химический каталог




ЭЛЕКТРОН

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ЭЛЕКТРОН (символ е- , е), стабильная элементарная частица с наименьшим отрицат. электрич. зарядом. Абс. величина заряда ЭЛЕКТРОН e= 1,6021892 x 10-19 Кл, или 4,803242 x 10-10 ед. СГСЕ. Масса покоя ЭЛЕКТРОН те = 9,109534 x 10-28 г. Спин ЭЛЕКТРОН равен( -постоянная Планка); система ЭЛЕКТРОН подчиняется статистике Ферми - Дирака (см. Статистическая термодинамика). Магн. момент ЭЛЕКТРОН, связанный с его спином, равен -1,00116, где магнетон Бора.
ЭЛЕКТРОН- первая элементарная частица, открытая в физике (Дж. Дж. Томсон, 1897); соответствующая ему античастица -позитрон е+ - была открыта в 1932. ЭЛЕКТРОН относится к классу лептонов, т. е. частиц, не проявляющих сильного взаимодействия, в то же время он участвует в электромагнитном, слабом и гравитационном взаимодействиях (см. Элементарные частицы). ЭЛЕКТРОН могут возникать при распаде отрицательно заряженного мюона,-распаде, др. реакциях элементарных частиц. Примером реакций с превращением ЭЛЕКТРОН может служить аннигиляция ЭЛЕКТРОН и позитрона с образованием двух-квантов:
В классич. электродинамике ЭЛЕКТРОН рассматривается как частица, движение которой подчиняется уравениям Лоренца-Максвелла. Сформулировать понятие "размер ЭЛЕКТРОН" можно лишь условно, хотя величину r0 = е2ес2 и принято называют классич. радиусом ЭЛЕКТРОН Описание поведения ЭЛЕКТРОН в потенц. полях, отвечающее эксперим. данным, удалось дать лишь на базе квантовой теории, согласно которой движение Э. подчиняется уравению Шрёдингера для нерелятивистских явлений и уравению Дирака для релятивистских (см. Квантовая механика). Вычисляемые в релятивистской квантовой теории характеристики ЭЛЕКТРОН, например магн. момент, с чрезвычайно высокой точностью совпадают с их эксперим. значениями.
ЭЛЕКТРОН входят в состав всех атомов и молекул; они определяют многие оптический, электрич., магн. и химический свойства вещества. Удаление Э. из нейтрального атома или молекулы на бесконечность приводит к появлению положит. иона; присоединение ЭЛЕКТРОН- к отрицат. иону; миним. энергия, необходимая для удаления ЭЛЕКТРОН либо выделяющаяся при присоединении ЭЛЕКТРОН,- важная характеристика частицы, определяющая ее окислит.-восстановит. способность (см. Потенциал ионизации, Сродство к электрону).
В химии с ЭЛЕКТРОН связывают образование различные квантовых состояний молекул. Согласно адиабатическому приближению Э. молекулы движутся в фиксир. поле ядер, которое считается внешним по отношению к системе ЭЛЕКТРОН Возникновение химической связи между атомами обусловлено более сильным понижением электронной энергии системы при сближении атомов по сравнению с увеличением энергии отталкивания ядер. Анализ энергии системы ЭЛЕКТРОН при различные геометрическая конфигурациях ядер (см. Поверхность потенциальной энергии)позволяет судить о наиболее стабильных (равновесных) конфигурациях молекул, относит. стабильности различные конформеров, колебательное-вращательное уровнях для каждого из электронных состояний и, что весьма важно,- о возможных путях и механизмах превращений химический соединение (см. Реакционная способность). Распределение электронной плотности в веществах - реагентах и изменение этого распределения при химический взаимодействие учитывается при изучении динамики элементарного акта реакции.
Ценную информацию о строении молекул в различные квантовых состояниях дает изучение углового распределения ЭЛЕКТРОН, выбиваемых из молекул при различные физических воздействиях, например при облучении квантами достаточно высокой энергии либо при столкновениях с ЭЛЕКТРОН (см. Фотоэлектронная спектроскопия). Наличие у ЭЛЕКТРОН спина, приводящее к существованию электронных состояний молекул различные мультиплетности, и связанного со спином магн. момента позволяет изучать расщепление мультиплетных состояний в магн. поле (см. Электронный парамагнитный резонанс). Со спином ЭЛЕКТРОН связаны и различие свойств диа- и парамагнетиков в магн. поле, ферромагнетизм, антиферромагнетизм и т.д. Св-ва многие материалов, в частности металлов и им подобных соединений, определяются системой электронов, образующих своего рода электронный газ (см. Металлическая связь). С коллективными состояниями системы электронов связано возникновение сверхпроводящего состояния вещества (см. Сверхпроводники). Управляемые потоки ЭЛЕКТРОН широко используют в технике, например в вакуумной электронике, а создаваемые в ускорителях потоки электронов высокой энергии - в исследованиях поверхности твердых тел. В конденсир. среде ЭЛЕКТРОН может быть захвачен молекулами среды и существовать в таком состоянии длительное время, например в растворах щелочных металлов в аммиаке в отсутствие кислорода - в течение несколько месяцев (см. Сольватированный электрон).

Литература: Андерсон Д., Открытие электрона, пер. с англ., М., 1968; Т оме он Г. П., "Успехи физических наук", 1968, т. 94, в. 2, с. 361-70; Бейзер А., Основные представления современной физики, пер. с англ., М., 1973; Салем Л., Электроны в химических реакциях, пер. с англ., М., 1985; Пономарев Л.И., Под знаком кванта, 2 изд., М., 1989.

Н. Ф. Степанов.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
mini itx материнские платы
москва ударно
APC SMX48RMBP2U
матрас 001695

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
(16.12.2017)