Метод Гейтлера-Лондона в применении к молекуле водорода

Современная теория химической связи, теория строения молекул и кристаллов базируется на квантовой механике молекулы как й атомы, построены из ядер и электронов, и теория химической связи должна учитывать корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц. До применения методов квантовой механики к химии не удавалось создать непротиворечивую теорию химической связи. Ее фундамент был заложен в 1927 г. Гейтлером и Лондоном. Выполнив на основе квантовой механики расчет свойств молекулы водорода, они показали, что природа химической связи электрическая, никаких особых сил химического взаимодействия помимо электрических не существует. Действующие в молекуле между ядрами и электронами гравитационные и магнитные силы пренебрежимо малы по сравнению с электрическими. [c.51]

Причина неудач была та же, что и в боровской теории атома — в невозможности классического описания движения микрочастиц, в необходимости учета корпускулярно-волнового дуализма. Именно поэтому до 1927 г., т. е. до применения методов квантовой механики к химии, не удавалось создать непротиворечивую теорию химической связи. Принципиальное рещение вопроса о природе химической связи впервые было дано на основе квантовой механики в 1927 г. Гейтлером и Лондоном, выполнившими расчет свойств молекул водорода. [c.79]

Метод валентных схем появился несколько раньше метода молекулярных орбиталей. Он возник как обобщение метода, примененного в 1927 г. Гейтлером и Лондоном для расчета молекулы водорода. Этим расчетом был качественно выяснен квантово-механический смысл валентного штриха — основного символа языка химических структурных формул. Из расчета молекулы водорода, выполненного Гейтлером и Лондоном, следовало, что валентный штрих имеет смысл пары электронов с антипараллельными спинами. Волновая функция этой электронной пары обеспечивает в пространстве между двумя атомными ядрами локализацию отрицательного заряда электронов, достаточную для удержания обоих ядер на таком расстоянии, при котором имеет смысл рассматривать всю систему, образованную двумя атомами, как единую молекулу. [c.251]

Существуют два способа объяснения характера ковалентной связп— метод валентных связей (ВС) и метод молекулярных орбиталей (МО). Первый метод основан на предложенном В. Гейтлером и Ф. Лондоном (1927) решении уравнения Шрёдингера для молекулы водорода На (примененном ранее Гейзенбергом к атому гелия). В тридцатых годах этот метод усовершенствован Дж. Слейтером и Л. Полингом. Второй метод — молекулярных орбиталей — создан несколько позднее Р. Малликеном, Ф. Хундом, Э. Хюккелем, Дж. Леннардом-Джонсом и Ч. Коулсоном. В пятидесятые годы важный вклад в развитие метода сделал К. Рутан, использовав уравнения самосогласованного поля (ССП), разработанные Д. Хартри и В. Фоком для многоэлектронных атомов. Создание математического аппарата и электронно-вычислительных машин позволило проводить многочисленные теоретические расчеты для молекул, беря из опыта значения только межъядерных расстояний. Метод молекулярных орбиталей более употребителен и поэтому рассмотрен более подробно, чем метод валентных связей. [c.176]

Волновая механика Шредингера дает точное объяснение орбитального углового момента как в одноэлектронных, так и в многоэлектронных системах, но она не способна объяснить явление электронного спина. При формальном подходе обычно задаются искусственным спиновым оператором и уравнением типа шредингеровского (по аналогии с операторами и уравнениями для орбитального углового момента) и затем налагают некоторые ограничения на собственные значения, чтобы они, насколько это возможно, соответствовали экспериментальным данным. Хотя этот метод весьма прост, он требует, однако, пространных пояснений вместо этого ниже приводится ряд правил, достаточных для изучения таких состояний, в которых обычно заинтересованы химики-органики (т. е. молекулярных состояний низкой мультиплетности) и которые могут быть адекватно представлены произведением волновых функций. Правила достаточны для определения разнип л между функциями различной мультиплетности и содержат меньше неопределенности, чем другие более формальные подходы. Проиллюстрируем их применение на примере хорошо известных нам функций Гейтлера — Лондона и молекулярноорбитальной функции для молекулы водорода. [c.37]

После появления метода валентных связей и его применения к молекуле водорода Гейтлером и Лондоном в 1927 г. Полинг [3], Слейтер [4] и другие развили эту теорию и объяснили геометри-294 [c.294]

В годы, последовавшие за появлением метода валентных связей и его применением к молекуле водорода Гейтлером и Лондоном в 1927 г., Полинг , Слейтер и др. развили эту теорию и объяснили геометрические формы простых молекул, образованных многоковалентными атомами. В гл. 5 было показано, что подход к валентной связи, как к локализованным гибридным орбиталям с определенными направленными свойствами, соответствует сте-реохимическим описаниям. Предсказать структуру молекулы можно примерно с той же степенью достоверности, что и для гибридных орбиталей центрального многовалентного атома. Так, описание тетраэдрического расположения четырех валентностей атома углерода в метане с помощью гибридных р -орбиталей является безусловно значительным теоретическим достижением этого метода. Ниже не будет обсуждаться применение метода валентных связей для предсказания и описания структур молекул, так как это уже [c.190]

Удобным приближенным методом является выражение каждой из молекулярных орбит i, tjia,. .., в виде линейной комбинации атомных орбит это необязательно дает наилучшую молекулярную орбиту, но для многих случаев такая форма является достаточно удачной. Атомными орбитами в молекуле водорода, содержащей два электрона, будут нормальные ls-орбиты, т. е. орбиты На(1)> мв(1)> Ив (2) и ма(2), примененные Гейтлером и Лондоном в их трактовке данной системы. Молекулярная орбита 1, соответствующая электрону (1) в поле двух ядер А и В, может быть выражена как линейная комбинация [c.103]

В годы, последовавшие за появлением метода валентных связей и его применением к молекуле водорода Гейтлером и Лондоном в 1927 г., Полинг Слейтер др развили эту теорию дальше и объяснили геометрические формы простых молекул, образованных многоковалентными атомами. В гл. 5 было показано, что [c.197]