Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Мы поможем в написании вашей работы!  
 

Заказать написание работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Структура атома лития



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!



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2022 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.01 с)...