Cтраница 4
На рис. 24 показаны две заполненные одноэлек-тронные орбиты максимальной энергии и две незаполненные одноэлектронные орбиты минимальной энергии. В правой части рисунка дана диаграмма уровней энергии. [46]
![]() |
Графическое изоб - зывают основным, или нормальным, со-ражение уровней энергий и стоянием ( уровнем, а все другие - воз-переходов между ними бужденными. Переходы между уровнями. [47] |
Совокупность переходов из состояний с меньшими энергиями ( нижние уровни) в состояния с большими энергиями опюсигель-но начальных ( верхние уровни) дает спектр поглощения, с верхних на нижние - спектр испускания. В справочных изданиях часто приводятся диаграммы уровней энергий для атомных систем с указанием для наиболее используемых на практике переходов длины волны спектральных линий в А ( или в нм) и силы осциллятора перехода ( см. ниже), как это показано для атома натрия ( рис. 1.2), где значение силы осцилляторов приведено в скобках. Переходу между дискретными уровнями энергии соответствует определенная спектральная линия, характеризуемая в спектре значением длины волны. [48]
Примером этой разновидности внутримолекулярного переноса энергии служат процессы перераспределения энергии в карбонильной группе. На рис. 36 была показана диаграмма уровней энергии бензофенона; она имеет качественно такой же вид для ацетона и других соединений, у которых возбуждение локализуется в карбонильной группе. При поглощении фотона молекула переходит в состояние 1 ( л, л), а затем, прежде чем вернуться в основное состояние S0, испытывает быстрый внутримолекулярный перенос энергии. [49]
![]() |
Диаграмма уровней энергии гармонического осциллятора. [50] |
Из этого эксперимента1 мы делаем заключение, что молекулы СО не могут возбуждаться до произвольной энергии. В рассматриваемом частном случае осциллирующей молекулы диаграмма уровней энергии, как можно видеть из экспериментальных результатов на рис. 4.2 6, состоит из набора эквидистантных уровней. [51]
Выбирая далее масштаб в единицах В, можно строить диаграммы уровней энергии как функции одного параметра А, наглядно характеризующие электронное строение комплекса и его зависимость от силы поля лигандов. [52]
Наиболее общая картина расщепления атомных термов в кубическом поле лиган-дов получается в виде диаграммы уровней энергии как функции параметра расщепления А ( см. диаграммы Танабе - Сугано, рис. IV. [53]
Вспомнив, как мы размещали электроны на низших свободных орбитах, по два на орбиту, мы можем теперь определить число валентных электронов данного атома. Подсчитаем число электронов, расположенных на частично занятых орбитах, которые находятся выше других на диаграмме уровней энергии. Эти электроны отрываются легче других и поэтому определяют химические свойства соответствующего элемента. [54]
Если мы будем продолжать удалять электроны из атома алюминия, то обнаружим, что для отрыва четвертого электрона требуется очень большая энергия ионизации. Это снова обусловлено тем, что четвертый электрон должен быть удален с 2р - орбиты, расположенной на диаграмме уровней энергии гораздо ниже Зр - и Ss-орбит. [55]
Она имеет в качестве единственного терма свободного иона с максимальной мультиплетностью терм 6S, не расщепляемый кристаллическими полями. Поэтому в слабых полях переходы, разрешенные по мультиплетности, вообще отсутствуют, и все наблюдаемые по лосы поглощения обусловлены очень слабыми переходами, запрещенными по мультиплетности; при этом диаграммы уровней энергии в тетраэдрическом и октаэдрическом полях совпадают. [56]
Предполагается, что рассматриваемая система состоит из Л1 атомов или молекул, заполняющих резонатор. Атомы или молекулы обладают парой невырожденных энергетических собственных состояний противоположной четности, i) и 2), различающихся по энергии на величину Е2 - EI - Ш и связанных электрическим дипольным переходом. Диаграммы уровней энергии для среды и поля приведены на фиг. [57]
Обратите внимание на то ( рис. 3 - 1), что при этом орбитали dxy, dxz и dyz направлены вдоль биссектрис углов, образованных линиями, проведенными от центра к лигандам. Вследствие этого две орбитали оказываются в менее благоприятных положениях ( с энергетической точки зрения) из-за межэлектронных отталкиваний, которые возникают между электронными парами лигандов и d - электронами иона металла на этих орбиталях, и для металла менее выгодно, когда электроны размещаются на таких менее стабильных орбиталях. Диаграмма уровней энергии ( рис. 3 - 2) показывает, что dzt и с. В комплексном ионе пять d - орбиталей не все вырождены - они расщепляются на один набор трижды вырожденных орбиталей и второй набор дважды вырожденных. Как можно увидеть из рис. 3 - 9, d - орбитали являются четными ( при том определении, которое дано в гл. Символ е означает, что набор орбиталей является дважды вырожденным, а символ t описывает трижды вырожденный набор. [58]
![]() |
Диаграмма переходов между уровнями энергии с различными значениями К, показывающая образование параллельных и перпендикулярных полос. Возможное кориолисово расщепление не учитывается. [59] |
Если молекула относится к типу симметричного волчка по своей симметрии ( например, CSv или DM), TO перпендикулярная полоса может появиться только в том случае, когда одно или оба электронных ( или электронно-колебательных) состояния, между которыми происходит переход, являются вырожденными. Временно пренебрежем кориолисовым расщеплением первого порядка, обусловленным вырождением. В этом случае из диаграммы уровней энергии ( рис. 95) сразу же можно видеть, что в отличие от параллельных полос подполосы не совпадают, даже если вращательные постоянные - А и В одинаковы в верхнем и нижнем состояниях. [60]