Квантово-механические представления

Охарактеризуйте основные квантово-механические представления о строении атома и молекул. [c.238]

Уникальными свойствами обладает гелий. При 101 кПа он не кристаллизуется (для этого необходимо давление, превышающее 2,5 МПа при 7- I К, рис. 3.61). Кроме того, при 7-2,19 К (при нормальном давлении) он переходит из обычной жидкой модификации Не(1), см. рис. 3.61, в низкотемпературную жидкую модификацию Не(И), обнаруживающую поразительные особенности спокойное кипение, огромную теплопроводность в 300 000 000 раз больше обычного Не(1)1, сверхтекучесть (отсутствие вязкости). Сверхтекучесть Не(11) была открыта П. Л. Капицей (1938 г.) и объяснена на основе квантово-механических представлений Л. Д. Ландау (1941 г.). [c.472]

Исследование потенциалов ионизации ацетиленовых углеводородов [302] позволило установить ряд закономерностей, хорошо согласующихся с квантово-механическими представлениями о характере тройной связи. Согласно этим представлениям тройная связь образуется за счет одной пары ст-электронов и двух пар л-электронов, что обеспечивает ее большую прочность по сравнению с двойной связью. Действительно, потенциал ионизации ацетилена равен 11,46 в, т. е. на 0,84 в выше ионизационного потенциала этилена. При введении алкильных заместителей в молекулу ацетилена наблюдаются зависимости в определенной степени аналогичные тем, которые наблюдались в ряду метановых и -этиленовых углеводородов. Замещение водорода метильным радикалом приводит к заметному снижению ионизационного потенциала. Дальнейшее увеличение алкильного радикала дает значительно меньший эффект. [c.182]

Квантово-механическое представление колебательных спектров [c.266]

Термин ширина запрета появился в зонной теории твердого тела, созданной на основе квантово-механических представлений о состоянии электронов в твердом теле (Бриллюэн). Согласно этой теории электроны распределяются по энергетическим зонам в зависимости от значения их энергии, но между зонами они в устойчивом состоянии находиться не могут (запрет). Различие между энергиями электронов в разных зонах и определяет ширину за-Ь т,х прета . Так, для кристаллов ме- [c.430]

Более глубокое понимание физической природы валентности основано на квантово-механических представлениях (см. 5.3 и 9.3). [c.95]

Согласно квантово-механическим представлениям, орбита — понятие энергетическое она (с учетом величин /г, / и т/) характеризует энергию электрона и обозначается термином орбиталь . Это как бы энергетическая ячейка в поле ядра, реально существующая, независимо оттого, находятся ли на ней электроны или нет . Графически орбиталь изображается в виде клетки (см. 14). [c.34]

Согласно квантово-механическим представлениям состояние электрона в атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами [c.147]

Любая теория твердого тела должна удовлетворительно объяснить наблюдающиеся огромные различия в электрической проводимости веществ, принадлежащих разным классам. К сожалению, ни теория ковалентной связи, рассматривающая электроны, принадлежащие лишь данной химической связи, как в ковалентных кристаллах, ни модель свободного электрона в металлах не в состоянии объяснить изменение электрической проводимости твердых тел больше чем на два порядка. С этой точки зрения применение в теории твердого тела квантово-механических представлений может быть весьма успешным. [c.72]

Электронная конфигурация центрального иона учитывается в явном виде в рамках квантово-механических представлений. [c.415]

Квантово-механическое представление о природе электрона и ядра позволяет понять такие эффекты их взаимодействия, которые трудно истолковать на иной физической основе. [c.81]

Уравнение Шредингера. Согласно квантово-механическим представлениям Шредингера, одной из основных характеристик движущихся микрочастиц является волновая функция г1), по своей сущности отдаленно напоминающая амплитуду пространственного волнового движения, которое можно графически или аналитически разложить на три взаимно перпендикулярных направления х, у, г, т, е. [c.204]

Знаменитая в истории органической химии проб.тема строения бензола получила удовлетворительное разрешение лишь в рамках квантово-механических представлений о системе я-электронов, общей для всех шести атомов углерода бензольного кольца. Допущение о наличии в бензольной молекуле трех двойных связей вело к прямому противоречию с опытом — свойства бензола сильно отличаются от свойств предполагаемой молекулы циклогексатриена, (т. е. бензола, имеющего строение, выражаемое формулой Кекуле). Теплота сгорания теоретического циклогексатриена, вычисленная пз средних энергий связи, составляет 3473 кДж/моль, тогда как эксперимент дает для бензола 3313 кДж/моль. Разность (160 кДж/моль), так называемая энергия резонанса , достаточно убедительно свидетельствует об ошибочности формулы Кекуле. [c.164]

Выражения для сумм по состояниям выведенные в рамках статистической термодинамики, содержат значения энергий, которые, вообще говоря, могут изменяться непрерывно. Однако с введением квантово-механических представлений уровни энергии уже нельзя считать бесконечно близкими друг к другу — в действительности они образуют дискретный набор. Поэтому выражения для сумм по состояниям содержат постоянную Планка. Это обстоятельство находится в полном соответствии в процедурой замены дробления фазового пространства на ячейки произвольно малого размера дроблением его на ячейки, имеющие объем Суммы по со- [c.307]

Установление электронно-ядерного строения химических соединений и развитие затем квантово-механических представлений о строении молекулярных систем дали возможность трактовки природы атомного связывания, но в квантовой механике само понятие химической связи в классическом понимании не возникает и вообще не является необходимым Речь может идти лишь об интерпретации квантового расчета и о том, какой смысл следует вкладывать в понятие химической связи Здесь, по-видимому, возможны разные подходы Наиболее близок к классическому понятию химической связи подход, при котором результаты квантово-химического расчета интерпретируются на уровне взаимодействия атомов в молекуле Например, полная электронная энергия молекулы представляется в виде суммы вкладов, соответствующих отдельным атомам и парам атомов, вклады таких парных взаимодействий в полную энергию можно сопоставить между собой и выделить главные и второстепенные, что должно соответствовать понятиям химической связи и взаимодействию валентно-несвязанных атомов Однако квантовая механика рассматривает молекулярные системы как состоящие из ядер и электронов, и в этом смысле взаимодействия в молекуле логично интерпретировать также на уровне ядер и электронов, те вложить в понятие химической связи иной смысл, чем в ортодоксальной теории химического строения Возникает вопрос как это можно сделать, как дать наглядную физическую интерпретацию взаимодействиям в молекуле на уровне ядер и элект-ронов > [c.108]

Согласно квантово-механическим представлениям, электрон в атоме водорода двигается не по строго определенной орбите, а как бы в шаровом пространстве вокруг ядра. [c.19]

Успехи, достигнутые в этой области, действительно очень велики, и теперь уже нет необходимости доказывать, что изучение механизмов реакций, даже на том несовершенном уровне, на котором это сейчас может быть сделано, является важнейшей задачей органической химии. Следует, однако, признать, что из-за допущений, которые неизбежно приходится делать при теоретическом рассмотрении поведения сложных молекул, составляющих, как известно, основу органической химии, возможность эффективного использования электронных и квантово-механических представлений требует не только изучения основных положений квантовой химии, но и выработки химической интуиции. Цель данной книги состоит в том, чтобы помочь читателю и в том, и в другом. [c.15]

Для выражения зависимости теплоемкости любого твердого тела от температуры в широких пределах ее не имеется простого математического соотношения. Наиболее точные выражения для этого существуют в виде формул или функций Дебая (закон Т-кубов), Эйнштейна и Нернста — Линдемана, которые выведены на o HOiie квантово-механических представлений о строении материи. Однако, ввиду сложности этих формул, ими в практике технологических расчетов почти не пользуются. При расчета.х технологических процессов значение теплоемкости твердых тел обычно берут из справочников (см. табл. 13 и 14) или же под считывают по формуле (63). [c.99]

Этим, однако, исчерпываются даже отдаленные аналогии в свойствах ядер и макрообъектов, и дальнейшее описание требует привлечения квантово-механических представлений. В отличие от макрообъекта (например, волчка), угол прецессии магнитного момента 0 (см. рис. 5.1) имеет строго определенные значения, а именно такие, чтобы проекция спина ядра на направление постоянного магнитного поля Hq имела только целые или полуцелые значения величины /г/2тс [c.278]

Квантово-механические представления о строении электронных оболочек атомов (см. 4.60 позволяют качественно объяснить и количественно рассчитать в соответствии с современным уровнем развития квантовой химии образование ковалентной связи. [c.114]

Согласно квантово-механическим представлениям энергия переходного состояния из трех атомов равна [c.70]

ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ КВАНТОВО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ О СТРОЕНИИ ХИМИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ. КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЯДА ПРЕДСТАВЛЕНИИ, ВНЕСЕННЫХ В ТЕОРИЮ СТРОЕНИЯ [c.28]

Углы, образуемые направлениями связей, разнообразны и зависят от природы атомов и связей. Так, в линейной молекуле ХпВг валентный угол равен 180°, в плоской треугольной молекуле ВС1з — 120°, связи О—Н в молекуле Н2О расположены под углом 104°28 и т. д. Объяснение направленности химических связей возможно только с помощью квантово-механических представлений. [c.18]

В книге большое внимание уделено теоретическим основам курса. Сюда в первую очередь относятся квантово-механические представления в области строения атома, теории хими ческой связи и периодический закон. Эти вопросы разрабо таны более подробно. Значительное внимание уделено злек трохныии и вопросам коррозии металлов — в связи с их з лг чением для инженеров сельскохозяйственного производства Должное место нашли химия высокомолекулярных соединений коллоидная химия, основы фото и радиационной химии. [c.2]

Н -Ь Н = №-435 кдж Согласно квантово-механическим представлениям ядро атома водорода13кружаЕТ электронное облако шаровой симметрии, оответствую це е 15 электрону. При сближении атомов между ними 1ознйкают электросхахичесще силь двух типов во-пер-"вых, силы притяжения между ядром одного атома и электроном другого во-вторых, силы отталкивания между ядрами и между электронами. [c.11]

На основе современных квантово-механических представлений об электронном строении атомов можно детально проанализировать структуру периодической системы. При этом выявляются не только наиболее общие закономерности в изменении свойств элементов (расположение их по группам и подгруппам), но и более тонкие детали, позволяющие объяснить вторичную и внутреннюю периодичность, горизонтальную и диагональную аналогии. Одним из важных представлений, объясняющих немонотонный характер изменения свойств элементов в пределах группы, является представление о кайноспмметричных орбиталях и кайносимметричных элементах. [c.5]

Следует отметить, что теория Поляни была создана в то время, когда ще не было ясных представлений о природе адсорбционных сил. Известно, что только лишь ориентационная составляющая зависит от Т, тогда как выражения для других составляющих (см. раздел 1Х.З) температурной зависимости не включают. Поскольку основной составляющей в большинстве случаев является дисперсионная, можно заключить, что современные квантово-механические представления подтверждают основной постулат инвари-.антности от Т, сформулированный в результате обобщения данных опыта. [c.156]

Здесь же приводятся основные положения теории строения органических соединений А. М. Бутлерова рассматриваются современные квантово-механические представления об электронном строении атома углерода в органических соединениях, базирующиеся на гипо езе о гибридизации атомных орбиталей, которая была предложена в 50-х гг. выдающимся американским химисом, лауреатом Нобелевской премии Лайнусом Полингом. [c.426]

Основы квантово-М1 хашгческого рассмотре-ная атома водорода. Орбитали. Решения уравнения Шрёдингера даже для атома водорода весьма сложны. В то же время результаты, полученные при приложении квантовой механики к задаче атома водорода, имеют принципиальное значение для современной теории строения атомов вообще. Поэтому рассмотрим лишь узловые вопросы квантово-механического представления атома водорода, опуская математические подробности. Уравнение Шрёдингера (111.19) применительно к атому водорода запишется так [c.30]

Четырехкоординационные комплексы МА2В2 могут иметь квадратное или тетраэдрическое строение. Для квадратных комплексов возможны два геомет рических изомера, тогда как для тетраэдрического строения существование геометрических изомеров невозможно. Таким образом, изомеры соединений с координационным числом комплексообразователя 4 могут иметь только квадратное строение. Вьшоды Вернера впоследствии были подтверждены экспери- ментально и теоретически на основе квантово-механических представлений. [c.570]

Физический смысл коэффициент переноса а — это одии из наиболее спорных и наименее ясных вопросов в теоретической электрохимии . Некоторые исследователи критически относятся к введениго безразмерного коэффициента, который ие зависит от потенциала. Этот коэффициент был введен давно, чисто эмпирическим п тем [19], однако только в последних интерпретациях электронного обмена на основе квантово-механических представлений этот коэффициент получает удовлетворительное толкование, хотя сущность его еще не установлена. [c.45]

Очевидно, что vт представляет собой среднюю частоту туннелирования дл.ч всего набора энергетических уровней, суш,еетвующих при данной температуре. Стейскал и Гутовски рассчитали зависимость т от температуры ДЛЯ значений потенциальных барьеров различной высоты, заключенных между 9,89 и 33,35 кДж. Примечательным оказалось то, что ниже 70 К средняя частота туннелирования не зависит от температуры. Это означает, что происходящее по этому механизму реориентационное движение метильных групп возможно вплоть до О К. Казалось бы, зависимость ДЯг =[ Т) в полиизобутилене при низких температурах можно объяснить на основе квантово-механических представлений. Однако простая модель квантово- механического туннелирования, использованная в работах [23, 24], не позволяет объяснить уменьшение второго момента при Т— 0 К. Этот эффект не может объяснить и более сложная модель Аллена [25], который рассчитал ДЯ на основе уточненной схемы энергетических уровней метильной группы. Это в значительной степени связано с тем, что в указанных моделях рассматривается движение метильной группы в изолированной Молекуле. [c.229]

В начале XX века органическая химия вступила в современный период развития. В настоящее время в органической химии для объяснения ряда сложных явлений используются квантово-механические представления химический эксперимент все больше сочетает-ся с использованием физических методов возросла роль различных расчетных методов. Органическая химия превратилась в такую обширную область знаний, что от нее отделяются новые дисциплины — биооргани ческая химия, химия элементоорганических соединений и др. [c.18]

Современные квантово-механические представления (см. 4.1) о строении электронной оболочки атома исходят из того, что движение электрона в атома нельзя описать определенной траекторией. Можно рассматривать лишь некоторый объем пространства, в котором находится электрон , Поскольку электрон обладает одновременно свойствами частицы и волны, то подходом к объяснению строения электронной оболочки может быть как корпускуляр- [c.85]

Развитие квантово-механических представлений о строении атома и создание орбитальной модели атома привели к выработке двух современных научных подходов для объяснения химической связи — метода валентных связей и метода молекулярных орбиталей. Оба метода не взаимоисключают, а дополняют друг друга и позволяют трактовать процесс формирования химической связи и выяснить внутреннее строение веществ. [c.111]

Этот третий род взаимодействий является более интересным и неожиданным, и даже приближенное объяснение его не может быть дано без привлечения квантово-механических представлений. Согласно Дираку, электроны могут существовать в состояниях как положительной, так и отрицательной кинетической энергии. Обычно мы не замечаем отрицательных электронов с отрицательной энергией просто потому, что они имеются повсюду. При столкновении достаточно энергичного -фотона с одним из этих электронов фотон может вырвать его из состояния отрицательной энергии и таким образом освободить его. Электрон вылетит как обычный отрицательный электрон с положительной кинетической энергией, оставив положительную дырку в сплошном фоне отрицательного заряда. Эта дырка ведет себя как положительный заряд, т. е. как позитрон. Позитрон и электрон имеют одинаковую массу покоя то, энергетический эквивалент которой равен тос1 Фотон с энергией 2 тоС (1,02 Мэе) или большей может таким образом вызвать рождение электрон-нозитронной пары. Из всей энергии фотона первые 1,02 Мэе используются для создания массы покоя, а остаток переходит в кинетическую энергию электрона и позитрона. Фотон не рассеивается в этом процессе, а полностью поглощается. Вследствие требований сохранения энергии и импульса рождение пар не может происходить в пустом пространстве, ему в большой степени способствует наличие атомных ядер рождение пар может происходить и в присутствии электрона. В первом приближении вероятность рождения пар в поглощающей среде пропорциональна Z , так что для его изучения наиболее удобны элементы с большим атомным номером, например свинец. [c.35]

Перв ой задачей является анализ содержания, обоснованности и границ приложимости понятий и законов классической теории химического хтроения с точки зрения современной квантовой механики и современных экспериментальных данных о строении молекул. Важность этого вопроса обусловлена тем, что, во-первых, понятия и законы классической теории несомненно отображают главные черты строения химических частиц огромного большинства рядов изученных химических соединений. Во-вторых, система понятий и законов классической теории химического строения является и еще долго будет являться тем теоретическим аппаратом, который успешно используется и будет использоваться в практической работе широких кругов химиков. В-третьих, для успешного использования понятий и законов классической теории химического строения необходимо более точно, чем это было возможно ранее, установить их содержание и перевести его на язык ядерно-электронных и квантово-механических представлений, проанализировать степень их обоснованности и общности, очертить границы их применимости с точки зрения квантовой механики, современной теоретической [c.8]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология