Verbum

А́ТАМНЫЯ СПЕ́КТРЫ,

спектры, якія ўзнікаюць пры выпрамяненні і паглынанні фатонаў свабоднымі ці слаба ўзаемадзейнымі атамамі (атамнымі газамі, парай невял. шчыльнасці). Лінейчастыя, складаюцца з асобных спектральных ліній, кожная з якіх адпавядае пераходу электрона паміж двума адпаведнымі ўзроўнямі энергіі атама.

Спектральныя лініі характарызуюцца пэўнымі значэннямі частаты ваганняў святла ν, хвалевага ліку ν/c і даўжыні хвалі $\mathrm{\lambda }=\mathrm{c/\nu }$, дзе c — скорасць святла ў вакууме. Для найбольш простых атамных спектраў, якімі з’яўляюцца спектры атама вадароду і вадародападобных іонаў, месцазнаходжанне спектральных ліній вызначаецца па формуле: ${\displaystyle \frac{1}{\mathrm{\lambda }}=\frac{\mathrm{\nu }}{\mathrm{c}}=\frac{{\mathrm{En}}_{\mathrm{i}}-{\mathrm{En}}_{\mathrm{k}}}{\mathrm{hc}}={\mathrm{RZ}}^2(\frac{1}{{{\mathrm{n}}^2}_{\mathrm{k}}}-\frac{1}{{{\mathrm{n}}^2}_{\mathrm{i}}})}$ , дзе En — энергія ўзроўню, h — Планка пастаянная, R — Рыдберга пастаянная, Z — атамны нумар, n — галоўны квантавы лік. Спектральныя лініі аб’ядноўваюцца ў спектральныя серыі, адна з якіх (пры ${\mathrm{n}}_{\mathrm{k}}=2$, ${\mathrm{n}}_{\mathrm{i}}=\mathrm{3,\; 4,\; 5}$) наз. серыяй Бальмера; адкрыццё яе ў 1885 дало пачатак выяўленню заканамернасцяў у атамных спектрах. Спектры атамаў шчолачных металаў, якія маюць адзін знешні электрон, падобны да спектра атама вадароду, але зрушаны ў бок меншых частот, колькасць спектральных серый павялічана, заканамернасці ў спектрах апісваюцца больш складанымі формуламі. Атамы, у якіх дабудоўваюцца dw- і f-абалонкі (гл. ў арт. Перыядычная сістэма элементаў Мендзялеева), маюць найб. складаныя спектры (многа соцень і тысяч ліній).

Тэорыя атамных спектраў заснавана на характарыстыцы электронаў у атаме квантавымі лікамі n і 1 і дазваляе вызначыць магчымыя ўзроўні энергіі. Вывучаны спектры вял. колькасці нейтральных і іанізаваных атамаў, расшчапленне спектральных ліній атамаў у магнітным (Зеемана з’ява) і ў электрычным (Штарка з’ява) палях. З дапамогай атамных спектраў вызначаецца састаў рэчыва (спектральны аналіз).

Літ.:

Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскоп я. М., 1962;

Фриш С.Э. Оптические спектры атомов М.; Л., 1963;

Собельман И.И. Введение в теорию атомных спектров. М., 1977.

М.​А.​Ельяшэвіч.

т. 2, с. 68

ВАЛЕ́НТНАСЦЬ (ад лац. valentia сіла),

здольнасць атама хім. элемента ўтвараць пэўную колькасць хімічных сувязяў з інш. атамамі. Паняцце «валентнасць» увёў англ. хімік Э.Франкленд (1853). Велічыня валентнасці атама хім. элемента вызначаецца колькасцю атамаў вадароду (прынята лічыць аднавалентным), якія ён далучае пры ўтварэнні гідрыдаў (злучэнні з вадародам). Напр., атам хлору далучае 1 атам вадароду (хлорысты вадарод HCl), атам кіслароду — 2 атамы (вада H₂O), таму валентнасць хлору і кіслароду ў гэтых злучэннях адпаведна 1 і 2. Паняцце «валентнасць» атрымала развіццё ў квантава-хім. тэорыі хім. сувязі. Паводле гэтай тэорыі велічыня валентнеасці атама (спін-валентнасць) вызначаецца колькасцю электронных пар, якія фарміруюцца пры ўтварэнні хім. сувязяў паміж дадзеным і інш. атамамі за кошт абагульнення іх электронаў з няспаранымі спінамі. Электроны атама, якія могуць удзельнічаць у фарміраванні агульных электронных пар, наз. валентнымі (электроны вонкавых электронных слаёў). У атамах элементаў з недабудаваным перадапошнім слоем (напр., у атамаў жалеза Fe, марганцу Mn, вальфраму W) валентнымі могуць быць і некаторыя электроны гэтага слоя. Многія элементы маюць пераменную валентнасць (напр., у серавадародзе H₂S, аксідах SO₂ і SO₃ валентнасць серы адпаведна 2, 4, 6).

Валентнасць вызначаецца толькі колькасцю кавалентных сувязяў. Для злучэнняў з іоннай сувяззю выкарыстоўваецца паняцце акіслення ступень, якая колькасна роўная валентнасці, але дадаткова характарызуецца дадатным ці адмоўным знакам. У комплексных злучэннях і іонных крышталях каардынацыйны лік атамаў (іонаў) перавышае велічыню спін-валентнасці, таму карыстаюцца паняццем каардынацыйнай валентнасці, якая колькасна роўная суме спін-валентнасці і колькасці атамаў (іонаў), дадаткова звязаных з валентнанасычаным атамам. Напр., у комплексным злучэнні гексафтораалюмінат (III) натрыю Na₃[AlF₆] спін-валентнасць атама алюмінію 3, ступень акіслення +3, але пры ўтварэнні злучэння з AlF₃ і NaF атам валентнанасычанага Al дадаткова хімічна звязваецца з 3 іонамі F​⁻, таму каардынацыйная валентнасць алюмінію ў гэтым злучэнні 6. Гл. таксама Комплексныя злучэнні, Малекула, Крышталі.

Літ.:

Чаркин О.П. Проблемы теории валентности, химической связи, молекулярной структуры. М., 1987.

В.​В.​Свірыдаў.

т. 3, с. 479

РАДЫЕАКТЫ́ЎНАСЦЬ (ад радые... + лац. activus дзейны),

уласцівасць некаторых атамных ядраў самаадвольна мяняць свой састаў (зарад Z, масавы лік А) у выніку вылучэння элементарных часціц ці фрагментаў ядраў (лёгкія ядры, асколкі дзялення), а таксама жорсткага электрамагн. выпрамянення (гама-выпрамянення); самаадвольнае ператварэнне нестабільных атамных ядраў у інш. ядры (стабільныя або радыеактыўныя). Тэрмін «Р.» выкарыстоўваецца толькі ў адносінах да ядраў, што радыеактыўныя ў асн. стане; пры дастаткова высокіх энергіях узбуджэння стабільныя ядры таксама становяцца радыеактыўнымі. Некаторыя радыеактыўныя нукліды існуюць у прыродзе (гл. Радыеактыўныя рады), але большасць радыенуклідаў атрымана штучна (гл. Ядзерныя рэакцыі), што і вызначае межы (па A і Z) іх існавання. Натуральную Р. (Р. прыродных ізатопаў) адкрыў у 1896 А.​А.​Бекерэль, штучную — у 1934 адкрылі І. і Ф. Жаліо-Кюры.

Тыпы Р.: альфа-распад, бэта-распад, спантаннае дзяленне ядраў, пратонная, двухпратонная і двухнейтронная Р. (радыеактыўныя ядры пры распадзе вылучаюць, адпаведна, 1 ці 2 пратоны, 2 нейтроны), двухстадыйная Р. Паводле асн. закону Р. колькасць радыеактыўных ядраў N убывае з часам t: N(t) = N exp(−Xt), дзе N₀ — зыходная колькасць ядраў, λ — пастаянная распаду, значэнне якой звязана з перыядам паўраспаду Τ_1/2: λΤ_1/2 = ln2. Скорасць распаду ядраў практычна для ўсіх тыпаў Р. пры змене знешніх умоў (т-ра, ціск і інш.) не мяняецца. Колькасная характарыстыка Р. — актыўнасць — колькасць радыеактыўных распадаў за адзінку часу. Адзінка актыўнасці ў СІ — бекерэль (Бк); карыстаюцца таксама вытворнымі адзінкамі — удзельная (Бк/кг), малярная (Бк/моль), аб’ёмная (Бк/м​¹) і паверхневая актыўнасць (Бк/м²). Выкарыстоўваюць Р. у ядзернай энергетыцы і вытв-сці ядз. зброі, у сельскай гаспадарцы, біялогіі, медыцыне (гл. Ізатопныя індыкатары. Прамянёвая тэрапія), тэхніцы (метады неразбуральнага кантролю) і інш.

Літ.:

Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия: Пер. с англ. Вып. 1—4. М., 1969;

Учение о радиоактивности: История и современность. М., 1973.

Э.​А.​Рудак.

т. 13, с. 225