химический каталог




Органическая химия

Автор А.М.Ким

исле возможные значения) в обоих случаях (по Бору и по Шредингеру) одинаковы и несут одинаковый смысл. Как и в модели Бора, для описания многоэлектронных (два и более электронов) систем вводят понятие спина j = +1/2,-1/2.

2. Собственным функциям соответствуют собственные значения Е (общей энергии системы), то есть разрешенные уровни энергии атомов (по Бору). Следует помнить, что они представляют собой общую энергию системы. Найти из нее точные составляющие кинетической Е = т V 2/2 и потенциальной Е - q\ ? q-Jr (кулоновское взаимодействие) энергий невозможно согласно принципу неопределенности.

Графики и схематические изображения амплитудных функций (орбитали) и «электронных облаков» см., например, в [3, т. 1,с. 366-373; 4].

В заключение этого раздела отметим, что в подходе Гейзенберга математической обработке с помощью матричного исчисления с учетом принципа неопределенности подвергается совокупность спектральных линий, и получаются такие же конечные результаты, что и в подходе Шредингера. Однако подход Гейзенберга математически более сложен и менее привычен для восприятия. В химической литературе и практике преподавания используется исключительно подход Шредингера.

1.5. Многоэлектронные атомы

В отличие от атома водорода многоэлектронные атомы в качестве составляющей потенциальной энергии наряду с взаимодействием электрона с ядром имеют и межэлектронное отталкивание. Тем не менее для описания строения многоэлектронных атомов оказывается возможным использовать водородоподобные уровни энергий и орбитали, которые под влиянием межэлектронного отталкивания трансформируются. Для описания их строения понадобилось ввести только дополнительный постулат — правило Паули. Принимая во внимание также принцип мультиплетности (правило Гунда), современное квантово-механическое понимание строения многоэлектронных атомов оказывается подобным модели Бора.

1.6. Природа химической связи

Молекула, наименьшая частица вещества, определяющая его свойства и способная к самостоятельному существованию, является совокупностью двух и более атомов. Размеры обычных молекул (исключая некоторые макромолекулы) соизмеримы с размерами атомов. Поэтому строение молекул, характер движения в них электронов, как ? и в случае атомов, описываются законами квантовой механики [2-8].

Силы, различные типы взаимодействий, обуславливающие существование молекул, называют химической . связью. Таким образом, между химической связью и при-: чинами стабильности атома нет принципиальной разницы. В обоих случаях движущим мотивом является стремление к минимизации общей энергии системы как общего принципа существования любых систем, сформулированного во . втором начале термодинамики.

Рассмотрим образование молекулярного иона Н® по

реакции Н* + Н®;©)+(©; —;да©)

А В

В результате сближения атомов электрон атома А попадает в поле ядра атома В и, таким образом, возникает задача движения электрона в поле двух ядер. В выражении полной энергии электрона А появляется дополнительный член (по сравнению с атомом) — кулоновское притяжение к ядру В. Такое изменение происходит с энергией. Каким будет движение электрона? Электрон может равновероятно оказаться в поле ядра А или В. Очевидно, что волновая функция электрона в молекуле Hf должна отличаться от исходной (атомной).

Следовательно, необходимо найти для молекулы Hf новые значения энергий стационарных состояний и волновые функции. Сближение атомов приводит к взаимопроникновению (перекрыванию) электронных орбиталей, в результате из атомных орбиталей (АО) образуется новая общая молекулярная орбиталь (МО). Физическая аналогия — наложение колебаний, при этом наблюдается общее свойство волн, называемое резонансом. В механике известно, что взаимодействие двух стоячих волн из двух разных систем приводит к единой системе двух новых стоячих волн, одна из которых имеет уменьшенную, а другая — увеличенную частоту. Это явление известно как интерференция волн.

Гейзенберг в 1926 г., а Гейтлер и Лондон в 1927 г. показали аналогичное поведение волн, описываемых V-функ-цией, и ее влияние на энергии состояний, прочность кова-лентной связи.

Известно, что любая волна характеризуется амплитудой, частотой, фазой.

Точка В отличается по фазе от точки А на 2гг (360°), С и С находятся в противофазе. Частота — количество оборотов (колебаний) в секунду, КС — амплитуда. Наложение двух атомных орбиталей возможно в фазе или в противофазе. Схема наложения атомных орбиталей при образовании иона Hf представлена на рис. 1.2.

При наложении узловая поверхность в фазе отсутствует, в противофазе — появляется. Как же найти молекулярную орбиталь?

Нахождение точного решения уравнения Шредингера уже для системы Н® представляет огромные трудности, поэтому практически молекулярные орбитали получают, например, линейной комбинацией более доступных атомных орбиталей:

<Лшл = ClVl + ^2 , (17)

где: тр\ — атомная орбиталь атома На, V"2 — атомная орбиталь атома Нв.

Этот способ приближенного решения называется ЛКАО-МО («линейная комбинаци

страница 12
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201

Скачать книгу "Органическая химия" (17.23Mb)


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

 

 

Реклама
порядок оплаты коммунальных услуг
оригинальные настенные часы купить в интернет магазине
анна каренина мюзикл стоимость
комплект на садовые качели

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
(04.12.2016)