Химия

 


 

Производство

Сырье и энергия
Сера и серная кислота
Связанный азот
Удобрения и химикаты
Силикаты
Кислоты щелочи хлор
Металлы
Алюминий
Чугун и сталь
Полупроводники
Топливо
Органический синтез
Синтетические соединения
История химии



Яндекс.Метрика

Особенности спектра атома водорода

Объяснить особенности спектра атома водорода, находящегося в магнитном поле, теория Бора не могла. Эта трудность была преодолена благодаря работам А. Зоммер-фельда (1915—1916). Он в отличие от Н. Бора допустил существование не только круговых, но и эллиптических орбит электрона. Форма орбиты, согласно А. Зоммерфельду, должна была определяться значением орбитального момента количества движения. Следовательно,' для характеристики движения электрона в атоме одного квантового числа оказывалось уже недостаточно. В связи с этим А. Зоммерфельд ввел второе квантовое число, так называемое побочное, коюрое обозначил через к. Теперь определение возможных орбит электрона основывалось на равенстве отношений большой и малой полуосей эллипса отношениям целых чисел я и «ку» причем при п - к эллиптическая орбита превращалась в круговую.
Таким образом, для каждого стационарного состояния атома, которое ранее характеризовалось значением л, получался целый ряд состояний, соответствующих различным значениям £ от 1 до я (т.е. интервалу изменений побочного квантового числа).
А. Зоммерфельд получил выражение для энергии стационарных состояний атома, зависящее уже от двух квантовых чисел.
Следовательно, вместо одного значения «Е» согласно уравнению получалось «к» значений. Этот вывод оказался очень важным для теории строения атома и для установления ее связи со структурой периодической системы. При одном и том же значении л в атоме должны были содержаться электроны, для которых различны значения «к».
В первых работах Н.Бора и А. Зоммерфельда вопрос о применении теории строения атомов к объяснению периодичности изменения свойств элементов и, следовательно, к разработке теории периодической системы прямо еще не ставился. Закладывались лишь основные предпосылки для его постановки. Главная из них состояла в том, что для истолкования закономерностей изменения свойств элементов с ростом Z нужно было, говоря словами Н. Бора, «предположить отчетливое разделение электронов в атоме на группы; с этой точки зрения разделение элементов на группы в периодической системе следует приписать постепенному образованию электронных групп в атоме по мере увеличения атомного номера»1.
Объяснение явления периодичности на основе боровской теории. Действительная связь свойств химических элементов с распределением электронов в их атомах была вскрыта Н. Бором в 1921 г. Однако неправильно утверждать, что в этом состояла окончательная разработка формальной теории периодической системы. Дело обстояло сложнее.
Н. Бор построил модели атомов элементов. При этом он исходил из разделения электронов на определенные группы или (если пользоваться более поздней терминологией) на электронные оболочки. Каждая электронная оболочка характеризовалась данным значением главного квантового числа, причем «емкость» оболочки равнялась 2л2. Отдельные подгруппы электронов в пределах оболочки различались значениями побочного квантового числа. Поэтому в конечном счете Н. Бор понимал под электронной оболочкой совокупность определенных электронных орбит, характеризующихся одним значением л и разными (возможными при данном л) значениями к. Номер оболочки соответствовал значению л. Н. Бор допускал, что в пределах каждой оболочки электроны подразделяются на под оболочки (на электронные подгруппы), причем число последних также равняется значению л, и входящие в каждую из под оболочек электроны связаны с определенным значением к.
Таким образом, физической основой построения моделей атомов на первых порах было представление о характеристике состояния электронов в атоме с помощью двух квантовых чисел — главного л и побочного к. Эти модели были формальными, поскольку последовательность формирования электронных конфигураций атомов с ростом Z ни в коей мере не вытекала из. боровской теории.- Эта последовательность строилась на основе данных о спектрах различных элементов, с одной стороны, и о химических свойствах элементов —с другой. Н. Бор использовал периодическую систему как модель для последовательного построения электронных конфигурации, атомов с ростом.


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


Интересное



 

© 2011 Химическая промышленность
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.