Кислород уровни энергии

Пленочной теории пассивности противоречит обнаруженное резкое торможение скорости растворения платины в соляной кислоте, обусловленное адсорбцией таких количеств кислорода, которых явно недостаточно для образования одного монослоя. Действие адсорбированного кислорода в этом случае аналогично действию малейших следов яда, отравляющего поверхность катализатора. Согласно электрохимической теории пассивности, замедление скорости анодного процесса на пассивном металле объясняется не тем, что его поверхность изолируется от раствора окисной пленкой. Наступление пассивного состояния в рамках этой теории связывается с изменением энергетического состояния поверхностных атомов металла. При обсуждении механизма анодного растворения металлов в активном состоянии было показано, что этот процесс протекает преимущественно на наименее прочно связанных атомах дислоцированных в дефектных местах кристаллической решетки. Именно такие атомы в первую очередь вступают в адсорбционное взаимодействие с кислородом воды, в определенной степени теряя свойственный им избыток энергии. Такой атом, связанный с кислородом, переходит иа более глубокий уровень энергии, что влечет за собой повышение энергии активации ионизации и, в конечном счете, торможение скорости ионизации металла. [c.203]

Жесткие основания — донорные частицы, обладающие высокой электроотрицательностью, низкой поляризуемостью, трудно окисляющиеся. Термин жесткое основание подчеркивает, что соединение прочно удерживает свои электроны, т. е. его молекулярная орбиталь, пара электронов которой передается акцептору, имеет низкий уровень энергии (расположена близко к ядру атома). Донорными атомами в жестких основаниях могут быть кислород, азот, фтор, хлор. [c.114]

Чтобы отразить это обстоятельство, энергетические зоны на рис. 1 искривлены вблизи поверхности. Повышение энергии тем больше, чем больше адсорбировано кислорода. Уровень Ферми, конечно, остается в прежнем положении (в условиях равновесия). Следует отметить, что искривление зон вблизи поверхности, показанное на рис. 1, создает потенциальный барьер для электронного перехода между объемными и поверхностными состояниями, который мы и назвали поверхностным барьером. [c.292]

Были представлены доказательства хемосорбции кислорода на поверхности окиси цинка [31, 32]. Уровень энергии для первого электрона обозначен через Ез. Второй поверхностный энергетический уровень, связанный с адсорбцией и определенный по измерению электропроводности, как уже указывалось, лежит на 0,8 эв ниже зоны проводимости у поверхности. Было высказано предположение, что этот уровень связан с двукратной ионизацией адсорбированного кислорода. [c.319]

Иа рис. 29 показан также уровень энергии бесконечно удаленных друг от друга поверхности металла и невозбужденного атома кислорода. Изменение потенциальной энергии молекулы [c.165]

Знаком плюс отмечено воз растание потенциальной энергии, а знаком минус — убыль ее. Это положение иллюстрируется рис. 2. На нем по вертикальной оси отложены значения потенциальной энергии в расчете на 4 г-атома водорода и 2 г-атома кислорода, уровень Ео, обозначенный на шкале энергий с по-мощью нулевого значения, Е -ИВ отвечает потенциальной энергии двух молей (Нг) и [c.19]

Энергия ионизации молекул. В прямой зависимости от характера распределения электронов по связывающим и разрыхляющим молекулярным орбиталям находится также значение энергии ионизации молекул. Как мы видели, в двухатомной молекуле связывающие электроны лежат глубже, чем в атоме, а разрыхляющие — наоборот. Таким образом, энергия ионизации молекулы, верхний занятый энергетический уровень которой является связывающим, выше, чем таковая свободного атома. Например, энергия ионизации молекулы N2 (15,58 эВ) больше энергии ионизации атома азота (14,53 эВ). Если же верхний занятый уровень молекулы является разрыхляющим, то энергия ионизации молекулы меньше, чем атома. Так, энергия ионизации молекулы О 2 (12,08 эВ) меньше энергии ионизации атома кислорода (13,62 эВ). [c.56]

Для снижения расхода энергии на перекачивание следует заменить окисление в трубчатых реакторах, характеризующееся необходимостью 5—7-кратной рециркуляции окисляемого сырья при помощи насоса, окислением в колоннах. При этом в случае производства строительных битумов нужно предусмотреть мероприятия, обеспечивающие прежний уровень использования кислорода воздуха и, следовательно, энергетических затрат на сжатый воздух (повышение температуры окисления, увеличение высоты уровня жидкости в колонне, предварительное смешение сырья с воздухом [184] или использование описанной выше схемы окисления БашНИИ НП), Кроме того, целесообразно шире использовать центробежные насосы с электроприводом. [c.123]

В промышленности имеются процессы, в которых уровень давления значительно выше, например, в производстве изопре-нового каучука прямым окислением изопентана кислородом воздуха давление абгазов до 4,0 МПа. Применительно к таким процессам была разработана технологическая схема установки, оснащенная аппаратами, принцип работы которых основан на использовании избыточной энергии давления газа для интенсификации процессов тепло- и массообмена. [c.216]

Другие металлы, как, например, серебро, медь и платина, характеризуются значительно более высокими работами выхода, и потому возможно, и даже весьма вероятно, что соответствующий им минимум Е будет выше, чем уровень А (рис. 19). Здесь мы снова имеем случай эндотермического хемосорбционного процесса. Образование измеримого количества хемосорбированного кислорода таким путем вряд ли возможно, но при каталитических процессах окисление других молекул вполне может происходить за счет ионов О2, которые весьма активны и образуются в больших количествах, если источником энергии активации является тепловая энергия. Соответствуюи ие рис. 19 молекулярные кислородные ионы каталитически активны, несмотря на то, [c.84]

Фактически здесь используется тот же прием, что и при введении теплот образования, только за уровень начала отсчета взяты внутренние энергии или энтальпии кислорода и продуктов сгорания. [c.47]

На рис. 1.Ь а,б, в показаны орбитали в молекуле СО (штриховкой отмечены орбитали, занятые электронами). Аналогичные МО имеются в ионе N Частицы СО и СЫ" изоэлектронны они содержат одинаковое число электронов и отличаются лишь зарядом ядра одного из атомов (для кислорода г - 8, для азота г-7). В этих частицах МО, занятые неподеленными парами электронов, близки к р-гибридным АО. Они образуют (Г-связи с атомами металла. Свободные разрыхляющие МО в СЫ или СО дают п-связи с ( х,, (1у1 и с/.г-орбиталями атома металла. В результате лиганд весьма прочно связывается с центральным атомом. Схема образования связей показана нл рис. 1.62г. Связи металл-лиганд в комплексных цианидах и карбонилах (соединения металлов с СО) очень прочны, поскольку в таких соединениях орбиталь становится связывающей, уровень ее энергии снижается и разность энергий Д увеличивается. Это объясняет положение СЫ в спектрохимическом ряду. [c.138]

Несмотря на наличие двух неспаренных электронов, кратность связи в молекуле кислорода равна двум, так как на его связывающих орбиталях находится восемь, а на разрыхляющих — всего четыре электрона внешнего электронного слоя. Спаривание электронов, т. е. попадание двух электронов на одну орбиталь, отнюдь не является причиной образования связи — оно лишь следствие стремления электронов занять максимальное число мест на связывающих орбиталях. В случае молекул О2 и Са в соответствии с правилом Хунда наличие двух неспаренных электронов на двух эквивалентных орбиталях энергетически более выгодно, чем наличие двух спаренных электронов на одной из этих орбиталей. Так как самый высокий по энергии заполненный энергетический уровень в О г соответствует разрыхляющей орбитали, то удаление одного электрона приводит к увеличению кратности связи, она становится равной 2,5. Связь в ионе несколько прочнее, чем в молекуле О 2. Наоборот, связь в ионе О2 слабее, чем в О2, так как при образовании такой частицы еще один электрон вынужден занять разрыхляющую орбиталь 2ру,г- [c.64]

Несмотря на наличие двух неспаренных электронов, кратность связи в молекуле кислорода равна двум, так как на его связывающих орбиталях находится восемь, а на разрыхляющих — всего четыре электрона внешнего электронного слоя. Спаривание электронов, т. е. попадание двух электронов на одну орбиталь, отнюдь не является причиной образования связи — оно лишь следствие того, что электроны занимают максимальное число мест на связывающих орбиталях. В случае молекул О2 и С2 в соответствии с правилом Хунда наличие двух неспаренных электронов на двух эквивалентных орбиталях соответствует более низкой энергии, чем при наличии двух спаренных электронов на одной из этих орбиталей (т. е. такое состояние энергетически более выгодно). Так как самый высокий по энергии заполненный энергетический уровень в молекуле [c.71]

По электронному строению молекула S2 подобна молекуле О2. Магнитные свойства последней указывают на наличие в ней двух неспаренных электронов. При четном числе внешних электронов в атоме кислорода (6) это возможно лишь для связи простой ( O—O ) или тройной ( O=O ). Так как длина простой связи О—О составляет около 1,50 А, а в молекуле О2 она равна 1,21 А, связь должна быть тройной. Возникновение структуры 0=0 связано с затратой энергии для перевода неспаренных электронов на более высокий энергетический уровень (3s) и преодоления их взаимного отталкивания (из-за параллельности спинов). Однако такая затрата перекрывается энергией образования тройной связи. Как следует из спектральных данных, переход от приведенной выше к обычно принимаемой для молекулы кислорода электронной структуре 0=0 требует затраты 22 ккал/моль. Эта структура является, следовательно, не основной для молекулы кислорода, а возбужденной (с энергией диссоциации 97 ккал/моль). [c.322]

Строение молекулы кислорода целесообразно рассмотреть, пользуясь методом МО. Электроны, заполняющие орбиталь и практически не участвующие в образовании связей, мы рассматривать не будем. Можно сказать, что для образования молекулярных орбиталей в молекуле кислорода имеется по четыре атомные орбитали у каждого атома орбитали 25 и 2р г заняты парами электронов, а на каждой из орбиталей 2ру и 2рх находится по одному неспаренному электрону (их энергии равны до тех пор, пока они не попадают в поле другого атома при взаимодействии атомов энергетические уровни делаются разными — снимается вырождение ). При сближении двух атомов каждый уровень расщепляется на два уровня — связывающую и разрыхляющую орбитали. Следовательно, в молекуле кислорода имеется всего восемь орбиталей (четыре из них — связывающие), на которых размещается двенадцать электронов. Очевидно, помещая на каждую связывающую орбиталь по паре электронов, можно разместить восемь электронов. Четыре придется поместить на разрыхляющие орбитали. Всего получится четыре связывающие и две разрыхляющие орбитали, т. е. в итоге две связи, так как каждая разрыхляющая орбиталь компенсирует действие одной связывающей. [c.185]

В органической химии вместо теплот образования пользуются теплотами сгорания до высших окислов (например, для углеводородов до жидкой воды и СОг). В этом случае за нуль энтальпии (внутренней энергии) принимают уровень энтальпии молекулярного кислорода и продуктов сгорания при стандартных условиях. Поскольку за нуль принята энергия веществ, которые стоят справа в стехиометрическом уравнении, получим [c.28]

При переходе от кислорода к сере наблюдается уменьшение / озб как для атома, так и для молекулы и минимум потенциальной кривой состояния опускается несколько ниже, чем уровень суммарной энергии двух атомов в состоянии Поэтому в сравнительно легко доступной области (ниже 5 эв) потенциальная кривая пересекается как с репульсивной кривой П, так и с кривой состояния (рис. 118). [c.202]

Возбуждение азота, кислорода и фтора в пределах второго квантового уровня не может привести к увеличению числа иеспаренных электронов. Возбуждение электронов в этих атомах, связанное с их перемещением на следующий квантовый уровень, требует значительно большей энергии, чем та, которая выделяется при образовании дополнительных связей. Поэтому соединения четырехвалентного кислорода должны быть крайне неустойчивы. [c.96]

Работа галиевого детектора основывается на эффекте Пеннинга. В камере находится источник р-излучения. Электроны атома гелия (газа-носителя) в результате столкновения с р-частицами переходят на более высокий энергетический уровень. Энергия возбуждения больше энергии ионизации молекул примеси, поэтому при столкновении возбуждаемых атомов гелия с этими молекулами происходит их ионизация. Величина ионизационного тока характеризует количество примесей. Важной особенностью гелиевого детектора, является то, что он позволяет определять такие примеси постоянных газов, как азот, кислород, водород и т. п. Чувствительность гелиевого детектора достигает объемной концентрации 10" %. [c.402]

Для этих элементов Хольтсмарк (НоЬзтагк, 1923) обнаружил интересное отклонение от аакона Моали. Частоты границ абсорбции этих элементов расположены, согласно закону Мозли, на продолжении прямой, соединяющей аналогичные частоты для более тяжелых элементов, только в тех случаях (еслд частоты были определены экспериментально для соединений этих эл[ементов), когда атомы этих легких элементов можно рассматривать в качестве отрицательно заряженных, например кислород в окиси меди. Нейтральные же элементы с атомным весом ниже неона обладают слишком низким потенциалом возбуждения для К-спектра. Это объясняется тем, что условие возбуждения серии К, оказывающееся для элементов с высоким атомным весом всегда выполненным (а именно чтобы орбиты ближайших высших уровней энергии были полностью заполнены), в данном случае выполняется только тогда, когда атом заряжен отрицательно. Если следующий более высокий уровень энергии (л = 2) еще заполнен не до конца, то, конечно, перескок электрона, вращающегося непосредственно вокруг ядра, на уровень с ге = 2 возможен и работа, соответствующая этому процессу, или отвечающая ей частота не могут быть определены по закону Мозли. Это исключение из общего правила подтверждает закономерность и вместе с тем основанную на этой закономерности теорию. [c.261]

Электронная структура атомарного кислорода представлена на рис. 52,а. Точки на рисунке обозначают не положения электронов, а только число их иа определенной орбите. Вышеупомянутая /(-оболочка содержит два электрона в так называемой 15-орбите. Эта орбита (так же как и все -орбиты) сферически симметрична в отношении ядра. Показанная -оболочка содержит четыре орбиты 2 , 2р , 2р, и 2 р,, из которых каждая может содержать два электрона. 25-орбита является сферически симметричной, тогда как р-орбиты ориентированы вдоль координата, у и г. Уровень энергии 25-орбиты заметно ниже уровня равноэнергетическнх р-орбит. Поэтому уровень 2з заполнен двумя электронами, тогда как остальные четыре могут быть распределены между 2р-орбитами. Эти четыре электрона распределены таким образом два находятся в одной р-ор-бите и по одному в каждой из остальных р-орбит. Изложенное выше является упрон1,енным описанием подроб]ЮЙ электронной структуры нейтрального атома кислорода в его основном или наииизшем энергетическом состоянии. Возможность вхождения электрона в каждую из двух не полностью занятых 2р-орбит, например путем деления электрона или перекрывания орбиты другого атома, создает возможность образования химической связи. Нейтральный атом водорода описывается просто как ядро, окруженное 15-орбитой, содержащей один электрон. [c.268]

Для частного случая соединения атомов кислорода друг с другом или с атомами водорода можно получить достаточно удовлетворительное представление о структуре образовавшейся молекулы путем рассмотрения 2р-орбнт кислорода. 15-орбита кислорода может быть совершенно оставлена без внимания, а влияние 2б -орбиты на химическую связь за счет образования связей первичной валентности в первом приближении ничтожно мало. В частности, можно при качественном описании характеристики валентности кислорода оставить без внимания явление гибридизации, при которой уровень энергии 2 -электронов повышается так, что они могут участвовать вместе с 2р-электро-нами в направленных орбитах. Для других элементов, например азота и углерода, гибридизацией уже нельзя пренебречь. [c.268]

В 1929 г. Н. Милас [32], как и в свое время Христиансен, предположил, что активация молекул ингибитора происходит за счет энергии промежуточной активной перекиси. Обмен энергией между первичной активной перекисью и ингибитором он попытался связать с изменением энергии валентных электронов. Этот обмен осуществляется или путем столкновений электронов, или путем эмиссии и перепоглощения невидимой радиации [32, стр. 121.5], в результате чего избыточная энергия первичной активной перекиси неизбежно, тотчас и полностью поглощается молекулярными валентными электронами ингибитора, который становится при этом активным. Такими электронами обладают все ингибиторы, но уровень энергии молекулярных валентных электронов [32, стр. 1214] различен для разных ингибиторов. Активированные молекулы ингибитора могут затем либо быть окисленными органической перекисью или свободным кислородом, либо соединиться с активными молекулами автоокисляющегося вещества, образуя нестабильные комплексы, которые могут разрушаться с образованием первоначальных молекул ингибитора [32, стр. 1215]. [c.296]

Приближенные методы вычисления сумм состояний. Вычисление термодинамических функций атома кислорода, выполненное в цредыдущем примере, оказалось сравнительно простым благодаря тому, что приходилось учитывать лишь три уровня энергии. Четвертый уровень энергии сказывался лишь на величине теплоемкости при температурах выше 1000° К. Однако уже для простых [c.117]

Взаимодействие атомов кислорода и азота. Распределение электронов по МО молекул кислорода и азота представлено на рис. 24. Уровень энергии 2s-АО атома кислорода (—2819 кДж/моль) расположен много ниже уровня энергии 2р-А0 (—1314 кДж/моль) и поэтому 2s-A0 практически в образовании связей не участвует. Размещение всех 8е следует производить с заселения сГсв-МО, обладающей наименьшей энергией. Затем заселяется Ясв-МО. Оставшиеся 2е в соответствии с правилом Гунда займут Л -МО по одному на каждой из них. [c.89]

Энергия возбуждения нейтрального атома азота до пятиковалентного состояния неизвестна, но очевидно, что перевод 25-электрона на уровень 3s (по схемам 2 2р3 - 2s22p23s -> 2s2p33s) требует меньшей затраты энергии, чем полный его отрыв. У соседей азота по периодической системе — углерода и кислорода — разности энергии отрыва и аналогичного перевода составляют соответственно 87 и 103 ккал/г-атом. Принимая для азота среднюю величину, находим, что искомая энергия возбуждения равна 470 — 95 = 375 ккал/г-атом. Таким образом, пятиковалентное состояние атома азота возникает значительно легче четырехковалентного. Практически оно реализуется, например, в НМОз. [c.232]

Эту электронную конфигурацию можно интерпретировать следующим образом. Три занятые а-орбитали соответствуют двум парам электронов (одна из них преимущественно локализована у атома углерода, вторая — около атома азота) и одной о-связи между атомами углерода и, <ислорода. Дважды вырожденный л, -уровень соответствует образованию двух я-связей. Молекула СО характеризуется очень большой энергией диссоциации (1069 кДж/моль), высоким значением силовой постоянной связи (ксо= 1860 Н/м) и малым межъ-ядерным расстоянием (0,1128 нм). Электрический момент диполя молек лы СО незначителен ( х = 0,04 Кл м) при этом эффективный заряд на атоме углерода отрицательный, а на атоме кислорода — положительный. [c.405]

Здесь возрастание числа иеспарепных электронов возможно только путем перевода одно1о из электронов иа следующий энергетический уровень, т. е. в состояние Зх. Однако такой переход сопряжен с очень большой затратой энергии, которая ие покрывается энергией, выделяющейся при возникновении новых связей. Поэтому за счет неспаре[[ных электронов атом кислорода может образовать ие больше двух ковалентных связей, а атом фтора — только одну. Действительно, для этих элементов характерна постоянная ковалентность, равная двум для кислорода и единице —для фтора. [c.129]

Анодный сдвиг потенциала в поверхностном слое металла и пассивность последнего могут быть обусловлены активированной адсорбцией (хемосорбцией) пассивирующих частиц, в первую очередь пассивирующих анионов, в особенности однозарядного атомного иона кислорода 0 (анион радикала ОН, образующегося из НаО или ОН при анодной поляризации). Адсорбция ионов кислорода уменьшает свободную энергикэ поверхностных ионов металла за счет вытеснения эквивалентного количества свободных поверхностных электронов металла, т. е. создает пассива-ционный барьер. Поскольку поверхностный электронный газ вырожден, вытесняются электроны, находящиеся на самых высоких электронных уровнях, и при этом снижается поверхностный уровень Ферми металла. Изменение свободной энергии поверхности при полном ее покрытии адсорбированным монослоем составляет 3,8-10 эрг на один электрон, что соответствует 2,37 эВ, или 54,6 ккал/г-экв. [c.311]

Как уже было отмечено выше, при соприкосновении металлического цезия с кислородом при температурах жидкого воздуха его поверхность самопроизвольно покрывается хемосорбционным слоем кислорода. Поскольку продуктом полного окисления при более высоких температурах является перекись цезия (СзОг), можно допустить, что и хемосорбционный слой, образующийся при —180° С, также состоит из хемосорбированных ионов 0 . Так как у цезия работа выхода электрона мала, разность в энергиях между уровнями Ли/) (рис. 18) сравнительно невелика, вследствие чего минимум Е на кривой хемосорбции располагается значительно ниже, чем уровень А. [c.84]

Приведенную электронную конфигурацию можно интерпретировать следующим образом. Три занятые а-орбитали соответствуют двум парам электронов (одна из них преимущественно локализована у атома углерода, вторая — около атома азота) и одной а-связи между атомами углерода и кислорода. Дважды вырожденный -уровень соответствует образованию двух я-связей. Молекула СО характеризуется очень большой энергией диссоциации (1066 кдж1моль), высоким значением силовой постоянной связи (/гсо=18,6) и малым межъядерным [c.459]

Общая характеристика. Эти элементы редкие, за исключением алюминия, на долю которого приходится 8,8% массы земной коры (третье место — за кислородом и кремнием). Во внешнем электронном уровне их атомов по три электрона а в возбужденном состоянии Проявляют высшую валентность 111 Э2О3, Э(ОН)з, ЭС1з и т. д. Связи с тремя соседними атомами в соединениях типа ЭХд осуществляются за счет перекрывания трех гибридных облаков поэтому молекулы имеют плоское трехугольное строение, дипольный момент нуль. Из-за того, что в атомах галлия, индия и таллия предпоследний уровень содержит по 18 электронов, алюминия 8 и бора 2, нарушаются закономерные различия некоторых свойств при переходе от алюминия к галлию температур плавления элементарных веществ, радиусов атомов, энтальпий и свободных энергий образования оксидов, свойств гидроксидов и пр. (табл. 23). Таков же характер изменения различий при переходе от магния к цинку. [c.279]

Энергия возмущения выражается в единицах р и отсчитывается от стандартного уровня с, который соответствует одиночной углеродной 2р-орбитали (поэтому индекс С) и назьшается несвязьшающим уровнем. Однако, еслн мы переходим от чисто углеродных 71-систем к системам, содержащим гетероатом, например, от этилена СН.2=СН2 к формальдегиду СН2=0, от аллильного аниона СН2=СН-СН2 - к енолят-аннону ацетальдегида СН2=СН-0 или от бутадиена СН2=СН-СН=СН2 - к акролеину СН2=СН-СН=0, то кроме ас появляется второй уровень - ао, который соответствует одиночной 2/ -орбита1ш атома кислорода. Поскольку ас ао (уровень ао лежит ниже, так как кислород более электроотрицательный элемент, чем углерод), ири образовании 11-орбитали карбонильной группы >С=0 происходит возмущенне второго порядка (рис. 2.13). [c.154]

Газы обладают способностью излучать и поглощать лучистую энергию. Для разных газов эта способность различна. Излучение и поглощение обычных одно- и двухатомных газов, в частности азота (N2), кислорода (О2), водорода (На), гелия (Не), столь незначительны, что в инженерных расчетах эти газы можно рассматривать как абсолютно прозрачные (диатермичные) среды. Значительной способностью излучать и поглощать лучистую энергию обладают многоатомные газы, в частности двуокись углерода (СО2), водяной пар (Н2О), сернистый ангидрид (ЗОг), аммиак (ЫНз) и др. Двухатомный газ — окись углерода (СО) также имеет заметный уровень излучения. Для теплотехнических расчетов наибольший интерес представляют пары воды п двуокись углерода. Эти газы входят в состав продуктов сгорания при сжигании различных видов топлива. [c.199]

При уменьшении влажности и нагреве структурная прочность всех углей снижается от 70-85 до 30-55%. Породная и промпродуктовая часть при этом сохраняет более высокий уровень прочности, 1Юэтому ее необходимо подвергать многократному измельчению или выводить из шихты. Измельчение углей во влажной окислигельной среде при нагреве снижает термическую устойчивость, энергию активации, спекаемость уюльного вещества и прочность получаемого кокса. Поэтому в газообразном теплоносителе, применяемом для нагрева, не должно быть кислорода, а влагу необходимо удалять до окончательного измельчения. [c.373]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология