Модель квантовомеханическая

В связи с уменьшением числа часов, отводимых на чтение лекции по химии, возникла необходимость пересмотра материала лекций в сторону его сокращения. По программе тема Строение атома должна быть обязательно раскрыта, и на это приходится отводить не более чем полторы лекции. Целесообразно начать лекцию о составе атома, какие частицы входящего образуют, их зарядах, массах, когда они открыты и кем. Затем напомнить студентам о модели атома Резерфорда. Особенную трудность вызывает необходимость очень кратко и в то же время доходчиво изложить основные положения квантовой механики. При изложении вопроса о двойственной природе объектов микромира достаточно привести уравнение Де-Бройля (без вывода) и обсудить его, привести примеры, экспериментально доказывающие волновые свойства потока электронов. Рассказать, что О положении электрона в атоме можно судить только с точки зрения теории вероятности. Дать квантовомеханическую модель электрона как облака отрицательного электричества, имеющего определенную форму и размеры, рассказать, что означает понятие орбиталь . [c.170]

Рассмотренная модель сферических ионов позволяет выполнять расчеты и других молекулярных параметров помимо энергии диссоциации, например дипольного момента. Небольшие расхождения с опытом объясняются несовершенством модели. Квантовомеханические расчеты показывают, что хотя распределение электронной плотности в молекулах МеХ напоминает распределение для двух сферических ионов, однако автономных оболочек двух ионов в молекуле нет, как нет и полного переноса электрона от Ме к X. [c.91]

Тетраэдрические модели. Квантовомеханические представления об образовании ординарных, двойных и тройных связей хорошо объясняют появившиеся еще в прошлом столетии стереохимические тетраэдрические модели этих видов связи. Простая связь представлялась в виде тетраэдров, соединенных вершинами, двойная — в виде тетраэдров, соединенных по ребру, и тройная — в виде тетраэдров, соединенных гранями (рис. 18). [c.37]

В результате с увеличением энергии падающего электрона сечение проходит через плавный минимум и далее незначительно возрастает. Заметим, что расчеты релятивистских поправок в указанных случаях дают одинаковые результаты вне зависимости от того, 1<акая выбрана теоретическая модель квантовомеханическая или классическая. [c.16]

Истинное значение Р а(Е) может быть получено при точном решении квантовомеханического уравнения для молекулы. Однако в качестве первого приближения молено рассматривать классическую модель молекулы как системы, состоящей из s классических гармонических осцилляторов с частотами Vj. В этом случае Р а Е) — вероятность того, что энергия Е распределена среди [c.207]

Важно отдавать себе отчет в том, что резонанс в некотором смысле фиктивное понятие. Оно возникает как следствие построения начальной волновой функции, и его существование есть продукт квантовомеханической модели, использованной для описания системы. Поскольку применяют теорию валентных связей, постольку существует и представление о резонансе, так как оно лежит в основе этой теории. Однако для другой, не менее хорошей модели оно не будет иметь смысла, а следовательно, не будет иметь право на существование. То же самое относится, разумеется, и к некоторым другим научным концепциям. В теории валентных связей резонанс существует, и можно считать себя вправе говорить о нем как о существующем. Но в свете других моделей можно отрицать его существование. [c.164]

Здесь сумма берется по всем энергетическим состояниям выше Е, минимальной критической энергии реакции, и принимается, что = V, а х не зависит от энергии реагирующих веществ. Таким образом, оказывается, что результирующая формула этого метода идентична по форме с результатом, который дает детальная теория в применении к квантовомеханической модели реакции [см. уравнение (XI.6.10)]. [c.223]

Наконец, даже приближенная квантовомеханическая оценка энергии электрона может также быть использована для дискредитации протон-электронной модели ядра. Если рассматривать электрон заключенным в ящике ядерных размеров, мол<но получить с хорошим приближением его энергию путем рассмотрения элементарной частицы в ящике. Энергия электрона в одномерном ящике определяется уравнением Е = та ), и после подстановки [c.393]

Использование квантовомеханической модели расширило детализированную теорию [см. ур. (XI.8.3) и (XI.8.За)] так,что оказалось возможным рассматривать влияние структурных изменений на внутренние частоты. В уравнении (XI.8.3) V представляет собой средневзвешенную величину внутрен них частот частицы, которая имеет конфигурацию переходного комплекса, а представляет собой константу равновесия между этим переходным состоянием и нормальными молекулами. Величины/ , и 8 являются соответственно стандартным изменением свободной энергии, энтальпии и энтропии при образовании переходного комплекса. В уравнении (XI.8.За) выражение для скорости имеет форму, удобную для статистического расчета. [c.225]

Хотя эта модель является идеальной, законы сохранения момента количества движения, которые используются для того, чтобы рассчитать условия передачи энергии, применимы одинаково хорошо к более реальным моделям, включающим квантовомеханические обработки. Получаются те же результаты, причем главным различием являются эффективные молекулярные диаметры п способность к неупругим столкновениям. [c.343]

Тот факт, что атом в волновой механике имеет определенную геометрическую форму, весьма важен. На этом основывается квантовомеханический подход к стереохимии. В противоположность атому Бора, который мало помогает в понимании геометрических моделей молекул, квантовомеханический подход приводит, как мы увидим, к некоторым вполне удовлетворительным результатам [c.78]

Велики трудности создания математически разработанной теории растворов электролитов. Было бы очень просто, если бы можно было рассматривать такую систему, как совокупность заряженных шариков-ионов в растворителе, представляющем собой непрерывную среду с диэлектрической проницаемостью е. Такая модель не может дать согласия с опытом. Ведь надо учесть совокупное действие ряда факторов изменение а растворителя в зависимости от природы ионов и их концентрации, влияние собственного объема ионов, влияние концентрации несвязанного растворителя, возможность формирования сложных (тройных и др.) частиц, изменение энергии сольватации ионов с концентрацией раствора, неполноту диссоциации электролита, изменение структуры раствора с его концентрацией. Обилие этих факторов и различный их вклад (в зависимости от природы компонентов раствора, его концентрации и температуры) делает невозможным их строгий количественный учет во всей совокупности. Современный уровень квантовомеханического и электростатического подходов совершенно недостаточен для этого. [c.173]

Иногда становится возможным прямое сравнение модели и квантовомеханических расчетов межмолекулярных сил. Точность таких расчетов в настоящее время вполне удовлетворительна лишь для самых простых систем, однако интенсивное развитие быстродействующих ЭВМ и их применение для решения задач межмолекулярной квантовой механики со временем могут значительно улучшить положение. [c.172]

Уравнение для дисперсионной энергии в виде (4.77) выводится достаточно просто, причем основная трудность состоит в численном определении его коэффициентов. Точные квантовомеханические расчеты были выполнены, вероятно, только в случае систем, состоящих из атомов водорода или гелия [61]. Для сложных систем атомов и молекул необходимо несколько приближений. Одним из самых простых приближений является идеализированная модель атома или молекулы, для которой все необходимые величины можно легко вычислить и оценить на основании некоторых экспериментально определяемых величин, в частности из измерений поляризуемости. Например, для этих целей можно использовать гармонический осциллятор [6, 60, 62] или флуктуационные модели [63]. [c.200]

Детализировать свойства активированного комплекса можно либо на основании достаточно удачной модели реакции, что возможно путем квантовомеханического анализа процесса столкновения двух радикалов, либо из экспериментальных кинетических данных для какой-либо простейшей реакции рекомбинации и последующего решения обратной задачи. Перейдем теперь к рассмотрению некоторых деталей механизма реакции (5.2). [c.86]

Строение остова отражается структурной формулой соответствующего соединения, которая устанавливается методами химического анализа, синтеза и путем всестороннего исследования свойств вещества. Исходя из структурной формулы, т. е. химического строения, по данным, характеризующим распределение электронной плотности по объему вещества, получаемым методом рентгеноструктурного анализа из интенсивности дифракционных лучей, может быть построена атомная модель любого кристаллического вещества. Как мы отмечали выше, по экспериментальным кривым углового распределения интенсивности можно также определять межатомные расстояния и координационные числа в структуре аморфных веществ. Этим путем, к сожалению, нельзя получать углы между связями, но они могут быть рассчитаны квантовомеханическими методами. Таким образом, оперируя экспериментальными и расчетными данными, можно построить атомарную модель твердого вещества как кристаллического, так и непериодического строения. Особенно интересно создание подобной модели для аморфных веществ, поскольку их структура ре может быть выражена кристаллической решеткой. Построение их модели облегчается наличием остова. [c.163]

Для объяснения ионной связи достаточно электростатической модели, для понимания ковалентной связи необходим квантовомеханический подход, т. е. требуется решение волнового уравнения Шредингера. Если вспомнить, что точное решение волнового уравнения возможно только для одноэлектронной системы, то станет очевидной необходимость для рассмотрения таких сложных многоэлектронных систем, как молекулы, прибегнуть к приближенным методам. [c.138]

КВАНТОВОМЕХАНИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОДА И РАСТВОРА [c.279]

Для подсчета надо знать уровни энергии и статистические веса, которые определяются результатами спектроскопических исследований и структурой молекул. Поэтому прежде всего следует произвести спектроскопические наблюдения, затем принять квантовомеханическую модель молекулы, расшифровать в соответствии с принятой моделью спектроскопические данные и, наконец, найти распределение энергии по уровням. [c.498]

Мы ограничимся лишь кратким изложением приближенного метода, считая, что данные о строении молекул известны. Предположим также, что имеется спектр вещества и принята квантовомеханическая модель молекулы, в соответствии с которой произведена расшифровка спектра и указаны энергетические уровни. [c.498]

Внутреннее состояние двухатомной молекулы определено, если задано состояние ее электронной оболочки, а также характеристики вращательного движения молекулы как целого и колебательного движения ядер. Вращение и колебания в первом приближении считают не зависящими от электронного состояния молекулы. Простейшей моделью при описании вращательного и колебательного движений двухатомной молекулы является модель жесткий ротатор — гармонический осциллятор, согласно которой независимо рассматриваются вращение молекулы как жесткого ротатора и колебания ядер по гармоническому закону. Классическое описание этой модели см. гл. IV., 5. Запишем в том же приближении выражение для энергии двухатомной молекулы, используя квантовомеханические формулы (VII. 19), (VII.20) и (УП.22) [c.215]

Рис. 14 показывает, что в отличие от теории Резерфорда — Бора, согласно которой электрон движется по круговым орбитам , по квантовомеханической модели электрон может пребывать в лю- [c.44]

Электронное облако — это квантовомеханическая модель движения электрона в атоме. [c.31]

Элементарная теория Эйнштейна не может объяснить (даже качественно) спектральные характеристики фототока, закон распределения фотоэлектронов по энергиям, температурную зависимость фототока и многое другое. Это оказалось под силу, в принципе, только современной квантовомеханической теории кристаллических тел [31. Однако решение общей задачи об электронном токе в вакууме (при Т + 0), вызванном взаимодействием системы электронов с электромагнитным полем световой волны, практически в настоящее время невозможно. Поэтому приходится идти путем приближенных решений. Так, в рамках модели свободных электро- [c.414]

СТРОЕНИЕ АТОМА. КВАНТОВОМЕХАНИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ [c.34]

Состояние (в квантовой механике синоним слова движение ) электрона в атоме описывается с помощью квантовомеханической модели — электронного облака, плотность соответствующих участков которого пропорциона- [c.34]

При квантовохимическом дизайне синтеза с помощью ЭВМ- необходимы расчеты большого числа молекул, ряда возможных реагентов, интермедиатов, переходных состояний и продуктов. Стехиометрические ограничения для полной реакции означают, что все конкурентные пути синтеза, ведущие к данному конечному продукту, можно описать, исходя из фиксированного набора ядер и фиксированного числа электронов. Следовательно, все эти пути синтеза и возможные реакционные механизмы могут быть описаны классическим образом, основываясь на функции энергии, которая зависит от взаимного расположения данных ядер и электронного состояния системы. В рамках модели Борна — Оппенгеймера квантовомеханический расчет такой функции, часто называемой гиперповерхностью потенциальной энергии Е г), обычно включает поточечный расчет ожидаемого значения функционала энергии Е(г) в выбранных точках г е "Л, где "Л — абстрактное пространство конфигураций ядер. Если рассматриваются внутренние (относительные) движения ядерной системы, то размерность п пространства "Л может быть выбрана как [c.92]

Большие возможности топологического анализа заключаются в том, что в нем рассматриваются открытые множества, т. е. совокупности точек в качестве основных объектов. Эта особенность топологии согласуется с фундаментальной структурой квантовой механики, в которой квантовомеханические частицы, электроны, ядра и молекулы представляются волновыми пакетами и вероятностными распределениями. Такие вероятностные распределения могут описываться топологическими открытыми множествами, а не классической по сути геометрией ядер, представляемых точками в "R. Как отмечалось ранее [4а, 46], топология ( резиновая геометрия ) связывает понятие химической структуры с полным открытым множеством пространства Л, позволяя тем самым преодолеть несовместимость точечных моделей геометрии ядер со строгостью квантовой механики. В топологической модели положения ядра заменяются ядерным распределением, точно так же как электронное положение в молекуле заменяется электронным распределением. [c.94]

НО его трудно использовать количественно. Грубая квантовомеханическая модель, дающая непосредственные результаты, была впервые предложена Райсом и Рамснергером [13, 14] и Касселем [7]. Они предложили рассматривать молекулу как систему, состоящую из 5 слабо связанных гармонических осцилляторов, которые имеют одинаковые частоты. Затем было постулировано, что такая молекула разлагается тогда, когда один осциллятор имеет критическую энергию, равную т квантам или более. Если такая молекула имеет 5 осцилляторов ( степеней свободы) и имеется / квантов, распределенных среди них, то полное число способов распределения / квантов среди 5 осцилляторов равно д з, /), причем [c.219]

Попуклассический метод (123, 134, 147, 1491 состоит в том, что рассыатриваетсн модель классическая механика гамильтоновых систем и канонических преобразований плюс квантовомеханическая суперпозиция. [c.18]

Более сложной является система, в которой сталкивающиеся частицы обладают внутренними степенями свободы, между уровнями которых возможны переходы. Такая модель была введена в работе Ван-Чанга, Уленбека и де Бура [445] для нахождения коэффициентов теплопроводности многоатомных газов. Поступательные степени свободы при этом рассматриваются классически, а внутренние — квантовомеханически. Частицы одного типа в различных состояниях формально рассматриваются как различные. Для каждого квантового состояния / вводится своя функция распределения Кинетическое уравнение в отсутствие внешних полей для однородной смеси принимает вид [41, 445] [c.24]

Описание динамики молекулы в рамках классических уравнений движения представляет упрощенную модель реально происходящих квантовомеханических процессов. Основой этой модели являются ППЭ, расчет аЬ initio которых удалось провести в настоящее время лишь для простой системы Нз [323, 400, 405]. Поэтому при численном исследовании динамических процессов в более сложных молекулах используются модельные ППЭ. [c.52]

Как уже указывалось выше (см. стр. 30), движение я-электронов Б системе сопряженных двойных связей сходно с движением частиц в одномерном потенциальном ящике. С помощью этой простой квантовомеханической модели во многих случаях может быть достаточно точно рассчитан спектр соединений, содержащих сопряженные двойные связи. Примеры таких расчетов приведены в придажении 9. [c.176]

Химическая связь, образованная атомами, сильно отличающимися по электроотрицательностн, приобретает все черты ионной связи, как в молекулах галогенидов щелочных и щелочноземельных металлов (МеХ и МеХз). Это подтверждает и квантовомеханический расчет для LiF (см. 38). В реальных молекулах нет двух ионов с автономными сферическими оболочками, но картина распределения зарядового облака очень близка к той, которая наблюдалась бы в идеальной ионной молекуле (см. рис, 63). В этом смысле будем далее называть эти молекулы ионными, ахимическую связь, существующую в них, —ионной связью. Молекулы галогенидов щелочных металлов МеХ служат классическим примером ионных молекул. На основе представления о ионах в молекуле можно построить модель для расчета ее свойств. Разные варианты такой ионной модели проверены на молекулах МеХ. Наиболее простая модель — модель сферических ионов — объясняет ионную связь исходя из следующего [c.159]

МВС, являющийся развитием идей о парноэлектронной связи, широко использовался в 30—40-х годах. В последующее десятилетие он уступил место ТКП, которая представляет собой возрождение электростатических представлений на квантовомеханической основе. Усовершенствованная модель ТКП, учитывающая наличие в комплексах определенной доли ковалентной составляющей, известна под названием теории поля лигандов (ТПЛ). Наиболее современным и универсальным методом, охватывающим все случаи взаимодействия, является ММО. Интерес к этому методу и количество полученных при помощи его результатов непрерывно возрастают. Несмотря на это из трех квантовомеханических методов ведущую роль играет ТКП, при помощи которой более просто с меньшей затратой труда получено наибольшее количество результатов. [c.160]

Теория кристаллического поля. Теория кристаллического поля (ТКП) основывается на электростатической модели. Поэтому можно считать, что она является дальнейшим развитием на квантовомеханической основе электростатической теории Коссе-ля и Магнуса. Согласно ТКП связь между ядром комплекса и лигандами ионная или ион-дипольная. При этом комплексообразователь рассматривается с детальным учетом его электронной структуры, а лиганды — как бесструктурные заряженные точки, создающие электростатическое поле. Основное внимание ТКП уделяет рассмотрению тех изменений, которые происходят в комплек-сообразователе под влиянием поля лигандов. Вырождение орбита-лей, характерное для изолированного атома или иона металла, в поле лигандов снимается. Причина снятия вырождения — различие [c.164]

Строгая квантовомеханическая теория парамагнетизма,, развитая Ван-Флеком, приводит внешне к тому же выражению для парамагнитной восприимчивости (551), что и классическая и элементарная квантовая векторная модель атома [2]. [c.301]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология