Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Страницы: Пред. 1 2 3 4 5 6 ... 16 След.
RSS
Почему золото - желтое?, Простой вопрос с неочевидным ответом
Цитата
BETEP IIEPEMEH пишет:
В первую очередь разберемся c вопросом, что вот это за картинка ...
Словарь:
Leap  - скачок
Overlap - перекрытие
In close proximity - в непосредственной близости от

В общем показано перемещение/пролёт электронов между соседними уровнями
(скорей всего речь идёт о наивысших уровнях в атоме) :
a) в одиночном атоме,  b) потом в слое с 4 атомов и  c) наконец многослойной атомарной структуре.
Соответственно показано - что с увеличением "слоя" количество взаимопереходов электронов растёт.

Цитата
BETEP IIEPEMEH пишет:
какое отношение она имеет к металлам?
Надо думать, что от состояния этого слоя и зависит,
сколько фотонов в этом возбужденом электронном поле будет излучать и с какой длиной волны.
Что-то близко к этому?
Amicus Plato, sed magis arnica veritas - Платон мне друг, но истина дороже.
Цитата
N T пишет:
Надо думать, что от состояния этого слоя и зависит,
сколько фотонов в этом возбужденом электронном поле будет излучать и с какой длиной волны.
Что-то близко к этому?
Близко, но не совсем так. От населенности уровня, конечно, зависит интенсивность переходов и излучения в данном диапазоне. Но в данном случае речь немножко о другом. О том, почему металлы это металлы и как вообще происходит отражение света.

Итак, обратимся к картинке. На ней изображено "размножение" 3s и 3p уровней. Почему? Как все,  думаю, помнят из школьного курса химии и физики, энергетические уровни электронов в атомах имеют не сплошной, а дискретный спектр. Т.е. электрон в атоме не может иметь произвольную энергию, а лишь те четко фиксированные значения энергии, которые разрешены правилами отбора квантовой механики. Причем, поскольку электрон является фермионом (имеет полуцелый спин), то в одном квантовом состоянии не может находиться более одного электрона, из-за чего все электроны в атоме не сидят на низшем энергетическом уровне, а определенным образом распределены между ними. Уверен, это все помнят. Однако это все касается лишь одиночного атома. Что будет, если рядом с ним достаточно близко будут находиться и другие такие же атомы?

Очевидно, в этом случае электроны должны определенным образом взаимодействовать друг с другом, а их волновые фукции каким-то образом перекрываться друг с другом. И это неизбежно должно влиять на квантовые состояния электронов, находившихся прежде в одном состоянии (например, 3s) в двух разных атомах, поскольку фермионная природа запрещает им находиться в одном и том же состоянии рядом друг с другом. И действительно, в результате всего этого энергетические уровни двух соседских атомов немного перестраиваются (скажем, за счет того, что исходный кулоновский потенциал ядра атом в результате взаимодействия двух соседских атомов несколько изменяется, а значит изменяются и энергетические уровни), и каждый "старый" уровень оказывается "расщепленным" на несколько очень близко расположенных друг к другу - как и показано на рисунке. Когда соседей много, N штук, каждый из уровней превращается в целую зону из N подуровней.

Именно эта зонная структура атомов в веществе и определяет его свойства. Так, например, одиночный атом способен поглощать и излучать свет строго определенной длины волны - в соответствии с той энергией, которую он может поглотить или отдать для перехода между двумя четкими энергетическими уровнями. В том же случае, когда есть зоны, у электрона есть больше возможностей для перехода из одной зоны в другую, в результате чего будет отражаться уже не какая-то одна фиксированная длина волны, а целый непрерывный ряд длин волн, спектр. То есть именно наличие зон позволяет веществу и металлам в частности отражать свет не одной лишь фиксированной длины волны, а иметь непрерывный спектр отражения.

Но и тут не все так просто. Не все переходы все-равно разрешены, и не все зоны всегда перекрываются так, как показано было на рисунке выше. Далее мы глубоко вдаваться в особенности зонных структур и причин ее такого появления мы не будем, ограничимся только общими моментами, необходимыми для нашего обсуждения. А пока новые вопросы
1. Какой атом больше - водорода или гелия?
2. Какие особенности есть внешнего s уровня обсуждаемых нами металлов?
3. Глядя на таблицу электронных оболочек атома, какие особенности заполнения d уровней можно заметить?
4. Как это все связано с отражательными способностями металлов?
Как все серьезно! Какой предмет сдаем, да какого цвета учебник…
На внешнем s-уровне у переходных элементов первой группы один электрон, а места там на двоих, вот и есть возможность электрону перейти с d-уровня сюда. Кстати, большинство переходных металлов имеют характерные цветные ионы, хотя сами металлы серебристо-серые. Поверхность Ферми, возможно, формирует уникальную зону электронного "облака", поглощающего фотоны в соответствии с количеством и энергией электронов внешних оболочек конкретного металла.
если верить википедии ,ответ на 1-й вопрос:
Гелий Радиус атома 31 пм
Водород Радиус атома 79 пм
Цитата
mark пишет:
Как все серьезно! Какой предмет сдаем, да какого цвета учебник…
Нет, это не из той оперы :)
Здесь же у нас не экзамен, а просто разговор, обмен мнениями о том, кто что знает на эту тему. Я просто пытаюсь сделать так, чтобы все вместе поучаствовали диалоге о складывании общей картины, а не просто я один вел монолог и все.
Цитата
Валерий пишет:
Гелий Радиус атома 31 пм
Водород Радиус атома 79 пм
Почему, как Вы думаете? Электронов у гелия больше, аж две штуки. А радиус меньше. А если сравнить с размерами атома урана, в котором электронов вообще целая куча? А какой атом самый большой вообще (по размерам внешней электронной оболочки)? Как меняются размеры атомов в таблице Менделеева по вертикали и по горизонтали? Ответ тут везде один и тот же.
радиусы атомов 1-й группы (1-й столбик :) )
Литий 155 пм
Натрий 190 пм
калий 235 пм
медь 128 пм
рубидий 248 пм
серебро 144 пм
цезий 267 пм
золото 146 пм
понятно что и в рядах - тоже на увеличение идут радиуса. у металлов и у неметаллов
Цитата
Валерий пишет:
понятно что и в рядах - тоже на увеличение идут радиуса. у металлов и у неметаллов
Не совсем. По вертикали идет увеличение радиуса атома, а по горизонтали - уменьшение. В результате, атом плутония, превосходя атом водорода по массе более чем в 200 раз, больше его по размерам всего в 3.

Самый маленький атом у гелия, самый большой - у цезия. Почему не у франция - отдельно поговорим, но это имеет отношение и к особенностям золота.

Вот, нашел картинку:


Так, кстати, кто знает, почему по горизонтали размер атома уменьшается, а по вертикали растет?
Изменено: BETEP IIEPEMEH - 19.05.2010 15:13:57
А почему у Валерия и у Ветра числа не снош..., сори, разные?
литий 155/159
натрий 190/171
калий 235/216
...и т.д
Все что пишу - это моё личное мнение, и, чаще всего, всказанное несерьезно, в шутку.
Разные авторы могут использовать разные подходы к тому, что называть радиусом атома. Электрон же на самой далекой внешней орбитали тоже не крутится вокруг ядра как на ниточке привязанный. Есть расстояние от ядра, на котором вероятность обнаружить самый дальний валентный электрон максимальна. Кто-то может использовать именно его, оперируя понятием радиуса атома. Другие могут отталкиваться от других соображений, исходя из расстояний от ядра, где вероятность обнаружить валентный электрон уже достаточно мала, но даже тут будут возникать разночтения, что значит достаточно.

Впрочем, это не суть важно для нашего разговора, лишь бы один и тот же автор для всех атомов использовал единые критерии оценки размеров.

Так кто знает или догадывается, почему размеры атома меняются таким образом - увеличиваются по вертикали и уменьшаются по горизонтали (в таблице Менделеева)?
Изменено: BETEP IIEPEMEH - 19.05.2010 17:14:42
Страницы: Пред. 1 2 3 4 5 6 ... 16 След.
Читают тему (гостей: 1, пользователей: 0, из них скрытых: 0)

Почему золото - желтое?