Есть ли предел электронов, который может иметь один атом водорода? - физиков.нет
Купить гитару в Москве
2 голосов
/

Есть ли предел электронов, который может иметь один атом водорода? Если так, то, что это? Почему? Является ли ответ на вопрос, почему масштабируется до гелия?

Ответы [ 2 ]

10 голосов
/

По определению, «атом водорода» относится к нейтральной системе с одним протоном и одним электроном, поэтому он не может содержать никаких дополнительных электронов.

Однако протоны могут содержать более одногоэлектрон, в этом случае система называется водородный анион . Это стабильная, связанная система, и реакция $$ \mathrm{H}+e^- \to \mathrm{H}^- \tag 1 $$ высвобождает около $0.75\:\rm eV$, энергию, известную как сродство к электрону атома водорода. (Как забавный факт, водородный анион невероятно важен ─ реакция $(1)$, описанная выше, является причиной непрерывного спектра Солнца .)

Свободные атомы большинства элементов имеют тенденцию иметь положительное сродство к электрону , что означает, что их однозарядные отрицательные анионы являются стабильными системами, и они выделяют энергию, когда они захватывают свой первый дополнительный электрон. Однако есть несколько исключений, начиная с гелия: атомы, которые имеют стабильные замкнутые оболочки, могут «отклонять» этот дополнительный электрон, поскольку ему запрещено сидеть в закрытых валентных оболочках, и он вынужден сидеть в оболочках с более высокими энергиями, которые находятся слишком далеко в гору. в энергии, чтобы быть стабильным.

Если вы хотите улучшить игру и перейти на второй дополнительный электрон, тем не менее, чтобы добраться до $\rm H^{2-}$, игра заканчивается, и это действительно такзаканчивается для каждого элемента ─ все вторые сродства к электрону отрицательны . Таким образом, требуется втиснуть второй дополнительный электрон, и полученный дианион в лучшем случае будет находиться в метастабильном состоянии, которое готово к прыжку, чтобы отдать эту энергию обратно путем диссоциации на один анион и свободный электрон. Просто слишком сложно пытаться удерживать два дополнительных электрона (и их возникающее взаимное электростатическое отталкивание) в пределах атомной системы.

0 голосов
/

Ваш вопрос об ионе водорода, когда он получает электроны. Обычно ион водорода (мы обычно называем один протон без электрона ионом водорода), когда он приобретает электрон, будет иметь отрицательный заряд.

enter image description here

Теперь эти отрицательные ионы (с двумя или более лишними электронами) нестабильны. Вы в основном спрашиваете, можете ли вы связать протон с более чем двумя электронами.

Хотя вы можете попытаться использовать внешнее магнитное поле, чтобы сохранить его стабильным.

https://link.springer.com/article/10.1007/s00601-009-0018-7

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...