Изменение - главное квантовое число
Cтраница 3
На рис. 3 показаны кривые потенциальной энергии для всех видов рассмотренных резонансов. В молекулах сложного строения при обилии возбужденных состояний трудно отделить резонанс формы с возбуждением валентных ( без изменения главного квантового числа) состояний от фешбаховских, однако во многих случаях резонансы формы, лежащие далеко от возбужденных состояний молекул, легко классифицировать по положению на шкале энергии электронов. [31]
Рассмотрим, каким квантовым переходам отвечает серия Лаймана. Как будет показано далее, разрешены не все переходы между стационарными квантовыми состояниями. Ограничений на изменение главного квантового числа нет: разность n nz - nl может быть любой. [32]
По этой причине его и помещают вместе с представителями VIIIA-rpyn - пы. Особенности электронной конфигурации неона ( Is22s22pe и отсутствие вакантной d - оболочки при п2) также предопределяют его химическую инертность. Дело в том, что промотирование электрона с изменением главного квантового числа ( для Не Is - - 2s, для Ne 2p - - 3s) требует такой высокой энергии, которая не может быть компенсирована энергией химической связи при образовании соединений. Поэтому они в принципе способны образовывать валентно-химические соединения за счет распаривания электронов. Принимая во внимание эти различия в эледтронном строении, гелий и неон целесообразно называть инертными газами, а аргон и более тяжелые газы VIIIA-группы - благородными. [33]
Если энергия этих уровней низка, подобные переходы представляют собой уже описанные переносы заряда. Однако при достаточно больших энергиях орбиты, занятые возбужденными электронами, могут глубоко проникать в окружающую среду за пределы комплекса. Переходы электронов на эти уровни высоких энергий дают ридберговский спектр, аналогичный атомным спектрам, связанным с изменением главного квантового числа. [34]
В связи с вышеприведенными рассуждениями следует различать атом в нормальном, или устойчивом, состоянии от электронно возбужденного атома, отвечающего метастабильному состоянию. Метастабильное состояние возникает при поглощении атомом такого количества энергии, которое достаточно для перехода одного или нескольких электронов на квантовый уровень с меньшим значением энергии связи по сравнению с основным состоянием. Соответствующие изменения могут претерпевать какое-либо одно или одновременно все четыре квантовых числа. В общем, наибольшее энергетическое возбуждение связано с изменением главного квантового числа. [35]
Атом азота в невозбужденном состоянии характеризуется тремя вырожденными 2р - элект-ронами при наличии двух спаренных электронов 25-орбитали. Три неспаренных электрона на 2 / з-орбитали ответственны прежде всего за трехковалентность азота. Именно поэтому характеристическим летучим водородным соединением азота является аммиак, в котором атом азота образует три ковалентные связи по обменному механизму с тремя атомами водорода. У азота нет возможности промо-тирования электронов с переходом в возбужденное состояние, так как ближайшие орбитали при п - 3 ( 3s -, Зр - и Sd-оболочки) слишком высоки по энергии. Затраты энергии на промотирование с изменением главного квантового числа значительно больше, чем выигрыш в энергии за счет образования дополнительных связей. Поэтому максимальная валентность азота равна четырем. При этом три ковалентные связи могут быть образованы по обменному механизму, а одна - по донорно-акцепторному. Однако азот в состоянии однозарядного катиона N может образовать все четыре связи по обменному механизму. [36]
 |
Число наблюдаемых линий в спектрах элементов. [37] |
В качестве общего правила можно указать, что сложность спектра растет по мере увеличения числа оптических электронов и возрастания соответствующего им азимутального квантового числа. Простейшие спектры дает водород и сходные с ним ионы. Наиболее сложны спектры элементов с достраивающимися d - и / - оболочками. Когда мы говорим о числе линий в спектре, то имеем в виду более интенсивные и хорошо разрешаемые линии этого спектра. В действительности, число линий в спектре каждого элемента бесконечно велико, так как спектральные линии каждого элемента можно разделить на определенные последовательности - серии, причем каждая серия охватывает совокупность линий, соответствующих изменению главного квантового числа верхнего терма от некоторого значения п до бесконечности. Однако высокие члены серий ( п велико) мало интенсивны и плохо разрешаются. В редких случаях удается наблюдать больше 10 - 15 членов одной серии. Благодаря этому наблюдаемое число линий в спектрах различных элементов существенно различно, что иллюстрируется табл. 1, в которой приведены данные об общем числе линий, наблюдаемых в спектрах различных элементов. Эти данные относятся к наблюдениям в обычных источниках ( искра, дуга) на приборах с дисперсией примерно 1 - 2 А. [38]
Все периоды системы завершаются элементами УША-группы. С точки зрения электронного строения, неон и тяжелые благородные газы естественно поместить в УША-груп-пу, поскольку на внешней оболочке они содержат восемь электронов и являются, sp - элементами. Гелий с этой точки зрения относится к - элементам ( как и водород) и формально должен возглавлять ПА-группу. Однако у атома гелия отсутствует возможность промотирования электрона, что и определяет его химическую инертность. По этой причине его и помещают вместе с представителями VIIIA-группы. Особенности электронной конфигурации неона ( Is22s22p6 и отсутствие вакантной rf - оболочки при п 2) также предопределяют его химическую инертность. Дело в том, что промотирование электрона с изменением главного квантового числа ( для Не Is - - 4 2s, для Ne 2p - 3s) требует такой высокой энергии, которая не может быть компенсирована энергией химической связи при образовании соединения: Кроме того, орбитали Is ( Не) и 2р ( Ne) кайносимметричны, что является еще одной причиной инертности этих элементов. Поэтому они в принципе способны образовывать валентно-химические соединения за счет распаривания электронов. Принимая во внимание эти различия в электронном строении, гелий и неон целесообразно назвать инертными газами, а аргон и более тяжелые газы УША-группы - благородными. [39]
Все периоды системы завершаются элементами VHIA-группы. С точки зрения электронного строения, неон и тяжелые благородные газы естественно поместить в VIIIA-rpyn - пу, поскольку на внешней оболочке они содержат восемь электронов и являются sp - элементами. Гелий с этой точки зрения относится к s - элементам ( как и водород) и формально должен возглавлять ИА-группу. Однако у атома гелия отсутствует возможность промотирования электрона, что и определяет его химическую инертность. По этой причине его и помещают вместе с представителями VHIA-группы. Особенности электронной конфигурации неона ( Is22s22p6 и отсутствие вакантной rf - оболочки при п - 1) также предопределяют его химическую инертность. Дело в том, что промотирование электрона с изменением главного квантового числа ( для Не Is - 2s, для Ne 2p - 3s) требует такой высокой энергии, которая не может быть компенсирована энергией химической связи при образовании соединения. Кроме того, орбитали Is ( Не) и 2р ( Ne) кайносимметричны, что является еще одной причиной инертности этих элементов. Поэтому они в принципе способны образовывать валентно-химические соединения за счет распаривания электронов. Принимая во внимание эти различия в электронном строении, гелий и неон целесообразно назвать инертными газами, а аргон и более тяжелые газы VIIIA-группы - благородными. [40]
Страницы: 1 2 3