Успіх теорії Бора обмежився можливістю її застосування тільки до атому водню. При спробах застосування теорії Бора до атому гелію вона вже виявилася малоефективною. Розрахунки більш складних атомів на основі застосування спрощених уявлень Бора виконати виявилося взагалі неможливо. Незважаючи на внесені Арнольдом Зоммерфельдом (1863- 1951) в теорію Бора удосконалення. в зв'язку з якими була врахована можливість руху електронів в атомі не тільки по кругових, а й по еліптичних орбітах. ця теорія мала поступитися місцем новим поглядам. [C.26]
Таким чином. тепер ясно видно необхідність використання трьох квантових чисел для опису енергії електрона. Кожне нове квантове число вводилося для задоволення вимог експерименту. Однак навіть з цими трьома квантовими числами неможливо було повністю пояснити лінійчатих спектри. Наприклад, дія слабкого магнітного поля призводить до так званого аномального ефекту Зеемана. який не можна було зрозуміти на основі моделі Бора - Зоммерфельда. Крім того, у атома Бора і його варіантів було безліч інших недоліків. Одним з них, і, мабуть, найбільш істотним. була неможливість застосування теорії Бора до більш складних атомів. Додаток її до спектру навіть такого простого атома, як атом гелію, призводило до повної невдачі, і всі спроби зрозуміти основи періодичної системи в рамках моделі Бора були безуспішні. Це показує, що все вищевикладене вірно тільки для одноелектронної системи. Таке обмеження не має сенсу, і тому очевидна необхідність знайти щось краще. [C.37]
Атом гелію в стані 1 [c.201]
Атоми всіх елементів, крім водню, Багатоелектронні. Хвильові функції і рівні енергії для них в принципі можна знайти. вирішивши рівняння Шредінгера. Однак точне рішення цього рівняння для багатоелектронних систем неможливо завдання ускладнюється тим, що електрон рухається-вже не в полі ядра. а в поле, створюваному ядром і іншими електронами. Розглянемо найпростіший з багатоелектронних атомів - атом гелію, що складається з ядра (2 = 2) і [c.34]
Для двухелектронной системи. такий, як атом гелію в стані електрони в синглетному стані (спини антирівнобіжний-ни) мають тенденцію до спільного стягання, тоді як в тріплетном стані (спини паралельні) спостерігається про-ратну Цей факт є не результатом дії сил відштовхування між електронами. а наслідком необхідного виду хвильової функції. враховує принцип нерозрізненості електронів. Для атома гелію, в якому електрони перебувають на ненапрямлених ч-орбіталях, просторовий розподіл електронів наступне для симетричного, або сінглеттюго стану найбільш вірогідні три конфігурації - дві, в яких один електрон знаходиться ближче, а інший далі від ядра, і третя, в якій обидва електрона знаходяться одночасно однаково близько від ядра для антисиметричного, або триплетного стану найбільшу ймовірність мають тільки дві конфігурації - один електрон знаходиться ближче, а інший далі від ядра. Так як з-орбіталі не містять кутовий залежності. електронна кореляція (кореляція між положеннями електронів) буде тільки радіальної. З точки зору стереохімії цікаві хвильові функції. які включають кутову залежність. У зв'язку з цим нижче більш детально буде розглянуто атом гелію в стані з -2р1. [C.201]
У що звернувся б атом гелію, якби з його ядра був видалений протон. а електронна оболонка залишилася б без змін [c.44]
Відповідно до змін потенціалів іонізації в періодах і групах в загальному відбувається відносне зміна властивостей елементів. Однак потенціал іонізації не може служити єдиною кількісною мірою відносної металличности або неметаллічності елементів. Дійсно, самим високим потенціалом іонізації володіє атом гелію, але так як він ставиться до інертних елементів. говорити про характер його властивостей досить важко. Далі, якщо розглянути зміну потенціалу іонізації в межах другого періоду (див. Рис. 8, - Не), то виявляються скачки. Потенціал іонізації у кисню виявляється менше, ніж у азоту. Такі скачки, пов'язані з деякими особливостями будови зовнішніх електронних оболонок атомів, спостерігаються і в інших періодах, хоча неметалеві властивості наростають. [C.65]
Електрон скорочено позначається в. позитрон - е +, нейтрон - ап а протон - р. Наприклад, атом гелію скорочено позначають гне. де нижня цифра - величина заряду ядра (число протонів в ядрі), верхня - маса атома. [C.41]
Раніше вже згадувалося, що немає принципової різниці між природою межатомной хімічного зв'язку і природою стійкості самих атомів. Сили. які утримують систему- атом гелію (ядро і два електрона), ті ж, що і в молекулі водню Нг (два ядра, два електрона) або в молекулярному іоні водню Нг + (два ядра, один електрон). Розглянемо утворення хімічного зв'язку на прикладі Н2 + -іона і молекули Нг, так як на цих прикладах найзручніше познайомитися з методами квантової механіки. [C.75]
Як зазначалося вище, насичуваність - найбільш характерна риса сил хімічної взаємодії. Тому вже в першій роботі В. Гайтлер і Ф. Лондон показали, що, зокрема, атом гелію не здатний до утворення зв'язку з іншими атомами. [C.474]
Наявність у матеріальних частинок хвильових властивостей було підтверджено експериментально. У 1927 р американські фізики Девіссон і Джермер і англієць Томсон за допомогою пучка електронів отримали дифракційну картину. подібну до тієї, що була відома з 1912 р для рентгенівських променів. Пізніше з'явилися експериментальні докази наявності хвильових властивостей у таких матеріальних об'єктів. як протон, нейтрон, атом гелію, молекула водню. Таким чином. було доведено, що опис поведінки мікрооб'єктів має обов'язково враховувати їх хвильові властивості. [C.162]
Довжину хвилі такої частки часто називають довжиною хвилі де Бройля. Для будь-якої частинки з масою т і відомою швидкістю довжину хвилі де Бройля можна розрахувати. Наприклад, для електрона з енергією близько 1,6 10 "ерг, а це досить низька енергія. Довжина хвилі де Бройля буде близько 1,2 А. Ця величина приблизно відповідає параметрам кристалічних решіток. Використовуючи близькість значень кристалічних параметрів і довжини хвилі де Бройля для електрона з енергією близько 1,6-10 ерг, Девіссон і Джермер показали, що електрон і в дійсності має хвильовий характер. Застосовуючи кристал нікелю як дифракційну решітку. вони отримали дифракційну картину. яку можна було легко пояснити за допомогою хвиль го руху електрона. Якщо про істинність корпускулярного характеру електрона може виникнути питання, то хвильові властивості були виявлені для таких безперечно матеріальних частинок. як нейтрон і атом гелію. [c.41]
Атом гелію має сферичну симетрію. тому не має дипольного моменту. Однак таке уявлення сформоване на усередненні в часі. Якщо зняти миттєву фотографію атома гелію, то буде видно несиметричне розподіл електронів навколо ядра в даний момент. Отже, повинен бути миттєвий диполь. Такий диполь викличе також миттєвий диполь в іншому атомі, що може привести до синхронного полю у всій системі. Від цього відбудеться зменшення енергії системи, але взаємодія буде дуже слабким. [C.185]
Атом гелію в збудженому стані 1 [c.201]
У деяких випадках поняття атома і молекули з точки зору атомно-молекулярної теорії можуть формально збігатися. Наприклад, атом гелію (калію, міді і т. П.) - це найменша частинка гелію (калію, міді і т. П.), Що володіє всіма хімічними властивостями даної речовини. [C.20]
Наступним за величиною заряду ядра Z = 2) є атом гелію. Число електронів 2. Конфігурація 1 5. У нормальному стані атома обидва електрона знаходяться в першому квантовому шарі. Розрізняються вони один про г іншого лише напрямком спина. [C.24]
Розгляньте збуджений атом гелію, в якому один електрон знаходиться на водородоподобном орбіталі з квантовими числами І [, / [, ШЦ, а інший - на орбіталі з квантовими [c.35]
Застосування теореми про віріале. Розглянемо тепер систему, що складається з двох атомів з - атом гелію, й - атом водню. З позицій класичної електростатики ця система може бути представлена схемою, зображеної на рис. 4. Початок координат розташуємо в точці, де поміщається ядро атома гелію. Радіуси-вектори р Гг, Дд і r = І визначають одне з можливих положень протона і електронів по відношенню до ядра гелію. Між частинками діють [c.51]
Мал. 98 підводить важливий результат змістом цієї глави. Ясно, що водень є прототипом атомів, що містять непарний електрон (відкритих атомів), а тому реакционноспособен атом гелія- прототип всіх інертних до свого збудження атомів (закритих). [C.170]
Перші періодичні таблиці були дуже корисні з практичної точки зору. але вони мало допомагали в розумінні того, що визначає схожість або відмінності елементів між собою. Це розуміння прийшло приблизно на 50 років пізніше, і саме воно знаходиться в основі сучасної періодичної системи. Згадаймо, що атоми складаються з мікроскопічних часток з рівної кількості позитивно заряджених протонів і негативно заряджених елеь тронів (гл. I, розд. Б.6). Однією з головних характеристик. по якій розрізняються атоми елементів, є число протонів - атомний номер. Кожен атом натрію містить 11 протонів, а кожен атом вуглецю містить 6 протонів. Якщо число протонів в атомі дорівнює 9, то це атом фтору. якщо 12 - це атом магнію. Атом водню містить один протон, в результаті атомний номер водню - одиниця. Атом гелію містить два протона, і, отже, його атомний номер - 2. [c.125]
Розглянемо атом благородного газу гелію (Не). Кожен атом гелію містить два протона в ядрі і два електрона в навколишньому його просторі. Ці два елек т1Х1на займають перший, або внутрішній, енергетичний рівень і це максимальна кількість електронів, яке може перебувати на даному рівні [c.185]
Він поширюється не тільки на таку двухелектроннук> систему, як молекула водню. але і на атом гелію, і на будь-яку іншу двухелектронних систему. Обидва електрона 1 і 2 характеризуються координатами Х п Х2 а хвильовими функціями фт і а15п. Відвернемося спочатку від взаємодії між части- [c.81]
Особливо характерне утворення сполук між молекулами, одна з яких має низько лежить вільну МО, а інша - 1есвязивающую орбиталь атомного типу, заповнену двома електронами. Перекриття цих дв> т (МО призводить до утворення нових двох МО, загальних для всієї системи, і виникненню міцного хімічної сполуки (рис. 53). Виникає таким чином зв'язок за своїм походженням називається донорно-акцепторної зв'язком. Молекула з низьколежачих вільної орбиталью називається акцептором електронів. а має пару електронів на несвязивающей МО - донором. Прикладом донорно-акцепторного механізму утворення хімічного зв'язку в двоатомних молекулах може бути освіту молекулярного іона нен з атома Хіба ж то й іона Н. Атом гелію має два електрони ка] орбіталі з енергією -24,6 еВ (ПІ = = 24,6 еВ). Його розглядають як типовий інертний атом із заповненою оболонкою. У іона є вільна 15-орбіталь з енергією -13,6 еВ . При контакті Хіба ж то й Н виникає нен -іон, а-МО якого можна уявити як лінійну комбінацію 15-орбіталей атома Хіба ж то й іона Н [c.140]
І атом гелію в основному стані. Внаслідок того що МО (2iTg) є зв'язує і мул ЄЕТ нижчу енергію, ніж [c.164]
Так, відкриття земного гелію стало доконаним фактом. Виявилося, що гелій, подібно аргону, - хімічно інертний газ. Його молекула, так само як молекула аргону. одноатомна. У 1895 р П. Клеве і В. Рамзай встановили, що атом гелію в чотири рази важче атома водню, т. Е. Атомна маса гелію 4. Після водню це був найлегший газ. [C.285]
Розглянемо, наприклад, атом гелію з двома електронами, в якому спостерігається Ь-8-зв'язок. Для двох електронів сумарний спін може дорівнювати нулю або одиниці (антипаралельними і паралельне напрямок спінів окремих електронів). Таким чином. схема термів гелію розпадається на дйе груп-ли - терми Парагель (сумарний спін дорівнює нулю) і терми ортогелія (сумарний спін дорівнює одиниці). Такий поділ виправдано тим, що між термами обох груп взагалі немає переходів. Так звані правила відбору. отримані експериментально і обгрунтовані теоретично. стверджують, що віз можна тільки такі переходи. при яких сумарний спин зберігається, т. е. Д5 = 0. [C.190]
Енергія збудження в стані зі збільшенням головного квантового числа велика в порівнянні з енергією хімічної взаємодії. і тому атом гелію, наприклад, ніколи не має двох валентностей, так як витрата для переходу в стан (1х) (25) НЕ компенсує виграшем енергії при хімічній взаємодії. [C.580]