Щелочные металлы электронов

Ковалентную химическую связь часто в литературе называют валентной, атомной или обменной связью. Она может образоваться взаимодействием или спариванием валентных электронов. Если атомы одинаковы, например, в молекулах водорода Н2, щелочных металлов в газообразном состоянии Lh, К2, Na2, галогенов СЬ, Вгг, азота N2 — связь неполярная, при взаимодействии разных атомов, например НС1, — полярная. [c.9]

Энергия ионизации зависит от строения атома, т. е. от его места в периодической системе элементов (рис. 2.13). Она представляет собой периодическую функцию атомного номера элемента Z и снижается с уменьшением номера группы и увеличением номера периода таблицы Менделеева. Наименьший потенциал ионизации Ui = 3,9 эВ имеют пары s (см. выше). Единственный валентный электрон у щелочных металлов I груп- [c.44]

Составляющие выделяются по результатам изучения системы различными физико-химическими методами и обоснованием их Индивидуальности служит лишь модель микроскопического строения отдельных фаз. Так, в разреженных газах составляющими считаются молекулы и атомы, а при высоких температурах также. электроны и ионы. В твердых и жидких органических веществах структурными единицами являются обычно молекулы, а, например, у галогенидов щелочных металлов — положительные и отрицательные ионы соответствующих элементов. Металлические расплавы и растворы по одним моделям считают состоящими из атомов, а по другим — из положительных ионов и электронов. [c.16]

На рис. 2.1 приведена зависимость первого потенциала ионизации атомов J от атомного номера. Первый потенциал ионизации соответствует энергии, необходимой для отрыва электрона от нейтрального невозбужденного атома. Зависимость (2.1) имеет отчетливый периодический характер. Как видно из рис. 2.1, щелочные металлы (Li, Na, К, Rb, s) имеют ио сравнению с другими элементами минимальные потенциалы ионизации 5,4 5,16 4,35 4,18 3,90 эВ соответственно. В атомах щелочных металлов имеется всего лишь один валентный электрон, который находится вне заполненной оболочки и поэтому связан относительно слабо, из-за чего в различных реакциях эти элементы легко теряют внешний электро , образуя при этом положительно заряженные ионы — катионы Li+, Na+, К+, Rb+, s+. После потери внешнего электрона электронные оболочки соответствующих атомов становятся такими же, как п оболочки атомов ближайших к ним инертных газов (Не, Ne, Аг, Кг, Хе, Rn), имеющих очень устойчивую электронную конфигурацию, первый потенциал ионизации для которых очень велик и изменяется от 12 до 25 эВ (рис. 2.1). [c.56]

Все элементы периодической таблицы Менделеева можно расположить в ряд по значению электроотрицательности (табл. 2.1). Из табл. 2.1 видно, что значения электроотрицательности изменяются от 0,7 эВ для s до 4 эВ для F. Фтор — наиболее электроотрицательный элемент. Каждый ряд периодической таблицы начинается с наиболее электроположительных элементов, т. е. наиболее склонных к образованию полол<ительных ионов (щелочные металлы, имеющие малые энергии ионизации и малые энергии сродства к электрону). На другом, правом, конце [c.58]

Для грубой оценки энергии сцепления щелочных металлов обычно пользуются ионной моделью. Согласно этой модели, положительно заряженные ионы, которые считают точечными, располагаются в узлах кристаллической решетки, а коллективизированные электроны равномерно распределены между ионами. Энергия сцепления металлического кристалла в такой модели может быть рассчитана с помощью методов, используемых при расчете энергии сцепления ионных кристаллов. [c.83]

Как показывают расчеты, энергия кулоновского притяжения, приходящаяся на один атом, между положительными ионами и отрицательно заряженными электронами для щелочных металлов, кристаллизующихся по типу ОЦК-решетки, может быть представлена в виде (в эВ/атом) [c.83]

Для одновалентных щелочных металлов имеется по одному электрону на атом, тогда средняя кинетическая энергия электрона (в эВ/атом) [c.83]

Экспериментально наблюдаемые значения Гх/до для щелочных металлов изменяются от 2 до 6, т. е. значительно отличаются от расчетных. Такое расхождение связано с тем, что ионная модель металла слишком груба, чтобы можно было рассчитывать на хорошее согласие с опытом. Однако представление о структуре металла как об ионном остове, погруженном в электронный газ, компенсирующий силы отталкивания между ионами и связывающий их в кристалл, достаточно точно отражает реальную ситуацию. [c.84]

Простейший такой центр — f-центр , изо- бражен на рис. 3.6. Он представляет собой анионную вакансию, которая, имея эффективный положительный заряд, удерживает при себе свободный электрон. Этот электрон может появиться в кристалле, например, в результате ионизации избыточного атома щелочного металла. Такой f-центр вызывает появление полос поглощения в видимой области спектра. В результате этого бесцветный щелочно-галоидный кристалл становится окрашенным. [c.94]

Таким образом, чтобы объяснить экспериментальные факты, необходимо допустить, что электроны проводимости тяжелых щелочных металлов не являются полностью свободными, так как экранирование ионов в этих металлах неполное. Такое предположение можно было бы проверить непосредственно, если бы удалось ввести в щелочные металлы атомы металлов с другой валентностью (наиример, кальций или стронций) с образованием гомогенного твердого раствора. Действительно, сопротивление, вызванное введением инородных атомов с разностью валентностей Z, при концентрации х атомных долей должно быть равно (см. работы Мотта и Джонса [37], стр. 294) [c.197]

Здесь и —фермиевская скорость электронов основного металла. К сожалению, щелочные металлы, за исключением лития, не образуют твердых растворов с металлами других групп. [c.197]

Диамагнитный момент атома Ар атом значительно меньше орбитального магнитного момента и спинового момента электрона, поэтому его присутствие обычно дает лишь малую поправку. Но в тех случаях, когда сумма всех орбитальных и спиновых моментов атомной оболочки равна нулю (инертные газы, ионы щелочных металлов), он выступает на первый план, так как диамагнитные моменты всех электронов имеют одно направление и суммируются (см. формулу (4.43)). [c.145]

В атомах щелочных металлов внещний (валентный) электрон связан с ядром значительно слабее, чем остальные (внутренние) электроны, которые образуют с ядром компактный комплекс, называемый атомным остатком. Излучение и поглощение света атомами щелочных металлов связаны с переходами только внешнего ( оптического ) электрона электроны же атомного остатка в переходах не участвуют. Таким образом, атомы щелочных металлов по строению электронной оболочки приближаются к одноэлектронным системам, причем роль ядра у них играет атомный остаток. Поле, создаваемое атомным остатком, является сферически симметричным. На больших расстояниях г от атомного остатка потенциальная энергия оптического электрона равна [c.53]

Состояние оптического электрона в атомах щелочных металлов характеризуется теми же квантовыми числами, как и в атоме-водорода. Однако в отличие от атома водорода энергия уровня у щелочных элементов определяется не только главным квантовым числом и, но зависит также от орбитального числа /. Вырождение уровней по I, имевшее место в атоме водорода, здесь снимается, так как потенциал атомного остатка не является кулоновским. [c.54]

Схема термов алюминия состоит из серий дублетных уровней, во многом напоминающих серии щелочных металлов (рис. 20). Энергия уровней по-прежнему может быть выражена формулой (2.14). Таким образом, модель атома, используемая при рассмотрении спектров щелочных металлов (оптический электрон в поле атомного остатка), в значительной степени остается верна и для более сложного атома алюминия. [c.63]

Исходным лазерным материалом являются кристаллы фторидов и хлоридов щелочных металлов, а также фториды кальция и стронция. Используются также кристаллы с примесью. Воздействие на кристаллы ионизирующих излучений (v-квантов, электронов высоких энергий, рентгеновского и коротковолнового ультрафиолетового излучений) или прокалка кристаллов в парах щелочного металла приводит к возникновению точечных дефектов кристаллической решетки, локализующих на себе электроны или дырки. Стимулированное излучение возникает на электронно-колебательных переходах в таких образованиях. Схема генерации центров окраски аналогична схемам лазеров на красителе. [c.957]

Кй — сжимаемость в приближении свободных электронов). Очевидно, что полученное сходство расчета с экспериментом заметно лучше, чем в приближении свободного электронного газа Ферми. Расхождение теории и эксперимента для Mg, Na, К составило соответственно 0,03, 0,006 и 0,007 Ryd/эл вместо 0,3 0,16 0,14. Для ряда групп материалов (щелочные металлы, например) специальным выбором псевдопотенциала можно добиться еще лучшего согласия с экспериментом. Одно из главнейших направлений развития исследований в этой области сейчас — разработка способов расчета энергетических характеристик переходных металлов, для которых из-за близости Ы и 4s (4электроны проводимости не вполне правомерно. [c.123]

Дублетная структура спектров щелочных металлов и спин электрона [c.187]

Щелочные металлы в периодической системе Менделеева следуют за благородными газами литий следует за гелием, натрий-на неоном, калий-за аргоном и т. д.-и имеют на один электрон больше, чем соответствующие благородные газы. Атомы благородных газов характеризуются [c.198]

Сформулируйте правила отбора для перехо дов оптического электрона в щелочных металлах. [c.200]

Наличие магнитного момента у электрона позволяет объяснить дублетный характер спектров щелочных металлов, так как он дает дополнительное взаимодействие, которое называется спин-орбитальным. Оно обусловлено энергией взаимодействия магнитного момента с внешним магнитным полем, равной [c.203]

Все элементы имеют внешние валентные оболочки с числом электронов, равным номеру группы (от 1 для щелочных металлов и до 8 у инертных газов) У щелочных и щелочноземельных металлов (I и II основные группы) внешними являются один или два -электрона, вращающиеся по круговым орбитам и обра-вующие электронные облака в форме сферического слоя. У всех элементов, начиная с III группы, р-оболочки достраиваются из шести электронов, вращающихся по эллиптическим орбитам и образующих электронные облака в форме трех перпендикулярных гантелей или шести эллипсоидов со взаимно-прямоугольными большими осями У всех элементов, начиная с III группы, достраиваются внутренние d- и /-электронные оболочки [c.10]

Для атомов некоторых веществ, например редких земель, к числу которых относится неодим (N(1) и празеодим (Рг), можно считать установленным, что оптический электрон принадлежит не к группе, расположенной в самой периферической части атома, как для большинства веществ, в частности для щелочных металлов, а к одной из внутренних групп. Такое защищенное положение оптического электрона редких земель объясняет, по-видимому, то обстоятельство, что соли этих веществ, даже введенные внутрь твердого вещества (стекло), обнаруживают очень узкие полосы поглощения, приближающиеся к полосам в спектре поглоигения изолированных атомов. Из приведенных фактов и рассуждений явствует, что вопрос о природе поглощения света легче выяснить при исследовании поглощения изолированными атомами, т. е. разреженными газами. [c.568]

Таким образом, если освещать металл светом частоты г,, (или меньшей), то ш = О, т. е. электроны не выйдут из металла даже при наличии некоторого ускоряющего пОля. Поэтому найденную таким образом частоту Го (или соответствующую длину волны Ящ = = с/го) называют граничной чнс/ио/пой (красная граница фотоэффекта). Она лежит в области тем более длинных волн, чем электро-положительнее металл, т. е. чем легче отдает он свои электроны. Так, например, для щелочных металлов граница лежит в области видимого света, тогда как для большинства других металлов она находится в ультрафиолете. Необходимо отметить также, что присутствие приу1есей, например, газов, растворенных в металле, нередко сильно облегчает выход электронов, перемещая границу в область длинных волн. Ниже приведены значения, красной границы для нескольких по возможности чистых металлов [c.640]

Перед инертными газами располагаются галогены (элементы VII группы периодической системы со значением первого ионизационного потенциала от 10 до 18 эВ) —F, С1, Вг, J, у которых не хватает одного электрона для образования устойчивых электронных оболочек ближайших к ним атомов инертных газов, поэтому они легко присоединяют к себе электрон, образуя соответствующие отрицательные ионы — анионы F , С1 , Вг- J-. Энергию Э, освобождаюш,уюся при присоединении электрона к нейтральному невозбужденному атому с образованием аниона, называют энергией сродства атома к электрону. Наибольшим сродством к электрону обладают атомы галоидов F — 3,4 эВ, С1 — 3,6 эВ, Вг — 3,4 эВ, J — 3,1 эВ. С понятиями потенциала ионизации и энергии сродства к электрону тесно связана ионная валентность, определяемая как число электронов, которое может терять или приобретать атом. Щелочные металлы положительно одновалентны, поскольку они содержат на один электрон больше, чем атомы соответствующих ближайших инертных элементов, например ионная валентность атома Na равна -f 1. Атомы галоидов отрицательно одновалентны, у них не хватает одного электрона для образования устойчивой оболочки ближайших атомов инертных газов. Так, для атома С1 ионная валентность равна —1. Аналогично атомы II группы, теряя два электрона, могут также образовывать ионы с электронной структурой ближайших атомов инертных газов Be +, Mg-+, Са2+, Sf2+, и, следовательно, эти атомы обладают положительной валентностью, равной +2 атомы III группы, теряя три электрона, могут образовывать ионы с валентностью +3 и т. д. [c.57]

В металлах вклад в магнитную восприимчивость кроме атомных остовов, расположенных в узлах решетки, вносят коллективизированные электроны проводимости. Экспериментальные данные свидетельствуют, например, о том, что все щелочные металлы парамагнитны. При этом их парамагнитная восприимчивость не зависит от температуры. Поскольку решетка щелочных металлов диамагнитна, парамагнетизм может быть обусловлен только парамагнетизмом электронного газа. Из независимости парамагнетиз- [c.329]

Изготовление образцов щелочных металлов. В теории предполагается, что одновалентные щелочные металлы первой группы (литий, натри11, калий, рубидий, цезий) наиболее соответствуют идеализированной модели металла с почти свободнылш электронами проводимости, слабо взаимодействующими с ионной решеткой. Подгруппу благородных металлов первой группы (медь, серебро, золото), которые также относятся к одновалентным в твердом состоянии, обычно считают несколько менее пригодной для сравнения с теорией. В связи с этим мы опишем способы приготовления образцов щелочных металлов, с которыми трудно работать вследствие их высокой химической активности. [c.182]

Данные, приведенные в табл. 5, показывают, что среди щелочных металлов особое положение занимает натрий, у которого отношенне наблюдаемого сопротивления к вычисленному имеет самое низкое значение. (Калий находится на втором месте, но очень близок к натрию.) Этот результат можно рассматривать как доказательство того, что у натрия относительная энергия взаимодействия имеет минимальное значение. По-видимому, он свидетельствует также о том, что натрий лучше всех других металлов соответствует идеализированной модели свободных электронов . Бардин [97, 98] несколько улучшил модель рассеяния и показал, что результаты исследования натрия хорошо согласуются с развитой им теорией. Данные, относяш иеся к калию, находятся в удовлетворительном согласии с теорией, в то время как рубидий и цезий обладают сопротивлением, которое значительно превосходит теоретическое значение. Бардин учел тот факт, что когда поны смеш ены из своих положений равновесия упругими волнами, распространяющимися в решетке, то они создают при этом возмущенное распределение зарядов, которое в свою очередь вызывает рассеяние электронов проводимости aMif электроны проводимости имеют тенденцию группироваться таким образом, чтобы компенсировать нарушенное распределение зарядов. Это явление можно назвать динамическим экранированием. Конечно, и в статических условиях электроны имеют тенденцию экранировать заряды ионов, а с этой точки зрения модель Блоха соответствует но существу почти полному экранированию зарядов ионов. Действительно, ири полном отсутствии экранирования иона, рассматриваемого как точечный заряд, потенциальная энергия электрона вблизи него была бы равна—е 1г при наличии экранирования потенциальная энергия электрона убывает с расстоянием быстрее, а именно по закону—(е //-)й [48,37] (стр. 86). В модели Блоха подразумеваетс>], что ири этом получается формула (17.1). Из приближенной теории [c.195]

Причина, по которой гамильтониан Блоха дает удонлетворительные результаты в большинство случаев в теории металлов, состоит в том, что кулоновские взаимодействия экранированы в пределах расстояния, по порядку величины равного расстоянию между частицами. Например, Абра-гамс [128] оценил поперечное сечение соударения и среднюю длину свободного пробега для экранированных электронов в щелочных металлах. Он нашел, что возможные рассеяния настолько ограничены принципом Паули, что практически при всех температурах средняя длина свободного пробега при электронных столкновениях значительно больше, чем длина свободного пробега для электронпо-фононных взаимодействий. [c.756]

Примерами веществ, которые можно отнести к одному иа указанных типов, являются легкие щелочные металлы (Li, Na) для металлов, элементы IV группы таблицы Менделеева С, Sil. Ge для ковалентных кристаллов, соединение iNa l для ионных кристаллов, твердые инертные газы для молекулярных кристаллов. В большинстве кристаллов реализуется комбинация указанных типов пространственного распределения электронов и межатомных связей. Однако и для них выделение соответствующей доли, например, ионности , ковалентности и т. д. полезно при проведении физико-химического анализа вещества. [c.98]

Смотреть страницы где упоминается термин Щелочные металлы электронов : [c.188] [c.313] [c.10] [c.70] [c.330] [c.195] [c.199] [c.146] [c.167] [c.62] [c.63] [c.590] [c.45] [c.101] [c.36] [c.199] [c.430]

Физика твердого тела Т.2 (0) -- [ c.51 ]

Физика твердого тела Т.1 (0) -- [ c.51 ]

ПОИСК

Парамагнетизм электронного газа и парамагнитные свойства щелочных металлов

Приближение почти свободных электронов в щелочных металлах

Щелочные металлы

Щелочные металлы в модели свободных электронов

Щелочные металлы концентрация электронов проводимости

Электронный газ в металлах

Электроны в металле

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...