химический каталог




Органическая химия. Часть 1

Автор О.А.Реутов, А.Л.Курц, К.П.Бутин

и и=1 может быть только одно квантовое число величины углового момента: 1=0, и, следовательно, величина углового момента [/(/+1)1''А равна нулю.) Таким образом, В классическом понимании электрон в основном состоянии атома водорода как бы не вращается вокруг ядра, а просто качается вдоль радиуса. С этим и связана его кинетическая энергия. С точки зрения квантовой теории I кинетическая энергия электрона связана с длиной волны электрона, распространяющейся в радиальном направлении. Если орбиталь «поджимается» к ядру, длина волны в радиальном направлении неизбежно уменьшается и поэтому кинетическая энергия возрастает (разд. 1.1). Реальная орбиталь является результатом компромисса между умеренно низкой потенциальной энергией и полуволн приходится на одну и ту же область пространства и поэтому его кинетическая энергия возрастает. Во-вторых, повышение энергии 2$-орбитали по сравнению с, ls-орбиталью связано с тем, что 28-орбиталь простирается на расстояние, более далекое от ядра, и поэтому потенциальная энергия;электрона на ней выше, чем на ls-орбитали. Аналогичные замечания можно сделать и относительно более высоко лежащих s-орбиталей: 3s, 4s и т. д.

Если л=1, единственным значением, разрешенным для I, является нуль, но если л—2, квантовое число орбитального углового момента может принимать значения 0 (2з-орбиталь) или 1. Если 1=1, атомные орбитали носят название р-орбиталей. При л=2 и (=1 мы имеем 2р-орбиталь. Она отличается от Зв-орбитали тем, что занимающий ее электрон обладает орбитальным угловым моментом величиной y2/L Угловой момент является следствием наличия углового узла (рис. 1.2), который, как говорят, «вводит кривизну в угловое изменение волновой функции» (шар превращается в гантель). Наличие орбитального углового момента оказывает сильное влияние на радиальную форму орбитали. В то время как все s-орбитали у ядра имеют ненулевое значение, р-орбитали там отсутствуют. Это можно представить как отбрасывание электрона от ядра орбитальным угловым моментом. Сила кулоновского притяжения электрона к ядру пропорциональна 1/л2, где г— расстояние от ядра, а центробежная сила, отталкивающая электроны от ядра, пропорциональна ~Р(Г* (/ — угловой момент). Поэтому, если угловой момент /эЧ), при Очень малых Г центробежная сила превосходит кулоновскую. Этот центробежный эффект проявляется также в АО с 1=2, которые называются Й-орбиталями, 1=3 (/-орбитали) и более высоких орбиталях (g-, H-, /-орбитали). Все эти орбитали, из-за того, что 1^0, имеют нулевую амплитуду у ядра и, следовательно, вероятность обнаружить там электрон равна нулю.

У 2р-орбитали нет радиального узла, но Зр-орбиталь его имеет. Эскизы нижних атомных орбиталей, иллюстрирующие узловые свойства и симметрию АО (но не вероятностное распределение электрона внутри орбитали, как на рис. l.f), приведены на рис. 1.2. Светлые и затемненные области — это места, где волновая функция имеет разные знаки. Поскольку выбор знака произволен, безразлично, будем ли мы соотносить затемнение области с положительным, а светлые области с отрицательным знаком волновой функции, или наоборот. Граница между светлой и темной областями орбиталей — это узел, т. е. то место, где волновая функция равна нулю, или, другими словами, место, где волновая функция меняет знак на противоположный. Чем больше узлов, тем выше энергия элск-' трона, занимающего данную АО.

Поскольку для р-орбиталей /=1, квантовое. чисдО./пМо*ет: принимать значения +1, 0 и —1 (с. 16). Разные значения m

ответствуют орбиталям с различными ориентациями орбн-вльного углового момента. р-Орбиталь с т=0 имеет нулевую (воекцию углового момента на ось z (рис. 1.2), и по этой при-мне ее называют р^-орбиталью. Вид р«-орбитали (см. рис. 1.1 ЁЩ 1-2) говорит.о том, что электронная плотность «собрана в "?вводи» вдоль оси z. В этом случае существует горизонталь-рая узловая плоскость, проходящая через ядро, и вероятность ||айти электрон в этой плоскости равна нулю. Две другие р-^рбитали можно представить аналогичными картинами с ориентацией «лопастей» вдоль осей хну (см. рис. 1.1), поэтому Вони называются рх- и р„-орбиталями.

I Если л=3, то / может принимать значения 0, 1 и 2. Это рприводит к одной 35-орбитали, трем Зр-орбиталям и пяти 3D-Корбиталям. Зо5-Орбиталей пять, поскольку при 1=2 Т может Юйринимать значения 2, 1, 0, —1 и —2. Все 3<1-орбитали имеют Щ нулевую амплитуду у ядра. У них нет радиальных узлов (у 4D-Щ "орбиталей радиальные узлы появляются), но у каждой-есть

I две узловые плоскости (см. рис. 1.2).

! Выше было сказано, что энергия электрона в атоме водо-: рода зависит от главного квантового числа орбитали, которую I он занимает, и не зависит от его орбитального углового мо-•"?мента. Таким образом, в атоме водорода электрон на 2«-орби-; тали имеет ту же энергию, что и на любой из трех 2р-орбита-[.лей. Eoni различные орбитали имеют одинаковую энергию, они [^называются вырожденными. Вырождение атома водорода предоставляет србой. нечто исключительное и в физике объясняется особой формой его кулоновского поте

страница 8
< 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

Скачать книгу "Органическая химия. Часть 1" (12.07Mb)


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

 

 

Реклама
ручки линия кали
автосигнализации цены
филипп киркоров афиша на 2017 год
кухонный нож сантоку

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
(03.12.2016)