Cтраница 3
Исследование спектров многоэлектронных атомов показало, что здесь энергетическое состояние электронов зависит не только от главного квантового числа п, но и от орбитального квантового числа I. Это связано с тем, что электрон в атоме не только притягивается ядром, но и испытывает отталкивание со стороны электронов, расположенных между данным электроном и ядром. Внутренние электронные слои как бы образуют своеобразный экран, ослабляющий притяжение электрона к ядру, или, как принято говорить, экранируют внешний электрон от ядерного заряда. При этом для электронов, различающихся значением орбитального квантового числа /, экранирование оказывается неодинаковым. [31]
Форма электронного облака также не может быть произвольной. Это связано с тем, что электрон в атоме не только притягивается ядром, но и испытывает отталкивание со стороны электронов, расположенных между данным е и ядром. Внутренние электронные слои как бы образуют своеобразный экран, ослабляющий притяжение электрона к ядру, или, как принято говорить, экранируют внешний электрон от ядерного заряда. При этом для электронов, различающихся значением L, экранирование оказывается неодинаковым. [32]
Исследование спектров многоэлектронных атомов показало, что здесь энергетическое состояние электронов зависит не только от главного квантового числа п, но и от орбитального квантового числа I. Это связано с тем, что электрон в атоме не только притягивается ядром, но и испытывает отталкивание со стороны электронов, расположенных мех-еду данным электроном и ядром. Внутренние электронные слои как бы образуют своеобразный экран, ослабляющий притяжение электрона к ядру, или, как принято говорить, экранируют внешний электрон от ядерного заряда. При этом для электронов, различающихся значением орбитального квантового числа /, экранирование оказывается неодинаковым. [33]
Рентгеноспектральный анализ основан на возбуждении атомов вещества при облучении его электронами больших энергий или рентгеновскими лучами. В первом случае процесс называют прямым возбуждением, во втором - вторичным или флуоресцентным. Линии рентгеновского излучения возникают вследствие перемещения электронов в наиболее глубоких внутренних электронных слоях. [34]
Поясним суть этого явления на примере дифракции в кристалле хлористого цезия. В качестве элементарной ячейки кристалла хлористого цезия ( см. рис. 55) можно выбрать куб, в вершинах которого находятся ионы цезия, а в центре - ион хлора. Рассеяние рентгеновского излучения происходит в результате взаимодействия излучения с электронами, находящимися на внутренних электронных слоях. [35]
Как указано выше, ковалентная связь имеет направленность. Квантово-механическое объяснение направленности ковалентной связи основано на учете формы различных орбиталей. Здесь отметим, что атомы элементов второго и последующих периодов можно рассматривать как состоящие из остова, содержащего внутренние электронные слои, и внешних ( валентных) электронов, которые вносят основной вклад в образование химической связи. Поэтому далее при описании строения молекул принимаем во внимание только орбитали валентных электронов. [36]
Литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций - начальные элементы каждого периода периодической системы Менделеева, входят в состав главной подгруппы первой группы. Они названы щелочными, так как их окислы при взаимодействии с водой образуют сильные щелочи. Все внутренние электронные слои у них заполнены, поэтому в химических реакциях они образуют ионы только положительно одновалентные и являются типичными металлами. [37]
Атомы переходят в возбужденное состояние, а на внутреннем электронном слое образуются вакансии. Возвращение в основное состояние сопровождается испусканием кванта рентгеновского излучения. Взаимодействует рентгеновское излучение также в первую очередь с внутренними электронами. Поэтому способность вещества поглощать рентгеновские лучи в большой мере зависит от числа электронов на внутренних электронных слоях. Органические соединения, построенные из водорода и элементов второго периода периодической системы, слабо поглощают рентгеновское излучение, так как водород вообще не имеет внутренних электронов, а остальные элементы имеют их только по два в атоме. Хорошо известно, что кости, богатые кальцием и фосфором - элементами четвертого и третьего периодов, уже существенно менее прозрачны для рентгеновского излучения. Тяжелые металлы, например свинец, представляют надежную защиту от рентгеновского излучения. Поскольку внутренние электроны принимают незначительное участие в формировании молекулярных орбиталей, спектры рентгеновского излучения характеризуют в первую очередь сами атомы, а не молекулы, в которые эти атомы входят. Лишь в последние годы, после создания более чувствительных приборов, началось интенсивное развитие рентгеновской спектроскопии молекул, приведшее к выявлению определенной зависимости спектров поглощения рентгеновского излучения от структуры молекул, в первую очередь от типа гибридизации атомных орбиталей. [38]
Медь Си, серебро Ag и золото Аи входят в состав побочной подгруппы I группы периодической системы. Подобно щелочным металлам медь имеет на внешнем электронном слое один электрон и в соединениях выступает как одновалентный элемент. Однако, кроме этого, атом меди способен отдавать еще один электрон с предпоследнего электронного слоя, образуя ряд соединений двухвалентной меди. Эта способность терять электроны с внутреннего электронного слоя объясняется меньшей устойчивостью восемнадцати-электронного слоя по сравнению с восьмиэлектронным. [39]
Медь Си, серебро Ag и золото Аи входят в состав побочной подгруппы I группы периодической системы. Подобно щелочным металлам, медь имеет на внешнем электронном слое один электрон и в соединениях выступает как одновалентный элемент. Однако, кроме этого, атом меди способен отдавать еще один электрон с предпоследнего электронного слоя, образуя ряд соединений двухвалентной меди. Эта способность терять электроны с внутреннего электронного слоя объясняется меньшей устойчивостью восем-надцатиэлектронного слоя по сравнению с восьмиэлектронным. Именно поэтому переменная валентность характерна для многих элементов, расположенных в середине больших периодов и имеющих ионы с восемнадцатиэлектронным незавершенным ( или только что завершенным) внешним слоем. [40]
Медь Си, серебро Ag и золото Аи входят в состав побочной подгруппы I группы периодической системы. Подобно щелочным металлам медь имеет на внешнем электронном слое один электрон и в соединениях выступает как одновалентный элемент. Однако, кроме этого, атом меди способен отдавать еще один электрон с предпоследнего электронного слоя, образуя ряд соединений двухвалентной меди. Эта способность терять электроны с внутреннего электронного слоя объясняется меньшей устойчивостью восемнадцати-электронного слоя по сравнению с восьмиэлектронным. [41]
Энергия порядка тысяч или десятков тысяч электрон-вольт типична для электронов, находящихся на внутренних электронных слоях атомов. Рентгеновское излучение возникает при переходе электронов с внешнего электронного слоя на один из внутренних или между внутренними электронными слоями. На этом основан классический способ получения рентгеновского излучения. Ускоренные полем в несколько, тысяч или десятков тысяч вольт электроны ударяются в анод и выбивают электроны из внутренних слоев атомов материала анода. Атомы переходят в возбужденное состояние с вакансией на внутреннем электронном слое. [42]
D; V -часть детерминанта, построенная на АО валентных электронов всех атомов: 0 -части детерминанта, содержащие только нули. Разбиение уравнения ( II, 10) на несколько уравнений приводит к распаду системы ( 11 9) на независимые уравнения, описывающие внутренние-электронные слои каждого атома и систему, характеризующую электроны валентных слоев всех атомов. Из уравнений для внутренних электронов получаются примерно такие же волновые функции, как из уравнений для свободных атомов. Это указывает на то, что состояния электронов внутренних атомных слоев почти не изменяются при объединении атомов в молекулы. Такой вывод подтверждается экспериментально, например, при изучении характеристических рентгеновских спектров, хотя при более тонких исследованиях обнаруживаются так называемые химические сдвиги в этих спектрах, появляющиеся как результат влияния химической связи на внутренние электронные слои. При этом число электронов в системе равно числу валентных электронов. [43]