Строение атома и периодическая система элементов. Хови А.М. - 50 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

50
íåîíà ýíäîòåðìè÷åñêèì. Îáû÷íî â òàáëèöàõ âåëè÷èíó ýíåðãèè ñðîä-
ñòâà ê ýëåêòðîíó ïðèâîäÿò êàê ýíåðãèþ èîíèçàöèè îòðèöàòåëüíûõ èîíîâ,
ò.å. êàê ýíåðãèþ, êîòîðóþ íóæíî çàòðàòèòü, ÷òîáû ïðåâðàòèòü àíèîí â
íîðìàëüíûé àòîì (îòîðâàòü ëèøíèé ýëåêòðîí)
_
ÝÝ+å
→
Ïîýòîìó â òàáë.9 ñàìîïðîèçâîëüíûå ïðîöåññû ïðèñîåäèíåíèÿ ýëåêò-
ðîíà ê íåéòðàëüíîìó àòîìó îáîçíà÷åíû ïîëîæèòåëüíûìè âåëè÷èíàìè, à
íåñàìîïðîèçâîëüíûå (òðåáóþùèå çàòðàòû ýíåðãèè) îòðèöàòåëüíûìè.
Òàáëèöà 9
òíåìåëÝ
Å
ðñ
Âý,
òíåìåëÝ
Å
ðñ
Âý,
òíåìåëÝ
Å
ðñ
Âý,
H457,0N12,0-lA25,0
eH22,0-O764,1lC16,3
iL95,0F54,3K25,0
eB91,0-eN75,0-rB45,3
B03,0aN43,0I92,3
C72,1gM22,0-
Ïðèñîåäèíåíèå ïîñëåäóþùèõ ýëåêòðîíîâ (âòîðîãî, òðåòüåãî, ÷åòâåð-
òîãî è ò.ä.) ñîãëàñíî êâàíòîâî-ìåõàíè÷åñêèì ðàñ÷åòàì íåâîçìîæíî. Ïî-
ýòîìó îäíîàòîìíûå (ïðîñòûå) ìíîãîçàðÿäíûå àíèîíû (Î
2-
,S
2-
,N
3-
) â
ñâîáîäíîì ñîñòîÿíèè ñóùåñòâîâàòü íå ìîãóò.
Ê ñîæàëåíèþ, âåëè÷èíû ýíåðãèè ñðîäñòâà ê ýëåêòðîíó èçâåñòíû ëèøü äëÿ
íåáîëüøîãî ÷èñëà ýëåìåíòîâ, òàê êàê èõ ïðÿìîå îïðåäåëåíèå ñîïðÿæåíî ñ
áîëüøèìè òðóäíîñòÿìè, à òåîðåòè÷åñêèå ðàñ÷åòû íåäîñòàòî÷íî íàäåæíû.
Íà ðèñ.39 ïðèâîäèòñÿ ïåðèîäè÷åñêàÿ çàâèñèìîñòü ñðîäñòâà ê ýëåêò-
ðîíó Å
ñð
è ïåðâîãî èîíèçàöèîííîãî ïîòåíöèàëà (ýíåðãèÿ èîíèçàöèè J) îò
ïîðÿäêîâîãî íîìåðà ýëåìåíòà. Çíà÷åíèå Å
ñð
íà ãðàôèêå âçÿòû ñ îáðàò-
íûì çíàêîì, ÷òîáû áûëî óäîáíåå ñîïîñòàâëÿòü èõ ñ ýíåðãèåé èîíèçàöèè.
Èç ãðàôèêà âèäíî, ÷òî äëÿ ýíåðãèè ñðîäñòâà ê ýëåêòðîíó òàêæå õàðàê-
òåðíà ïåðèîäè÷åñêàÿ çàâèñèìîñòü, ïðè÷åì õîä êðèâîé Å
ñð
, ñîîòâåòñòâó-
þùåé îòðûâó ýëåêòðîíà îò îäíîçàðÿäíîãî àíèîíà ñõîäåí ïî ÷èñëó
ìàêñèìóìîâ è ìèíèìóìîâ ñ êðèâîé ïåðâîãî èîíèçàöèîííîãî ïîòåíöèà-
ëà J
1
, à ýêñïåðèìåíòàëüíûå òî÷êè ñìåùåíû íà îäèí ýëåìåíò âëåâî.
íåîíà – ýíäîòåðìè÷åñêèì. Îáû÷íî â òàáëèöàõ âåëè÷èíó ýíåðãèè ñðîä-
ñòâà ê ýëåêòðîíó ïðèâîäÿò êàê ýíåðãèþ èîíèçàöèè îòðèöàòåëüíûõ èîíîâ,
ò.å. êàê ýíåðãèþ, êîòîðóþ íóæíî çàòðàòèòü, ÷òîáû ïðåâðàòèòü àíèîí â
íîðìàëüíûé àòîì (“îòîðâàòü” ëèøíèé ýëåêòðîí)
      _
     Ý → Ý+å
   Ïîýòîìó â òàáë.9 ñàìîïðîèçâîëüíûå ïðîöåññû ïðèñîåäèíåíèÿ ýëåêò-
ðîíà ê íåéòðàëüíîìó àòîìó îáîçíà÷åíû ïîëîæèòåëüíûìè âåëè÷èíàìè, à
íåñàìîïðîèçâîëüíûå (òðåáóþùèå çàòðàòû ýíåðãèè) – îòðèöàòåëüíûìè.
                                 Òàáëèöà 9
     Ýëåìåíò   Åñð, ýÂ    Ýëåìåíò       Åñð, ýÂ   Ýëåìåíò      Åñð, ýÂ

          H     0,754        N           -0,21      Al          0,52

          He    -0,22        O           1,467      Cl          3,61

          Li    0,59         F           3,45        K          0,52

          Be    -0,19       Ne           -0,57      Br          3,54

          B     0,30        Na           0,34        I          3,29

          C     1,27        Mg           -0,22

   Ïðèñîåäèíåíèå ïîñëåäóþùèõ ýëåêòðîíîâ (âòîðîãî, òðåòüåãî, ÷åòâåð-
òîãî è ò.ä.) ñîãëàñíî êâàíòîâî-ìåõàíè÷åñêèì ðàñ÷åòàì íåâîçìîæíî. Ïî-
ýòîìó îäíîàòîìíûå (ïðîñòûå) ìíîãîçàðÿäíûå àíèîíû (Î 2-,S 2-,N 3-) â
ñâîáîäíîì ñîñòîÿíèè ñóùåñòâîâàòü íå ìîãóò.
   Ê ñîæàëåíèþ, âåëè÷èíû ýíåðãèè ñðîäñòâà ê ýëåêòðîíó èçâåñòíû ëèøü äëÿ
íåáîëüøîãî ÷èñëà ýëåìåíòîâ, òàê êàê èõ ïðÿìîå îïðåäåëåíèå ñîïðÿæåíî ñ
áîëüøèìè òðóäíîñòÿìè, à òåîðåòè÷åñêèå ðàñ÷åòû íåäîñòàòî÷íî íàäåæíû.
   Íà ðèñ.39 ïðèâîäèòñÿ ïåðèîäè÷åñêàÿ çàâèñèìîñòü ñðîäñòâà ê ýëåêò-
ðîíó Åñð è ïåðâîãî èîíèçàöèîííîãî ïîòåíöèàëà (ýíåðãèÿ èîíèçàöèè J) îò
ïîðÿäêîâîãî íîìåðà ýëåìåíòà. Çíà÷åíèå Åñð íà ãðàôèêå âçÿòû ñ îáðàò-
íûì çíàêîì, ÷òîáû áûëî óäîáíåå ñîïîñòàâëÿòü èõ ñ ýíåðãèåé èîíèçàöèè.
   Èç ãðàôèêà âèäíî, ÷òî äëÿ ýíåðãèè ñðîäñòâà ê ýëåêòðîíó òàêæå õàðàê-
òåðíà ïåðèîäè÷åñêàÿ çàâèñèìîñòü, ïðè÷åì õîä êðèâîé Åñð, ñîîòâåòñòâó-
þùåé îòðûâó ýëåêòðîíà îò îäíîçàðÿäíîãî àíèîíà ñõîäåí ïî ÷èñëó
ìàêñèìóìîâ è ìèíèìóìîâ ñ êðèâîé ïåðâîãî èîíèçàöèîííîãî ïîòåíöèà-
ëà J1, à ýêñïåðèìåíòàëüíûå òî÷êè ñìåùåíû íà îäèí ýëåìåíò âëåâî.

50

Страницы