химический каталог




Общая и неорганическая химия. Часть 1

Автор Ю.М.Коренев, В.П.Овчаренко

рой постулат Бора. При переходе с одной орбиты на другую электрон поглощает или испускает квант энергии.

Бор предположил, что момент импульса для электрона в атоме может принимать дискретные значения, равные только целому числу квантов

действия —, что математически может быть записано так:

271

mvr-—, (7)

2тс

где т— масса электрона, v- линейная скорость его вращения, г— радиус орбиты, п— главное квантовое число, принимающее целочисленные значения от 1 до бесконечности, а /г = 6,625 • 10~34Дж/с— постоянная Планка. Уравнение (7) представляет собой математическое выражение первого постулата Бора.

Энергия электрона на соответствующей орбите определяется выражением:

2%2те4

Е = (10)

п п

В этом уравнении, все величины, кроме п, являются константами. Таким образом, энергия электрона в атоме определяется значением главного квантового числа. Для атома водорода при п=1, ? = 2,176-10 18 Дж, или 13,6 эВ (1 электронвольт— это энергия, которую приобретает электрон, проходя разность потенциалов в 1 вольт, и равна 1,6 • 10 19 Дж).

Используя приведенные выше уравнения, Бор рассчитал спектр излучения атома водорода.

В атоме водорода электрон имеет минимальную энергию на первой орбите. Такое состояние электрона называется основным, или не возбужденным. Если этому электрону сообщить достаточную энергию, то он может перейти на другую орбиту с большим радиусом, например на орбиту №2, 3 и т.д., в зависимости от сообщенной энергии. Такое

состояние называется возбуждением, оно является неустойчивым. Электрон может находиться на этих орбитах непродолжительное время, а затем переходит на другую орбиту с меньшей энергией, в конечном итоге возвращаясь в основное состояние. При этих переходах происходит испускание энергии в виде электромагнитного излучения.

В 1900 г. Планк предположил, что излучение и поглощение энергии может происходить только строго определенными порциями, названными им квантами. Частота излучения связана с энергией уравнением:

E = hv или Е=—-,

(П)

Пашен

Нрэкстт

где с — скорость света в вакууме равная 3 * 10 м/с. Поэтому частота этого излучения зависит от разности между энергиями уровней (АЕ). В зависимости от длины волны X это излучение может относиться к различным области спектра: рентгеновской, ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной. На рис. 2 схематически пожазаны переходы электрона в возбужденном атоме водорода, которые вызывают излучение в различных областях спектра.

Рис 2. Электронные переходы в о томе водорода, соответствующие репным сериям.

Расчеты Бора оказались R великолепном согласии с результатами,

полученными экспериментально (см. табл. 6).

Таблица 6

Джины штш спектральных линий в серии Баъьмера (видимая область)

Ху ми Ху нм

{эксперимент) (расчеты ые)

656,466

656,47

486,271

486,28

434,171

434,17

410,291

410,293

397,12

397,123

При детальном изучении спектральных линии оказалось, что некоторые из них представляют собой не одну, а несколько близко расположенных ЛИНИЁ. Это указывало на то, что существуют различные орбиты, на которых электроны имеют близкие значения энергий. Для объяснен™ этого факта Зоммерфельд предположил, что электроны могут вращаться не только по круговым, но и по эллиптическим орбитам.

Однако теория Бора не являлась универсальной. С ее позици! нельзя было описать поведение атома водорода в магнитном поле. Не удается также объяснить образование молекулы водорода, возникают непреодолимые трудности принципиального характера при описании многоэлектронных атомов. Боровская теория в химии практически не используется.

Указанные трудности можно преодолеть, если подходить к описанию строения атома с позиции более широко! теории— квантовой механики, рассматривающей поведение частиц в микромире. Законы, которые описывают явления, происходящие в микромире, существенно отличаются от законов, описывающих поведение макротел. Квантовое число я, которое было искусственно введено в теории Бора, оказываете! с точки зрения квантовой теории неизбежным следствием более общих законов.

Двойственная природа микромира была впервые установлена для света. С одной стороны, для света характерны такие явления как интерференция и дифракция, которые могут быть объяснены только с позиций его волновой природы, С другой стороны, явление фотоэффекта с позиций этой теории описать невозможно. Это можно сделать, предположив для света корпускулярную (от лат. corpuscutum— частица) природу, В 1905 г. Эйнштейн высказал мысль, согласно которой свет испускается в виде частиц, названных фотонами или квантами. Каждый фотон обладает энергией, определяемой уравнением (11).

Из корпускулярной природы света следовало, что фотоны должны обладать определенной массой. Масса покоя фотона равна нулю, а при движении фотон приобретает динамическую массу. Для вычисления этой массы Эйнштейн предложил уравнение эквивалентности массы и энергии:

Е=тс7.

Объединяя уравнения (11) и (12) получим:

h h

СИ)

или

= (13)

Р

где р — импульс фотона.

В

страница 9
< 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

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия. Часть 1" (307Kb)


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

 

 

Реклама
курсы подготовки холодильщиков в ижевске
реклам светодиодная москва фото авито
ovk 125
munich x

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
(14.12.2017)