Найти в Дзене
Об Атоме просто

Атом берилия №2

Атомы - это чисто механические конструкции, вот пример электронной оболочки бериллия по данным спектрометрии.
Радиус атома бериллия - Ве в возбуждённом состоянии.
По данным спектрометрии, электронная формула оболочки атома бериллия 1s22s2.
На четыре электрона бериллия действует учетверённая электромагнитная сила его ядра. Поэтому теоретический Боровский радиус 1s электронов у бериллия ReВе должен быть 1/4 от Боровского радиуса водорода:
R1seВе = 5,29х10-11м/4 = 1,32х10-11м
Соотношения радиусов 1s и 2s орбит электрона в атомах квантуются как 1 к 2.
Тогда среднестатистический радиус 2s электрона у атома бериллия должен быть равен:
R2seВе = 1,32х10-11м х 2 = 2,64х10-11м.
Тогда теоретически радиус атома бериллия в невозбуждённом состоянии будет равен:
RВе = 2R1seВе + 2R2seВе = 2,64х10-11м. + 5,29х10-11м. = 7,93х10-11м.
Расчётно - теоретический радиус бериллия получается несколько заниженным.
В разных источниках у разных исследователей радиус атома бериллия оценивается в предела

Рис.1 Электронные оболочки атома берилия по данным спектрометрии.
Рис.1 Электронные оболочки атома берилия по данным спектрометрии.

Атомы - это чисто механические конструкции, вот пример электронной оболочки бериллия по данным спектрометрии.

Радиус атома бериллия - Ве в возбуждённом состоянии.

По данным спектрометрии, электронная формула оболочки атома бериллия 1s22s2.

На четыре электрона бериллия действует учетверённая электромагнитная сила его ядра. Поэтому теоретический Боровский радиус 1s электронов у бериллия ReВе должен быть 1/4 от Боровского радиуса водорода:

R1seВе = 5,29х10-11м/4 = 1,32х10-11м

Соотношения радиусов 1s и 2s орбит электрона в атомах квантуются как 1 к 2.

Тогда среднестатистический радиус 2s электрона у атома бериллия должен быть равен:

R2seВе = 1,32х10-11м х 2 = 2,64х10-11м.

Тогда теоретически радиус атома бериллия в невозбуждённом состоянии будет равен:

RВе = 2R1seВе + 2R2seВе = 2,64х10-11м. + 5,29х10-11м. = 7,93х10-11м.

Расчётно - теоретический радиус бериллия получается несколько заниженным.

В разных источниках у разных исследователей радиус атома бериллия оценивается в пределах 0,9 – 1,11х10-11м.

Почему теоретический радиус бериллия не совпадает с измеренным методом кристаллографии (0,9 – 1,11х10-11м)?

Если внимательно рассмотреть спектр излучений возбуждённого атома бериллия, то мы обнаружим там три группы коротковолновых спектральных линий
Первая группа из 30 спектральных линий с длинами волн фотонов (λf=83,16 - 107,38Å).
Вторая группа из 6 спектральных линий с длинами волн фотонов (λf = 618,5 – 701,15 Å).
Третья группа из 15 спектральных линий с длинами волн фотонов (λf=940,1 - 1134Å)

Первую группу из 30 спектральных линий с длинами волн фотонов  λf=83,16 - 107,38Å в атоме Be образуют два «внутренних» 1s электрона. В возбуждённом состоянии «внутренний» 1s электрон при попытке перехода на 2s или 2р орбиту испытывает столкновения с двумя 2s «внешними» электронами, находящимися на вышележащей 2s или 2р орбите. Из за столкновения с ними 1s электрону не удаётся достигнуть «полноценную» 2s или 2р орбиту.
На рисунке первая сферическая зона столкновений «внутренних» 1s-2s электронов расположенных на оси Х с двумя 2s «внешними» электронами, расположенными по оси Y обозначена голубым цветом.
В атоме водорода на 2s или 2р орбите электрон имеет квантовый радиус 2R и «высоту» орбиты 4R.
В атоме Be 1s электрон из за столкновений может достигнуть лишь высоты орбиты лежащей между 2,25R - 3,0625R. Высота орбиты электрона h связана с радиусом электрона R квадратичным законом.

h = R2 или R = √ h

При этом по квадратичному закону радиус R2seВе может увеличиться лишь до 1,5 - 1,75 R1seВе.
Вместо полноценной 2s или 2р орбиты с квантовым числом 2 «внутренний» электрон в атоме Be имеет квантовый радиус 1,5 - 1,75 R1seВе с «размазанным» на 30 резонансов квантовым числом n = 1,5 - 1,75.
Падая с этой размазанной «внутренней» 1,5 - 1,75s орбиты на стационарную «внутреннюю» 1s орбиту электрон излучает фотон с среднестатистическим радиусом

Rf = (Rн + Rв)/2.

При этом учет спина электрона, как и у атома гелия He, приводит к возникновению двух систем термов - синглетной как у парагелия (гелий-1) - 1s2 и триплетной как у ортогелия (гелий-2) - 1s12s1.


https://vk.com/photo391231910_456239145


Где R радиус 1s электрона в атоме бериллия = Rн/4=5,291772х10-11м /4=1,322943 х10-11м
       Rf - Среднестатистический радиус фотона Rf= Rн+ Rв/2
       h - Высота орбиты электрона h=R2
       λf – Длина спектральной линии в ангстремах Å = (х10-10м)

Вторая группа спектральных линий, состоит из 6 спектральных линий (λf = 618,5х10-10м. – 701,15х10-10м.). Самая короткая длина волны фотона, зарегистрированная во второй группе спектра излучении атома бериллия λf = 618,5х10-10м. Такую среднестатистическую длину волны фотона λf излучает электрон при падении с «верхней» 4,1s орбиты с дробным квантовым числом  n = 4,1 и радиусом электрона

R3,8SeВе = 1,32х10-11 х 4,1 = 5,412х10-11м.

на «нижнюю» 2,5s орбиту с дробным квантовым числом  n = 2,5 и радиусом электрона

R2,8SeВе = 1,32х10-11м х 2,5 = 3,3х10-11м.

При этом излучается фотон с среднестатистическим дробным квантовым числом n = 3,3 и среднестатистическим радиусом:

RfВе = (5,412х10-11м +3,3х10-11м)/2 = 4,3569х10-11м.

Заканчивается вторая группа спектральной линией с длиной волны фотона λf = 701,1х10-10м. Такую среднестатистическую длину волны фотона λf излучает электрон при падении с «верхней» 4s орбиты с целым квантовым числом n = 4 и радиусом электрона

R4SeВе = 1,32х10-11м. х 4 = 5,29х10-11м.

на «нижнюю» 3s орбиту с целым квантовым числом  n = 3 и радиусом электрона

R3SeВе = 1,32 х10-11м. х 3 = 3,96х10-11м.

При этом излучается фотон с среднестатистическим дробным квантовым числом n = 3,5 и среднестатистическим радиусом:

RfВе = 4,6393х10-11м.

В результате образуется вторая сферическая зона контактов-соударений электронов, обозначенная на рисунке зелёным цветом.

Третья группа спектральных линий состоит из 15 спектральных линий с длинами волны фотонов (λf = 940,1х10-10м. – 1134х10-10м.), образуется при контакте-соударении 3s – 4s электронов, временно и одновременно находящихся на оси Y с одной стороны атома бериллия.
Они мешают, друг другу, стукаются и в результате образуется третья сферическая зона контактов-соударений 3s – 4s электронов, обозначенная на рисунке жёлтым цветом.

Расписывать подробно не буду, а то у вас мозги взорвутся и потекут.