Распределение зарядов в молекулах

Вследствие того что скорости релаксации с различных колебательных уровней отличаются, уровень у = 2 обладает самой большой населенностью и на переходе (у = 2)-> (о = 1) образуется большая инверсия населенностей. Из рис. 6.35 видно, что на колебательные степени свободы приходится более 60 % энергии реакции. То, что вследствие химической реакции молекула HF оказывается в возбужденном состоянии, понять нетрудно. Рассмотрим реакцию, записываемую в виде (6.22). В силу большого сродства к электрону атома F взаимодействие F—Нг на больших расстояниях характеризуется сильным притяжением, что приводит к значительной поляризации распределения заряда в молекуле Нг. Из-за малой инерционности электрона связь [c.398]

Частоты поглощения и флуоресценции определяются в первую очередь значениями электронной энергии системы. Под влиянием межмолекулярных сил изменяется плотность распределения зарядов в молекуле, а следовательно, и структура электронных уровней. Поэтому переход вещества из газообразного состояния в конденсированное сопровождается сдвигом спектральных полос. [c.95]

Люминесцентные центры (в частности, молекулы) имеют достаточно сложное строение. Точное распределение зарядов в центре излучения и его изменения при возбуждении еще не известны. Однако опыт показывает, что поведение различных излучателей в первом приближении может быть довольно удовлетворительно описано на основе упрощенных моделей электрического и магнитного диполей, а также электрического квадруполя. В сложных случаях молекула заменяется совокупностью нескольких элементарных моделей, одна из которых описывает поглощение, другая — испускание. Например, поглощающая система может уподобляться электрическому диполю, а излучающая — квадруполю. [c.249]

Рис. 5.8. Распределение плотности зарядов в молекуле водорода (а) и в двух отталкивающихся атомах (б)

Однако многие жидкости, молекулы которых неполярны, смешиваются со значительным тепловым эффектом, достигающим сотен калорий (рис. 13 и 14). Для объяснения относительно больших значений теплот смешения в подобных системах следует принимать во внимание более тонкие особенности электронной структуры молекул (распределение заряда внутри молекулы при отсутствии общего диполя, вероятность возникновения мгновенных диполей и т. п.), влияющие на энергию межмолекулярных взаимодействий. [c.31]

Такое расположение вызывает несимметричность распределения электрических зарядов в молекуле воды. При этом небольшие по сравнению с атомом кислорода размеры атома водорода позволяют ему углубиться в сферу оболочек атома кислорода (рис. 2, б). [c.23]

МОЖНО рассматривать как молекулярный кристалл, в котором образующими его молекулами (их две разновидности) служат не атомы натрия и хлора, а ионы Ка" и С1 . При этом распределение заряда в ионах внутри твердого тела лишь незначительно отличается от того, каким бы оно было в изолированных свободных ионах. Поскольку, однако, локализованные объекты, образующие ионный кристалл, представляют собой не нейтральные атомы, а заряженные ионы, решающую роль здесь играют действующие между ионами огромные электростатические силы, которыми и определяются свойства ионных кристаллов, существенно отличающиеся от свойств молекулярных кристаллов. [c.10]

Проведенное рассмотрение ионных и молекулярных кристаллов основывалось на возможности выделить в распределении заряда в кристалле вклады от отдельных ионов (атомов, молекул), как это было сделано в разложении [c.177]

В ковалентных кристаллах, однако, значительная часть электронного заряда располагается между ионами (образуя так называемые ковалентные связи). Наличие такой составляющей полного заряда представляет собой уникальное свойство конденсированного состояния и не имеет аналогов в распределении заряда в отдельных изолированных ионах (атомах, молекулах). Более того, поскольку эта составляющая обусловлена наиболее слабо связанными атомными электронами, она дает очень важный вклад в поляризуемость кристалла. Поэтому при расчете диэлектрических свойств ковалентных кристаллов необходимо рассматривать поляризуемость кристалла как единого целого, прибегая для этого с самого начала к зонной теории или пользуясь феноменологическим подходом, основанным на представлении о поляризуемости связей . [c.177]

Использование ИК - спектрометрии, как известно, позволяет устанавливать связи между структурами молекул и их спектрами, так как последние являются отражениями процессов энергетических переходов, главным образом для колеба ельных уровней основного состояния молекул. Если при осциллирующем колебании такой молекулы изменяется распределение электрического заряда, и она представляет собой колеблющийся диполь, то такие колебания активны в ИК - спектре [25]. Чем больше атомов в молекуле, тем сложнее перераспределение энергии по связям, вовлеченным в колебания. [c.214]

Вода, которую мы привыкли обозначать формулой Н2О, имеет следующую структуру молекулы атом кислорода и два атома водорода образуют у центрального атома кислорода угол 104°27, что приводит к неполной компенсации внутримолекулярных сил, избыток которых обусловливает асимметрию распределения зарядов, создающих полярность молекулы воды. Эта полярность у воды более значительная, чем у других веществ, определяет се исключительную способность как растворителя, В природных водах обнаружена добрая половина всех известных нам химических элементов. Любое озеро и любая река, в сущности, является раствором. Главное, вода является инертным растворителем, так как сама химически не изменяется под воздействием большинства тех тысяч различных веществ, которые она растворяет. Это очень важно с биологической точки зрения. Наиболее известным раствором является серебряная вода - электролитический раствор серебра, образующийся в воде в присутствии серебра (сосуд или ложка), В природной воде могут быть растворены газы как атмосферного, так и подземного происхождения, Растворимость газов зависит не только от температуры и давления, но и от степени минерализации. При больших давлениях нарушается закон Генри, Одной из форм соединения газа с водой являются газо- или кристаллогидраты смесь газа и воды в твердой фазе, Такие образования могут быть выражены формулой (М)п(НгО), где М - газ, п - число молекул воды (может изменяться от 5,75 до 17), Происхождение и роль кристаллогидратов, широко распространенных в природе, изучены недостаточно. [c.19]

Рис. 1-1. Схема валентных орбиталей (б) и распределение зарядов (а) в молекуле воды.

На положение таких центров оказывают влияние в основном величина зарядов и равномерность их распределения. Если центры в молекуле совпадают, что оказывает влияние на равномерность распределения электронов, осуществляющих валентную связь между атомами молекул, то такие молекулы называются неполярными (например, 62 и На). Несовпадение же указанных центров говорит о смещении валентных электронов в сторону одного из атомов, о наличии двух полюсов — положительного и отрицательного, вследствие чего молекула воды обладает ярко выраженными полярными свойствами (рис. 3). Именно полярностью молекул воды в основном можно объяснить способность ее растворять многие вещества. [c.24]

Внутренними параметрами системы называются статистически средние величины, которые определяются совокупным движением и распределением входящих в систему частиц, например, плотность, давление, энергия, поляризация, намагничивание, так как их значение зависит от движения и положения частиц системы и входящих в них зарядов. Поскольку расположение частиц (атомов, молекул и др.) системы зависит от расположения внешних тел, то внутренние параметры определяются как положением и движением этих частиц, так и значением внешних параметров. Совокупность независимых макроскопических параметров определяет состояние системы. [c.11]

Ковалентная связь тип химической связи, характеризуемый увеличением электронной плотности в области между химически связанными атомами в молекуле по сравнению с распределением электронной плотности в свободных атомах. Образующийся в результате между ядрами отрицательный электрический заряд стабилизирует и уравновешивает систему. [c.30]

Согласно проведенным вычислениям пространственное распределение зарядов в кластерах ujj, Niig, Pdjg и Pt g является неравно-мерны-м. Расчеты показали, что поверхность этих кластеров слегка обеднена электронами, сместившимися к центральному атому. Небольшое преобладание положительного заряда на поверхности Мес-смер и др. [7321 объясняют более глубокой, а следовательно, п сильнее притягивающей электроны потенциальной ямой около центрального атома, поскольку последний имеет больше ближайших соседей, чем поверхностные атомы. Поверхностный положительный заряд кластера может поляризовать и притягивать электронное облако приближающихся атомов или молекул, усиливая перекрывание своих ориентированных поверхностных орбиталей с орбиталями адсорбата. [c.246]

Рассмотрим двухатомную молекулу, состоящую из двух атомов А я В. Распределение зарядов в них отличается от распределения в свободных атомах А я В. Если атомы неодинаковы АфВ), в двухатомной молекуле возникает дипольный момент. Под влиянием внешнего поля Е этот момент может изменяться (в частности, молекулы могут вращаться вокруг междуядерных осей). В итоге возникает поляризация, обусловленная ориентацией диполя. Вещества, у которых имеются все три формы поляризации, называются дипольными. Момент их диполей [c.204]

ПОЛЯРНОСТЬ молекул, мера интенсивности взаимодействия данной молекулы с другими молекулами или ионами такой мерой обычно служит электрический момент молекулы по Дебаю ( ДеЬуе)—дипольный момент (см. Диполь молекулярный) или обобщенный момент (Семенченко),—определяющий асимметрию распределения положительных и отрицательных зарядов в молекуле. П. фазы в целом можно назвать напряжение внутреннего молекулярного силового поля фазы, т. е. меру интенсивности междумолекулярных взаимодействий, в ней наблюдающихся. С такой точки зрения мерой П. фазы, например яшдкости, является любое связанное с П. молекулярное свойство молекулярное давление, поверхностное натяжение, скрытая теплота испарения и диэлектрич. постоянная л идкости эти свойства возрастают с увеличением П. (см. Капиллярные явления). Наиболее полярной из обычных жидкостей является вода, затем идут органич. жидкости (спирты, к-ты, сложные эфиры, амины и др.) содержащие по- [c.168]

Наиболее быстрым является электронный механизм установления нелинейной добавки к показателю преломления (10" с). Время переориентации анизотропных молекул имеет порядок 10 с. Электрострикцион-ный механизм изменения показателя преломления связан с генерацией в среде акустических волн и имеет характерное время установлешя порядка 10 с. Возможны и другие механизмы изменения показателя преломления под действием падающего излучения лазера, например изменение температуры среды, изменение концентрации молекул или атомов, изменение распределения зарядов в фоторефрактивных кристаллах, таких как ВаТЮз. Эти механизмы имеют еще большее характерное время установления. [c.189]

Помимо дисперсии, связанной с вынужденными колебаниями электронов и ионов, существует другой вид дисперсии, на который обратил внимание Дебай. Она проявляется в средах с полярными молекула ми, главным образом в жидкостях. Полярные — это такие молекулы, которые обладают твердыми дипольными моментами, обусловленнымй несимметричным распределением зарядов внутри молекулы. Полярные молекулы могут обладать и индуцированными дипольными моментами, возбуждаемыми внешним электрическим полем. Как правило, индуцированные моменты полярных молекул малы по сравнению с твердыми. [c.525]

Точный расчет энергии индукционного взаимодействия представляет непреодолимую задачу. Вообще говоря, необходимо рассматривать два индукционных эффекта один есть результат действия полей адсорбируемых молекул на адсорбент, другой — результат действия поля адсорбента на адсорбированные молекулы. При рассмотрении первого из упомянутых эффектов некоторого успеха можно добиться, применяя классическую теорию изображений (см. п. 5). Для этого необходимо знать распределение заряда в адсорбируемой молекуле, соответствующие эффективные радиусы, диэлектрическую проницаемость твердого тела и положение отображающей плоскости. Поиски положения отоб- [c.170]

Использовав распределение точечных зарядов, введенное Дункеном и Поплом, Грин и др. [5] вычислили кулоновское взаимодействие молекул воды с поверхностью некоторых щелочно-галоидных кристаллов. Теоретические и экспериментальные данные сравниваются в табл. 3.8 и, как легко видеть, согласуются друг с другом в пределах 20 % Успех модели точечных зарядов наводит на мысль об интересной -возможности, а именно можно использовать экспериментальные измерения теплот адсорбции для вычисления распределения зарядов в атомах на поверхности адсорбента. Другими словами, следует использовать адсорбат [c.175]

Вероятно, разумно рассматривать избыточный заряд атома или трехмерной симметричной молекулы так, как если бы заряд был расположен в центре частицы. Трудность возникает при. рассмотрении распределения заряда в несимметричных молекулах. Мы можем спросить какова эквивалентная модель точечных зарядов для С2Н5ОН+ Сейчас принято объяснять плохую корреляцию между энергиями связей и энергиями ионизации тем, что электрон, удаляющийся из молекулы, удаляется из всей молекулы, а не из отдельной связи или неподеленной пары [48, 49]. Заманчиво, следовательно, распределить избыточный заряд поровну по всем неподеленным парам и связям. Тогда избыточный заряд в С2Н5ОН+ представляется равным одной десятой заряда электрона, удаленного из каждой связи и неподеленной пары. Естественно, этот вопрос требует дальнейших тщательных исследований. [c.180]

Для того чтобы вещество могло выполнять функцию ингибитора травления, оно должно иметь в общем случае одну или несколько полярных групп, посредством которых молекула могла бы присоединяться к поверхности металла. Обычно они представляют собой органические соединения, содержащие азот, амины, серу или группу ОН. Важное значение для эффективности ингибитора имеют размер, ориентация, форма молекулы и распределение электрического заряда в ней. Например, обнаружено, что коррозия железа в 1т растворе соляной кислоты замедляется производными тиогликолевой кислоты и З-меркаптонронионовой кислоты в степени, которая закономерно зависит от длины цепи соединений [32]. Возможность адсорбции соединения на поверхности данного металла и относительная сила связи адсорбции часто зависят от такого фактора, как заряд поверхности металла [33]. Катодная поляризация в присутствии ингибиторов, которые лучше адсорбируются при потенциалах более от- [c.269]

Авторы [2] при помощи аналогии топологического характера положительно отвечают на фундаментальный вопрос о возможности существования в природе магнитных монополей (полюсов магнита, существующих отдельно друг от друга, или, иными словами, магнитных зарядов). Исключительная важность данного вопроса заключается в том, что обнаружение (или доказательство невозможности существования) монополей позволило бы ответить на многие принципиальные вопросы естествознания. В частности, обнаружение магнитных зарядов было бы первым серьезным подтверждением теорий Великого объединения, единым образом описывающих электромагнитное, слабое и сильное взаимодействия [3] Суть аналогии состоит в создании в слоистых жидких кристаллах нематического и холестерического типов определенной топологии распределения векторов, описывающих ориентацию составляющих кристалл молекул. Данная топология аналогична топологии распределения векгоров магнитного поля вокруг гипотетического монополя Дирака. Таким образом, распределение векгоров ориентации молекул в жидких к-ристаллах можно визуально наблюдать в поляризационный микроскоп. Это позволяет по особенностям поведения жидких кристаллов выдвигать предположения о возможном поведении магнитных монополей и принципиальных методах их экспериментального обнаружения. [c.15]

Электродинамика (и оптика) движущихся сред, развитая Ло-рентцом, есть часть его общей электронной теории, в силу которой все электромагнитные свойства вещества обусловливаются распределением электрических зарядов и их движением внутри неподвижного эфира. В качестве формул преобразования координат при переходе от одной инерциальной системы к другой сохраняются преобразования Галилея, и, поскольку отрицается принцип относительности, уравнения электродинамики Лорентца не являются инвариантными по отношению к этим преобразованиям. Теория Лорентца означала очень крупный шаг вперед и разрешала большой круг вопросов, представлявших значительные теоретические трудности. В случае оптических явлений она совпадает с теорией Френеля и также приводит к представлению о частичном увлечении световых волн. По теории Лорентца движение вещества есть движение молекул и связанных с ними зарядов в неподвижном эфире, и учет этого движения показывает, что в среде, движущейся со скоростью V, свет распространяется со скоростью q + (1 — in )v, где l — скорость света в неподвижной среде. Таким образом, теория Лорентца приводит к формуле частичного увлечения Френеля, хорошо подтвержденной тщательными измерениями. [c.449]

Гораздо сложнее обстоит дело при испускании энергии молекулами, которое имеет место при температура ( ниже 8 ООО—12 ООО К, поскольку при более высоких температурах молекулы диссоциируют на атомы. Если отдельный атом излучает за счет колебания его электронов относительно равновесного состояния, то испускание молекулы помимо электронного движения может происходить также за счет колебательного и вращательного движений. В силу различных причин центры тяжести положительных и отрицательных зарядов, входящих в состав молекулы, могут смещаться относительно друг друга. Молекула при этом становится электрически полярной, обладающей дипольным моментом. Колебания электрических зарядов внутри молекулы, представляющие собой периодическое изменение их взаимного расположения, а также вращательное движение всей молекулы в целом вызывают в соответствии с законами электродинамики испускание электромагнитной энергии молекулой. Таким образом, молекула испускает электромагнитную энергию за счет электронного, колебательного и вращательного движений, что, естественно, приводит к более сложному распределению спектральных линий по сравнению с испусканием атома. За счет слияния большого числа спектральных линий опектры излучения молекул часто имеют так называемую полосатую структуру. [c.23]

Молекула представляет собой связанную систему ядер и электронов, между к-рыми действуют электрич. (кулоновские) силы (притяжения и отталкивания). Т, к, ядра значительно тяжелее электронов, электроны движутся гораздо быстрее и образуют нек-роо распределение отрицат. заряда, в поле к-рого находятся ядра. В классич. механике и электростатике доказывается, что система такого типа неустойчива Ирншоу теорема). Поэтому, даже если принять устойчивость атомов (к-рую нельзя объяснить на основе законов классич. физики), невозможно без специфически квантовомеханич. закономерностей объяснить устойчивость молекул. Особенно непонятно с точки зрения классич. представлений существование молекул из одинаковых атомов, т. с. с ковалентной связью (наир., простейшей молекулы Hg). Оказалось, что свойство антисимметрии электронной волновой ф-ции так изменяет характер взаимодействия электронов, находящихся у разных ядер, что возникновение такой связи становится возможным. [c.291]

Э. Ферми (Е. Fermi) в 1928 применительно к многоэлектронным атомам. В Т.— Ф.т. распределение частиц в многочастичной системе характеризуется не волновой ф-цией, а зависящей от координат концентрацией (плотностью) частиц п г) (г — пространственная координата). При этом соотношения для однородного электронного газа применяются локально к неоднородному облаку заряда, к-рое существует в атомах, молекулах или твёрдых телах, Такое приближение оправдано, когда относит, изменение электронной плотности п(г) или связанного с ней потенциала мало на расстояниях порядка де-бройлевской длины волны электрона. [c.122]

Здесь следует напомнить еще одну особенность ядерных спинов и запрещенных уровней. Так как в молекуле ядра кислорода являются бозонами и их спины / = О, ровибронные уровни типов В и В2 запрен1ены. Однако, так как симметрия окружения ядра кислорода в молекуле слегка отличается от сферической, квантовое число I перестает быть хорошим квантовым числом при этом из-за несферического распределения заряда вокруг каждого ядра возбужденные ядерные состояния с ненулевым спином отчасти смешиваются с состоянием 1 = 0. В результате запрещенные состояния перестают быть строго запрещенными. Так как ядерные состояния обычно имеют энергию больше 1 МэВ, этот эффект будет крайне мал ). [c.343]

Электронные состояния определяются энергией Ее и характером распределения зарядов молекулы. Возможные значения энергии системы, в принципе, можно определять, решая квантовомеханическое уравнение Шредин-гера [c.13]

Возникновение разности потенциалов на поверхности электродов обусловлено пространственным разделением положительных и отрицательных зарядов вблизи фазовой границы раздела. Разделение зарядов может быть вызвано неравномерностью распределения электронов в поверхностном слое металла, образованием ориентированного слоя адсорбированных ди-нольных молекул (нанр., в водных растворах — молекул воды), а также возникновением ионного двойного электрического слоя. При изменении Э. п. электрода напр., нронусканнем тока, изменением концентрации потенциалопределяющих ионов и т. д.) меняется гл. обр. количество зарядов в двойном слое. Потенциал, при к-ром количество зарядов в двойном слое падает до нуля, т. е. ионный двойной слой вообще отсутствует, наз. потенциалом пу.гевого заряда. [c.456]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...