Спектр - атом - щелочной металл
Cтраница 1
Спектры атомов щелочных металлов, имеющих один электрон на внеш. Зх, Переходу этого электрона из состояния Зр в состояние Зз соответствует желтая линия Ыа ( дублет X 589 0 им и X 589 6 нм); это-наиб. [1]
Спектры атомов щелочных металлов, обладающих одним внешним ( оптическим) электроном сверх заполненных оболочек, схожи со спектром атома водорода, но смещены в область меньших частот. Спектры еще усложняются для атомов, обладающих тремя и более внешними электронами. Особенно сложны спектры атомов с достраивающимися rf - оболоч-ками ( напр. Fe) и / - оболочками, состоящие из сотен и тысяч линий. Истолкование спектров многоэлектронных атомов представляет трудную задачу, к-рия решается на основе квантовой теории строения атома. [2]
Спектры атомов щелочных металлов, обладающих одним внешним ( оптическим) электроном сверх заполненных оболочек похожи на спектр атома водорода, но смещены в область меньших частот. Кроме того, величины nk и пт в этом случае отличаются от целых чисел, хотя для каждого атома продолжают иметь вполне определенные дискретные значения. У атомов с двумя внешними электронами число спектральных серий увеличивается и структура их делается более сложной. Особенно показательны в этом отношении спектры атомов с достраивающимися / - и d - оболочками. [3]
Спектры атомов щелочных металлов, обладающих одним внешним ( оптическим) электроном сверх заполненных оболочек, схожи со спектром атома водорода, но смещены в область меньших частот. Спектры еще усложняются для атомов, обладающих тремя и более внешними электронами. Особенно сложны спектры атомов с достраивающимися d - оболоч-ками ( напр. Fe) и / - оболочками, состоящие из сотен и тысяч линий. Истолкование спектров многоэлектронных атомов представляет трудную задачу, к-рая решается на основе квантовой теории строения атома. [4]
Спектры атомов щелочных металлов и металлов подгруппы меди ( Li, Na, К, Rb, Cs, Cu, Ag, Аи) довольно простые и хорошо иллюстрируют отмеченные выше эффекты, в частности сильное расщепление линий. [5]
Рассмотрим относительно простой спектр атома щелочного металла. [6]
Причиной дублетной структуры спектров атомов щелочных металлов является спин-орбитальное взаимодействие ( см. разд. [7]
При отщеплении только одного электрона спектр оставшегося иона находится в том же отношении к спектру атома предшествующего щелочного металла, как и спектр однократно ионизированного гелия к спектру атома водорода. Однако в соответствии с более высоким главным квантовым числом связь в данном случае оказывается далеко не такой прочной, как у гелия. [8]
При отщеплении только одного электрона спектр оставшегося электрона находится в том же соотношении к спектру атома предшествующего щелочного металла совершенно так же, как спектр однократно ионизированного гелия к спектру атома водорода. Однако в соответствии с более высоким главным квантовым числом связь в данном случае оказывается далеко не такой прочной, как у гелия. Таким рбразом, сильно электроположительный характер элементов главной подгруппы II группы объясняется строением их атомов аналогично тому, как это было сделано для щелочных металлов. Однако из строения атома следует, что электроположительный характер элементов главной подгруппы II группы должен быть в среднем несколько слабее, чем у щелочных металлов. Поэтому у последних на внешней оболочке связь оказывается еще более слабой, чем у элементов главной подгруппы II группы. Справедливость этого положения подтверждается сравнением потенциалов ионизации ( табл. 46), полученных из спектроскопических данных, с данными табл. 28 ( стр. Связь электронов на внешней оболочке у металлов щелочноземельной группы прочнее, чем у щелочных металлов, так как атомы последних имеют более высокий эффективный заряд ядра ( ср. [9]
При отщеплении только одного электрона спектр оставшегося электрона находится в том же соотношении к спектру атома предшествующего щелочного металла совершенно так же, как спектр однократно ионизированного гелия к спектру атома водорода. Однако в соответствии с более высоким главным квантовым числом связь в данном случае оказывается далеко не такой прочной, как у гелия. Таким образом, сильно электроположительный характер элементов главной подгруппы II группы объясняется строением их атомов аналогично тому, как это было сделано для щелочных металлов. Однако из строения атома следует, что электроположительный характер элементов главной подгруппы II группы должен быть в среднем несколько слабее, чем у щелочных металлов. Поэтому у последних на внешней оболочке связь оказывается еще более слабой, чем у элементов главной подгруппы II группы. Справедливость этого положения подтверждается сравнением потенциалов ионизации ( табл. 46), полученных из спектроскопических данных, с данными табл. 28 ( стр. Связь электронов на внешней оболочке у металлов щелочноземельной группы прочнее, чем у щелочных металлов, так как атомы последних имеют более высокий эффективный заряд ядра ( ср. [10]
Заполненные оболочки очень прочны, так как их строение такое же, как и у атомов благородных газов. По этой причине спектры атомов щелочных металлов определяются исключительно переходами внешнего, наиболее слабо связанного электрона. Эффективное поле, в котором движется этот электрон, центрально-симметрично, поскольку заполненные оболочки всегда имеют равные нулю полный орбитальный моме нт и полный спин. На больших расстояниях эффективное поле совпадает с кулоновским полем заряда е, так как электроны замкнутых оболочек экранируют поле ядра. На малых расстояниях ( вблизи ядра) экранировка не имеет места, и роль заполненных оболочек сводится к созданию некоторого постоянного потенциала. [11]
Дня аналитических особенностей спектра элемента большое значение имеет число возможных ориентации вектора S относительно вектора орбитального момента L - мультиплетность терма. Оно равно М 2S 1, т.е. на единицу превышает число неопареннкх электронов в атоме. По этой щшчине в спектрах атомов щелочных металлов следует ожидать наличие двух близкорасположенных характеристических спектральных линий - дублета линий. Атомам щелочно-земельных металлов свойственны сивглетанв ( М - 1, т.к. 5 1 / 2 - 1 / 2 0 и 3 1) Е триплетные ( Ы 3, т.к. S 1 / 2 1 / 21 и 3 t - 1; L. [12]
 |
Эффективные главные квантовые числа п для Na. [13] |
При рассмотрении спектров щелочных элементов на первый взгляд трудно обнаружить сериальные закономерности. Детальный анализ, однако, позволяет выделить ряд серий того же типа, что и у водорода. Трудность выделения серий в спектрах атомов щелочных металлов связана с тем, что в видимой области спектра ряд серий накладывается друг на друга. [14]
Страницы: 1