химический каталог




Органическая химия

Автор И.И.Грандберг

останется решением уравнения Шредингера.

При решении уравнения Шредингера оказывается, что в некоторых областях ? положительна, а в некоторых отрицательна. Поскольку вероятность имеет смысл лишь в пределах . положительных значений от 0 до 1, обычно пользуются вели-- чиной Т2, а не просто ?, когда хотят связать волновую функцию с понятием плотности вероятности. В тех случаях, когда имеют дело с формами атомных или молекулярных орбиталей, которые вытекают из решения уравнения Шредингера, пользуются понятием самой волновой функции с возможными разными знаками (+ н -) ее долей (рис. 6 и 7).

При решении конкретной задачи о движении электронов в атоме необходимо:

1) по заданным условиям составить волновое уравнение;

2) решить это уравнение, т. е. найти волновую функцию Пх, у, г);

3) определить плотность вероятности р = *92(х, у, г).

Плотность зарядового облака. Часто применяется несколько другая, более наглядная, хотя и менее точная интерпретация *Р. При движении электрона вокруг ядра можно

40

41

представить себе его как бы размазанным в пространстве в виде некоторого облака, при этом плотность этого облака в каждой точке должна быть пропорциональна Ч*2. Где [Ч*2] максимальная, там облако наиболее плотно, и в этой части пространства сосредоточен максимальный отрицательный заряд.

Принципиальное отличие этой интерпретации от приведенной выше состоит в том, что здесь речь идет о реальной электронной плотности в какой-то области пространства в отличие от ранее сформулированной задачи о вероятности обнаружить электрон в этой области.

Между обоими способами выражения существует прямая связь. Представим себе, что все же в какой-то момент времени можно точно определить положение электрона и отметить его точкой в пространстве. Если эту операцию провести достаточно большое число раз, то совокупность точек будет иметь вид облака, в котором наиболее плотными его частями будут те, где вероятность обнаружения электрона наибольшая. Следовательно, введенное понятие зарядового облака можно с успехом применять вместо понятия вероятности нахождения электрона в данной области пространства.

Интерпретация Ч" как зарядового облака оказалась очень наглядной при изображениях атомных и молекулярных орби-талей. В этих случаях для каждой Ч* существует некая граничная поверхность, внутри которой сосредоточено, например, 90% заряда. Формы этих поверхностей являются важнейшими стереохимическими факторами и определяют ход многих химических реакций.

Формы атомных орбиталей. Рассмотрим простейшую модель — атом водорода. В этом случае единственный электрон вращается вокруг ядра, находящегося в начале координат. При этом он может находиться на различных энергетических уровнях и соответственно этим уровням может существовать в нескольких энергетических состояниях, причем основное состояние отвечает минимуму энергии. Для атома водорода в основном состоянии полученные решения уравнения Шрединге-ра (Т) имеют сферическую симметрию. Существует несколько способов их изображения. Мы рассмотрим наиболее наглядные.

1. Можно изобразить сечение зарядового облака, изображенного на рис. 6, а, плоскостью, проходящей через начало координат (рис. 6, б). Этот способ изображения удобен, когда необходимо составить представление о распределении заряда.

42

I . %

этом случае наиболее зачерненные части разреза зарядового Еблака соответствуют максимальной величине плотности заря|_ 2. Можно изобразить сечение граничной поверхности, изображенной на рис. 6, в, внутри которой будет находиться основная доля (например, 90%) полного электрического заряда, ^плоскостью, проходящей через начало координат (рис. 6, г).

в) г)

Рис. 6. Различные способы изображения s-орбитали

Хотя последняя схема наиболее проста, она дает весьма наглядное представление о форме волновой функции Ч" и используется наиболее широко. Не следует забывать о трехмерности движения электрона и о том, что изображение s-орбитали на рис. 6, г представляет собой лишь сечение сферы соответствующей плоскостью. Хотя, согласно принципу неопределенности, понятие «траектория электрона» не имеет явного смысла, все же вследствие того, что волновая функция Ч* прямо связана с распределением электронной плотности, можно утверждать (правда, с некоторой натяжкой), что волновая функция V описывает орбиту движения электрона вокруг ядра. В теории химической связи такие волновые функции получили название атомных орбиталей, сокращенно АО.

Итак, графически АО можно представить как разрез граничной поверхности, соединяющей точки пространства с постоянным значением Ч7, т. е. область нахождения электрона, вне которой находится лишь небольшая доля (около 10%) полного заряда электрона. Очень важно иметь ясное представле43

ние о форме и симметрии наиболее часто встречающихся атомных орбиталей.

АО, изображенная на рис. 6, является единственной для основного состояния атома водорода. Однако существуют и другие разрешенные значения энергии и соответствующие им атомные орбитали, определяемые набором кв

страница 15
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193

Скачать книгу "Органическая химия" (15.9Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
места для хранения вещей в москве
котел твердотопливный чугунный buderus
раковина duravit d-code
билеты на зимний вальс

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)