Ushbu nisbatning amaliy ahamiyati shundaki, o'lchovni nisbatan oson bo'lgan $ m $ ni bilib, $ D $ ni aniqlash mumkin

to'g'ridan-to'g'ri aniqlash juda qiyin.

Ambipolyar diffuziya

Elektronlar ham, ionlar ham gaz chiqarish plazmasida tarqaladi. Diffuziya jarayoni quyidagicha. Harakatliligi yuqori bo'lgan elektronlar ionlarga qaraganda tez tarqaladi. Shu tufayli, elektronlar va orqada qolgan ijobiy ionlar o'rtasida elektr maydoni hosil bo'ladi. Ushbu maydon elektronlarning keyingi tarqalishini inhibe qiladi va aksincha, ionlarning tarqalishini tezlashtiradi. Ionlar elektronlarga tortilganda, ko'rsatilgan elektr maydoni zaiflashadi va elektronlar yana ionlardan ajralib chiqadi. Bu jarayon davom etmoqda. Ushbu diffuziya ambipolyar diffuziya deb ataladi, uning koeffitsienti

shuning uchun D amb ≈ 2D u. Bunday diffuziya, masalan, porlash oqimining ijobiy ustunida sodir bo'ladi.

1.6. Atom va molekulalarning qo'zg'alishi va ionlanishi

Ma'lumki, atom musbat ion va elektronlardan iborat bo'lib, ularning soni D.I.ning davriy tizimidagi element soni bilan belgilanadi. Mendeleyev. Atomdagi elektronlar ma'lum energiya darajalarida. Agar elektron tashqi tomondan bir oz energiya oladigan bo'lsa, u yuqori darajaga ko'tariladi, bu esa qo'zg'alish darajasi deb ataladi.

Odatda elektron qisqa vaqt ichida qo'zg'alish darajasida, 10-8 sekundda bo'ladi. Elektron muhim energiya olganda, yadrodan shunchalik uzoq masofada uzoqlashadiki, u bilan aloqasini yo'qotishi va erkin bo'lib qolishi mumkin. Yadro bilan eng kam bog'langan valentli elektronlar bo'lib, ular yuqori energiya darajasida va shuning uchun atomdan osonroq ajralib chiqadi. Elektronni atomdan ajratish jarayoni ionlanish deb ataladi.

Shakl. 1.3 atomdagi valentlik elektronining energetik rasmini ko'rsatadi. Bu erda W o - elektronning zamin darajasi, W mst - metastabil

daraja, W 1, W 2 - qo'zg'alish darajalari (birinchi, ikkinchi va boshqalar).

I qism. 1-bob. Gaz razryadidagi elektron va ionli jarayonlar

Shakl: 1.3. Atomdagi elektronning energetik surati

W ′ \u003d 0 - elektron atom bilan bog'lanishini yo'qotgan holat. W va \u003d W ′ - W o miqdori

ionlanish energiyasi bilan. Ba'zi gazlar uchun ko'rsatilgan darajalarning qiymatlari jadvalda keltirilgan. 1.3.

Metastabil daraja elektronlarning unga o'tish va undan o'tish taqiqlanganligi bilan tavsiflanadi. Ushbu daraja, tashqi tomondan elektron W mst darajasiga tushganda almashinuv shovqini bilan to'ldiriladi va ortiqcha

elektron atomdan chiqadi. Metastabil darajalar gaz-razryadli plazmadagi jarayonlarda muhim rol o'ynaydi, chunki normal qo'zg'alish darajasida elektron 10-8 s, metastabil darajasida esa 10-2 ÷ 10-3 s.

1.3-jadval

Atom zarralarini qo'zg'atish jarayoni rezonans nurlanish diffuziyasi fenomeni deb ataladigan ionlanishni ham aniqlaydi. Ushbu hodisa shundan iboratki, qo'zg'aladigan atom normal holatga o'tib, keyingi atomni qo'zg'atadigan yorug'lik kvantini chiqaradi va hokazo. Rezonansli nurlanishning diffuziya hududi fotonning o'rtacha erkin yo'li λ determined bilan belgilanadi, bu bog'liqdir

atom zarralari zichligi bo'yicha elaklar n. Shunday qilib, n \u003d 1016 sm-3 λ ν \u003d 10-2 ÷ 1 uchun

qarang Rezonans nurlanish diffuziyasi fenomeni, metastabil darajalar mavjudligi bilan ham belgilanadi.

Bosqichli ionlanish turli xil sxemalar bo'yicha sodir bo'lishi mumkin: a) birinchi elektron yoki foton neytral qo'zg'alishini hosil qiladi

zarracha va ikkinchi elektron yoki foton valentlik elektroniga qo'shimcha energiya beradi va shu neytral zarrachaning ionlanishiga olib keladi;

I qism. 1-bob. Gaz razryadidagi elektron va ionli jarayonlar

atomga aylanadi va shu paytda qo'zg'aladigan atom normal holatga o'tadi va yorug'lik kvantini chiqaradi, bu esa energiyani oshiradi

v) nihoyat, ikkita hayajonlangan atom bir-biriga yaqin. Bunday holda, ulardan biri normal holatga o'tib, ikkinchi atomni ionlashtiradigan yorug'lik kvantini chiqaradi.

Shuni ta'kidlash kerakki, bosqichma-bosqich ionlashish tezkor elektronlarning kontsentratsiyasi (energiyalari yaqin bo'lganida) samarali bo'ladi

v va) ga qadar, fotonlar va hayajonlangan atomlar etarlicha katta. Bu

bu erda ionlash etarli darajada intensiv bo'ladi. O'z navbatida, atomlar va molekulalarga tushgan fotonlar ham qo'zg'alish va ionlash (to'g'ridan-to'g'ri yoki pog'onali) hosil qilishi mumkin. Gaz razryadidagi fotonlar manbai - elektron qor ko'chkisi nurlanishi.

1.6.1. Molekulalarning qo'zg'alishi va ionlanishi

Molekulyar gazlar uchun atomlardan farqli o'laroq, aylanish va tebranish harakatlarini amalga oshiradigan molekulalarning o'zlarini qo'zg'atish imkoniyatlarini hisobga olish kerak. Ushbu harakatlar ham kvantlangan. Aylanish harakati paytida sakrash energiyasi 10-3 ÷ 10-1 eV, tebranish harakati paytida esa 10-2 ÷ 1 ev.

Elektronning atom bilan elastik to'qnashuvida elektron elektronni yo'qotadi

molekulasi bo'lgan elektronning reniy, elektron molekulalarning aylanish va tebranish harakatlarini qo'zg'atadi. Ikkinchi holda, elektron 10-1 ÷ 1 eVgacha bo'lgan ayniqsa muhim energiyani yo'qotadi. Shuning uchun molekulalarning tebranish harakatlarini qo'zg'atish elektrondan energiya olishning samarali mexanizmi hisoblanadi. Bunday mexanizm mavjud bo'lganda, elektronning tezlashishiga to'sqinlik qiladi va elektron ionlash uchun etarli energiya olish uchun kuchliroq maydon talab qilinadi. Shuning uchun molekulyar gazning parchalanishi uchun bir xil elektrodlar masofasida va teng bosimdagi atom (inert) gazning parchalanishiga qaraganda yuqori kuchlanish talab qilinadi. Buni Jadvaldagi ma'lumotlar ko'rsatib turibdi. 1.4, bu erda λ t, S t va U pr atom qiymatlarini taqqoslash

va atmosfera bosimi va d \u003d 1,3 sm bo'lgan molekulyar gazlar.

I qism. 1-bob. Gaz razryadidagi elektron va ionli jarayonlar

Stoldan. 1.4 ko'rinib turibdiki, transportirovka kesimlari S t molekula uchun

gazlar va argonni taqqoslash mumkin, ammo argonning ishdan chiqish kuchlanishi ancha past.

1.7. Termal ionlash

Yuqori haroratda gaz ionizatsiyasi atomik zarrachalarning kinetik energiyasining ortishi tufayli sodir bo'lishi mumkin, bu termal ionlanish deb ataladi. Shunday qilib, Na, K, Cs bug'lari uchun termal ionlanish bir necha ming daraja haroratda, havo uchun esa taxminan 104 daraja haroratda muhimdir. Issiqlik ionlanish ehtimoli haroratning oshishi va atomlarning (molekulalarning) ionlash potentsialining pasayishi bilan ortadi. Oddiy haroratlarda termal ionlanish ahamiyatsiz va deyarli faqat yoy razryadining rivojlanishi bilan ta'sir qilishi mumkin.

Ammo shuni ta'kidlash kerakki, Hornbek va Molnar 1951 yildayoq monoenergetik elektronlarni sovuq inert gazlar orqali o'tkazishda ionlar elektron energiyasida faqat qo'zg'alish uchun etarli bo'lgan atomlar ionlash uchun emas, balki hosil bo'lganligini aniqladilar. Ushbu jarayon assotsiativ ionlash deb ataldi.

Assotsiativ ionlash ba'zan elektronlar hali ham juda kam bo'lgan joylarda ionlash to'lqinlari va uchqun chiqindilarining tarqalishida muhim rol o'ynaydi. U erda allaqachon ionlangan mintaqalardan chiqadigan yorug'lik kvantlarining yutilishi natijasida hayajonlangan atomlar hosil bo'ladi. O'rtacha isitiladigan havoda, 4000-8000 K haroratda, molekulalar etarlicha dissotsiatsiyalangan, ammo qor ko'chkisi rivojlanishi uchun elektronlar hali ham kam. Bunday holda, asosiy ionlanish mexanizmi - bu qo'zg'almagan N va O atomlari ishtirok etadigan reaktsiya.

Assotsiativ ionlash quyidagi N + O + 2. sxema bo'yicha davom etadi. 8 eV ↔ NO + + q. Yo'qolgan energiya 2,8 eV atomlarning nisbiy harakatining kinetik energiyasidan kelib chiqadi.

Radioaktivlikning kashfiyotlari nafaqat atomlarning, balki ularning yadrolari ham tuzilishining murakkabligini tasdiqladi. 1903 yilda E. Rezerford va F.Soddi atomlarning tuzilishi haqidagi eski qarashlarni tubdan o'zgartirgan radioaktiv parchalanish nazariyasini taklif qildilar. Ushbu nazariyaga muvofiq, radioaktiv elementlar o'z-o'zidan a- yoki b-zarrachalarning chiqishi va kimyoviy elementlari bilan bir-biridan farq qiladigan yangi elementlarning atomlari paydo bo'lishi bilan parchalanadi. Bunda parchalanish jarayoni natijasida hosil bo'lgan va ham boshlang'ich atomlarning massasi barqarorligi saqlanib qoladi. 1919 yilda E. Rezerford birinchi marta yadrolarning sun'iy o'zgarishini tekshirdi. Azot atomlarini a-zarralar bilan bombardimon qilish paytida u vodorod atomlari (protonlari) va kislorod nuklidi atomlarining yadrolarini chiqardi. Bunday transformatsiyalar yadro reaktsiyalari deb ataladi, chunki boshqa elementlarning atomlari yadrolari bitta element atomlarining yadrolaridan olinadi. Yadro reaktsiyalari tenglamalar yordamida yoziladi. Shunday qilib, yuqorida muhokama qilingan yadroviy reaktsiyani quyidagicha yozish mumkin:

Radioaktivlik hodisasining ta'rifini izotoplar tushunchasi yordamida berish mumkin: radioaktivlik - bu bir kimyoviy element atomlarining beqaror yadrolarini boshqa element atomlari yadrolariga aylantirish, bu elementar zarralarning chiqishi bilan birga keladi. Tabiatda mavjud bo'lgan elementlarning izotoplari namoyish etadigan radioaktivlik tabiiy radioaktivlik deb ataladi. Turli izotoplar uchun radioaktiv transformatsiyalar tezligi har xil. U radioaktiv nuklidning 1 s ichida qancha atomlarning parchalanishini ko'rsatadigan radioaktiv parchalanish konstantasi bilan tavsiflanadi. Vaqt birligida parchalanadigan radioaktiv nuklid atomlarining soni ushbu nuklid atomlarining umumiy soniga mutanosib va \u200b\u200bradioaktiv parchalanish konstantasi qiymatiga bog'liq ekanligi aniqlandi. Masalan, agar ma'lum bir davrda radioaktiv nuklid atomlarining umumiy sonining yarmi parchalanib ketgan bo'lsa, unda keyingi bunday davrda qoldiqning yarmi, ya'ni oldingi davrga nisbatan yarim baravar ko'p va h.k.

Radioaktiv nuklidning umr ko'rish muddati yarim umr, ya'ni ushbu nuklidning boshlang'ich miqdorining yarmi parchalanadigan shunday vaqt davri bilan tavsiflanadi. Masalan, Radonning yarim yemirilish davri 3,85 kun, Radiy 1620 yil, Uran 4,5 milliard yil. Radioaktiv o'zgarishlarning bunday turlari ma'lum: a-parchalanish, b-parchalanish, yadrolarning o'z-o'zidan (o'z-o'zidan boshlanadigan) bo'linishi. Ushbu turdagi radioaktiv transformatsiyalar a-zarralar, elektronlar, pozitronlar, b-nurlarining chiqishi bilan birga keladi. A-parchalanish jarayonida radioaktiv element atomining yadrosi Geliy atomining yadrosini bo'shatadi, natijada dastlabki radioaktiv element atomining yadrosi zaryadi ikki birlikka, massa soni esa to'rtga kamayadi. Masalan, Radiy atomining Radon atomiga aylanishini tenglama bilan yozish mumkin

Elektronlar, pozitronlar ajralib chiqishi yoki orbital elektronlarning chayqalishi bilan birga kechadigan g-yemirilishning yadroviy reaktsiyasi ham tenglama bilan yozilishi mumkin.

bu erda elektron - elektron; hν - nurlanish kvanti; ph o - antineutrino (tinchlik massasi va zaryadi nolga teng bo'lgan elementar zarracha).

B-parchalanish ehtimoli, zamonaviy tushunchalarga muvofiq, neytron ma'lum sharoitlarda elektron va antineutrinoni ajratib protonga aylanishi mumkinligi bilan bog'liq. Proton va neytron bir xil yadro zarrachasining ikki holati - nuklondir. Ushbu jarayonni diagramma bilan tasvirlash mumkin

Neytron -\u003e Proton + Elektron + Antineutrino

Radioaktiv element atomlarining g-parchalanishi jarayonida atom yadrosining bir qismi bo'lgan neytronlardan biri protonga aylanib, elektron va antineutrinoni chiqaradi. Bunda yadroning musbat zaryadi bittaga ortadi. Ushbu turdagi radioaktiv parchalanish elektron - yemirilish (g - yemirilish) deb ataladi. Shunday qilib, agar radioaktiv element atomining yadrosi bitta a-zarrachani chiqarib yuborsa, unda proton soni ikki birlik kamroq bo'lgan yangi element atomining yadrosi olinadi va b-zarrachasi bo'shatilganda, proton raqami birinchisiga qaraganda ko'proq bo'lgan yangi atomning yadrosi olinadi. Soddi-Fayansning siljish qonunining mohiyati shundan iborat. Ba'zi bir beqaror izotoplarning atom yadrolari musbat zaryadi +1 va massasi elektronnikiga yaqin bo'lgan zarrachalarni chiqarishi mumkin. Ushbu zarraga pozitron deyiladi. Shunday qilib, sxema bo'yicha protonning neytronga aylanishi mumkin:

Proton → Neytron + Pozitron + Neytrino

Protonning neytronga aylanishi faqat yadroning beqarorligi undagi protonlarning ortiqcha miqdoridan kelib chiqqanda kuzatiladi. Keyin protonlardan biri neytronga aylanadi va bu holda paydo bo'lgan pozitron va neytrinlar yadrodan uchib chiqadi; yadroning zaryadi bittaga kamayadi. Ushbu turdagi radioaktiv parchalanish pozitron-parchalanish (-+ -tushunish) deb ataladi. Demak, radioaktiv element atomining yadrosi b-yemirilishi tufayli asl radioaktiv elementdan bir joy o'ngga (b-yemirilish) yoki chapga (β + -tutilish) siljigan element atomi olinadi. Radioaktiv atomning yadroviy zaryadining bittaga pasayishiga nafaqat b + -tushunish, balki elektronlarning tortilishi ham sabab bo'lishi mumkin, natijada yadroga eng yaqin bo'lgan elektron to'pning elektronlaridan biri yadro tomonidan ushlanib qoladi. Yadro protonlaridan biri bo'lgan ushbu elektron neytron hosil qiladi: e - + p → n

Atom yadrosi tuzilishi nazariyasi XX asrning 30-yillarida ishlab chiqilgan. Ukraina olimlari D.D. Ivanenko va E.M. Gapon, shuningdek, nemis olimi V. Xeyzenberg. Ushbu nazariyaga muvofiq atomlarning yadrolari musbat zaryadlangan protonlar va elektr neytral neytronlardan iborat. Ushbu elementar zarralarning nisbiy massalari deyarli bir xil (protonning massasi 1,00728, neytronning massasi 1,00866). Protonlar va neytronlar (nuklonlar) yadro tarkibida juda kuchli yadro kuchlari mavjud. Yadro kuchlari faqat juda kichik masofalarda - 10 -15 m buyruqlar bilan ishlaydi.

Proton va neytronlardan yadro hosil bo'lishida ajralib chiqadigan energiya yadroning bog'lanish energiyasi deb ataladi va uning barqarorligini tavsiflaydi.

Yuqorida aytib o'tilganidek, kovalent bog'lanishni amalga oshiradigan umumiy elektron jufti qo'zg'almagan o'zaro ta'sir qiluvchi atomlarda mavjud bo'lgan juft bo'lmagan elektronlar tufayli hosil bo'lishi mumkin. Bu, masalan, kabi molekulalarning paydo bo'lishi paytida sodir bo'ladi. Bu erda atomlarning har birida bitta juft elektron mavjud; ikkita ikkita atom o'zaro ta'sir qilganda, umumiy elektron juftligi hosil bo'ladi - kovalent bog'lanish paydo bo'ladi.

Ko'tarilmagan azot atomida uchta juft bo'lmagan elektron mavjud:

Binobarin, juft bo'lmagan elektronlar tufayli azot atomi uchta kovalent bog'lanish hosil bo'lishida ishtirok etishi mumkin. Bu, masalan, azotning kovalentligi 3 ga teng bo'lgan molekulalarda yoki sodir bo'ladi.

Shu bilan birga, kovalent bog'lanishlar soni qo'zg'almagan atomda mavjud bo'lgan juftlangan elektronlar sonidan ko'p bo'lishi mumkin. Shunday qilib, normal holatida uglerod atomining tashqi elektron qatlami quyidagicha diagrammada tasvirlangan tuzilishga ega:

Mavjud juft bo'lmagan elektronlar tufayli uglerod atomi ikkita kovalent bog hosil qilishi mumkin. Shu bilan birga, uglerod har bir atom to'rtta kovalent bog'lanish bilan qo'shni atomlarga bog'langan birikmalar bilan tavsiflanadi (masalan, va hokazo). Bu ba'zi bir energiya sarflanishi bilan atomda mavjud bo'lgan elektronlardan birini pastki darajaga o'tkazib yuborishi mumkinligi tufayli mumkin bo'ladi, natijada atom qo'zg'aladigan holatga o'tadi va juft bo'lmagan elektronlar soni ortadi. Elektronlarning "bug'lashi" bilan birga bo'lgan bunday qo'zg'alish jarayoni quyidagi sxema bilan ifodalanishi mumkin, unda hayajonlangan holat element belgisida yulduzcha bilan belgilanadi:

Hozir uglerod atomining tashqi elektron qatlamida to'rtta juft bo'lmagan elektron mavjud; shuning uchun hayajonlangan uglerod atomi to'rtta kovalent bog'lanishning hosil bo'lishida ishtirok etishi mumkin. Bunday holda, yaratilgan kovalent bog'lanishlar sonining ko'payishi, atomni qo'zg'aladigan holatga o'tkazishga sarflanganidan ko'ra ko'proq energiya chiqishi bilan birga keladi.

Agar juftlanmagan elektronlar sonining ko'payishiga olib keladigan atomning qo'zg'alishi juda katta miqdordagi energiya sarflari bilan bog'liq bo'lsa, unda bu xarajatlar yangi bog'lanishlarning hosil bo'lish energiyasi bilan qoplanmaydi; unda bunday jarayon umuman olganda energetik jihatdan noqulay bo'lib chiqadi. Shunday qilib, kislorod va ftor atomlari tashqi elektron qatlamida erkin orbitallarga ega emas:

Bu erda juftlanmagan elektronlar sonining ko'payishi faqat elektronlardan birini keyingi energiya darajasiga, ya'ni holatga o'tkazishda mumkin. Biroq, bunday o'tish juda katta miqdordagi energiya sarflanishi bilan bog'liq bo'lib, u yangi bog'lanishlar paydo bo'lganda chiqarilgan energiya bilan qoplanmaydi. Shuning uchun, juft bo'lmagan elektronlar tufayli kislorod atomi ikkitadan ko'p bo'lmagan kovalent bog'lanish hosil qilishi mumkin, ftor atomi esa bitta. Darhaqiqat, ushbu elementlar doimiy kovalentlik bilan kislorod uchun ikkitaga, ftor uchun esa biriga tengdir.

Uchinchi va keyingi davr elementlari atomlari tashqi elektron qatlamida pastki darajaga ega bo'lib, unga qo'zg'alishda tashqi qatlamning s va p elektronlari o'tishi mumkin. Shuning uchun bu erda juft bo'lmagan elektronlar sonini ko'paytirish uchun qo'shimcha imkoniyatlar paydo bo'ladi. Shunday qilib, qo'zg'almagan holatda bitta juft bo'lmagan elektronga ega bo'lgan xlor atomi,

ba'zi bir energiya hisobiga uch, besh yoki etti juft elektronlar bilan ajralib turadigan hayajonli holatga o'tkazilishi mumkin;

Shuning uchun, ftor atomidan farqli o'laroq, xlor atomi nafaqat bitta, balki uch, besh yoki etti kovalent bog'lanish hosil bo'lishida ham ishtirok etishi mumkin. Shunday qilib, xlorid kislotada xlorning kovalentligi uchta, xloridda beshta, perklorik kislotada esa etti. Xuddi shunday, oltingugurt atomi ham band bo'lmagan sub-darajaga ega bo'lib, to'rt yoki oltita juft bo'lmagan elektronlar bilan hayajonlangan holatlarga o'tishi mumkin va shuning uchun kislorodda bo'lgani kabi nafaqat ikkitasini, balki to'rt yoki oltita kovalent bog'lanishni hosil bo'lishida ham ishtirok etadi. Bu oltingugurt kovalentligini to'rt yoki oltitani ko'rsatadigan birikmalar mavjudligini tushuntirishi mumkin.

Ko'pgina hollarda kovalent bog'lanishlar atomning tashqi elektron maydonida mavjud bo'lgan juftlashgan elektronlar tufayli ham paydo bo'ladi. Masalan, ammiak molekulasining elektron tuzilishini ko'rib chiqing:

Bu erda nuqtalar dastlab azot atomiga tegishli bo'lgan elektronlarni va xochlar - vodorod atomlariga tegishli bo'lganlarni ko'rsatadi. Azot atomining sakkizta tashqi elektronidan oltitasi uchta kovalent bog hosil qiladi va azot atomi va vodorod atomlariga xosdir. Ammo ikkita elektron faqat azotga tegishli bo'lib, yolg'iz elektron juftligini hosil qiladi. Bunday elektronlar juftligi boshqa atom bilan kovalent bog'lanish hosil bo'lishida ham ishtirok etishi mumkin, agar bu atomning tashqi elektron qatlamida erkin orbital bo'lsa. To'ldirilmagan -orbital, masalan, umuman elektronlardan mahrum bo'lgan vodorod nonsida mavjud:

Shuning uchun, molekula vodorod ioni bilan o'zaro aloqada bo'lganda, ular orasida kovalent bog'lanish paydo bo'ladi; azot atomining elektronlari juftligi ikkita atom uchun umumiy bo'lib, natijada ammoniy ioni hosil bo'ladi:

Bu erda kovalent boglanish elektronlar juftligi, (elektronlar juftligi) va boshqa bir atomning erkin orbitalining (elektron juftining aktseptori) dastlab bitta atomga (elektron juftining donori) tegishli bo'lganligi sababli paydo bo'ldi.

Kovalent bog'lanishni hosil qilishning ushbu usuli donor-akseptor deb ataladi. Ko'rib chiqilgan misolda elektron juftligining donori azot atomidir, akseptor esa vodorod atomidir.

Tajriba shuni ko'rsatdiki, ammoniy ionidagi to'rtta bog'lanish har jihatdan tengdir. Bundan kelib chiqadiki, donor-akseptor usuli bilan hosil bo'lgan bog'lanish o'z xususiyatlarida o'zaro ta'sir qiluvchi atomlarning juftlashtirilmagan elektronlari tomonidan hosil qilingan kovalent bog'lanishdan farq qilmaydi.

Donor-akseptor usuli bilan hosil bo'lgan bog'lanishlar mavjud bo'lgan molekulaning yana bir misoli bu azot oksidi molekulasi.

Ilgari ushbu birikmaning strukturaviy formulasi quyidagicha tasvirlangan:

Ushbu formulaga ko'ra, markaziy azot atomi qo'shni atomlarga beshta kovalent bog'lanish bilan bog'langan, shuning uchun uning tashqi elektron qatlamida o'nta elektron (beshta elektron juft) mavjud. Ammo bu xulosa azot atomining elektron tuzilishiga ziddir, chunki uning tashqi L qatlami faqat to'rtta orbitalni (bitta s- va uchta p-orbital) o'z ichiga oladi va sakkizdan ortiq elektronni o'z ichiga olmaydi. Shuning uchun berilgan strukturaviy formulani to'g'ri deb hisoblash mumkin emas.

Azot oksidining elektron tuzilishini ko'rib chiqing, va alohida atomlarning elektronlari navbat bilan nuqta yoki xoch bilan belgilanadi. Ikki juft elektronga ega bo'lgan kislorod atomi markaziy azot atomi bilan ikkita kovalent bog'lanish hosil qiladi:

Markaziy azot atomida juft bo'lmagan elektron qolganligi sababli, ikkinchisi ikkinchi azot atomi bilan kovalent bog'lanish hosil qiladi:

Shunday qilib, kislorod atomi va markaziy azot atomining tashqi elektron qatlamlari to'ldiriladi: bu erda barqaror sakkiz elektronli konfiguratsiyalar hosil bo'ladi. Ammo eng tashqi azot atomining tashqi elektron qatlamida atigi oltita elektron mavjud; shuning uchun bu atom boshqa elektron juftining akseptori bo'lishi mumkin. Qo'shni markaziy azot atomining yakka elektron jufti bor va u donor vazifasini o'tashi mumkin.

Bu donor-akseptor usuli bilan azot atomlari o'rtasida yana bir kovalent bog'lanish hosil bo'lishiga olib keladi:

Endi molekulani tashkil etuvchi uchta atomning har biri tashqi qatlamning barqaror sakkiz elektronli tuzilishiga ega. Agar donor-akseptor usuli bilan hosil bo'lgan kovalent bog'lanish odatdagidek donor atomidan akseptor atomiga yo'naltirilgan o'q bilan belgilanadigan bo'lsa, u holda azot oksidi (I) ning strukturaviy formulasi quyidagicha ifodalanishi mumkin:

Shunday qilib, azot oksidida markaziy azot atomining kovalentligi to'rtta, ekstremal esa ikkitadir.

Ko'rib chiqilgan misollar shuni ko'rsatadiki, atomlar kovalent bog'lanishni hosil qilish uchun turli xil imkoniyatlarga ega. Ikkinchisi ham qo'zg'almagan atomning juftlanmagan elektronlari hisobiga, ham atom qo'zg'alishi natijasida paydo bo'ladigan juft bo'lmagan elektronlar hisobiga (elektron juftlarni "juftlashtirish") va nihoyat donor-akseptor usuli bilan yaratilishi mumkin. Biroq, ma'lum bir atom hosil qilishi mumkin bo'lgan kovalent bog'lanishlarning umumiy soni cheklangan. U valentlik orbitallarining umumiy soni bilan aniqlanadi, ya'ni kovalent bog'lanishlar hosil bo'lishi uchun energetik jihatdan qulay bo'lgan orbitallar. Kvant-mexanik hisoblash shuni ko'rsatadiki, tashqi elektron qatlamining s- va p-orbitallari va oldingi qatlamning orbitallari ana shunday orbitallarga tegishli; ba'zi hollarda, xlor va oltingugurt atomlari misollarida ko'rganimizdek, valentlik orbitallari tashqi qatlamning a-orbitallarida ham ishlatilishi mumkin.

Ikkinchi davrning barcha elementlari atomlari oldingi elektronda -orbitallar bo'lmagan holda tashqi elektron qatlamida to'rtta orbitalga ega. Binobarin, ushbu atomlarning valentlik orbitallari sakkizdan ortiq elektronni o'z ichiga olmaydi. Demak, ikkinchi davr elementlarining maksimal kovalentligi to'rtta.

Uchinchi va keyingi davr elementlari atomlaridan nafaqat s- va, balki -orbitallarni ham kovalent bog'lash uchun foydalanish mumkin. Kovalent bog'lanishlar hosil bo'lishida tashqi elektron qatlamining s- va p-orbitallari va oldingi qatlamning barcha besh -orbitallari ishtirok etadigan -elementlarning ma'lum birikmalari; bunday hollarda tegishli elementning kovalentligi to'qqizga etadi.

Atomlarning cheklangan miqdordagi kovalent bog'lanishlar hosil bo'lishida ishtirok etish qobiliyatiga kovalent bog'lanishning to'yinganligi deyiladi.

Gazlardagi elektr toki.

O'z-o'zini ta'minlaydigan elektr zaryadsizlanishi.Tajriba shuni ko'rsatadiki, havo qatlami bilan ajratilgan qarama-qarshi zaryadlangan ikkita plastinka bo'shatilmaydi.

Odatda, gaz holatidagi moddalar izolyator hisoblanadi, chunki ular tarkibidagi atomlar yoki molekulalar bir xil miqdordagi salbiy va musbat elektr zaryadlarini o'z ichiga oladi va umuman neytraldir.

Gugurt yoki spiral lampaning alangasini plitalar orasidagi bo'shliqqa keltiramiz (164-rasm).

Elektrometr tezda ishdan chiqara boshlaydi. Binobarin, alanga ta'siridagi havo o'tkazgichga aylandi. Plitalar orasidagi bo'shliqdan olov olib tashlanganida, elektrometrning tushishi to'xtaydi. Xuddi shu natijani plitalarni elektr yoyi nurlari bilan nurlantirish orqali olish mumkin. Ushbu tajribalar gaz elektr tokining o'tkazuvchisi bo'lishi mumkinligini isbotlaydi.

Faqatgina tashqi ta'sir sharoitida kuzatiladigan elektr tokining gazdan o'tishi hodisasi o'z-o'zini ushlab turmaydigan elektr razryadi deb ataladi.

Termal ionlash.Gazni isitish uni elektr tokining o'tkazuvchisiga aylantiradi, chunki gazning ba'zi atomlari yoki molekulalari zaryadlangan ionlarga aylanadi.

Elektronni atomdan ajratish uchun, musbat zaryadlangan yadro va manfiy elektron o'rtasida Coulomb tortishish kuchlariga qarshi ish olib borish kerak. Elektronni atomdan ajratish jarayoni atomning ionlashishi deb ataladi. Elektronni atomdan yoki molekuladan ajratish uchun sarflanishi kerak bo'lgan minimal energiya bog'lanish energiyasi deb ataladi.

Ikkala atom to'qnashganda elektronni, agar ularning kinetik energiyasi elektronning bog'lanish energiyasidan oshsa, elektronni uzib tashlash mumkin. Atomlar yoki molekulalarning issiqlik harakatining kinetik energiyasi mutlaq haroratga to'g'ridan-to'g'ri mutanosibdir; shuning uchun gaz harorati ko'tarilgach, ionlanish bilan birga bo'lgan atomlar yoki molekulalarning to'qnashuvlari soni ortadi.

Yuqori haroratda atomlar va gaz molekulalarining to'qnashishi natijasida erkin elektronlar va musbat ionlarning hosil bo'lish jarayoni termal ionlanish deb ataladi.

Plazma.Atomlar yoki molekulalarning muhim qismi ionlangan gaz plazma deb ataladi. Plazmaning termal ionlash darajasi haroratga bog'liq. Masalan, 10000 K haroratda vodorod atomlarining umumiy sonining 10 foizidan kamrog'i ionlanadi; 20000 K dan yuqori haroratlarda vodorod deyarli to'liq ionlanadi.

Plazma elektronlari va ionlari elektr maydon ta'sirida harakatlanishi mumkin. Shunday qilib, past haroratlarda gaz izolyator bo'lib, yuqori haroratda u plazma bo'lib, elektr tokining o'tkazuvchisiga aylanadi.

Fotosionizatsiya.Elektronni atomdan yoki molekuladan ajratish uchun zarur bo'lgan energiya yorug'lik bilan uzatilishi mumkin. Atomlar yoki molekulalarning nur bilan ionlanishiga fotionizatsiya deyiladi.

O'z-o'zidan elektr zaryadsizlanishi... Gazning tabiati va uning bosimiga qarab, ma'lum bir aniq qiymatgacha elektr maydon kuchining oshishi bilan tashqi ionlashtiruvchilar ta'sirisiz ham gazda elektr toki paydo bo'ladi. Tashqi ionlashtiruvchilar ta'siriga bog'liq bo'lmagan elektr tokining gazdan o'tishi hodisasi mustaqil elektr razryadi deyiladi.

Atmosfera bosimi ostida bo'lgan havoda o'z-o'zini ushlab turadigan elektr zaryadlari elektr maydon kuchlanishi taxminan sodir bo'ladi

O'z-o'zini ushlab turadigan elektr razryadidagi gaz ionlanishining asosiy mexanizmi elektronlar ta'sirida atomlar va molekulalarning ionlanishidir.

Elektron ta'sir ionizatsiyasi.Elektron ta'sirida ionlanish erkin yo'lda elektron elektronning atom bilan bog'lanish energiyasidan W dan oshadigan kinetik energiyani olganda mumkin bo'ladi.

Kuchning elektr maydoni ta'sirida olingan elektronning kinetik energiyasi Wc elektr maydon kuchlarining ishiga teng:

bu erda l - erkin yo'l.

Demak, elektron ta'sirida ionlanish boshlanishining taxminiy sharti shaklga ega

Atom va molekulalardagi elektronlarning bog'lanish energiyasi odatda elektron kuchlanishlarda (eV) ifodalanadi. 1 eV maydonning nuqtalari o'rtasida elektron (yoki elementar zaryadga ega bo'lgan boshqa zarracha) harakatlanayotganda elektr maydoni bajaradigan ishlarga teng, ular orasidagi kuchlanish 1 V ga teng:

Masalan, vodorod atomining ionlanish energiyasi 13,6 ev.

O'z-o'zidan tushirish mexanizmi. Gazda o'z-o'zidan ishlaydigan elektr razryadining rivojlanishi quyidagicha davom etadi. Elektr maydonining ta'sirida erkin elektron tezlanishni oladi. Agar elektr maydon kuchlanishi etarlicha yuqori bo'lsa, erkin yo'l elektroni kinetik energiyani shunchalik ko'paytiradiki, u molekula bilan to'qnashganda uni ionlashtiradi.

Molekulaning ionlanishiga sabab bo'lgan birinchi elektron va ionlanish natijasida ajralib chiqqan ikkinchi elektron elektr maydonining ta'sirida katoddan anodgacha yo'nalishda tezlanishni oladi. Keyingi to'qnashuvlarda ularning har biri yana bitta elektronni chiqaradi va erkin elektronlarning umumiy soni to'rttaga teng bo'ladi. Keyin xuddi shu tarzda u 8, 16, 32, 64 va hokazolarga ko'payadi. Katoddan anodga harakatlanadigan erkin elektronlar soni anodga yetguncha qor ko'chkisi kabi ko'payadi (165-rasm).

Gazda hosil bo'lgan ijobiy ionlar elektr maydon ta'sirida anoddan katodgacha harakatlanadi. Katodga musbat ionlar tushganda va zaryadsizlanish paytida chiqadigan yorug'lik ta'sirida katoddan yangi elektronlar chiqishi mumkin. Ushbu elektronlar, o'z navbatida, elektr maydonida tezlashadi va yangi elektron-ion ko'chkilarini hosil qiladi, shuning uchun jarayon doimiy ravishda davom etishi mumkin.

Plazmadagi ionlarning kontsentratsiyasi o'z-o'zini ushlab turadigan razryad rivojlanishi bilan ortadi va chiqindi bo'shliqlarining elektr qarshiligi pasayadi. O'z-o'zidan tushirish zanjiridagi oqim kuchi odatda faqat oqim manbaining ichki qarshiligi va boshqa elektron elementlarning elektr qarshiligi bilan aniqlanadi.

Uchqun chiqishi. Chaqmoq.Agar tok manbai uzoq vaqt davomida o'zini o'zi ushlab turadigan elektr zaryadini ushlab tura olmasa, u holda yuzaga keladigan o'z-o'zini zaryadsizlantirish uchqun chiqindisi deb ataladi. Voltajning sezilarli darajada pasayishi natijasida uchqun chiqishi bo'shatilish boshlangandan bir oz vaqt o'tgach tugaydi. Uchqun chiqishiga misol qilib sochlarni tarashda, qog'oz varaqlarini ajratishda yoki kondansatkichni bo'shatishda paydo bo'ladigan uchqunlarni aytish mumkin.

Momaqaldiroq paytida kuzatilgan chaqmoq ham mustaqil elektr zaryadini anglatadi. Chaqmoq kanalidagi oqim kuchi 10000-20.000 A ga etadi, oqim pulsining davomiyligi bir necha o'nlab mikrosaniyani tashkil qiladi. Momaqaldiroq va Yer o'rtasida bir necha chaqmoq urilgandan so'ng mustaqil elektr razryadlari o'z-o'zidan to'xtaydi, chunki momaqaldiroqdagi ortiqcha elektr zaryadlarining aksariyati chaqmoqning plazma kanali orqali o'tayotgan elektr toki bilan zararsizlantiriladi (166-rasm).

Chaqmoq kanalidagi tokning oshishi bilan plazma 10000 K dan yuqori haroratgacha qiziydi, chaqmoqning plazma kanalidagi bosimning o'zgarishi tokning oshishi va chiqishni tugashi bilan momaqaldiroq deb ataladigan tovush hodisalarini keltirib chiqaradi.

Yorqin tushirish... Chiqarish oralig'idagi gaz bosimi pasayganda, tushirish kanali kengroq bo'ladi, so'ngra butun chiqarish naychasi porlab turgan plazma bilan bir tekisda to'ldiriladi. Gazlardagi o'z-o'zini ushlab turadigan elektr razryadining bu turi porlashi deb ataladi (167-rasm).

Elektr yoyi.Agar o'z-o'zini ushlab turadigan gaz chiqindilarida oqim kuchi juda yuqori bo'lsa, u holda ijobiy ionlar va elektronlarning ta'siri katod va anodning isishiga olib kelishi mumkin. Elektronlar katod yuzasidan yuqori haroratda ajralib chiqadi, bu esa gazdagi o'z-o'zidan chiqadigan zaryadning saqlanishini ta'minlaydi. Katoddan termion emissiya bilan saqlanib turadigan gazlardagi uzoq muddatli o'z-o'zini ushlab turadigan elektr razryadiga yoy razryadi deyiladi (168-rasm).

Korona tushishi.Masalan, uchi bilan tekislik o'rtasida yoki sim bilan tekislik (elektr uzatish liniyasi) o'rtasida hosil bo'lgan bir hil bo'lmagan elektr maydonlarida toj razryadi deb ataladigan maxsus turdagi alohida razryad paydo bo'ladi. Korona deşarjida elektronlarning zarba berish ionizatsiyasi faqat elektrodlardan biriga yaqin joyda, elektr maydon kuchlanishi yuqori bo'lgan mintaqada sodir bo'ladi.

Elektr razryadlarini qo'llash. Elektron maydon tomonidan tezlashgan elektronlarning ta'siri nafaqat gazning atomlari va molekulalarining ionlanishiga, balki yorug'lik chiqarilishi bilan birga atomlar va molekulalarning qo'zg'alishiga ham olib keladi. Mustaqil elektr razryadli plazmaning yorug'lik nurlanishi xalq xo'jaligida va kundalik hayotda keng qo'llaniladi. Bular ko'chalarni yoritish uchun lyuminestsent lampalar va gaz-deşarj lampalar, kino proektsion apparatlaridagi elektr yoyi va kasalxonalar va klinikalarda ishlatiladigan simob-kvarts lampalar.

Yassi deşarj plazmasining yuqori harorati uni metall konstruksiyalarni kesish va payvandlash, metallarni eritish uchun ishlatishga imkon beradi. Uchqun chiqindisi yordamida eng qattiq materiallardan tayyorlangan qismlar qayta ishlanadi.

Gazlardagi elektr zaryadsizlanishi ham istalmagan hodisa bo'lib, uni texnologiyada hal qilish kerak. Masalan, yuqori voltli elektr uzatish simlaridan tojdan tushirish elektr energiyasining keraksiz yo'qotishlariga olib keladi. Kuchaygan kuchlanish bilan ushbu yo'qotishlarning ko'payishi elektr uzatish liniyasidagi kuchlanishni yanada kuchaytirish yo'lida cheklov qo'yadi, simlarni isitish uchun energiya yo'qotishlarini kamaytirish uchun bunday o'sish juda istalgan.

Rekombinatsiya.

Rekombinatsiya - bu ionlanishning teskari tomoni. Bu erkin elektronni ion bilan olishdan iborat. Rekombinatsiya ion zaryadining pasayishiga yoki ionning neytral atomga yoki molekulaga aylanishiga olib keladi. Elektron va neytral atomni (molekulani) rekombinatsiyasi ham mumkin, bu salbiy ion hosil bo'lishiga olib keladi, kamdan-kam hollarda esa ikki yoki uch barobar zaryadlangan salbiy ion hosil bo'lishi bilan salbiy ionning rekombinatsiyasi. Elektron o'rniga ba'zi hollarda boshqa elementar zarralar, masalan, mezonlar harakat qilishi mumkin, ular mezoatomalar yoki mezomolekulalarni hosil qiladi. Koinotning rivojlanishining dastlabki bosqichlarida vodorod rekombinatsiyasi reaktsiyasi sodir bo'ldi.

Rekombinatsiya - bu kimyoviy bog'lanishni buzishning teskari jarayoni. Rekombinatsiya har xil zarrachalarga (atomlarga, erkin radikallarga) tegishli bo'lgan juft bo'lmagan elektronlarning taqsimlanishi tufayli oddiy kovalent bog'lanish hosil bo'lishi bilan bog'liq.

Rekombinatsiya misollari:

H + H → H2 + Q;

Cl + Cl → Cl2 + Q;

CH3 + CH3 → C2H6 + Q va boshqalar.

Juft elektronlar

Agar orbitalda bitta elektron bo'lsa, u holda deyiladi juftlashtirilmagan va agar ikkitasi bo'lsa - unda bu juftlashgan elektronlar.

N, l, m, m s to'rtta kvant soni atomdagi elektronning energiya holatini to'liq tavsiflaydi.

Turli xil elementlarning ko'p elektronli atomlarining elektron qobig'ining tuzilishini hisobga olgan holda uchta asosiy fikrni hisobga olish kerak:

· pauli printsipi,

Eng kam energiya printsipi,

Gundning qoidasi.

Ga ko'ra pauli printsipi atomda to'rtta kvant sonining bir xil qiymatiga ega ikkita elektron bo'lishi mumkin emas.

Pauli printsipi bitta orbital, daraja va sathdagi elektronlarning maksimal sonini aniqlaydi. Chunki AO uchta kvant son bilan tavsiflanadi n, l, m, u holda berilgan orbitalning elektronlari faqat spin kvant sonida farq qilishi mumkin xonim... Ammo spin kvant soni xonimfaqat ikkita qiymatga ega bo'lishi mumkin: 1/2 va - 1/2. Binobarin, bitta orbitalda spin kvant sonlarining har xil qiymatiga ega bo'lgan ikkitadan ko'p bo'lmagan elektron bo'lishi mumkin.

Shakl: 4.6. Bitta orbitalning maksimal sig'imi 2 elektronni tashkil qiladi.

Energiya darajasidagi elektronlarning maksimal soni 2 ga teng n 2 va pastki sathda - 2 (2) sifatida l + 1). Turli darajalarda va pastki sathlarda joylashgan elektronlarning maksimal soni jadvalda keltirilgan. 4.1.

4.1-jadval.

Kvant darajalari va pastki darajalaridagi elektronlarning maksimal soni

Orbitallarni elektronlar bilan to'ldirish ketma-ketligi mos ravishda amalga oshiriladi eng kam energiya printsipi .

Eng kam energiya printsipiga ko'ra, elektronlar ortib borayotgan energiya tartibida orbitallarni to'ldiradi.

Orbitallarni to'ldirish tartibi aniqlanadi klechkovskiy qoidasi: energiyaning ko'payishi va shunga ko'ra orbitallarning to'ldirilishi bosh va orbital kvant sonlari yig'indisi (n + l), teng miqdordagi yig'indisi (n + l) uchun esa n kvant sonining ortib borishi tartibida sodir bo'ladi.

Masalan, 4s pastki sathidagi elektronning energiyasi 3 ga qaraganda kamroq d, chunki birinchi holda yig'indisi n + l \u003d 4 + 0 \u003d 4 (buni eslang s- orbital kvant sonining er-xotin qiymati l\u003d \u003d 0), ikkinchisida n + l \u003d 3 + 2 \u003d 5 ( d - sublevel, l\u003d 2). Shuning uchun birinchi 4-daraja to'ldiriladi sva keyin 3 d (4.8-rasmga qarang).

3-sathlarda d (n = 3, l = 2) , 4r (n = 4, l \u003d 1) va 5 s (n = 5, l \u003d 0) qiymatlar yig'indisi p va l bir xil va 5 ga teng. yig'indilarning qiymatlari teng bo'lganda n va lbirinchi navbatda minimal darajaga ega bo'lgan pastki daraja to'ldiriladi n, ya'ni 3-darajali d.

Klechkovskiy qoidasiga muvofiq, atom orbitallarining energiyasi quyidagi tartibda ko'payadi:

1s < 2s < 2r < 3s < 3r < 4s < 3d < 4r < 5s < 4d < 5p < 6s < 5d »

"4 f < 6p < 7s….

Oxirgi navbatda atomning qaysi pastki sathini to'ldirishiga qarab, barcha kimyoviy elementlar bo'linadi 4 elektron oilalar : s-, p-, d-, f-elementlar.

4f

4 4d

3 4s

3p

3s

1 2s

Sublevel darajalari

Shakl: 4.8. Atom orbitallarining energiyasi.

Atomlarida tashqi sathning s-sathi oxirgi marta to'ldirilgan elementlar deyiladi s-elementlar ... Bor s-elementlar valentligi bu tashqi energiya sathining s-elektronlari.

Bor p-elementlari ikkinchisi - tashqi darajaning p-pastki sathi. Ularning valentlik elektronlari joylashgan p- va s-tashqi darajaning pastki sathlari. Bor d-elementlar oxirgi marta to'ldiriladi d- tashqi darajadan oldingi daraja va valentlik s- tashqi va d- tashqi energiya oldidagi darajalarning elektronlari.

Bor f-elementlar oxirgi to'ldirilgan f- tashqaridagi uchinchi energiya darajasining pastki darajasi.

Elektronlarni bitta pastki darajaga joylashtirish tartibi aniqlanadi gundning qoidasi:

sublevel ichida elektronlar shu tarzda joylashtirilganki, ularning spin kvant sonlari yig'indisi absolyut qiymatdagi maksimal qiymatga ega bo'ladi.

Boshqacha qilib aytganda, ushbu pastki darajadagi orbitallarni avval bir xil spin kvant soniga ega bo'lgan bitta elektron, so'ngra qarama-qarshi qiymatga ega bo'lgan ikkinchi elektron to'ldiradi.

Masalan, uchta kvant katakchasida 3 ta elektronni taqsimlash zarur bo'lsa, u holda ularning har biri alohida katakchada joylashgan bo'ladi, ya'ni. alohida orbitalni egallash:

∑xonim= ½ – ½ + ½ = ½.

Elektronlarning atom qobig'idagi energiya sathlari va pastki sathlari bo'yicha taqsimlanish tartibi uning elektron konfiguratsiyasi yoki elektron formulasi deb ataladi. Makiyaj elektron konfiguratsiya raqam energiya darajasi (asosiy kvant raqami) 1, 2, 3, 4 ... raqamlari, pastki sath (orbital kvant raqami) - harflar bilan belgilanadi s, p, d, f... Subleveldagi elektronlar soni pastki darajali belgining yuqori qismida yozilgan raqam bilan ko'rsatiladi.

Atomning elektron konfiguratsiyasi deb nomlanishi mumkin elektron-grafik formulasi... Bu elektron orbitalning grafik tasviri bo'lgan kvant hujayralarida elektronlarning joylashish diagrammasi. Har bir kvant katakchasida spin kvant sonlarining har xil qiymatiga ega bo'lgan ikkitadan ko'p bo'lmagan elektron bo'lishi mumkin.

Har qanday element uchun elektron yoki elektron-grafik formulani tuzish uchun siz quyidagilarni bilishingiz kerak:

1. Elementning tartib raqami, ya'ni. uning yadrosi zaryadi va atomdagi mos keladigan elektronlar soni.

2. Atomning energetik darajalari sonini aniqlaydigan davr soni.

3. Kvant sonlari va ular orasidagi bog'liqlik.

Masalan, seriya raqami 1 bo'lgan vodorod atomi 1 elektronga ega. Vodorod birinchi davr elementidir, shuning uchun yagona elektron birinchi energiya darajasida joylashgan seng kam energiyaga ega bo'lgan orbitaldir. Vodorod atomining elektron formulasi quyidagicha bo'ladi:

1 H 1 s 1 .

Vodorodning elektron-grafik formulasi:

Geliy atomining elektron va elektron-grafik formulalari:

2 1 emas s 2

2 1 emas s

uning barqarorligini belgilaydigan elektron qobiqning to'liqligini aks ettiring. Geliy - bu yuqori kimyoviy qarshilik (harakatsizlik) bilan ajralib turadigan olijanob gaz.

Lityum atomi 3 Li 3 ta elektronga ega, bu II davr elementidir, demak elektronlar 2 ta energiya darajasida joylashgan. Ikki elektron to'ldiradi s - birinchi energiya sathining pastki darajasi va 3-elektron joylashgan s - ikkinchi energiya darajasining pastki darajasi:

3 Li 1 s 2 2s 1

Valensiya I

Lityum atomining elektroni 2 da joylashgan s-sublevel, birinchi energiya darajasidagi elektronlarga qaraganda yadro bilan kamroq bog'langan, shuning uchun kimyoviy reaktsiyalarda lityum atom bu elektronni Li + ioniga aylanib, osonlikcha berishi mumkin ( va u - elektr zaryadlangan zarracha ). Bunday holda, lityum ioni nobel gaz geliyining barqaror to'liq qobig'ini oladi:

3 Li + 1 s 2 .

Shuni ta'kidlash kerakki, juft bo'lmagan (bitta) elektronlar sonini aniqlaydielement valentligi , ya'ni uning boshqa elementlar bilan kimyoviy bog'lash qobiliyati.

Demak, lityum atomida bitta valentlik aniqlanadi, bu uning juftligini aniqlaydi.

Berilyum atomining elektron formulasi:

4 bo'ling 1s 2 2s 2.

Berilyum atomining elektron-grafik formulasi:

2 Valentlik asosan

Shtat 0 ga teng

Berilliy sublevel 2 elektronlarini boshqalarga qaraganda osonroq yo'qotadi. s 2, Be + 2 ionini hosil qiladi:

Shuni ta'kidlash mumkinki, geliy atomi va lityum ionlari 3 Li + va berilyum 4 Be +2 bir xil elektron tuzilishga ega, ya'ni. bilan tavsiflanadi izoelektronik tuzilish.

uy » Elektrodlar » Juftlanmagan elektron. Ionlash va atomlarni qo'zg'atish jarayonlarining mohiyati Juft bo'lmagan elektronlarning ionlash jarayoni