химический каталог




Азы квантовой химии

Автор неизвестен

Фундаментальные химические законы, открытые в прошлом столетии, не были по-настоящему осмыслены до появления квантовой химии. Развитие последней позволило раскрыть природу химической связи, механизмы взаимного влияния атомов и межмолекулярного взаимодействия. Электронные и квантово-механические представления содействовали прогрессу в области синтеза новых химических соединений.

В основе всех химических превращений лежат физические процессы, связанные с изменением состояний электронных оболочек атомов, ионов, комплексов, молекул. Квантовая химия основывается на идеях и методах квантовой механики, которые в концентрированном виде выражаются уравнением Шредингера.

Решение этого уравнения, учитывающего как кинетическую энергию всех частиц, так и их попарные электростатические взаимодействия, позволяет получить полную энергию частицы и волновую функцию или вектор состояния. Эти параметры, в свою очередь, дают возможность рассчитать любое реальное свойство атомов, ионов или молекул.

В квантовой химии исследуют электронное строение атомов и молекул. Электронная конфигурация атомов и молекул определяет не только химические, но также оптические, электрофизические и даже механические свойства, причем носителями этих свойств являются валентные электроны. Например, твердость веществ обусловлена сопротивлением электронных облаков сжатию, а энергия, затрачиваемая на их деформацию, приводит к увеличению энергии электронов.

Методы квантовой механики позволяют рассчитать все физические константы, характеризующие свойства веществ, исходя из четырех фундаментальных величин: заряда e и массы m электрона, постоянной Планка h и массы ядер атомов, которые образуют соединение. При одинаковых условиях из одних л тех же частиц всегда образуется одно и то же вещество именно с такой, а не иной структурой, поскольку каждому состоянию электронной волновой функции отвечает строго определенная пространственная конфигурация. Атомы удерживаются в определенном порядке химическими связями — силами квантово-механического взаимодействия. Причем при образовании любой комбинации атомов наиболее вероятной является та, которая соответствует минимуму энергии.

Для простых молекул, особенно для двух- и трехатомных, включающих атомы 1-3-го периодов, в настоящее время можно вычислять практически все свойства изолированных молекул: энергии различных состояний самой молекулы и ее ионов, энергии переходов, карты распределения электронной плотности, дипольные и магнитные моменты и многие другие свойства. Эта информация позволяет в результате рассчитать константы равновесия в состав равновесной смеси при заданной температуре даже в тех случаях, когда синтез самих соединений пока невозможен.

Для молекул, включающих атомы тяжелых элементов, электроны внутренних оболочек учитывают не явно, а с помощью эффективного потенциала электронов внешних валентных оболочек. Такие приближения не позволяют оценить полные энергии молекул, однако их часто бывает достаточно для определения энергий переходов между валентными уровнями, потенциалов ионизации и других характеристик.

Полезная информация:

Важнейшую роль в судебном процессе играет определение истины, а доказательство истинности фактов производится независимой судебной экспертизой. Независимая экспертиза помогает судье принять верное решение в гражданских, административных и уголовных делах. Так например, почерковедческая экспертиза позволяет установить подлинность рукописных текстов, будь они буквенными или цифровыми. Важным видом почерковедческой экспертизы является анализ подписей с целью отождествления исполнителя текста или выяснения условий в которых ставилась подпись.


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
проектор в прокат в москве
Рекомендуем компанию Ренесанс - п-образная лестница своими руками - качественно, оперативно, надежно!
кресло ch 994
Компьютерная техника в КНС Нева - Samsung MZ-75E2T0BW - быстро, качественно и надежно! г. Санкт-Петербург, ул. Рузовская, д.11.

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
(10.12.2016)