Методы теоретического исследования электронного строения молекул

Исследование природы химической связи и строения молекул развивалось параллельно с изучение. строения атома. К началу двадцатых годов текущего столетия Косселем и Льюисом были разработаны основы электронной теории химической связи. Гейтлером и Лондоном (1927) была развита квантовомеханическая теория химической связи. Тогда же получили развитие учение о полярной структуре молекул и теория межмолекулярного взаимодействия. Основываясь на крупнейших открытиях физики в области строения атомов и используя теоретические методы квантовой механики и статистической физики, а также новые экспериментальные методы, такие как рентгеновский анализ, спектроскопия, масс-спектроскопия, магнитные методы, метод меченых атомов и другие, физики и физи-ко-химики добились больших успехов в изучении строения молекул и кристаллов и в познании природы химической связи и законов, управляющих ею. [c.8]

Сведения об электронном строении молекулы можно получить, решив для нее уравнение Шредингера. Возникающая при этом трудность заключается в том, что точное решение этого уравнения возможно лишь для системы из двух тел. В молекулах практически важных веществ содержится до 100 и более электронов и большое число ядер атомов. Поэтому суть возможных теоретических методов исследования строения молекул заключается в нахождении приближенного способа решения уравнения Шредингера. [c.100]

Наличие у электронов волновых свойств вскоре получило прямое экспериментальное подтверждение в открытии явления дифракции электронов. Явление дифракции было хорошо известно для световых лучей, для рентгеновских лучей и других электромагнитных колебаний (см. курс физики). Дифракция всецело обусловливается волновыми свойствами этих лучей. Поэтому существование дифракции электронов подтверждает наличие у них волновых свойств. Это явление, теоретически предсказанное де Бройлем (1924), было экспериментально установлено Дэвиссоном и Джермером (1927). В СССР оно впервые было исследовано П. С. Тартаковским в том же году. Позднее был разработан основанный на этом явлении метод электронографии, аналогичный методу рентгенографии, получивший в настоящее время широкое применение для исследования строения молекул и кристаллов. На рис. 5 представлена электронограмма молекул СЗг. Подобное же явление дифракции нейтронов послужило основой для разработки метода нейтронографии, также имеющего практическое использование. В результате гипотеза о волновых свойствах микрочастиц получила экспериментальное подтверждение, и в настоящее время принимают, что все частицы микромира, например электрон, всегда [c.47]

Для исследования геометрического строения молекул могут быть полезны все виды излучения, которые имеют длину волны, соизмеримую с атомными размерами, т. е. около нескольких ангстремов. Первым было использовано рентгеновское излучение, возникающее под действием электронов высокой энергии. В 1912 г. группа немецких исследователей во главе с М. Лауэ открыла, что при облучении монокристалла рентгеновскими лучами отраженные лучи дают отчетливую дифракционную картину. Позже П. Дебай наблюдал аналогичное явление и при облучении спрессованных поликристал-лических образцов. Теоретической основой метода рентгеноструктурного анализа (РСА) послужило уравнение. [c.213]

Современные теоретические исследования электронного строения молекул чаще всего выполняются методом молекулярных орбиталей. Этот метод основан на приближенном квантовомеханическом рассмотрении молекулы как системы из N электронов и М ядер, взаимодействующих друг с другом. Все свойства такой системы определяются ее полной волновой функцией [c.7]

Надо, однако, признать, что современные электронные представления оказывают химику-органику значительно меньшую поддержку, чем современная стереохимия, хотя последняя, в конечном итоге, также опирается на электронную теорию. И это вполне понятно. В настоящее время физические методы исследования пространственного строения молекул могут практически обеспечить прямую проверку любой стереохимической гипотезы. В то же время методы экспериментальной физики могут в настоящее время дать не много надежных сведений для суждения о распределении электронной плотности, а методы теоретической физики вообще не способны дать здесь какого-либо однозначного решения вследствие необходимости прибегать при расчете распределения электронов в молекулах к многочисленным упрощающим допущениям, влияние которых на окончательные результаты не поддается учету. [c.3]

Теория резонанса, как мы уже упоминали, будучи тождественна теории мезомерии по способу моделирования реального электронного строения молекул с помощью предельных структур, превосходит последнюю так сказать, в изобразительных средствах в том, что при помощи нескольких структур можно выразить свою мысль яснее, чем при помощи только двух, и в том, что резонансные структуры — это в большинстве случаев привычные для химиков валентные схемы. Именно так аргументируется применение резонансной символики в одной из современных монографий по теоретической химии резонансные формулы обладают большей наглядностью и позволяют более четко подчеркивать те или иные особенности электронной структуры, не загромождая при этом формулы кривыми стрелками [91, с. 14]. Вот почему теория резонанса, отойдя в прошлое в 50-х годах как средство исследования (которым, как будет показано ниже, стал метод молекулярных и электронных диаграмм), осталась еще как средство изображения. [c.72]

Во всех изложениях теории магнетизма (за исключением, может быть, наиболее строгих в теоретическом отношении) предполагается, что магнитные эффекты делятся на два типа, один из которых возникает вследствие движения электронов, рассматриваемых как заряженные частицы, а другой — из-за наличия у этих электронов спинового и орбитального угловых моментов. Первый из этих эффектов обусловливает явление диамагнетизма, а второй — парамагнетизма. Диамагнитным веществом называется такое веш ество, на которое действует сила в направлении, противоположном градиенту магнитного поля. В большинстве случаев диамагнитные эффекты малы по сравнению с парамагнитными, и мы рассматриваем диамагнетизм лишь постольку, поскольку он требует введения поправок при парамагнитных измерениях. Исследование диамагнетизма может быть полезным в химии для изучения строения молекул в тех случаях, когда имеется только диамагнетизм, причем этот метод применяется в основном к органическим молекулам [106]. [c.370]

В нашей монографии по истории электронных теорий органической химии было рассмотрено возникновение и развитие квантовой химии органических соединений, и поэтому мы будем давать ссылки на [Б II] каждый раз, когда таким путем можно будет избежать повторений (без чего, впрочем, не всегда удастся обойтись). В настоящей монографии нас интересуют, однако, не квантово-химические способы изучения энергетики и электронного строения молекул, а приложение квантовой химии для объяснения стереохимического строения органических соединений, включая положения, на которых основана классическая стереохимия, и рассмотренные в предыдущей главе обобщения эмпирического материала по геометрическим параметрам органических молекул. Здесь мы снова хотели бы подчеркнуть уже отмеченный в работе [Б II] факт, что квантовая химия органических соединений в своих конкретных приложениях является полуэмпирической теорией, которая не может обойтись без включения в расчетные методы экспериментально получаемых данных по геометрии молекул, и что нередко, казалось бы, убедительные теоретические заключения идут насмарку, когда выясняется, что принятые при их выводе экспериментальные результаты оказываются ошибочными или поставленными под сомнение более поздними исследованиями. [c.209]

Теоретические методы физической х1- мии неразрывно связаны с использованием экспериментальных физических и химических методов. При исследовании строения вещества, структуры молекул, элементарных актов химического взаимодействия широко используются такие методы, как рентгенография, оптическая, радио- и масс-спектро-скопия, изотопные индикаторы, измерение дипольных моментов и т. д. Современные приборы и установки позволяют изучать вещество и его физико-химические превращения в условиях сверхвысоких и сверхнизких давлений и температур, в сильных электромагнитных и гравитационных полях и т. д. Обработка результатов опытов и решение ряда теоретических уравнений проводятся с широким привлечением электронных вычислительных машин. Тесное сочетание теории и экс- [c.6]

Рассмотренные в этой главе методологические вопросы теоретического конформационного анализа были разработаны для исследования пространственного строения низкомолекулярных органических соединений. Что же касается нашей темы - структурной организации белков, то задача такого масштаба перед расчетным методом не ставилась, и поэтому многие важнейшие вопросы, вставшие на пути к априорному расчету нативных конформаций белковых макромолекул, остались незатронутыми. Так, даже в принципе не была обсуждена сама возможность использования классического подхода, предполагающего независимость электронного и конформационного состояний молекулы. Если считать справедливыми изложенные в этой главе бифуркационную и физическую теории структурной организации белка, то доказательство применимости механической модели к данному объекту является самой главной и прежде всего требующей ответа задачей. Однако принципиальная возможность использования полуэмпирического конформационного анализа в исследовании белков также еще не предопределяет положительного решения других вопросов. Необходима методология, специально разработанная для расчета пространственного строения белковых молекул. Верхним пределом применимости изложенного метода конформационного анализа, как показано ниже, являются лишь три- и в простейших случаях тетра- и пентапептиды. Таким образом, второй важнейший вопрос на пути к решению проблемы структурной организации белка заключается в создании специфического методологического подхода, в который существующий метод конформационного анализа вошел бы как составная часть. [c.107]

Научные исследования посвящены преимущественно теоретическим вопросам химии, распространению методов квантовой механики на изучение строения молекул. С целью определения строения молекул исследовал дипольные моменты (1930—1940-е), колебательные спектры (1940—1950-е), электронный парамагнитный резонанс (1950—1960), Применил изотопные методы для изучения механизма реакций и методы диэлектрической поляризации для изучения межмолекулярного взаимодействия. Совместно с Е. А. Шиловым ввел представления об образовании циклических (четырех- и щестичленных) [c.480]

Метод ЭПР с самого своего зарождения открывал широкие перспективы проникновения в детали внутреннего строения вещества. Информация об этих деталях в методе ЭПР получается из картины поведения в соответствующих условиях идеальнейших микрозондов — неспаренных электронов, существующих естественно или созданных искусственно в отдельных частях молекулы или на отдельных стадиях химической реакции. Эти перспективы стимулировали интенсивные теоретические исследования физической сущности метода и его возможностей. В настоящее время в распоряжении экспериментаторов имеется ряд отличных монографий, систематически и всесторонне трактующих процессы в веществе, ведущие к формированию сигналов ЭПР, а также пути количественной интерпретации параметров сигнала. [c.5]

Однако нас интересует использование различных методов главным образом для исследования структуры молекул и их электронного строения. В случае всех спектроскопических методов первой проблемой, которая возникает при этом, является отнесение линий и полос — причем существование такой проблемы не всегда достаточно подчеркивается в обычных руководствах. Так, начинающие исследователи часто полагают, что спектральный прибор позволяет не только снять спектр, но и получить его подробную интерпретацию. В действительности же, если дело не сводится к установлению самых простых общих закономерностей, отнесение возможно только на основе какой-либо теоретической модели. Например, обсуждение спектров ЯМР проводят с помощью представлений о химических сдвигах и константах спин-спинового взаимодействия при интерпретации ИК-спектров иногда можно ограничиться отнесением, основанным на известных данных о групповых частотах, тогда как электронные спектры комплексов переходных металлов [c.399]

Таким образом, сдвиг частот ЯКР в комплексах тесно связан со степенью переноса заряда. Хотя прямых экспериментальных определений вида этой зависимости пока нет, однако и теоретические исследования, и ряд косвенных экспериментальных доказательств свидетельствуют в пользу того, что эта зависимость должна носить характер прямой пропорциональности. Характер расщеплений тесно связан с распределением электронной плотности в молекуле и симметрией комплекса. Ценность такой связи не вызывает сомнений. Стерические эффекты, с одной стороны, могут вуалировать проявление электронных факторов, а с другой — служить дополнительным источником сведений о геометрическом, пространственном строении комплексов в кристалле. Для нерастворимых комплексов ЯКР — единственный, по существу, метод, способный дать информацию об их электронном строении. [c.145]

Основной характеристикой, определяющей свойства свободных радикалов, является наличие неспаренного электрона. Это позволяет в теоретических исследованиях строения этих частиц гораздо обоснованнее, чем в случае молекул, выбирать необходимые приближения для упрощения общих уравнений квантовой механики и доводить эти расчеты до численных оценок. Именно поэтому теоретические исследования строения и свойств свободных радикалов очень быстро (за какие-нибудь 10—15 лет) привели к созданию таких методов и схем расчета, которые могут с большей степенью достоверности применяться для анализа экспериментальных данных и для предсказания распределения электронной плотности в радикале в зависимости от его структурной формулы. В последнее время появились указания на то, что эти расчеты могут быть также использованы и для оценки энергетических характеристик радикалов. [c.24]

В последнее время интересы химиков все в большей степени связаны с твердыми вешествами кристаллического строения. Наряду с прогрессом экспериментальной химии твердого тела быстро развиваются и исследования в области квантовой химии твердых тел, которая в равной степени использует методы теоретической физики и квантовой химии молекул. Для химии твердого тела характерным является локальный подход к проблемам химической связи — химическую связь между атомами представляют в виде комбинации орбиталей соседних атомов, как это имеет место в молекулярной квантовой химии. При этом важно иметь не только прямые методы расчета электронных характеристик твердых тел, но и такие методы анализа электронных распределений и химической связи, которые удовлетворяли бы требованиям химической интуиции, способствовали бы взаимопониманию химиков, работающих в разных направлениях, и позволили бы анализировать закономерности изменения конкретных свойств в рядах соединений. [c.6]

Изложению методов расчета скоростей химических реакций и обсуждению той роли, которую играет при этом электронное строение отдельных реагентов, предшествует изложение методов расчета этого строения. Это сделано потому, что расчет волновой функции молекулы является наиболее трудоемкой частью исследования, настолько трудоемкой, что именно этот расчетный элемент и определяет, как правило, облик всей теоретической схемы оценки скорости реакции. [c.7]

Как мы увидим в гл. 10, описанные выше модельные потенциалы дают хорошее согласие между вычисленными и измеренными значениями коэффициентов переноса для всех инертных газов, за исключением гелия. Из-за того, что масса молекулы гелия мала и электронная оболочка устойчива, он обладает очень мелкой потенциальной ямой и слабым потенциалом притяжения на больших расстояниях, поэтому гелий следует изучать методами квантовой механики. Кроме того, из-за относительной простоты строения атома гелий привлекателен для теоретических исследований, и его потенциал представляет особый интерес. Поэтому важно иметь достаточно точное описание потенциала взаимодействия атомов гелия, особенно в области минимума потенциальной кривой. Для этой цели часто используют потенциал Морзе, построенный на основе теоретических исследований короткодействующей части потенциала. Он имеет вид [c.242]

Следует отметить, что, несмотря на большое число публикаций, нет пока достаточно широкого ассортимента ИСЭ, выпускаемых серийно. Кроме того, имеющиеся ИСЭ обладают в ряде случаев невысокой селективностью (например, рСа-ИСЭ). Практически не решены вопросы создания ИСЭ на Р04- M.g+ , 504 -ионы, имеющие важное прикладное значение. Не предложены пока принципы стандартизации ионометрических цепей, слабо разработаны вопросы конструкции и технологии изготовления ИСЭ. По существу, только начинаются систематические исследования динамики работы ИСЭ, в частности методы экспериментального определения их полных динамических характеристик. Наконец, и это самое важное, метод разработки новых ИСЭ в основном базируется на качественных соображениях, поскольку количественной теории, способной предсказывать селективность комплексонов и тем самым вести их направленный поиск для каждого конкретного иона, пока не существует. Создание такой теории — дело будущего, но уже теперь ясно, что она должна базироваться на основных принципах МЭ, в частности использовать достижения квантовой химии и теории локального строения материи на молекулярном уровне, учитывающих геометрию и топологию электронной плотности, системы энергетических уровней, свойства симметрии ионов, атомов и молекул и более сложных надмолекулярных образований кластеров, комплексов, сольватных оболочек. Именно на таких концепциях базируются последние теоретические работы [140, 141], в которых большое внимание уделяется развитию квантовой теории поверхностных явлений. Данная глава не ставит целью ввести читателя в круг подобных вопросов, они достаточно полно излагаются в цитированных выше монографиях и сборниках. Здесь будут рассмотрены только самые фундаментальные положения общей теории, а основное внимание сосредоточено на трех практически важных примерах — электродах, селективных к ионам кальция, калия и нитрата. [c.276]

В последние годы значительно вырос интерес к теоретическому и экспериментальному исследованию двухатомных молекул щелочных металлов [1-9], что связано с изучением их электронного строения, а также динамики атомных столкновений, процессов ассоциации атомов и диссоциации молекул. В нашей работе [10] рассчитаны спектроскопические постоянные для димеров щелочных металлов. Расчеты проводились методом возмущений на основе полуэмпирических потенциальных кривых, построенных в широкой области изменения межъядерного расстояния. Сравнение рассчитанных и экспериментальных колебательных, вращательных и центробежных постоянных показало высокую точность использованного метода. [c.67]

Последние два десятилетия ознаменовались большими успехами химии координационных соединений. В течение ряда лет после работ Альфреда Вернера развитие этого направления химической науки протекало сравнительно медленно затем интерес к химии координационных соединений постепенно начал все более возрастать, причем некоторые теоретические представления и методы исследования претерпели существенное изменение. Ранее основные усилия были направлены на увеличение числа полученных комплексных соединений и на изучение их строения и свойств главным образом химическими методами наряду с привлечением ограниченного числа физических методов, например измерения электропроводности водных растворов. Однако в последнее время фундаментальные исследования в области неорганической химии, связанные с работами по использованию атомной энергии, стимулировали интерес к координационной химии, поскольку большинство соединений переходных элементов, по крайней мере в водных растворах, являются комплексными кроме того, стало совершенно очевидным, что эта область представляет широкое поле ДЛЯ исследований, результаты которых могут найти применение в прикладной, аналитической и фармацевтической химии. Современное развитие координационной химии обусловлено двумя основными обстоятельствами, которые предшествовали работам по использованию атомной энергии. Речь идет о развитии квантовой механики и применении новых физических методов для изучения неорганических комплексных соединений. Эти две области развивались постепенно и взаимно дополняли друг друга. Специалисты по квантовой механике смогли связать стереохимию неорганических соединений с электронной конфигурацией атомов, но в большинстве случаев они вынуждены ограничиваться чисто качественными предсказаниями, а часто—указанием на формы, которые можно было бы приписать той или иной молекуле. Дальнейшее уточнение вопроса о форме молекулы часто может быть проведено на основе рассмотрения физических свойств вещества— [c.245]

Несмотря на то что явление поглощения света веществом в видимой и ультрафиолетовой областях используется химиками уже более ста лет, этот физический метод исследования химических соединений до сих пор не потерял своей актуальности. Наряду с классическим лрименением в качественном и количественном анализе, электронная спектроскопия представляет собой один из основных экспериментальных методов, на которых основывается теоретическая квантовая химия. В свою очередь, интерпретация электронных спектров с отнесением наблюдаемых полос к отдельным электронно-колебательным переходам, проведенная на основе учета проявления в спектрах внутри- и межмолекулярных взаимодействий, дает ценные сведения о строении и свойствах молекул, и в частности, об изменении геометрии и распределения электронной плотности при переходе из основного состояния в возбужденное. [c.3]

Изучение связи между цветностью и строением органических молекул можно разделить на два периода, которые различаются, в основном, уровнями теории и методов исследования. Несмотря на то, что закон Ламберта — Бера, связывающий интенсивность поглощения с концентрацией [1], уже был установлен и широко применялся в количественной колориметрии, основное внимание на раннем периоде уделялось преимущественно измерению положения максимума поглощения с использованием фотографических спектрографов. Полученные результаты интерпретировались в свете классической теории химической связи или осцилляционной теории. В течение более позднего периода, охватывающего минувшие 20—30 лет, фотографические методы пополнились фотоэлектрическими, которые существенно облегчили технику измерения интенсивностей поглощения. В то же время благодаря развитию квантовой механики сложных многоатомных молекул, интенсивности поглощения приобрели большое диагностическое и теоретическое значение. Достижения классического периода довольно полно освещены в первом томе данной серии [2]. В настоящей главе главным образом будут обсуждены последние успехи в области электронной спектроскопии органических красителей. [c.1817]

Утверждение объективного существования атома и доказательства сложности его внутреннего строения стали триумфом материалистического естествознания. Атомная физика начала оказывать все возрастающее влияние на развитие физической химии. Электрон проникает в химию и структурные формулы молекул приобретают новый электронный облик. Как бы ни были робки, а иногда и наивны первые попытки создать электронную теорию химической связи, они сыграли важную роль и стимулировали развитие физико-химических методов исследования. Рентгенография, спектроскопия, электронография и другие магнитные измерения стали мощным арсеналом экспериментальных средств, при помощи которых можно было проверить достоверность теоретических предположений. [c.6]

Прежде всего сделаем попытку классифицировать методы в соответствии с тем, позволяют ли они получить сведения о геометрии и размерах молекул, т. е. о пространственном распределении ядер, или информацию о характеристиках связей, т. е. о пространственном и энергетическом распределении электронов. Конечно, во многих случаях один и тот же метод можно использовать для решения различных задач однако для обсуждения электронного строения молекул обычно требуется сначала построить какую-либо теоретическую модель, такую, например, как модель теории МО, в то время как определение равновесных положений ядер чаще всего основывается на соображениях симметрии или правилах отбора, не зависящих от какой-либо специальной модели. Например, дифракционные методы лишь очень редко используются для исследования распределения электронов, хотя в принципе это возможно, поскольку рассеяние падающих пучков, за исключением нейтронных пучков, происходит на электронах. Аналогичным образом с помощью спектроскопических методов, например ИК- или ЯМР-спектроско-пии, по числу наблюдаемых линий часто удается получить информацию, вполне достаточную для того, чтобы с помощью правил отбора с высокой степенью надежности опредатить форму молекулы. Однако сведения об электронных плотностях можно получить только при использовании теории, которая определяет пространственное распределение электронных оболочек более детально, чем это вытекает только из свойств симметрии. С другой стороны, мы часто не доверяем данным о размерах и симметрии молекулы, полученным с помощью только УФ-спектроскопии, если они не подтверждены результатами кристаллографических исследований или данными о колебаниях молекулы. Но даже и в том случае, когда такие подтверждения имеются, УФ-спектроскопия является в основном методом исследования электронного строения молекул. Отличительная особенность методов, чаще всего используемых для определения размеров и формы молекул, состоит в том, что они связаны с применением правил отбора, и по крайней мере в начальной стадии исследования такими методами не возникает необходимости измерять интенсивность переходов достаточно лишь установить предварительно, наблюдаются ли данные переходы или нет. Например, изучение и интерпретация данных об интенсивности в ИК-спектрах и спектрах комбинационного рассеяния представляют собой весьма трудную задачу. Тем не менее часто удается вполне однозначно определить геометрию молекулы просто с помощью анализа числа полос, проявляющихся в указанных спектрах, как это будет показано ниже на примере фторидов ксенона. [c.393]

Особенно большой размах квантовохимические исследования в нашей стране получили в конце 50-х и начале 60-х годов, когда доминирующим методом теоретической неорганической химии стал метод молекулярных орбиталей (МО), который сделал возмо/кным количественное исследование электронных структур молекул. По инициативе Я. К. Сыркина и М. Е. Дяткиной в ИОНХе АН СССР выполнены первые полуэмнириче-ские расчеты молекул ферроцена и дибензолхрома, которые имели прин-ципиалыюе значение для понимания строения металлоорганических л-комнлексов, оказавшихся камнем преткновения для теории локализованных связей. [c.57]

Метод молекулярных орбт алей создавался не столько химиками, сколько спектроскопистами. В нем не было отождествления валентного штриха в структурной формуле с локализованной парой электронов может бьпъ поэтому, возникн ) одновременно с ВС-метод ом, он не пользовался ранее такой популярностью, как первый. Но с 50-х годов его лидирующее положение несомненно. В методе МО не только значительно проще объясняются электронное строение и свойства сопряженных и ароматических соединений. Метод МО обладает рядом преимуществ, особенно в том случае, когда необходимы пространные теоретические расчеты, возможности которых постоянно возрастают с применение мощных вычислительных машин. Кроме того, метод МО значительно лучше приспособлен для исследования спектров и, следовательно, фотохимических свойста молекул, т. е. приспособлен к тому кругу вопросов, который в настоящее время пользуется все возрастаю-1ЦИМ вниманием [5]. [c.87]

Работа Сандорфи оставалась некоторое время единственной в своем роде попыткой применения метода молекулярных орбит к расчету распределения а-электронов в насыщенных соединениях. Вообще этот метод применялся к последним в считанных работах. Укажем в связи с этим еще на статью Иошицуми [69], в которой молекулярная а-орбита представлена как линейная комбинация атомных, а не связевых орбит. Эта работа послужила отправной точкой для теоретических исследований а-электронного строения органических молекул, совсем недавно начатых Фукуи и соавто- [c.380]

Научные исследования посвящены теории дифракции электронов и рентгеновских лучей, структурному анализу кристаллов, изучению строения белковых молекул. Один из создателей метода структурной электронографии и ее теоретических основ (1950). Определил положение водородных атомов в ряде кристаллов и расшифровал структуру многих комплексных органических соединений. Под его руководством осуществлена расшифровка пространственной структуры растительного белка леггемо-глобина (1975), ферментов асиар-таттрансамииазы (1978), каталазы [c.94]

В первой половине XX в. возникает пограничная между химией и новыми разделами физики (квантовая механика, электронная теория атомов и молекул) наука, которую стали позднее называть химической физикой. Она широко применила теоретические и экспериментальные методы новейшей физики (квантовой механики, физики твердого тела и др.) к исследованию строения химических соединений и особенно механизма реакций. Химическая физика изучает взаимосвязь и взаимонере-ход химической и субатомной форм движения материи. [c.87]

В области строения простых систем, таких как октаэдрические молекулы и комплексы, одним из самых интересных является вопрос о их конфигурационной нестабильности вследствие эффекта Яна — Теллера. Широкие теоретические и экспериментальные исследования последнего времени, в частности методом ЭПР (Альтшулер, Козырев, 1971), внесли достаточную ясность в вопрос об искажении различных систем при наличии электронного вырождения, описываемого так называемым эффектом Яна — Теллера первого порядка. Наряду с этим эффект Яна — Теллера второго порядка (или псевдоэффект Яна — Теллера) остается слабо изученным в экспериментальном отношении. Основной результат теоретического рассмотрения сводится к тому, что во втором порядке теории возмущений оказываются конфигурационно нестабильными даже диамагнитные системы, в частности октаэдрические молекулы и ионы. С псевдоэффектом Яна — Теллера связывают такие важные явления, как, например, сегнетоэлектричество (Версукер, 1971). [c.4]

Крупнейшие открытия физики и химии конца XIX и начала XX в. в области строения материи оказали мощное влияние па развитие всех отраслей естествознания. В органической химии ото прежде всего прояв-лось в дальнейшем внедрении новых физических методов исследования (спектроскопия, реитгепографня, позже электронография, масс-спектро-скопия). Создание планетарной модели строения атома с некоторым запозданием отразилось и на теоретических представлениях химиков-органиков. Причиной более позднего проникновения в органическую химию электронных представлений является сложность объектов органической химии. Для органической химии большое значение имела гипотеза октет-ного строения электронных оболочек атомов в молекулах, выдвинутая Льюисом в 1913 г. [90—92]. В России пионером электронной теории органических соединений был А. М. Беркенгейм, который в 1917 г. выпустил специальную монографию Основы электронной химии органических соединений [93]. Крупной заслугой Беркенгейма является толкование многих эмпирических правил химического поведения и реакционной способности органических соединений с точки зрения электронных представлений начала XX столетия. [c.36]

В послевоенный период происходит еще более интенсивное развитие физической химии. Этому способствовало быстрое расширение области использования ее методов и выводов и сильное увеличение ее экспериментальных и теоретических возможностей Доступные пределы температур расширяются до 0,00001 К в сто рону низких температур и десятков тысяч К в сторону высоких Становятся доступными давления до 100 килобар и выше и ва куум до 10 мм рт. ст. Чрезвычайно обогатились методы иссле дования строения и свойств молекул. Сюда относятся, в частности, развитие техники инфракрасных спектров, исследование спектров при низких температурах, возможность использования достижений электроники и радиотехники, элек -ронного парамагнитного резонанса (ЭПР), ядерного магнитного резонанса (ЯМР), применение автоматики, широкое использование быстродействующих электронных вычислительных машин, развитие метода масс-спектрометрии, использование радиоактивных изотопов и ядерных излучений, квантовых генераторов (лазеры). Возможность использования в лабораторных исследованиях новых видов материалов (полупроводники, полимеры и др.). [c.24]

В кннге описаны разнообразные методы исследования химии поверхности твердых тел, адсорбции газов, паров и растворенных веществ, а также газовой и молекулярной жидкостной (адсорбционной и ситовой) хроматографии. Наряду с вакуумными метода.ми измерения изотерм адсорбции рассмотрены калориметрические измерения теплот адсорбции и теплоемкости адсорбционных систем, хроматографические, спектроскопические, радиоспектроскопические, масс-спектро-метрические, электронно-микроскопические и другие методы, позволяющие исследовать пористость и химическое строение поверхности адсорбентов, носителей, катализаторов и состояние адсорбированных молекул. Книга написана авторами, принимавшими непосредственное участие в разработке и применении описанных экспериментальных методов, и содержит много полезных практических советов, составленных на основе многолетнего опыта. Описания ряда новых методов содержат краткие изложения их теоретических основ. Большое внимание уделено анализу погрешностей измерений и конкретным примерам. [c.2]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология