химический каталог




Анорганикум Том 1

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

из рис. А-9

Рис А 9. Схема,

позволяющая объяснить появление серий в рентгеновских спектрах.

VIМоздИНа Б0ЛНЫ для кажД°й СеРии определяется уравнением

corst-(Z—S)

42

Строение материи

43

5.1.3.

где Z — порядковый номер в периодической системе (число электронов в атоме), I — длина волны, s — коэффициент экранирования. Согласно этому уравнению, по мере увеличения заряда ядра электроны должны более прочно связываться, хотя при этом необходимо учитывать экранирование ядра располо. женными вблизи него электронами. С помощью уравнения Мозли оказалось возможным точно установить присутствие новых элементов. В последнее время рентгеновская спектроскопия успешно используется для исследования химической связи.

Оптические спектры

Наиболее полное представление об энергетическом состоянии атома дает атомная спектроскопия — прежде всего вследствие возможности с высокой точностью определять длину волны излучения.

fi Г SG

I—1—r-i—i—г

—гт700 600 500 400 300м

Рис. А.10. Спектр атомарного водорода по Бальмеру.

Первая важная закономерность в строении спектров атомарного водорода была установлена Бальмером (1885 г.). Он выделил «серию» линий (рис. АЛО) и предложил формулу для соответствующей частоты излучения:

где Ry называется постоянной Ридберга (Rs = 3,2869? 1015 Гц). Позднее в спектре атомарного водорода наряду с серией Баль-мера обнаружены серии в других областях длин волн (серий Лаймана, Пашена, Брэккетта, Пфунда). Частоту излучения для каждой серии можно рассчитать также по формуле Бальмера:

(Ю)

на постоянную Планка и, то выражение в правой части уравнения можно представить в виде разности энергий, отвечающих двум различным состояниям атома («термам»). Эти состояния можно охарактеризовать с помощью квадратов целых

чисел; если записать выражение Ra для чисел х, равных

1. 2, 3, то получится ряд возможных уровней энергии атома водорода (в электронвольтах):

л 1 2 3 ... "

h

13,59 3,4 1,55

Если т=\ (серия Лаймана), 2 (серия Бальмера), 3 (серия

Пашена), 4 (серия Брэккетта), 5 (серия Пфунда), соответствующие значения п находят следующим образом: я=иг+Ь

т+2, m-f-

Непреходящая заслуга Бора (1913 г.) состоит в том, что ой сумел объяснить наблюдаемые закономерности наиболее пр"' стым (и правильным) способом. Если умножить уравнение (10)

На рис. А.11 схематически представлены энергетические уровни (термы), соответствующие трем (из пяти известных) тоИЯМ' ДЛШ1Ы волн которых находятся в диапазоне 100— 4)00 нм. По ординате слева за нуль принято основное состояние атома водорода (с наибольшей энергией), а справа — минимальное значение энергии (при котором электрон еще связан в dTOMe), иными словами, — граница серии. Максимальная энер44

Строение материи

Электронные ободочки атомов

45

гия связи (13,59 эВ) эквивалентна энергии ионизации атома водорода, которая может быть найдена и с помощью других методов.

гооонм

400

Ж

ISO

Спектры более тяжелых атомов, вообще говоря, значительно сложнее, чем спектры водорода. Излучение (эмиссия) и поглощение (абсорбция) света обусловлены очень многими энергетическими переходами внешних, так называемых «световых» электронов.

500 В00

11 Первая побочная серая

111 Главная серия

Умножим уравнение (11) на ip и заменим импульс р на оператор k-щ который означает дифференцирование по координате,

+ТВг)* <12>

а затем умножение на ft/i. Тогда уравнение (11) принимает форму уравнения Шрёдингера:

М>+-|г-(?-У)Ч>=0;

4 Ао! I ад-2 т оу

Уравнение Шрёдингера лежит в основе всех квантовомеха-нических расчетов. Его можно получить на основе «волновых» представлений, если связать классическое уравнение волны с сравнением де Бройля. Углубленное изучение возможных методов решения уравнения Шрёдингера показывает, что его можно свести к известным дифференциальным уравнениям теории колебаний, имеющим ряд решений, каждое из которых отвечает «собственным колебаниям» натянутой струны. Ниже затрагиваются лишь некоторые решения уравнения Шрёдингера для частных случаев и более глубоко его свойства не исследуются. Заметим лишь, что изучение классических представлений о «волне», соответственно «поле», открывает путь в квантов\ю теорию химической связи и дает возможность понять природу химической связи уже в классическом приближении.

Потенциал электрического поля протона — центрально-сим-е2

метричная функция, . Тогда из уравнения (11)

Рассмотрим относительно простой спектр атома щелочного металла (три серии атома натрия представлены на рис. А.12). Следует иметь в виду, что показанные штрихами линии на самом деле в отдельных случаях представляют собой «дублеты» {двойные линии), как, например, известная D-линия натрия, соответствующая переходу из основного состояния «главной серии» в основное состояние «второй побочной серии». Здесь разрешены не все переходы из одного состояния в другое: существуют «правила отбора». Одновременное появление в спектре нескольких серий с различными основными состояниями, а также

страница 15
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257

Скачать книгу "Анорганикум Том 1" (8.12Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
коробка пирожных доставка по москве
Рекомендуем компанию Ренесанс - фото модульных лестниц - качественно и быстро!
кресло престиж с подлокотниками
зимнее хранение скутеров

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)