Локализация электронов

Для графического представления радиальных функций используется либо график самой функции Rni(r), либо график соответствующей ей плотности вероятности локализации электрона на расстоянии г от атомного ядра [c.85]

I V (х, у, г, <) dV есть вероятность локализации электрона к моменту времени t в элементе объема dV окрестности точки х, у, г). Тогда IVi , у, г, i) 1 следует понимать как плотность вероятности локализации электрона в окрестности точки (х, у, г) к моменту времени t. [c.34]

Часто вероятность локализации электрона в пространстве изображают наглядно с помощью множества точек, похожего на облако (рис. 8). Чем больше точек в некоторой области, т. е. чем гуще облако, тем большую часть времени проводит там электрон. Там же, где вероятность застать его меньше, точечное облако разреженней. [c.35]

Легко видеть, что вероятность локализации электрона в окрестности некоторой точки внутри ямы может существенно изменяться при переходе от одного состояния к другому. Этот вывод имеет весьма общий характер. Так, например, распределение электронной плотности в основном и возбужденных состояниях молекулы различно. [c.55]

Квадрат модуля этой функции определяет вероятность одновременной локализации электронов с определенными значениями проекции спина в окрестностях определенных точек пространства. [c.63]

Конечно, тут открывается большой простор для фантазии теоретика (деформируй отдельные электронные облака атомов молекулы так, или почти так, как хочешь, благо математика это позволяет ). Можно сосредоточить (локализовать) электронную плотность частично на атомах (в виде электронных пар внутренних оболочек атомов или неподеленных электронных пар валентной оболочки), а частично на химических связях (локализация электронов в поле двух ядер отвечает двухцентровому взаимодействию атом — атом, которое описывается классической символикой валентного штриха), а можно пользоваться и делокализованными орбиталями, охватывающими в принципе все атомные ядра молекулы. Разумный теоретик стремится воспользоваться этой свободой для того, чтобы построить модель, приемлемую для химика и пригодную для описания данного класса свойств. [c.210]

Итак, волновая функция г з(л , у, г, 1) в каждый момент времени ( определяет, в частности, распределение вероятности местоположений микрочастицы при ее проявлении как целого. Это распределение вероятности иногда называют облаком вероятности или электронным облаком. Условные изображения электронных облаков весьма распространены и очень полезны, в частности, при анализе возможных химических взаимодействий. Распределение плотности в электронном облаке определяет распределение плотности вероятности воз.можных локализаций электрона как целого в различных точках пространства. [c.12]

Эта схема показывает, где электроны чаще всего находятся, причем здесь, конечно, имеется в виду статическая локализация электронов. Электронные слои в атомах отделены друг от друга настолько высо кими энергетическими барьерами, что все молекулярные состояния (ло крайней мере, в случае легких атомов, особенно важных для органической химии) возникают за счет электронов одной и той же оболочки-Отсюда вытекает указанное Лэнгмюром правило октета при образовании связей свободные электронные состояния заполняются до тех пор, пока не получится оболочка инертного газа. [c.51]

Изучение свойств ароматических молекул позволяет сделать вывод о том, что этот класс охватывает соединения, характеризующиеся цикличностью, планарностью и зр -гибридизацией атомов углерода (или аналогичным состоянием гетероатомов) и наличием значительной энергии делокализации. Строение ароматических молекул еще раз подтверждает мысль, что представления о строгой локализации электронов в связях, о дублете электронов как единственной форме связи, совершенно недостаточны и нуждаются в более широком рассмотрении, которое учитывало бы динамическую природу химического взаимодействия атомов, подвижность и квантовые характеристики электронного облака. [c.88]

Существование у частиц нулевой энергии является одной из характерных черт микромира. Это связано с корпускулярно-волновой природой микрочастиц. Общий характер данной закономерности следует из соотношения неопределенности. Мы видели (см. стр. 28—29), что локализация электрона в некоторой области пространства обусловливает появление у него некоторого импульса и, следовательно, кинетической энергии, которая тем больше, чем более ограничено движение электрона. То же можно сказать и о любой другой микрочастице.Не существует такого состояния вещества, в котором кинетическая энергия его частиц была бы равна нулю. Даже при температуре абсолютного нуля не только электроны, но и атомы в целом будут находиться в непрерывном движении, совершая колебания около положения равновесия. [c.31]

У многих переходных металлов неспаренные d-электроны в значительной степени локализованы на своих атомах. Еш,е сильнее подобная локализация /-электронов проявляется у лантаноидов и актиноидов. Наличие таких частично локализованных неспаренных электронов у атомов вещества обычно усиливает его парамагнитные свойства. [c.302]

У-6. Локализация электронной илотности в молекуле Н [c.66]

На рис. 18 даются кривые радиального распределения вероятностей локализации электронов для р-, (1- и /-состояний в функции атомных радиусов, максимумы которых отвечают определенным расстояниям. Однако формы электронных облаков здесь значительно усложнены. В отличие от 5-об-лаков, все остальные не имеют сферической симметрии. Не вдаваясь в теоретические детали этого вопроса (см. специальные руководства), отметим, что для -облака его форма не меняется, независимо от того, накладывается ли на атом внешнее магнитное или электрическое поле (здесь влияет только величина радиуса). [c.35]

Образование двухэлектронной связи и появление электрона на локальном уровне в запрещенной зоне может осуществляться двумя путями. Локализация электрона сопровождается выпадением его из зоны проводимости. Однако не исключена возможность появления электрона на локальном уровне за счет перехода его на этот уровень из валентной зоны, чему должно соответствовать возникновение свободной дырки в валентной зоне. [c.163]

Металлы могут образовывать между собой соединения — интер-металлиды, в которых связь между атомами создается за счет частичной локализации электронов. [c.110]

Локализация электронов проводимости в интерметаллидах снижает их электрическую проводимость и пластичность, уменьшая, таким образом, типичные металлические свойства. [c.110]

В устройствах обоих типов протекают окислительновосстановительные реакции (называемые электрохимическими), особенностью которых является не хаотичность, а пространственная локализация электронных переходов. Она достигается тем, что исключается прямой контакт между окислителем и восстановителем. Процессы окисления и восстановления оказываются пространственно разделенными и происходят в двойном электрическом слое (см. 1) у электродов, находящихся в замкнутом контуре. На рис. 58, а приведена схема химического источника тока (гальванический элемент или аккумулятор) и на рис. 58, б приведена схема электролитической ван- [c.235]

Например, если электрон находится в атоме, т е в ограниченной области пространства, то должны существовать своеобразные стоячие волны вероятности Как известно, в обычных стоячих волнах их энергия сосредоточена в местах пучностей Значит должны быть н определенные области, где вероятность пребывания электрона также наибольшая (т е существуют стационарные области локализации электронов) Далее, длины стоячих волн и их энергии обладают свойством дискретности Это сразу приводит к выводу о возможности существования дискретных энергетических состояний электронов в атомах [c.12]

Надо еще иметь в виду, что число элекгронов фиксировано, и поэтому их перераспределение происходит так, что, если в одном месте электронная плотность увеличивается, то где-то она уменьшается Вообще появление потенциальных ловушек между ядрами приводит к расширению возможной области локализации электронов и понижению энергии и. [c.136]

Влияние протонодонорных молекул и катионов L на локализацию электронного облака у атома водорода путем возмущения неподеленной пары электронов атома кислорода ОН-группы до недавнего времени считалось более слабым, чем влияние протоноакцепторных молекул. Однако последние работы [112—114, 118] вполне однозначно показывают, что влияние двухзарядных катионов Са +, Mg + и Со +, подобно таким растворителям, как бензол, ацетон, диоксан, ацетонитрил и другие, вызывает смещения частот Гон-колебаний на 150—170 смГ . [c.61]

Реакция полимеризации — это взаимодействие двух или более молекул ненасыщенных соединений, содержащих простые или сопряженные л-связи, или легко размыкаемых циклов, называемых мономерами, которое приводит к образованию димеров, тримеров и в конечном счете высокополимеров вследствие сг,л-электронной конверсии с последующей локализацией электронов на вновь возникающих ст-связях. [c.238]

Рассмотрим для начала систему, состоящую из двух электронов. Допустим, что в некоторый момент времени /о координаты этих электронов заданы точно и мы можем сказать, что, скажем, в окрестности точки х, уиг ) находится первый электрон, а в окрестности точки Х2, г/2, 22) — второй. В то же время, согласно соотношению неопределенностей Гейзенберга, мы ничего не можем сказать об импульсах того и другого электрона в момент to. Последнее означает, что электроны могут двигаться с любыми скоростями и в любых направлениях. Но тогда, по прошествии некоторого времени мы сможем найти их в любом месте пространства, т. е. области локализации электронов перекрываются. На рис. 16 условно показано расплывание волновой функции электронов. Заштрихо ванная область отвечает большей вероятности нахождения в ней любого из электронов. Естественно, обнаружив электрон в этой области, мы никаким способом не сможем установить, какой же это электрон — 1 или 2 . Таким образом, в квантовой механике нельзя указать, в каком месте пространства в данный момент времени находится каждый из электронов Л -электронной системы. Одинаковость микрочастиц в квантовой механике имеет, как мы видим, гораздо более глубокую природу, чем одинаковость классических частиц. В классической механике всегда можно (по крайней мере в принципе ) определить индивидуальную траекторию каждого из множества одинаковых объектов (например, бильярдных шаров), для чего достаточно либо как-то эти объекты пометить, либо внимательно следить за движением каждого из них. Достаточно наглядным примером может служить наблюдение за полетом нескольких мух. Стоит немного отвлечься, потерять траектории их движения, и [c.61]

Толярная диаграмма описывает распределение вероятности локализации электрона по направлениям, заданным углами 0 и ф. Легко видеть, что полярные диаграммы аксиально симметричны, если атомные ор-битали характеризуются определенными значениями квантового числа /И) так как в.этом случае их аави симость от угла ф должна иметь вид [c.86]

Соответствующее атомным орбиталям распределение плотности вероятности локализации электрона в определенной точке трехмерного пространства может характеризоваться семейством изовероятностных поверхностей (или поверхностей равной вероятности), определяемых уравнением [c.87]

Атака нейтрального радикала R не меняет заряды на атомах (Дац = 0). Однако весьма вероятно, что при зарождении новой связи между неспаренным электроном радикала и электроном атома j, субстрата произойдет частичная локализация электрона атома ц. Легко представить последствия такой локализации. Стремление АО, относящейся к атому ц субстрата, ориентироваться в направлении наибольшего перекрывания с валентной орбиталью радикала ослабляет ее перекрывание с АО соседних атомов v . В результате уменьшается абсолютная величина резонансных интегралов I nv + Д ,av 0. Если теперь принять, что в радикальных реакциях Да = О и приращения резонансных интегралов, относящихся к связям, оканчивающихся у атома (связи ц,—v ), близки между собой (A jiVj- A ), то (4.21) можно записать в виде [c.60]

Условие резонанса (8.3) в случае ЭПР обычно записывают в виде Ьх=дцвНо/ 2п), где р-в = 9,274 А-м — так называемый магнетон Бора-, д — безразмерный множитель называемый фактором спектроскопического расщепления (или д-фактором), он определяет характер резонирующей частицы (например, для свободного электрона 2,0023). Если отклонение -фактора от его значения для свободного электрона больше чем несколько единиц в третьем знаке, это указывает на локализацию электрона вблизи тяжелого атома, например С, О и N [8.4]. [c.228]

У алкильных групп индуктивный эффект гюложительный (1-/), гак же как и эффект сопряжения, который в этом случае обусловлен а -л-сопряжением, и получил название сверхсопряжения илп гиперконъюгационного эффекта. Поскольку оба эффекта действуют водном направлении, б—заряд в гомологах бензола распределяется между всеми углеродными атомами ароматического ядра. При этом наибольшие б—заряды локализуются во- и п-положении, так как локализация электронной плотности в эти положения обусловлена совместным действием обоих эффектов. [c.166]

МО образуется из АО, обладающих одинаковой симметрией по отношению к преобразованиям симметрии комплексной частицы. Максимум электронной плотности связывающей МО расположен между ядрами атомов в области перекрывания АО, что вызывает етяженне ядер. Связывающая МО тем энергетически выгоднее, чем сильнее перекрываются АО, т. е. чем больше интеграл перекрывания. Электронное облако разрыхляющей МО расположено вне пространства между ядрами. Поэтому локализация электрона на разрыхляющей МО вызывает отталкивание между ядрами и дестабилизацию молекулы. [c.70]

Расчет молекул на основе принципа локализации электронов на связях носит название метода валентных связей (ВС). Локализованное описание систем может быть важным при структурных исследованиях, анализе химических реакций и т. д. Однако в силу ряда причин (простота расчета по методу МОХ и легкость интерпретации результатов, популярность полуэмпирических методов для решения на ЭВМ конкретных, особенно оптических задач, успехи расчетов аЬ initio с конфигурационным взаимодействием и др.) квантовохимические расчеты проводятся в основном методом МО. Учитывая краткость нашего курса, мы не будем останавливаться на методе валентных связей. [c.100]

Орбитали, содержащие валентные электроны, а также ближайшие к ним по энергии вакантные орбитали, можно выделить в валентную группу молекулярных орбиталей (МО). Различают связывающие, несвязывающие и разрыхляющие МО. Связывающими называются такие, переход электронов на которые с соответствующих атомных орбиталей (АО) энергетически выгоден, разрыхляющими — такие, для которых этот переход невыгоден. Несвязывающие МО как по энергии, так и по форме электронного облака мало отличаются от соответствующих АО. Электронная плотность у связывающих орбиталей сосредоточена в пространстве между ядрами связываемых атомов, у разрыхляющих — вне этого пространства. При локализации электронной плотности МО между двумя ядрами образуется двуцентровая МО, которая в обычной структурной формуле изображается чертой. Многоцентровые МО с трудом учитываются в структурных формулах. [c.20]

Анион-радикалы парамагнитны, их строение исследовано главным образом методами спектроскопии ЭПР [64]. В анион-радп-калах углеводородов избыточный электрон, как правило, делокализован. Однако если в молекуле имеется гетероатом, наблюдается определенная локализация электрона так, например, структуре анион-радикала пиридина соответствует формула (29), а структуре анион-радикала бензофенона (бензофенон-кетил) — формула (30). [c.34]

Для проверки гипотезы о том, что при полярографическом восстановлении ароматических кетонов потенциал полуволны связан с энергией локализации электрона на кислородном атоме карбонильной группы, были рассчитаны по методу МО величины р для бензальдегида, бензофенона и дибензальацетона 35]. Оказалось, что с возрастанием р в ряду этих веществ наблюдается сдвиг 1/2 в положительную область в кислой среде, когда происходит перенос лишь одного электрона и одного протона. Присутствие электронодонорной группы —СНз в а-поло-жении к карбонилу увеличивает электронную плотность на атоме кислорода, в результате чего энергия, необходимая для присоединения электрона к карбонильной группе, значительно больше, чем в отсутствие группы —СНз, и ацетофенон восстанавливается при более отрицательных значениях потенциалов, чем бензальдегид. Отмечено [35], что для кетонов справедлива установленная ранее Макколом зависимость, связывающая 1/2 с энергией первого незанятого молекулярного уровня. [c.50]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология