химический каталог




Начала органической химии. Книга первая

Автор А.Н.Несмеянов, Н.А.Несмеянов

ны атома с одинаковыми значениями квантовых чисел п и I называются эквивалентными.

Для электронных оболочек атомов в одноэлектронном описании принцип запрета Паули часто выражают в следующей, более частной форме: в электронной оболочке атома не может быть двух электронов, для которых значения всех четырех квантовых чисел соответственно равны.

Спин и принцип Паули определяют для атомов весь ход постепенного заполнения электронами атомных орбиталей в порядке возрастания их энергии по мере увеличения положительного заряда ядра. Поэтому, с точки зрения одноэлектронного описания, последовательность уровней орбитальных энергий, спин и принцип Паули определяют всю структуру периодической системы Менделеева.

* Цилиндрическая симметрия орбитали относительно данной оси означает, что эта ось является осью вращения данной орбитали, т. е. функция сохраняет свое значение при любом повороте вокруг этой оси.

** Т. е. меняют знак, сохраняясь по абсолютной величине, при отражении в этих плоскостях.

*** В отношении представленных на рис. 36 и 37 р- и d-орбиталей следует, ради точности, отметить, что рг- и dz*-орбитали соответственно тождественны с р0 и d0 (dm=0) (здесь т — магнитное квантовое число), которые действительны. рх-и р^-орбитали являются действительными линейными комбинациями комплексных орбиталей р+1 и р_2 (здесь -f 1 и —1 являются значениями т), а орбитали dxy, &xz и dxt-y* — различными действительными линейными комбинациями, построенными из d+1 и d_i {dyi! и dxs) и из d+2 и d_2 (dxy и dx*~yi).^Например, орбитами рх и ру связаны с p+i и р_х так: P* = (P+i + P-i)/'Kr2 и ру= — i (p+i — P.i)/V2

где i — мнимая единица.

рг- и йг «-орбитали имеют цилиндрическую симметрию относительно оси z именно потому, что для них т — 0 (предполагается, что ось z совпадает с физически выделенным направлением). При наличии магнитного поля следует применять орбитали с определенным значением квантового числа т т. е., например, не рхяру, ар_1ир+1 и т. д.

Некоторые характеристики слоя и периода в системе Менделеева весьма просто выражаются как функции квантовых чисел п и I соответственно. Именно максимальное возможное число электронов в слое выражается через главное квантовое число слоя п а длина периода L определяется максимальным значением орбитального квантового числа /, фактически достигаемым в периоде:

? = 2(Jmax + l)a

Распределение электронов в атоме по группам эквивалентных электронов называется электронной конфигурацией атома. Так, электронная конфигурация атома углерода в основном состоянии записывается следующим образом *: ls22s22p2. Однако в такой записи электроны замкнутых внутренних слоев обычно опускаются, и тогда в нашем примере электронная конфигурация атома углерода записывается: 2s22pz.

Часто бывают удобны схематические записи конфигураций с некоторой детализацией. Например, для основного состояния атома углерода:

2S ? 2Р

Здесь каждая стрелка соответствует электрону, а ее направления — двум возможным ориейтациям спина электрона. Электронная конфигурация основного состояния атома азота представляется схемой:

t t

Zs

В обоих случаях число электронов с параллельными спинами в р-орбиталях (сокращенно — число р-электронов) второго слоя — максимально возможное для данной конфигурации. Это находится в соответствии с правилом Хунда, утверждающим, что для основного состояния, в пределах группы эквивалентных электронов, число электронов с параллельными спинами максимально ***

ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО-ОРБИТАЛЬНОГО ОПИСАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ОБОЛОЧЕК МОЛЕКУЛ

Наиболее широко применяемый квантово-механический метод расчета электронных оболочек молекул — это в настоящее время метод молекулярных орбиталей (сокращенное обозначение — метод МО) ***.

* Двойка в верхнем индексе не показатель степени, а число электронов на данной орбитали.

** Правило Хунда обобщается в соответствующей форме и на электронную структуру молекул.

*** Самые общие идеи метода МО содержатся в Методе самосогласованного поля Хартри — Фока. Различные варианты расчета по методу МО и его теоретический язык развивались в работах многих ученых и прежде всего Хунда, Герцберга, Хюк-келя, Малликена, Коулсона, Ротаана.

16 заказ 145.

Его обычной формой является так называемое приближение ЛКАО, в котором принимают, что молекулярная орбиталь есть линейная комбинация атомных орбиталей, причем тогда самый метод называют методом МО ЛКАО.

При этом исходят из допущения, что вблизи каждого атомного ядра молекулярная орбиталь достаточно мало отличается от соответствующей атомной орбитали, входящей в состав линейной комбинации (точнее, пропорциональна ей), что соответствует химической точке зрения на молекулу как образованную из атомов, для которых часть электронов, а именно электроны связи, стала общей. Таким образом, в методе МО ЛКАО предполагается, что каждая молекулярная орбиталь может быть записана в виде

ф (?) = 2 c&i <т)

где т — совокупность пространственных координат электрона; ф< (i = 1, 2, п) — атомные орбитали (причем нес

страница 90
< 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
газ новорижские озера
купить компьютерный удленённый стол в москве
переворачиваемая рамка для номера
железные сетки для заборов

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
(24.04.2017)