Основы химической физики. Простов В.Н. - 63 стр.

          Zэл = g0,                                           (3.33)

     где g0 – статистический вес основного электронного уровня
молекулы или атома. Согласно (3.33) вклад электронного движения во
внутреннюю энергию и теплоёмкость для большинства атомов и
молекул равен 0. Соответственно в энтропию моля идеального газа
электронное движение при умеренных температурах вносит вклад

          Sэл = Rlng0.                                        (3.34)

     Энергия возбуждённых электронных уровней атомов и молекул
                             −19
составляет обычно 1,6⋅(10        ÷ 10−18) Дж. Температуре 103 К
                                    −20
соответствует энергия kT = 1,4⋅10       Дж. Отсюда ясно, что при
Т < 1000 К заселён должен быть только основной электронный
уровень. Но существуют несколько исключений. В молекуле окиси азота
NO первый возбуждённый уровень отстоит от основного всего на ∆Ε1 =
2,4·10−21 Дж, и, следовательно, должен возбуждаться уже при
                                        −21
комнатной температуре, так как kT ≈ 4·10 Дж. Поэтому для молекулы
NO

          Zэл = g0 + g1·e−∆Ε1/ kT,

      где g0 = g1 = 2. Однако такие случаи очень редки.
      Статистический вес основного электронного уровня атома зависит
от полного электронного момента количества движения Ĵ атома, равного
сумме орбитального и спиновых моментов количества движения всех
его электронов. Суммарный орбитальный и суммарный спиновый
моменты количества движения электронов, образующих замкнутую
оболочку (содержащую максимально возможное число электронов),
равняется нулю. Например, в атоме алюминия 13 электронов, 12 из
которых составляют 4 замкнутых оболочки 1S, 2S, 2P и 3S. Поэтому
полный момент количества движения атома Al определяется его
единственным 3Р электроном, вследствие чего статистический вес
основного электронного состояния атома Al оказывается равным 4. Для
большинства двухатомных молекул в основном электронном состоянии
полный момент количества движения электронов равен нулю. Поэтому
g0 этих молекул, как правило, равен 1.

                  3.11. Степени свободы молекул.

     Каждый атом обладает тремя степенями свободы, которые
обусловлены поступательным движением его ядра в пространстве. При
образовании молекул часть поступательных степеней свободы атомов
                                63