Некоторые основные понятия, используемые в квантовой механике

Следует отметить, что для решения основной задачи, которую мы ставим ниже — установления общей картины строения химических частиц, — как она представляется в квантовой механике, и анализа тех путей, при помощи которых может быть установлено соответствие между квантовой механикой и классической теорией химического строения, для определения степени объективной значимости, понятий классической теории, области, границ их приложимости, а также для установления их возможной квантово-механической интерпретации, нам вообще не понадобится решать уравнение Шредингера для конкретных задач. Для решения в основных чертах всех поставленных выше вопросов будет вполне достаточно использовать общие постулаты и представления квантовой механики и некоторые общие простейшие свойства уравнения Шредингера для систем, состоящих из ядер и электронов. Прежде чем рассматривать вопросы, указанные выше, введем еще следующие ограничения в поставленную задачу. [c.86]

Валентность и энергия. Соединение двух атомов валентной связью требует, чтобы взаимная потенциальная энергия соединенных атомов была гораздо ниже, чем в том случае, когда атомы находятся далеко друг от друга. Теоретическое исследование природы и происхождения валентности сводится, таким образом, к исследованию относительных значений энергии. Поставленная здесь проблема была ясно осознана физиками и химиками более ста лет назад, но до начала развития квантовой механики не было достигнуто никаких успехов в ее разрешении. В принципе это новое мощное орудие может дать полное решение проблемы, но практически из-за больших чисто математических трудностей квантовую механику до сих пор не удалось использовать для точного вычисления энергий связей, за исключением самых простых молекул. И хотя впереди предстоит еще большая работа, но хорошо понятые основные черты теории уже сейчас имеют большое значение. В настоящей главе мы рассмотрим некоторые из наиболее простых результатов. [c.50]

За последние годы со стороны некоторых зарубежных ученых были предприняты грубо упрош енные методологически-порочные попытки использовать аппарат квантовой механики для объяснения и описания многообразия свойств органических молекул. Такой порочной — субъективистско-идеалистической концепцией является, например, развитая зарубежными химиками и нашедшая последователей в лице некоторых наших ученых теория резонанса или мезомерии, согласно которой реальное строение молекулы представляется как наложение ( суперпозиция ) различных, в действительности не суш ествующих, резонансных или невозмущенных структур. Противореча основным идеям теории химического строения А. М. Бутлерова, учившего, что научные понятия ни в коем случае не должны быть отвлеченностями без реальной подкладки , теория резонанса могла создать лишь иллюзию объяснения ряда фактов и закономерностей, а в большинстве случаев проявляла свою полную беспомощность. Резко выступая против методологически порочных теоретических установок, советские химики могут и должны использовать как материалистические понятия и положения бутлеровской теории химического строения, так и бутлеровский метод, с помощью которого эта теория создавалась, развивалась и отстаивалась ее творцом. [c.7]

В начале развития квантовой механики компьютеры были недоступны, но основные уравнения, связывающие гамильтонианы и волновые функции, уже были поняты. Было также ясно, что если описывающий молекулу водорода гамильтониан легко написать, то вычислить волновую функцию не так просто. Некоторые исследователи надеялись, что прогресс в компьютерной технике устранит эти затруднения. Другие разыграли иную карту и начали разрабатывать приближенные методы расчета, начиная с метода молекулярных орбиталей Хюккеля (МОХ) через полуэмпири-ческие к более и более сложным методам. Интересно отметить, что в этой истории исследователь, достигший наибольшего успеха, был не тот, кто использовал наибольшее количество машинного времени... В результате при решении некоторых проблем вполне правдоподобные заключения делаются с помощью метода МОХ, для других проблем приходится использовать более сложные расчеты. Читатель поймет, что программа SOS, приспособленная для работы на микрокомпьютере [174], сравнима с методом МОХ. Следует помнить, что программа LHASA, занимающая по своим требованиям к компьютеру промежуточное положение, реализована на компьютере VAX-11/750, цена которого около 95 ООО долларов, в то время как программа SOS работает на Apple II, стоившем примерно в 90 раз меньше. В защиту полу-эмпирических расчетов сошлемся также на мнение Дьюара [346], что метод MNDO дает результаты, за немногими исключениями сравнимые с результатами, полученными наиболее сложными из известных методов, требующих по крайней мере в 1000 раз больше машинного времени. [c.76]

В заключение настоящего параграфа скажем несколько слов о методологической стороне позиции В. П. Спиридонова и В. М. Татевского в ходе дискуссии о понятии электроотрицательности атомов в молекулах Эту позицию также можно характеризовать как крайний редукционизм. Проанализировав ряд определений электроотрицательности и найдя в них некоторые некорректности, В. П. Спиридонов и Б. М. Татевский пришли к выводу, что это понятие противоречит принципам квантовой механики. Как верно отмечает один из оппонентов В. П. Спиридонова и В. М. Татевского — С. П. Бацанов, основное возражение этих авторов носит обпщй характер они считают неправомерным применение метода атомы в молекулах в химии и призывают использовать для теоретических представлений только квантовую механику, т. е. строгую теорию взамен приближенных ме- [c.144]

В литературе по строению молекул при решении многих частных вопросов строения и свойств отдельных молекул или некоторых их рядов или групп часто используют на одних этапах решения некоторые понятия и методы, например, квантовой механйки и классической физики, а на других этапах решения того же вопроса (или задачи) — понятия, законы и методы описания классической теории химического строения. Естественно всегда возникает вопрос, в какой мере результат решения был следствием приложения квантовой механики, в какой мере он был следствием использования классической физики и в какой мере он был обусловлен использованием классической теории химического строения. Возможность решать такие вопросы также требует последовательного и четкого анализа и определения содержания основных понятий, постулатов, законов и закономерностей каждой из этих ветвей в современном учении о строении молекул. Эта задача, а также задача по возможности четкого изложения отношений и соответствия понятий, постулатов, законов, закономерностей и следствий из них, выступающих в указанных трех ветвях современного учения о строении молекул, были первыми задачами, которые поставил себе автор в. этой книге. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология