химический каталог




Курс общей химии

Автор Э.И.Мингулина, Г. Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов

водорода. В видимой области спектра атома водорода имеются только четыре линии, они обозначаются На, Hp, HY, Нб. В прилегающей к видимой ультрафиолетовой области имеется еще несколько линий, которые вместе с указанными четырьмя образуют серию линий. Волновые числа линий этой серии выражаются формулой

«И '

(1.1)

где v — волновое число, равное \/К ( — длина волны), т. е. оно равно числу волн, укладывающихся на 1 см; Roo — постоянная

Красный

Голубой Фиолетовый

. Видимый спектр атомарного водорода

Ридберга, равная 109 737 см"1; п — целое число, которое может принимать значения 3, 4, 5,...

При исследовании спектра водорода в дальней ультрафиолетовой и инфракрасной областях было обнаружено еще несколько серий линий, волновые числа которых выражает общая формула

Серии линий были найдены и в спектрах атомов всех других элементов. Однако эти спектры являются более сложными. Так, например, в спектре атома железа насчитывается более 5000 линий, которые, объединяясь в отдельные серии, накладываются друг на друга и усложняют общий вид спектра.

Для объяснения особенностей спектров нагретых тел немецким ученым М. Планком была предложена теория, основанная на предположении, что энергия не излучается атомами непрерывно, а испускается отдельными мельчайшими неделимыми порциями — квантами, величина которых зависит от частоты излучаемого света, а именно

Ј=Av, (1-3)

где Е — энергия кванта; h — постоянная Планка, равная 6,626* Ю-34 Дж-с; v — частота колебаний, равная отношению скорости света с к длине волны.

Уравнение (1.3) называется уравнением Планка. Оно выражает один из основных законов природы. Согласно этому уравнению, энергия тела может меняться на величины, кратные hv, подобно тому как электрический заряд может меняться лишь на величину, кратную заряду электрона. Излучая квант света, атом переходит из одного энергетического состояния в другое.

Теория строения атома водорода по Бору. На основе модели Резерфорда, учения Эйнштейна о световых квантах (1905), квантовой теории излучения Планка (1900) датским физиком Н. Бором в 1913 г. была предложена теория строения атома водорода. Эта теория позволила объяснить свойства атома и в первую очередь происхождение линий спектра. Бор предположил, что движение электрона в атоме ограничено индивидуальной устойчивой орбитой. До тех пор, пока электрон находится на этой орбите, он не излучает энергии. Если длина круговой орбиты радиусом г равна 2л/% то условие устойчивости орбиты следующее:

пк = 2ягп, /г=1,2, 3,..., (1.4)

где гп — радиус орбиты, на длине которой укладывается п длин волн. Целое число п было названо квантовым числом орбиты. Подставив значение А, (длины волны электрона), можно определить значение гп. Радиус самой внутренней орбиты атома водорода обычно называется боровским радиусом и

п

обозначается а0. При этом а0 = г\ — 0,053 нм. Радиусы других орбит определяют с помощью соотношения гп = п2а0. Следовательно, расстояния между соседними орбитами постоянно возрастают. Разным разрешенным орбитам (т. е. орбитам, отвечающим условиям постулата Бора) соответствуют разные уровни энергии электронов.

Квантовое состояние с наименьшей энергией Е\ называют основным, остальные квантовые состояния с большими уровнями энергии ?2, ?з, Е4,... называют возбужденными.

При переходе электрона с верхнего уровня на нижний выделяется энергия. Если квантовое число начального состояния (с более высокой энергией ?„) равно пн, а квантовое число конечного состояния (с более низкой энергией Ек) равно пк, то

?Н-ЯК = Ь, (1.5)

где v — частота электромагнитного излучения; h — постоянная Планка.

Итак, при переходе электрона из одного состояния в другое выделяется энергия в виде излучения. Это объясняет происхождение атомных спектров. Результаты расчетов спектра атома водорода по теории Бора хорошо совпали с экспериментальными данными. Дальнейшие исследования подтвердили идеи Бора о дискретности энергетических уровней в атомах.

Однако теории Бора свойственны и существенные недостатки. Она непригодна для объяснения . строения сложных атомов, начиная с гелия. Даже для атома водорода теория Бора не смогла объяснить тонкую структуру линейчатого спектра. Оказалось, что линии спектра атома представляют собой совокупность близко расположенных друг к другу отдельных линий. Теория Бора не могла предсказать поведения атома водорода в магнитном поле. Возникла необходимость изменить представ-, ление об электроне как о микроскопической заряженной частице, подчиняющейся тем же законам, каким подчиняются макроскопические тела. Необходимо было разработать новую теорию, применимую к микрочастицам.

t

% 1.2. КВАНТОВО-МЕХАНИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АТОМА

В 1924 г. французский физик Луи де Бройль высказал идею о том, что материя обладает как волновыми, так и корпускулярными свойствами. Согласно уравнению де Бройля (одному из основных уравнений квантовой механики)*,

X=h/{mv),

* Квантовая механика изучает движение микрообъектов в микрополях атомов, молекул и крист

страница 10
< 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

Скачать книгу "Курс общей химии" (2.81Mb)


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

 

 

Реклама
обслуживание чиллеров general vent
Рекомендуем приобрести офисную технику в КНС комплектующие для пк по оптовым ценам в Москве и с доставкой по регионам.
как починить разболтанную дверную ручку
ларьки общепит

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
(22.06.2017)