Орбитали атомные

При химических реакциях атомы или молекулы веществ, вступающих в реакцию, должны войти в тесное соприкосновение — столкновение, перестроить свои атомные или молекулярные орбитали, с тем чтобы они могли образовать новые химические связи и построить новые молекулы продуктов реакции. В результате этого взаимодействия концентрация начальных продуктов будет уменьшаться, а конечных — увеличиваться. Химические реакции могут быть необратимыми, т. е. идущими только в одном направлении, но могут быть и обратимыми, направление которых будет зависеть от внешних условий — р, Т, С. Обратимые реакции не доходят до конца, а только до состояния равновесия (см. п. 8.3, 8.4). [c.295]

Выдающийся русский ученый Д.И. Менделеев открыл универсальный закон природы, сформулированный им следующим образом Свойства простых тел (т.е. элементов), а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов . Это позволило создать периодическую систему элементов (рисунок 3.27), в которой через определенные периоды повторяются сходные по свойствам элементы. Несмотря на то, что во времена Д.И. Менделеева строение атома еще не было известно, он смог предсказать свойства новых еще не открытых элементов. В последствии физики показали наличие связи между периодическим законом Менделеева и законом распределения электронов по орбитам элементов. [c.176]

Резерфорд предположил, что атом устроен подобно планетной системе. Как вокруг Солнца на больших расстояниях от него обращаются планеты, так электроны в атоме обращаются вокруг атомного ядра. Радиус круговой орбиты самого далекого от ядра электрона и есть радиус атома. Такая модель атома была названа планетарной моделью. [c.309]

Действительно, движение электронов по окружностям или вообще по криволинейным орбитам, есть движение ускоренное и согласно законам электродинамики должно сопровождаться излучением света соответствующей частоты. В частности, при равномерном обращении по окружности частота излучения равна частоте обращения при более сложных периодических движениях излучение можно представить как ряд монохроматических компонент, в соответствии с теоремой Фурье. Однако при таком движении, например круговом, в результате излучения будет уменьшаться энергия атомной системы и вместе с ней будет уменьшаться рас- [c.720]

Согласно Резерфорду атом водорода представляет собой ядро с атомным весом 1 и с зарядом + е (протон), около которого обращается один электрон, удерживаемый вблизи ядра кулоновской силой электростатического притяжения. Пользуясь законами механики, нетрудно вычислить, что электрон должен описывать эллиптическую орбиту, в фокусе которой находится протон. Энергия такой системы = —е /2а (см. упражнение 243), где а — большая полуось эллипса частота обращения электрона по орбите (о ) определится из соотношения [c.722]

Согласно постулату стационарных состояний энергия Е должна иметь дискретные значения, и задача состоит в их определении. Не зная, однако, законов, управляющих атомными процессами, нельзя установить эти стационарные состояния, ибо обычная механика приводит к любому значению энергии согласно формуле Е = —с /2о, так как диаметр электронной орбиты может принимать любое значение. Можно было бы ввести некоторые специальные дополнительные квантовые условия, ограничивающие значения поперечника орбиты, как сделано в одной из первых работ Бора можно, однако, пойти несколько более общим путем, также указанным Бором. [c.723]

Мезоатом обладает свойствами обычного атома. В частности, при переходах л-мезонов с одной орбиты на другую испускается рентгеновское излучение. Энергия этого излучения может быть рассчитана и измерена экспериментально. В связи с малостью радиуса мезонной орбиты расчетное значение энергии испускаемого излучения сильно зависит от предположения о размерах атомного ядра, так что по экспериментальному значению энергии излучения можно определить радиус атомного ядра. [c.54]

Теория атома водорода была развита Бором. Рассмотрим, следуя Бору, водородоподобную систему, состоящую из ядра с зарядом Хе (для водорода Х= ) и движущегося вокруг него по круговой орбите электрона. Заметим, что с точки зрения классической теории такая система является неустойчивой, так как движение электрона по круговой орбите должно сопровождаться испусканием света. При этом энергия атомной системы уменьшается. Вместе с тем уменьшается и радиус орбиты, а также сокращается период обращения. Частота обращения и частота испускания непрерывно растут. Электрон, постоянно приближаясь к ядру, должен упасть на него, после чего атом прекратит свое существование. Итак, по законам классической электродинамики атом должен быть неустойчив и в течение своего существования должен испускать непрерывный спектр, что противоречит опыту. [c.231]

В атомных системах, имеющих больше одного электрона, поле отличается от кулоновского, в результате чего орбита внешнего электрона испытывает прецессию вокруг ядра. Дипольный момент орбиты размазывается и в среднем в отсутствие поля оказывается равным нулю. Однако при наложении внешнего [c.264]

Мюонные атомы имеют конечное время жизни, определяемое временем жизни х -мюона ( 2,2 мкс). Обычно наряду с мюоном в атомной оболочке присутствуют и электроны, но их роль пренебрежимо мала, потому что мюон в среднем находится значительно ближе к ядру, чем электроны. После захвата -мюона на сравнительно дальнюю орбиту (возбужденное состояние) мюонные атомы переходят в основное состояние с испусканием квантов электромагнитного излучения или безызлучательно с выбросом электронов из оболочки атома. [c.197]

Атомные орбитали, с помощью которых строится волновая функция иона Н , являются волновыми функциями основных состояний Рд и относящихся к атомам водорода в точках а тл Ь. Орбитали Рд и предполагаются нормированными на 1, а построенные из них по методу орбиталей волновые функции молекулы имеют вид [c.307]

Чем ближе подходит электронная орбита к атомному остову, тем более она искажена по сравнению с водородной. Но [c.45]

Рис. 21. Орбита электрона около поляризуемого атомного остова.

До сих пор мы считали, что все точки орбиты валентного электрона лежат достаточно далеко от атомного остова. Это справедливо только в случае больших п и когда орбита имеет не только полуось а значительны.х размеров, но и представляет собою круг или мало вытянутый эллипс. При малых значениях п , даже если п велико, перигелий может подходить весьма близко к атомному остову, что вызывает сильное возмущение всей орбиты например, орбиты ns, для которых и при больших п, представляя [c.47]

Сильно вытянутая орбита в части, близкой к перигелию, может попасть внутрь атомного остова. Орбиты такого типа называются проникающими. [c.47]

Сходство физико-химических свойств атомов, стоящих в одном столбце периодической системы Менделеева (табл. 10), распространяется и на их атомные спектры. Мы уже указывали, что все щелочные металлы имеют совершенно аналогичные и сравнительно простые спектры, возникновение которых можно объяснить движениями одного наиболее внешнего, валентного электрона вокруг симметричного атомного остова. При передвижении же вдоль каждой из строк таблицы Менделеева слева направо встречаются все более и более сложные спектры. По Бору, это объясняется тем, что электроны располагаются в атомах по определенного рода слоям или оболочкам. Каждая оболочка начинается с щелочного металла и заканчивается инертным газом. Все электроны, входящие в состав одной и той же оболочки, движутся по орбитам с одинаковыми главными квантовыми числами. Каждый период таблицы Менделеева начинается с заполнения электронами новой оболочки. Физико-химические свойства элементов определяются числом и расположением их самых внешних, валентных электронов. Поэтому периодическое заполнение новых оболочек ведет к периодичности свойств атомов. [c.49]

Как мы видели, если принять, что поле атомного остова щелочных металлов обладает шаровой симметрией, то число стационарных орбит валентного электрона будет то же, что и у водорода, чего недостаточно, чтобы объяснить дублетный характер линий. Формально дублетность может быть объяснена, если предположить что все термы, кроме термов S, двойные и что переходы между ними регулируются некоторым добавочным правилом отбора. У прочих элементов, у которых линии представляют собою еще более сложные группы, приходится считать уровни тройными, четверными и т. д. Делалась попытка объяснить это сложное строение спектров гипотезой, что атомные остовы не обладают шаровой симметрией. Тогда для всякой орбиты квантовые условия (2) 4 должны быть распространены не только на радиус-вектор г и азимут ср, но и на третью координату, например на широту Ь, аналогично случаю внешнего возмущающего поля. Это тр- тье пространственное квантование приводит к результату, что плоскость орбиты внешнего электрона может располагаться лишь под опреде- [c.57]

В атомах щелочных металлов, благодаря возмущению орбиты валентного электрона в поле атомного остова, каждой паре квантовых чисел п, [c.60]

Побочное квантовое число I определяет численное значение орбитального момента p и тем самым форму орбиты и степень ее возмущения в поле атомного остова. Квантовое число определяет ориентацию собственного момента электрона относительно орбитального момента р . [c.61]

Как было показано в 9, в атомах щелочных металлов и в сходных с ними ионах один валентный электрон движется вокруг атомного остова, обладающего сферической симметрией. Для нейтрального атома заряд остова равен - -е, а для ионов равен - Z e, где Z = 2, 3, 4,. .. соответственно для однократной, двукратной и т. д. ионизации. Для случая, когда орбита валентного электрона всеми своими частями лежит вне атомного остова, последний лишь поляризуется под влиянием валентного электрона. Это приводит к искажению поля атомного остова, что в свою очередь ведет к тому, что уровни с одинаковыми п, но разными I, которые совпадают у водорода, у щелочных металлов оказываются раздвинутыми (дублетную структуру уровней пока не рассматриваем). Энергия стационарных состояний атомов щелочных металлов и сходных с ними ионов, в соответствии с эмпирической формулой Ридберга, может быть записана в виде [c.131]

Для состояний с малыми значениями I. как было указано в 9, с модельной точки зрения валентный электрон движется по орбите, проникающей внутрь атомного остова. В соответствии с этим возмущение сильно возрастает, и квантовый дефект принимает большие значения. В квантовой механике, где модельное представление об орбитах теряет смысл, все же сохраняется в силе вывод о том, что возмущение для состояний с малыми I больше, чем для состояний с большими I при том же значении п. [c.133]

Приближенное выражение для определения величины расщепления дублетных термов можно получить, обобщая формулу (8), с теми же допущениями, как и в обычной теории мультиплетов. А именно полагается, что орбита валентного электрона характеризуется эффективным квантовым числом п и является проникающей, т. е. состоит из двух петель. Первая из них лежит вне атомного остова и соответствует, следовательно, эффективному заряду ядра Z = -z, где 2 —степень ионизации (2 = 0 1 соответственно для нейтрального атома и для однажды ионизованного атома и т. д.) вторая петля лежит внутри атомного остатка и соответствует эффективному заряду Z тогда [c.544]

Последовательно исходя из ленинского принципа мирного сосуществования государств с различным социально-экономическим строем и признавая, что научно-технический прогресс, имеющий целью повышение благосостояния народов, возможен только при соблюдении этого принципа в международных отношениях. Советский Союз стал одним из инициаторов подготовки резолюции о мерах по урегулированию и сокращению вооружений и предотвращению атомной войны, принятой в 1946 г. I сессией Генеральной Ассамблеи Организации Объединенных Наций. Весной 1962 г. СССР предложил проект международного договора о всеобщем и полном разоружении, в числе первоочередных мер предусматривающий ликвидацию ракетно-ядерных военных баз, запрещение атомного и прочих видов оружия массового уничтожения, прекращение производства такого оружия и полную ликвидацию его ранее накопленных запасов. По инициативе Советского правительства 5 августа 1963 г. между СССР, США и Великобританией был заключен Договор о запрещении испытания ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой, к которому присоединились затем свыше ста стран. В 1966 г. по предложению Советского Союза XXI сессия Генеральной Ассамблеи ООН приняла обращение ко всем государствам, призвав их впредь до заключения договора о нераспространении ядерного оружия воздерживаться от любых действий, способствующих его распространению или затрудняющих достижение договоренности о его нераспространении. 27 января 1967 г. в Москве, Вашингтоне и Лондоне состоялось подписание Международного договора о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела, в четвертой статье которого содержится обязательство его участников не выводить на орбиту вокруг Земли любые объекты с ядерным оружием или любыми другими видами оружия массового уничтожения, не устанавливать такое оружие на небесных телах и не размещать в космическом про- [c.193]

Последующее, более глубокое изучение свойств отрицательного .1-мезона показало, что он ведет себя аналогично электрону. В частности, после того как р, -мезон, затормозившись до определенной скорости, оказывается вблизи атомного ядра, он захватывается им на одну из боровских орбит образуется система, аналогичная обычному атому и называемая ц-меэоатомом. Радиус орбиты [1-мезона в 207 раз (отношение массы [х-мезона к массе электрона) меньше, чем радиус соответствующей боров-ской орбиты для электрона. Например, радиус /(-орбиты [х-мезо-атома свинца равен [c.54]

Существование магических чисел указывает на наличие какой-то внутренней структуры ядра, на закономерное распределение отдельных частиц ядра по его энергетическим уровням или орбитам подобно тому, как это наблюдается с атомными электронами. Можно полагать, что совокупность ч-астиц, находящихся на одном или нескольких, близких друг к другу по величине энергии, уровнях, составляет ядерную оболочку, последовательное заполнение которой приводит к образованию особо устойчивых ядер (по аналогии с образованием инертных газов при застройке атомных оболочек). [c.188]

В качестве молекулярной волновой функции выберем волновую функцию, которая описывает движение одного электрона в общем поле двух атомов а и Ь. В качестве примера можно назвать молекулярный ион водорода Н2+. Такая волновая функция носит название молекулярной орбитали МО. Для одномерной молекулы МО является линейной комбинацией атомных орбиталей (ЛКАО) изолированных атомов [c.78]

На рис. 98 схематически показана простейшая атомная система с одним электроном (атом водорода или водородоподобный ион), какой она представляется в теории Бора. Поле в атоме водорода можно считать число кулоновским. Состояния с различными значениями побочного квантового числа I и одинаковыми главными квантовыми числами и в атоме водорода вырождены и обладают практически одинаковыми энергиями. Орбита электрона в кулоновском поле не совершает прецессии вокруг ядра, а имеет вполне определенное положение. Электрон, обращаясь по орбите, наиболее медленно движется вдали от ядра. Поэтому электрический центр тяжести орбиты электрона находится в точке С. Такая атомная система обладает стационарным дипольным моментом. В этом случае наблюдается линейный игтарк-эффект — линейная зависимость расщепления линий от величины электрического поля. [c.264]

Остановимся еще на одной особенности ковалентной связи. Выше при решении уравнения Шредингера для молекулы водорода мы конструировали волновые функции с помощью линейной комбинации атомных орбиталей, выбирая за стартовые атомные орбитали изолированных атомов. Однако такой прямолинейный подход не всегда оказывается успешным и, например, для молекул и кристаллов, содержащих атомы углерода (а также кремния, германия и т. д.), он не привел к успеху. Так, изолированный атом С имеет электронную конфигурацию (ls) (2s) 2px2py. Естественно было ожидать, что углерод окажется двухвалентным с двумя перпендикулярными связями. Однако четырехвалентность углерода хорошо известна и, вообще говоря, она могла быть объяснена возбуждением при образовании молекул одного из 2з-элект-ронов и его переходом в 2рг состояние. В этом случае можно было ожидать появления трех более сильных и одной более слабой связей. Однако экспериментально было надежно доказано, что у углерода наблюдаются 4 равноправные связи с углами 109°28. Этот результат удалось полностью объяснить тем, что при вхождении атомов углерода в соединение (причем с самыми разными атомами углеродом при образовании алмаза, водородом или хлором при образовании СН4 или U и т. д.) происходит перестройка их электронной структуры так, что одна 25 и три 2р орбитали углерода гибридизуются, происходит sp гибридизация и [c.111]

Из (7.97) видно, что при увеличении приведенной массы в п раз энергии уровней водородоподобного атома в п раз увеличатся, а радиусы соответствующих орбит в п раз уменьшатся. Например, у позитрона приведенная масса равна т/2, так что энергия его уровней вдвое меньше, чем уровней атома водорода, а орбиты — вдвое больше. Напротив, у мезоводорода энергии уровней в двести раз больше, чем у обычного водорода, а радиусы орбит — в двести раз меньше. Малость орбит мезоатомов приводит ко многим интересным эффектам. Медленный отрицательный мюон легко проникает сквозь атомную оболочку и садится на свою /С-оболочку в непосредственной близости от ядра. В тяжелых ядрах радиус орбиты мюона становится сравнимым с радиусом ядра. Поэтому мюон основную часть времени проводит внутри ядра и тем самым чувствует его форму. Действительно, для ядра с атомным номером Z = 40 радиус мюонной К-орбиты равен 6-10 см, что примерно соответствует радиусу R ядра циркония R ж6-10 см). [c.342]

Сходство отдельных серий щелочных металлов с водородной серией Бальмера заставляет предположить, что спектры щелочных металлов испускаются при переходе самого внешнего, так называемого валентного электрона с орбиты на орбиту. Внешний электрон движется в поле ядра и остальных электронов или, как принято говорить, в поле атомного остова. [c.44]

Ландэ дал несколько иную формулу для ширины спектральных дублетов, чем формула (3) При выводе своей формулы он исходил из модельных представлений о проникающих орбитах. Проникающие орбиты, как было указано, состоят из двух петель, каждая из которых представляет почти замкнутый эллипс. Принимая эти петли за вполне замкнутые эллипсы, имеем, что один из них, лежащий вне атомного остова, характеризуется главным квантовым числом и соответствует кулонову полю от точечного заряда другой — лежащий внутри атомного остова, характеризуется другим главным квантовым числом и соответствует полю от заряда Эти [c.142]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...