![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Заказать написание работы
|
В соответствии с принципом Паули на первой S орбитали (светлая зона внутри) могут находиться только два электрона. Тогда третий электрон располагается на второй S орбитали (более тёмная зона). Никакой информации об энергиях связи электронов с ядром нет (рис. 88).
Наша теория атома позволяет рассчитать спектры всех электронов атома лития (табл. 17, 18 ). Причем, наибольшую ценность имеют энергии связи электронов с ядром атома (табл. 33).
Рис. 88. Схема атома лития, следующая из старой теории атома
Таблица 33. Энергии связи электрона атома водорода
и первого, второго и третьего электронов атома лития
с ядром
n | |||||||||
![]() | 13,6 | 3,40 | 1,51 | 0,85 | 0,54 | 0,38 | 0,28 | 0,21 | 0,17 |
14,06 | 3,51 | 1,56 | 0,88 | 0,56 | 0,39 | 0,29 | 0,22 | 0,17 | |
54,16 | 13,54 | 6,02 | 3,38 | 2,17 | 1,50 | 1,10 | 0,85 | 0,67 | |
122,5 | 30,6 | 13,6 | 7,65 | 4,90 | 3,40 | 2,50 | 1,91 | 1,51 | |
n | |||||||||
![]() | 0,14 | 0,11 | 0,09 | 0,08 | 0,07 | 0,06 | 0,05 | 0,05 | 0,04 |
0,14 | 0,12 | 0,10 | 0,08 | 0,06 | 0,06 | 0,05 | 0,05 | 0,04 | |
0,54 | 0,45 | 0,38 | 0,32 | 0,28 | 0,24 | 0,21 | 0,19 | 0,17 | |
1,23 | 1,01 | 0,85 | 0,72 | 0,63 | 0,54 | 0,48 | 0,42 | 0,38 |
Анализируя таблицу 33, видим близость энергий связи электрона атома водорода и первого электрона атома лития на первом, втором и третьем энергетических уровнях и почти полное совпадение на всех остальных. Это – одно из доказательств того, что первый электрон атома лития взаимодействует с одним протоном ядра.
Нетрудно видеть, что если в атоме лития останется один (третий) электрон, то он начнет взаимодействовать сразу с тремя протонами и его энергия связи с ядром, соответствующая первому ( ) энергетическому уровню, определится по формуле [1].
, (228)
что совпадает со значениями этой энергии в табл. 33 и подтверждает нашу гипотезу о том, что если в атоме остаётся один электрон, то он взаимодействует одновременно со всеми протонами ядра.
Рассчитаем энергию связи третьего электрона ( ) атома лития с ядром в момент пребывания его на 5 энергетическом уровне
(229)
Как видно, это значение согласуется с аналогичной энергией связи третьего электрона атома лития с ядром в момент пребывания его на пятом энергетическом уровне (табл. 33). Поскольку атом лития с одним электроном – это водородоподобный атом, то для убедительности рассчитаем энергию связи второго электрона ( ) этого атома с ядром в момент его пребывания на седьмом энергетическом уровне [1].
. (230)
Этот результат также согласуется с энергией связи второго электрона атома лития в момент пребывания его на седьмом энергетическом уровне (табл. 33).
Если бы нам удалось измерить энергии связи с ядром двух остальных электронов атома лития, не удаляя из него первый электрон, то оказалось бы, что все три электрона имеют одинаковые энергии связи с ядром. Однако, постановка такого эксперимента вряд ли возможна на данном этапе научных исследований. Но гипотетическое объяснение этого явления мы уже привели [1]. Совпадение результатов расчетов по формуле (230) с экспериментальными результатами, представленными в табл. 33, доказывает жизнеспособность такого объяснения.
Нетрудно представить, что различные значения энергий связи разных электронов атома лития (табл. 33), соответствующие первому энергетическому уровню ( ), получаются потому, что после удаления из атома первого электрона, освободившийся протон начинает взаимодействовать со вторым электроном, увеличивая его энергию связи до величины близкой к энергии связи второго электрона атома гелия (
) .
После удаления из атома и второго электрона, в ядре оказывается два свободных протона, которые немедленно начинают взаимодействовать с оставшимся третьим электроном, увеличивая его энергию связи с ядром в раз.
Если мы начнем последовательно возвращать все электроны в атом, то количество протонов, взаимодействовавших ранее с одним электроном, начнет уменьшаться. Уменьшится и энергия связи этого электрона до величины примерно равной энергии связи с ядром электрона атома водорода.
Из изложенного следует следующая модель атома лития (рис. 89) [1].
Связь устанавливается путем взаимодействия разноименных электрических полей протонов и электронов, которые сближают их, и одноименных магнитных полюсов, которые ограничивают это сближение. Получается так, что каждый электрон взаимодействует только с одним протоном ядра атома (рис. 89).
Анализ схемы на рис. 89 показывает, что симметрично расположенные электроны будут иметь одинаковые энергии связи с ядром.
N 1
Рис. 89. Схема моделей ядра и атома лития: N - ядро атома; 1,2,3 - номера электронов
На электрон, расположенный справа от ядра, будут действовать электростатические силы отталкивания двух других электронов, поэтому он будет расположен дальше от ядра и его энергия ионизации будет наименьшей. Этому электрону мы присваиваем первый номер и обратим внимание на то, что энергия ионизации его ( ) меньше соответствующей энергии ионизации атома водорода (
). Схема атома лития (рис. 89) позволяет понять причину такого различия. Как видно, два симметрично расположенных осевых электрона (2 и 3) своими электростатическими полями удаляют первый электрон от ядра, уменьшая энергию его ионизации [1].
Дата публикования: 2014-11-04; Прочитано: 1105 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!