Квантово-механические принципы строения вещества

В настоящее время доказано, что химические, оптические, механические и другие свойства элементов в основном определяются строением электронных оболочек атомов и поведением электронов в поле сил. Структура электронных оболочек отдельных атомов зависит от характера взаимодействия электронов с ядром. Теория этого взаимодействия, так же как и других вопросов, связанных со строением вещества, составляет содержание квантовой механики атома. В основу квантовомеханического рассмотрения систем, состоящих из микрочастиц, положен принцип дискретного, прерывного изменения определенных величин, характеризующих систему. Первоначально этот принцип был формулирован в связи с проблемой распределения интенсивности излучения в спектре абсолютно черного тела, а затем явился логическим следствием более общих математических основ квантовой механики. Термин квантовая подчеркивает коренное отличие механики микрочастиц от классической механики Ньютона, согласно которой величины, характеризующие систему, изменяются непрерывно, но не дискретно. Например, полная энергия частицы, находящейся под действием сил, в классической механике может иметь любые значения в квантовой механике полная энергия может изменяться только порциями, или квантами. [c.8]

Общепризнано, что катализ — явление химическое. Из учения о строении вещества известно, что радиус действия валентно-химических сил очень мал. Поэтому атомы реагируют практически при своем соприкосновении. Это служит основным положением мультиплетной теории. Эта теория на основании величин валентных углов, длин и энергии связей позволяет строить модели промежуточного мультиплетного комплекса и рассчитывать энергию его образования и разложения, а исходя из этого, предсказывать легкость протекания конкретных реакций. Длины и энергии связей являются устойчивым комплексом свойств они могут быть определены из опыта и поэтому более доступны, чем трудно осуществимый сложный квантово-механический расчет взаимодействия ядер и электронов, хотя, конечно, последнее, в принципе, и определяет длины и энергии связей. Кроме электронной теории, мультинлетная теория катализа связана и с теорией абсолютных скоростей реакций. Эта последняя теория развивается дедуктивным путем, тогда как мультинлетная — индуктивным, обобщая фактический материал с учетом данных теории строения вещества. Мультинлетная теория устанавливает существование двух принципов — структурного и энергетического соответствия между реагирующими молекулами и катализаторами. [c.5]