химический каталог




Начала органической химии. Книга первая

Автор А.Н.Несмеянов, Н.А.Несмеянов

го состояния точное значение.

Очень важную физическую характеристику квантово-механической системы представляет квадрат модуля волновой функции, т. е. квадрат ее абсолютной величины *. Произведение

№ (*i,yi,zi,ai, • • , хи, уп, zn, оя)]* dxi, dx2, ? ? ?, dx„

где d%i = dXidi/fdzi представляет, согласно одному из основных положений квантовой механики, вероятность определенной конфигурации системы, при которой для каждого ? (? = 1, 2, п) ?-тая частица находится в объеме dxidyidzi, содержащем точку (я», yit z{), и имеет спин-координату G{. В соответствии с этим сам квадрат модуля волновой функции имеет, очевидно, смысл плотности вероятности.

Для полноты формулировки после слов «вероятность определенной конфигурации системы» можно было бы добавить слова «в заданный момент времени». Однако, как отмечено выше, мы отвлеклись от временной зависимости волновой функции стационарного состояния, и это было допустимо именно потому, что, как можно показать, квадрат модуля волновой функции стационарного состояния (или, что то же самое, распределение вероятности для стационарного состояния) не зависит от времени.

Такая вероятностная интерпретация \ty\2 предполагает, что выполняется так называемое условие нормирования волновой функции к 1, т. е.

Смысл условия нормирования ф к 1 очень прост: достоверно, что хотя бы одна конфигурация системы (в указанном выше понимании) имеет место, а вероятность достоверного события равна 1.

Математические трудности, связанные с нахождением точных волновых функций систем многих частиц, например многоэлектронных атомов и молекул, столь велики, что в настоящее время точные волновые функции известны лишь для немногих простейших случаев. Расчет сложных систем осуществляется различными приближенными методами квантовой механики. Приближенные квантово-механические расчеты электронных оболочек атомов и молекул составляют в настоящее время основное содержание квантовой химии.

* Численные значения волновой функции, вообще говоря, комплексные числа, однако во многих случаях ее можно выбрать действительной.

** Интеграл берется по всему Зга-мерному координатному пространству, в котором определен | т]э |2 как функция Зга пространственных координат, а суммирование распространяется на все возможные комбинации значения спин-координат всех частиц системы (таких комбинаций всего 2").

Большинство методов квантовой химии основано на так называемом орбитальном описании, при котором приближенная волновая функция атома или молекулы строится с учетом принципа Паули из одноэлектрон-ных волновых функций, т. е. из функций, каждая из которых зависит от пространственных координат только одного электрона. Такие электронные волновые функции называются орбиталями. Орбитали атома называются атомными (сокращенно АО), а орбитали молекулы молекулярными орбиталями (сокращенно МО).

Атомные орбитали, естественно, привлекаются и для построения волновых функций молекул в качестве «исходного материала», что соответствует обычной точке зрения на молекулу как на частицу, образованную из атомов.

Для орбитального описания электронной оболочки атома или молекулы принцип запрета Паули может быть выражен так: каждая орбиталь может быть занята не более чем двумя электронами, причем два электрона в одной и той же орбитали обязательно имеют разные значения спин-координаты (иначе говоря, имеют антипараллельные спины).

Следует заметить, что выбор орбиталей при построении одной ж той же волновой функции молекулы в целом, вообще говоря, не вполне однозначен.

Антисимметричную волновую функцию молекулы ищут обычно в виде детерминанта или линейной комбинации детерминантов. Элементами такого детерминанта являются так называемые спин-орбитали. Спин-орбиталь — это одноэлектронная волновая функция, получаемая из орбитали умножением ее на «спин-функцию», описывающую спиновое состояние отдельного электрона. Так как проекция спина на физически выделенное направление может иметь лишь два значения (-f-1/ а и —V 2), то возможны лишь два спиновых состояния электрона и, следовательно, только две такие спин-функции. Их обычно обозначают символами а для о = -f-Va и |3 для о* = —VaВ большинстве случаев орбитальные методы квантовой химии основываются на так называемом одноэлектронном приближении, в котором каждый электрон рассматривается как находящийся в определенном стационарном состоянии в поле всех ядер и остальных электронов системы (атома или молекулы), причем обычно ядра предполагаются неподвижными.

Каждый достаточно широко применимый приближенный метод расчета порождает некоторый теоретический язык, полезный на известном уровне изучения и для известного круга задач.

ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА АТОМОВ

В одноэлектронном описании атома его волновая функция строится из орбиталей. С каждой орбиталью связан определенный набор характеризующих ее квантовых чисел. Набор квантовых чисел атомной орбитали включает три квантовых числа: главное квантовое число п, орбитальное квантовое число I и магнитное квантовое число т. Для главного квантово

страница 88
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255

Скачать книгу "Начала органической химии. Книга первая" (10.72Mb)


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

 

 

Реклама
изготовление акустических дверей
закрывающаяся рамка для номерного знака
андрей первый шкаф-сушка для одежды в детском саду
wizardfrost.ru

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
(23.03.2017)