Cтраница 1
Спектры щелочных атомов очень похожи на спектр атома водорода. Это можно предположить, руководствуясь их классической моделью, в соответствии с которой щелочной атом состоит из валентного электрона, который движется в кулоновском поле ядра и усредненном поле остальных электронов, которые находятся на орбитах, более близких к ядру. [1]
Для щелочных атомов большего размера такая конфигурация становится менее выгодной, потому что из-за взаимного отталкивания ионы щелочного металла не могут расположиться близко от иона свинца. Это приводит к качественному изменению образующихся конфигураций. По имени немецкого химика, предложившего в 30 - х годах принцип формирования ионных конфигураций, они называются структурными единицами Зинтля. Если электрон перейдет с щелочного атома на атом РЬ, то у иона РЬ - на внешней оболочке окажется пять электронов, как у атома Р или As. При этом вблизи каждого атома оказывается по восемь электронов: пять своих и по одному из ковалентной связи с каждым из трех соседей в тетраэдре. Аналогично ведут себя ионы Sn -, которые образуют тетраэдры ( Зщ) 4, обрамленные четырьмя щелочными ионами. [2]
В щелочных атомах поляризуемость увеличивается с ростом Z вблизи порога. [3]
Если заставить щелочной атом падать на соответствующим образом выбранный и нагретый металл, то атом отдаст электрон металлу и отлетит в виде положительного иона. [4]
Таким образом, щелочные атомы являются водородоподобными атомами, однако не полностью. Дело в том, что внешний электрон несколько деформирует оболочку первых Z - 1 электронов и несколько искажает их поле. [5]
Зависимость энергии валентного электрона щелочного атома о г квантового числа / вытекает также из квантовомеханических расчетов. В более сложных, чем водород, атомах каждый из электронов движется в усредненном поле ядра и остальных электронов. Действительно, в зависимости от степени проникновения электрона в глубь атома заряд ядра будет для данного электрона в большей или меньшей степени экранироваться другими электронами, вследствие чего эффективный заряд, воздействующий на рассматриваемый электрон, на разных расстояниях от ядра будет неодинаковым. Вместе с тем, поскольку электроны движутся в атоме с большими скоростями, усредненное по времени поле можно считать центрально-симметричным. [6]
Образованные в результате такого перехода нейтральные щелочные атомы следует рассматривать как центры локализации свободных электронов. Свободный электрон без каких-либо дополнительных энергетических затрат может совершать переходы от одного щелочного иона к другому и таким образом может свободно перемещаться по всему кристаллу. Этот процесс и описывается рассмотренными в предыдущей главе блоховскими волновыми функциями. [7]
Однако в результате постепенного внедрения щелочных атомов состояние кристаллической решетки электрода со временем оказывается более благоприятным для этой реакции. В конце концов из-за снижения ц скорость реакции увеличивается примерно на 7 порядков и становится близкой к скоростям большинства реакций выделения обычных металлов. [8]
Можно ожидать, что спектральные термы щелочных атомов в этих случаях будут аналогичны термам водородоподобных систем. Как мы увидим дальше, опыт подтверждает это предположение. [9]
Эти качественные соображения позволяют найти энергетические уровни щелочного атома. В первом приближении можно считать, что атомный остаток действует на валентный электрон как система, состоящая из точечного заряда и диполя, центр которого совпадает с точечным зарядом, а ось проходит через валентный ( оптический) электрон. [10]
Эти качественные соображения позволяют найти энергетические уровни щелочного атома. В первом приближении можно считать, что атомный остаток действует на валентный электрон как система, состоящая из точечного заряда и диполя, центр которого совпадает с точечным зарядом, а ось проходит через валентный ( оптический) электрон. [11]
Поправка ст ( /) понижает значения энергии щелочного атома по отношению к уровням энергии тех же состояний атома водорода. [12]
В табл. 2.1 приведены данные работы [865] для инертных и щелочных атомов. [13]
В работе [95] предложены эмпирические формулы для сечений ионизации щелочных атомов, а максимальные значения сечений ионизации почти всех элементов периодической системы ( z до 98) рассчитаны в работе [96] по среднеквадратичному радиусу атомных орбиталей. [14]
Смешивание чисто ароматической молекулярной орбитали ро с валентной орбиталью щелочного атома Xns приводит к возникновению отличной от нуля спиновой плотности на ядре щелочного металла и придает частично ковалентный характер связи между ионами. [15]