Голый протон
Cтраница 2
 |
Физичегкие свойства водорода. [16] |
Атом водорода состоит из одного протона ( ядро) и одного электрона. Однако катион Н представляет собой голый протон, в то время как ядра катионов щелочных элементов окружены электронными оболочками. Ион водорода имеет очень небольшой радиус - 0 53 - 10 - 8 см, поэтому в ходе химических реакций он легко проникает в электронные облака других атомов, причем связь может быть ковалентной. [17]
Двойственность свойств водорода определяется оригинальностью строения его атома - один протон и один электрон. Потеряй водород электрон, и останется голый протон - частица, а не атом. Никакой другой элемент не имеет подобной структуры ато ма. Но где бы он ни находился - в I группе или в VII, нижняя граница периодической системы проходит по этому элементу. [18]
В этой схеме физический протон часть времени существует в виде голого протона с я - мезонным облаком, а другую часть времени - в виде голого нейтрона с я - мезонным облаком. Аналогично физический нейтрон частично существует в виде голого нейтрона с я - мезонным облаком, а частично - в виде голого протона с я - - мезонным облаком. [19]
В этой схеме физический протон часть времени существует в виде голого протона с л - мезонным облаком, а другую часть времени - в виде голого нейтрона с я - мезонным облаком. Аналогично физический нейтрон частично существует в виде голого нейтрона с я - мезонным облаком, а частично - в виде голого протона с я - - мезонным облаком. [20]
Однако большинство химиков не придерживается этой точки зрения. Действительно, ион водорода Н является уникальным - это по существу голый протон. На рис. 11 - 5 изображена модель такого иона, называемого ионом гидроксония. Следует отметить, что в этой модели все три атома водорода эквивалентны. [21]
 |
Индуцированная поляризация. [22] |
Еще один важный фактор способствует значительной ассоциации жидкостей, молекулы которых содержат кислород-водородные или азот-водородные связи. Эти связи в высокой степени полярны, и водородный атом имеет нечто от характера голого протона. Заряд этих ядер гораздо меньше защищен электронами, чем заряд любого другого ядра. В результате интенсивное локальное поле, связанное с водородом, присоединенным к кислороду или азоту, порождает сильные диполь-дипольные взаимодействия. Эти явления обозначаются термином водородная связь. Самые сильные водородные связи те, в которых отрицательным полюсом является маленький по размеру электроотрицательный атом, например фтор, кислород или азот. [23]
Молекула аммиака имеет на внешней электронной оболочке атома азота необобщенную пару электронов. Атом азота в аммиаке, обладающий такой электронной парой, может поделить ее с ионом водорода ( голым протоном), сохраняя восьмиэлект-ронный октет, что и обусловливает стабильность образования иона аммония. [24]
Мы уже говорили, что квантово-релятивистские соображения приводят к геометрической модели материи с точечными исходными объектами ( § 7 - 10), так что голый протон моделируется геометрической точкой. Однако адекватной реальному объекту модель становится лишь в результате измерений, последние же основаны на взаимодействии. [25]
С элементами первой группы его роднит одинаковая конфигурация внешнего электронного слоя. Однако это родство носит лишь формальный характер, так как электронная конфигурация атома водорода вообще не имеет аналогов: атом водорода, лишенный электрона, представляет собой голый протон. [26]
Тот факт, что формфакторы стремятся к нулю при Q2 - оо, с релятивистской точки зрения означает, что вероятность обнаружить один лишь протон как точечный заряд равна нулю. В теории поля это может быть следствием либо отсутствия идеальных составляющих поля ( партоноа) с квантовыми числами протона, либо того, что, если даже такие объекты и существуют, реальные протоны всегда одеты и имеют нулевую амплитуду находиться в состоянии голого протона. [27]
Аналогичная картина наблюдается и для: соединений галогенов. Чтобы объяснить эти кие факты, обратим внимание на две особенности водородного иона. Во-первых, это голый протон, диаметр которого в тысячи раз меньше диаметра остальных ионов; во-вторых, отсутствие электронов позволяет ему глубоко внедряться в электронные оболочки других ионов и атомов. Благодаря этим особенностям протон может одновременно притягиваться к двум электроотрицательным атомам, образуя с одним из них обычную ко-а с другим - водородную связь. Поэтому во -: связь характерна прежде всего для водородных: фтора, кислорода, в меньшей степени для во -: соединений азота, хлора и серы. [28]
В этой схеме физический протон часть времени существует в виде голого протона с я - мезонным облаком, а другую часть времени - в виде голого нейтрона с я - мезонным облаком. Аналогично физический нейтрон частично существует в виде голого нейтрона с я - мезонным облаком, а частично - в виде голого протона с я - - мезонным облаком. [29]
В этой схеме физический протон часть времени существует в виде голого протона с л - мезонным облаком, а другую часть времени - в виде голого нейтрона с я - мезонным облаком. Аналогично физический нейтрон частично существует в виде голого нейтрона с я - мезонным облаком, а частично - в виде голого протона с я - - мезонным облаком. [30]
Страницы: 1 2 3