Квантово-механическое объяснение молекулы водорода

В 1926 г. Гейзенберг и Шредингер создали механику атомных и молекулярных систем, которая получила широкое применение в атомной и молекулярной физике. Необходимое дополнение в квантовую механику внес Паули, разработавший теорию электронных спинов. Это явилось фундаментом, на котором с учетом известного правила несовместимости (запрет Паули в атоме не может быть двух электронов, обладающих 4 одинаковыми квантовыми числами) было построено учение о химических силах, в принципе позволяющее понять и описать образование химических соединений. Сначала удалось интерп )етировать устойчивость электронных оболочек атомов инертных газов, благодаря чему нашло исчерпывающее объяснение понятие электровалентной связи, лежащее в основе теории Косселя. Затем получила квантово-механическое истолкование и ковалентная связь. Гейтлером и Лондоном было показано, что связь двух атомов в молекуле водорода может быть объяснена чисто электростатическими силами, если для этого использовать квантовую механику. Силы, связывающие два атома и два электрона, возникают благодаря тому, что оба электрона имеют антипараллельные спины и с большой степенью вероятности находятся между двумя атомными ядрами насыщаемость химических связей объясняется принципом Паули. Таким образом, представления Льюиса получили исчерпывающее физическое обоснование. [c.24]

Представления о механизме образования химической связи, развитые Гейтлером и Лондоном на примере молекулы водорода, были распространены и на более сложные молекулы. Разработанная на этой основе теория химической связи получила название метода валентных связей (метод ВС). Метод ВС дал теоретическое объяснение важнейших свойств ковалентной связи, позволил понять строение большого числа молекул. Хотя, как мы увидим ниже, этот метод не оказался универсальным и в ряде случаев не в состоянии правильно описать структуру и свойства молекул (см. 45),—все же он сыграл большую роль в разработке квантово-механической теории химической связи и не потерял своего значения до настоящего времени. [c.121]

КВАНТОВО-МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБЪЯСНЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ ВОДОРОДА [c.82]

Дри сближении же атомов водорода, у которых спины электронов параллелыш ХиЛ >. проявляется только отталкивание. Следовательно, церекрывание атомных орбиталей не происходит и молекула не образуется. Химическую связь, образованную в результате обобщения (перекрывания) электронной плотности, взаимодействующих атомов называется ковалентной (по Льюису ковалентная связь образуется за счет обобп1е-ния электронов). В настоящее время существует два подхода, используемые для объяснения ковалентной связи метод валентных схем (ВС) и метод молекулярных орбиталей (МО). Представление Льюиса о связи посредством пары электронов находит квантово-механическое выражение в теории валентных связей. Как и МО, теория валентных связей является приближенным методом. Однако ее исходные положения [c.13]

В некоторых молекулярных превращениях заметно влияние идентичности молекул, действующих друг на друга. В качестве примера можно привести разложение ацетальдегида в газообразном состоянии [231]. Это — бимолекулярная реакция, и разложение зависит от соударения между двумя молекулами альдегида. Соударения с молекулами водорода или азота также вызывают разложение, но они значительно менее эффективны, чем соударения между одинаковыми молекулами. Квантово-механическое объяснение этого факта предполагает существование особого вида резонанса, при котором происходит заметное связывание двух атомов на расстояниях, значительно больших, чем обыкновенный молекулярный диаметр [229]. [c.188]

Метод валентных связей. Метод валентных связей явился результатом развития представлений Льюиса. В 1927 г. В. Гейт-лер и Ф. Лондон предложили квантово-механический подход к объяснению природы связи в молекуле водорода, развитый затем в работах Полинга, Слэтера и Коулсона [1—3]. [c.82]