Внешняя оболочка

Кристаллическая структура и свойства элементов зависят от строения атомов (строения электронных оболочек — заряда ядра, идентичного атомному номеру Z). Количество электронов во внешних оболочках, распределение их по энергетическим уровням и определяют взаимодействие этих электронов. Тенденция к взаимной компенсации магнитных моментов, обеспечивающей прочную связь, характерна как для внутренних, так и для внешних электронов. [c.5]

Ионная (или гетерополярная) связь возникает у разнородных атомов, когда какой-либо из них отдает с внешней оболочки, а другой принимает на свою внешнюю оболочку один или несколько электронов Образующиеся при этом положительно и отрицательно заряженные ионы с завершенными внешними оболочками благодаря электрическим силам взаимно притягиваются Ионная Связь характерна только для ионных кристаллов, состоящих из разных атомов элементы не обладают ионной связью [c.5]

Иначе происходит с трехвалентным атомом примеси В в решетке 81. Поскольку на внешней оболочке атома В имеются лишь три валентных электрона, то не хватает одного электрона для заполнения четырех валентных связей с четырьмя ближайшими атомами. Свободная связь может быть заполнена электроном, перешедшим из какой-либо друг ой связи, а эта связь в свою очередь заполнится электронами следующей связи и т. д. Положительная дырка (незаполненная связь) перемещается по кристаллу от атома к атому (при движении электрона в противоположном направлении). При заполнении электроном недостающей ва- [c.388]

Таблица Менделеева содержит смесь горизонтальных рядов, т.е. семь периодов и восемь вертикальных рядов, названных группами. К периодически изменяющимся свойствам, которые определяются внешними электронными оболочками, относятся наряду с химическими свойствами также атомный объем, напряжение ионизации, температура плавления, коэффициент расширения, строение оптических спектров и др. Элементы, расположенные в одном вертикальном столбце, обладают близкими свойствами при перемещении в направлении горизонтального ряда свойства элементов постоянно изменяются, но характер их изменения повторяется в следующем периоде. С каждым периодом в электронной оболочке атома начинается новое главное квантовое число, которое равно номеру периода. Это иллюстрирует схема для подуровней первых четырех электронных оболочек (рисунок 3.28). Первая оболочка относится к самому легкому элементу водороду, с порядковым номером 1, т.е, он имеет 1 электрон на внешней оболочке. Следующий элемент в этом ряду гелий имеет 2 электрона на той же первой оболочке. Литий имеет 3 электрона 2 электрона на Is подуровне и 1 электрон на 2s подуровне.

Удаление электрона с внешней оболочки одного из атомов кристаллической решетки приводит к превращению этого атома в положительный ион. Этот ион может нейтрализоваться, захватив электрон у одного из соседних атомов. Далее, в результате переходов электронов от атомов к положительным ионам происходит процесс хаотического перемещения в кристалле места с недостающим электроном. Внешне этот процесс воспринимается как перемещение положительного [c.154]

Звезды и Солнце состоят в основном из водорода (по данным спектрального анализа, внешняя оболочка Солнца содержит 80% водорода, почти 20% гелия и на долю углерода, азота, кислорода приходится не более 1%), поэтому главное значение в жизни звезды имеют реакции синтеза ядер водорода в более тяжелые ядра, и в частности в ядра гелия аНе . [c.335]

Атом водорода в изолированном состоянии во внешней оболочке имеет Is электрон, так что ему не хватает одного электрона для того, чтобы получилась полностью заполненная оболочка ближайшего к нему инертного газа гелия. При постепенном сближении двух атомов водорода возможно перекрытие электронных оболочек и переход электрона от первого атома ко второму, а второго—к первому. При этом перекрытие может происходить без перехода электронов на более высокие энергетические уровни — электронные оболочки не полностью заполнены и принцип запрета Паули разрешает такое перекрытие. [c.76]

При взаимодействии атомов углерода один из 25-электронов переходит в свободную 2р-ячейку, и уже у углерода на внешних оболочках получается четыре неспаренных электрона. В результате взаимного возбуждения все четыре электрона сместились со своих орбит и находятся на смешанных, или гибридных, орбитах. Это явление называется гибридизацией s- и р-электронов. [c.81]

Атомный остаток (атомный остов) — часть атома, остающаяся при исключен.ии электронов, находящихся на внешних оболочках. [c.265]

Наибольшее воздействие испытывают уровни, соответствующие внешним электронам ионов, так как внутренние электроны экранируются внешними оболочками. [c.924]

Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом сопровождается вторичным излучением, возникающим в процессе прямого вырывания электронов из атома (фотоэффект) и последующего отрыва внешних электронов в ходе заполнения внутренних электронных оболочек. Перестройке электронных оболочек сопутствует излучение рентгеновских квантов с меньшей энергией (флуоресцентное излучение), или так называемого оже-электрона (вторичный фотоэффект). Прямое взаимодействие рентгеновского излучения с электронами внешних оболочек приводит к возникновению комптоновских [c.966]

Периодическая система отражает закон изменения физико-химических свойств элементов с изменением заряда ядра Z и числа электронов во внешней оболочке атомов (периодический закон). [c.1231]

Кроме горизонтального разделения элементов в таблице по периодам производится вертикальное разделение их по группам. Элементы, входящие в каждую группу, имеют одинаковое строение внешних электронных оболочек. В помещенное на форзаце коротком варианте таблицы каждый из больших периодов разбит на два ряда, помещенных один под другим, поэтому наряду с главными группами возникают побочные. В первых двух группах главную подгруппу составляют элементы, имеющие соответственно один и два s-электрона на внешней оболочке (2, 3, 4, 6, 8 и 10-й ряды), а в побочную подгруппу выделяются элементы с заполненными d-оболочками (5, 7 и 9-й ряды). В группах с III по VII переходные элементы относятся к побочным подгруппам (4, 6, 8 и 10-й ряды), а элементы с незаполненными р-оболочками — к главным (2, 3, 5, 7 и 9-й ряды). Водород может быть отнесен к первой главной подгруппе как имеющий один электрон в s-оболочке и к седьмой, поскольку ему не хватает до заполненной оболочки одного электрона (см. пунктирную линию на рис. 46.1, которая указывает на эти две возможности). У элементов инертных газов, составляющих восьмую группу, застроены все оболочки. Эти элементы замыкают периоды. Названия элементов главных подгрупп в таблице смещены влево, а побочных — вправо. В отдельные группы (триады) выделены переходные элементы с почти заполненными d-оболочками (группы железа, палладия и платины). Особые группы составляют также элементы с застраиваемыми /-оболочками (лантаноиды и актиноиды). [c.1231]

Кристаллические структуры металлов непосредственно определяются характером межатомных связей. Так, в самых простых металлах — щелочных и щелочноземельных, имеющих во внешней оболочке по одному-два s-электрона,— при низких температурах [c.167]

Атомы с незамкнутыми внешними электронными оболочками или лишаются электронов, или присоединяют дополнительные электроны, чтобы внешняя оболочка стала замкнутой. В результате образуются положительные или отрицательные ионы. [c.302]

В пределах каждого периода периодической системы элементов Менделеева при переходе от щелочного металла к благородному газу, относящемуся к тому же периоду, происходит постепенное заполнение внешней оболочки до тех пор, пока она не станет замкнутой. Поэтому с внешней оболочки могут быть удалены 2, 3 электрона и т.д. Энергия ионизации при этом растет. Это объясняется тем, что внешние электроны находятся у этих атомов в эффективном поле 2е, Ъе и т.д. Например, электроны внешней оболочки у лития, бериллия, бора и углерода находятся соответственно в эффективном поле заряда е, 1е, Ъе, 4е. Если же в пределах периода переходить от инертного газа к nie-лочному металлу того же периода, то можно говорить об увеличении числа недостающих до замкнутой оболочки электронов. С увеличением числа недостающих электронов энергия сродства к электрону убывает, что объясняется аналогично росту энергии ионизации при переходе к более тяжелым элементам в пределах одного и того же периода. [c.303]

Валентность. Валентность атома относительно водорода определяется числом электронов со свободными спинами, которые могут вступать в обмен с соответствующим числом электронов другого атома. Электроны внешней оболочки атома могут образовывать различные конфигурации. Валентность для различных конфигураций может быть различной. Валентность атома в возбужденном состоянии может отличаться от его валентности в основном состоянии. Обычно под валентностью понимает- [c.312]

Металлическая связь. В металлах электроны внешней оболочки атомов обобществляю ся и образуют электронный газ. Электроны мигрируют из окрестности одних атомов в окрестности других, не будучи связаны устойчиво ни с одним из атомов. Эти электроны называют электронами проводимости. Они обусловливают электропроводность металлов. Для отделения электронов от внешних оболочек атом(5в требуется затратить [c.334]

Примесные уровни. Наиболее важными естественными полупроводниками являются кремний и германий, атомы которых принадлежат к четвертой группе периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Они имеют четыре электрона в наполовину заполненной внешней оболочке в s- и р-состояниях. В твердом состоянии эти четыре электрона связываются [c.350]

ИОННАЯ ИЛИ ГЕТЕРОПОЛЯРНАЯ СВЯЗЬ — простейший случай межатомной связи. Элементы с малым числом электронов на внешних оболочках (катионы) отдают, а атомы с почти заполненной внешней оболочкой (анионы) легко присоединяют электроны. Кристалл уже состоит не из нейтральных атомов, а из положительных и отрицательных ионов. Понижение энергии при присоединении электрона к атому аниона больше, чем повышение энергии при отделении электрона от атома катиона. Энергия агрегата, состоящего из положительных и отрицательных ионов, понижается еще больше в результате того, что ближайшими соседями каждого иона одного знака являются ионы противопо- [c.6]

В случае ковалентной связи могут возникать молекулы, или кристаллы. Так, два атома хлора, каждый из которых имеет семь электронов на внешнем уровне Зр, обладают одной парой общих электронов и образуют молекулу. Атом германия, имеющий четыре электрона на внешней оболочке, имеет по одному общему электро-ну с четырьмя соседними атомами и в результате обладает восемью коллективизированными электронами. Электрон переходит с орбиты одного атома на орбиту другого атома, не отрываясь полностью от каждого из них. Каждый атом окруженный четырьмя соседями, является центром тетраэдра. Образуется трехмерная кубическая структура типа алмаза (рис. 3). [c.8]

СМЕШАННАЯ СВЯЗЬ. Все четыре типа связи строго не разграничены и взаимно не исключают одна другую. Тип связи может зависеть от температуры и давления. Так, германий — полупроводник при комнатной температуре является типичным представителем материала с ковалентной связью. При высоких температурах и очень высоких давлениях он приобретает металлические свойства (электропроводность). Смешанный, ковалентно-металлический тип связи возникает тогда, когда атом обладает двумя незаполненными внешними оболочками. Например, Ni и Fe имеют не до конца заполненную З -оболочку. Этим свойством обладают также элементы переходных металлов и элементы подгруппы IVB таблицы Д. И. Менделеева. Металлическую связь здесь образуют электроны внешней оболочки. Электроны незаполненной оболочки могут давать ковалентные связи, что приводит к увеличению энергии связи, появлению ее зависимости от углов и снижению радиуса действия со всеми вытекающими отсюда последствиями, характерными для ковалентной связи (табл. 1). [c.11]

Воздушная прослойка между внешней оболочкой и внутренней частью носового профиля крыла летательного аппарата может существенно снизить уровень аэродинамического нагрева внутренней части и обеспечить ее рабо- [c.272]

В кристаллических полупроводниках при низких температурах (близких к абсолютному нулю) часть разрешенных зон (с меньшей энергией) полностью заполнена электронами, а в остальных электроны отсутствуют. В верхней заполненной зоне находятся электроны, расположенные на внешних оболочках атомов и участвующие в химических связях с соседними атомами, так называемые валентные электроны. Поэтому эту зону называют валентной. Нижнюю, не занятую электронами зону разрешенных уровней называют зоной проводимости. [c.7]

При увеличении размеров атома электронная поляризуемость увеличивается, так как при этом не только становится слабее связь электронов внешних оболочек с ядром атома и увеличивается смещение оболочки /, но и возрастает заряд ядра д. Для удобной и наглядной оценки электронной поляризуемости а атома (или иона, см. далее) вводят понятие геометрической поляризуемости, равной отношению а к электрической постоянной о и имеющей размерность объема она имеет порядок объема атома, т.е. 10 °-10 м Например, значения а/ о атомов галогенов (в порядке возрастания их атомной массы) равны для F-0,4 10 для С/-2,4-10 для 3 -3,6-10 для /-5,8-10 м1 [c.92]

Ферромагнетизм в ферритах обусловлен косвенным обменным взаимодействием. Если обменное взаимодействие между спинами электронов осуществляется через ион кислорода, то, по-видимому, взаимодействие происходит между электронами внешней оболочки (2s) ионов металлов. 0 косвенное квантово-механическое взаимодействие по силе не уступает обменному взаимодействию, наблюдаемому в металлах. Подобная связь между спиновыми магнитными моментами называется косвенным или сверх- [c.179]

Большие возможности открываются в связи с освоением термоядерной энергии и созданием принципиально новых установок термоядерных реакторов, обеспечивающих управляемый термоядерный синтез. Остановимся на основах термоядерного синтеза и условиях его осуществления. В химических реакциях, как известно, участвуют только внешние оболочки атомов и молекул, тогда как ядра остаются неизменными. Так, реакция сгорания дейтерия (тяжелый изотоп водорода) в кислороде, сопровождаемая выделением теплоты Q, имеет вид [c.280]

В результате взаимодействия элементов в этом случае атом металла отдает электроны (валентные) и становится положительным И01И0М, а атом металлоида принимает электроны на свою внешнюю оболочку и становится отрицательным ио-ном. В решетке химического соединения такого типа элементы удерживаются электростатическим притяжением. [c.99]

В зависимости от положения элементов в периодах и группах периодической системы Д. И. Менделеева изменяется и тип связи. Так, с уменьшением числа электронов на внешней оболочке и с ослаблением их притяжения ядром в результате возрастания числа внутренних эманирующих электронных оболочек усиливается связь металлического типа. С увеличением числа электронов на внешней оболочке до 4—7 и с усилением их притяжения ядром вследствие уменьшения числа внутренних электронных оболочек возрастает связь ковалентного типа. [c.6]

В заключение этого параграфа рассмотрим движение ракеты на активном прямолинейном участке траектории (рис. III.26). В качестве объема W рассмотрим объем, ограничень ый внешней оболочкой корпуса ракеты и срезом сопла. Предположим, что процесс горения топлива протекает достаточно медленно и что поэтому на интересующем нас интервале времени скорость движения центра инерции масс, расположенр]Ых внутри ракеты, относительно ее корпуса пренебрежимо мала по сравнению со скоростью самой ракеты. Рассматривая разгон ракеты на прямолинейном активном участке траектории, пренебрежем вращением ракеты относительно собственных осей, т. е. предположим, что ракета движется поступательно. [c.119]

Затем повторяется четвертый период. У рубидия Rb, идущего после криптона, начинается заполнение 5>у-состояния, шэскольку это оказывается энергетически более выгодным, чем заполнение 4d- и 4/-состояний. Дальнейшее заполнение состояний происходит также с отступлением от идеальной последовательности. Заметим, что у ксенона Хе завершается заполнение 4 /-состояний, 55- и 5/7-состояний, но 4 -состояния, 5d-, 5/-, 5д-со-стояния остаются незаполненными. У цезия и бария заполняются 65-состояния. Затем у лантана дополнительный электрон добавляется на внутреннюю оболочку в 5(/-состоянии, а у следующих за ним 14 элементов заполняется 4/-состояние. Поскольку электроны в 4/-СОСТОЯНИИ являются внутренними (более внешние оболочки уже заполнены), это заполнение 4/-состояния существенно не изменяет химических свойств элементов, которые определяются внешними электронами обо- [c.288]

Объяснение особенностей рентгеновских спектров. Все эти особенности рентгеновских спектров объясняются механизмом их испускания, который находится в полном согласии со строением электронных оболочек, изложенным в предыдущих параграфах. Электрон, падающий на материал антикагода, сталкиваясь с атомами ан1Икатода, может выбить электрон с одной из внутренних оболочек атома. В результате этого получается атом, у которого отсутствует электрон на одной из внутренних оболочек. Следовательно, электроны более внешних оболочек могут переходить на освободившееся место. В результате этого испускается квант, который и является квантом рентгеновского излучения. [c.293]

Представление структуры методом валентных связей. Каждая пара электронов, обеспечивающая ковалентную связь, изображается линией, проведенной между соответствуюпдими атомами. Например, анализ внешних оболочек показывает, что в атомах молекул Hj, О2 и N2 в образовании ковалентных связей участвуют соответственно одна, две и три пары электронов. Структура этих молекул [c.314]

В модели оболочек без остаточного взаимодействия состояния нуклонов в ядре полностью описываются самосогласованным потенциалом типа (3.8) (с добавкой (3.9) в применении к протонам). Одним из важнейших применений теории оболочек в целом является получение спинов и четностей основных и некоторых возбужденных состояний ядер. Эта возможность базируется на том, что каждая замкнутая оболочка имеет нулевой полный момент и положительную четность. Поэтому в создании спина и четности уровня ядра принимают участие только нуклоны внешних оболочек. Например, в ядре изотопа кислорода gO основное состояние должно иметь (и действительно имеет) характеристику так как сверх заполненных оболочек Z = 8H yV, = 8в этом ядре имеется один нейтрон в третьей оболочке, начинающейся уровнями ld /j. К сожалению, однако, для большинства ядер такие предсказания оказываются неоднозначными. Рассмотрим для примера ядро изотопа хрома В этом ядре заполнены оболочка Z = 20 и подоболочка N = 28. Сверх этих оболочек в состоянии fy имеются четыре протона, моменты которых могут складываться различными способами по правилу (1.31) с учетом принципа Паули. В результате этого сложения получаются различные состояния с суммарными моментами У = О, 2, 4,. .. В модели без остаточного взаимодействия энергии всех этих состояний одинаковы. Поэтому без допущений о виде остаточного взаимодействия нельзя сказать, каким должен быть спин основного состояния ядра 24Сг . Последовательный учет остаточного взаимодействия сложен и математически громоздок. Поэтому мы ограничимся рассмотрением модели оболочек с феноменологическим спариванием, в которой остаточное взаимодействие учитывается предельно простым способом. В этой модели принимается, что остаточное взаимодействие приводит к спариванию одинаковых нуклонов. С явлением спаривания мы уже встречались в гл. И, 3, п. 5. Оно состоит в том, что нуклоны одного сорта стремятся объединиться внутри ядра в пары с нулевым суммарным моментом и положительной четностью. Допущение о феноменологическом спаривании, как видно, совершенно не усложняет математического аппарата модели. Ниже мы увидим, что оно существенно расширяет область применимости оболочечных представлений. [c.98]

Работа рубинового лазера происходит по трехуровневой схеме. Трехвалентный ион хрома имеет электронную конфигурацию 1 8 2 8 , 2 р 3 8 3 р 3 т. е. на его внешней оболочке находится три -электрона.Основным состоянием свободного иона хрома является Fз/2, т. е. оно характеризуется четырехкратным вырождением по спину и семикратным орбитальным вырождением (2 L + 1 = 7). В электростатическом поле, создаваемом ионами кристалла (матрицы), происходит расщепление состояний свободного иона хрома на ряд энергетических уровней / 1, и т. д. Если обратиться [c.74]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...