Возникновение квантовой механики

Возникновение квантовой механики. Теория Бора дала возможность определить положение линий в спектре атомов водорода (и других простейших атомных систем), но не могла объяснить различия в интенсивности этих линий и некоторые другие особенности спектров. Недостаточность теории Бора проявлялась и в необходимости рассматривать одни световые явления на основе волновой природы света, а другие — на основе корпускулярной теории (корпускула — частица) без согласования этих представлений. Теория Бора не давала возможности объяснить также природу связи между атомами при образовании из иих молекул. Дальнейшее успешное развитие теория атома получила на основе волновой, или квантовой, механики. [c.46]

ВОЗНИКНОВЕНИЕ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ 47 [c.47]

ВОЗНИКНОВЕНИЕ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ. [c.160]

С возникновением квантовой механики во второй половине 20-х годов наступил новый этап и в теории электронного строения органических соединений. Методы теоретической физики были применены для решения принципиальных вопросов химии для разработки учения о строении атомов и, что имело в глазах химиков особенно важное значение, строения их электронных оболочек для разработки учения о валентности атомов, о природе химической связи для интерпретации и затем расчета электронного строения и некоторых связанных с ним свойств молекул, сначала, конечно, простейших—типа молекулы водорода, а затем все более сложных, включая ароматические соединения. В конечном итоге методы квантовой механики нашли применение к основному объекту хили и — к превращениям химических соединений, к химическим реакциям, особенно к трактовке строения и свойств промежуточных продуктов реакций — ионов, радикалов, переходных (активированных) комплексов, а также сил межмолекулярного взаимодействия, роли катализатора и т. д. Часть квантовой механики, объектом изучения которой были частицы, интересующие химика, и реакции между ними, выделилась в относительно самостоятельную дисциплину, получившую название квантовой химии. [c.159]

Теорию валентных связей (ВС) широко применяли химики до появления теории поля лигандов, а теория была сформулирована в основном Полингом вскоре после возникновения квантовой механики, и она непосредственно развивала представления Льюиса — Лангмюра — Сиджвика о координационной связи, основанные на квантовой механике. В настоящее время теория валентных связей еще сохраняет некоторое значение для качественного объяснения стереохимии, магнитных и некоторых других свойств комплексных соединений. Учитывая, что с 1935 г. до конца 50-х годов в литературе по координационной химии эту теорию применяли очень широко, здесь необходимо коротко изложить ее, а также установить связь между методом ВС и другими более совершенными методами. [c.107]

В развитии природы и общества можно выделить кумулятивные и эволюционные составляющие, отвечающие соответственно количественным и качественным изменениям. Кумулятивное развитие определяется явлениями первых двух групп, о которых было уже упомянуто выше. Это чисто детерминистические и чисто статистические явления. К ним также следует отнести те статистико-детерминистические явления третьей группы, которые совершаются не в первый раз. В этом случае не происходит возникновения новых более сложных и совершенных структурных организаций, т.е. отсутствуют качественные изменения систем, и развитие является кумулятивным. Когда такие явления известны, нет принципиальных препятствий для их экспериментального и теоретического изучения, моделирования и предсказания. Кумулятивное развитие, однако, не бывает вечным. Рано или поздно, но непременно и почти всегда неожиданно, кумулятивный процесс обрывается. Один из механизмов дальнейшего развития событий может заключаться в потере системой устойчивости из-за разрыва старых связей и наступления хаоса, из которого спонтанно возникает неведомый ранее новый порядок. Это эволюционный, качественно новый этап развития системы. Априори предсказать, когда он возникнет, как будет протекать и чем закончится, не представляется возможным точно так же, как нельзя предсказать траекторию броуновского движения коллоидной частицы. Эволюционный этап порождает новую структурную организацию, наделенную неизвестными ранее свойствами. В физике, например, эволюционное развитие, имевшее место на рубеже Х1Х-ХХ вв., привело к возникновению квантовой механики. [c.42]

Создание квантовой механики оказало глубокое влияние на развитие расчетных методов в органической химии, а особенно на отношение к этим методам. Во-первых, сначала с возникновением квантовой механики были связаны преувеличенные надежды на то, что она позволит заменить полуэмпирический или эмпирический подход на строго теоретический . Во-вторых, квантовая механика, как основное средство теоретического познания микромира и как его основная теория, волей-неволей приводила к попыткам теоретически обосновать установлением той или иной связи с ней уже [c.321]

ВОЗНИКНОВЕНИЕ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ 53 [c.53]

S la ВОЗНИКНОВЕНИЕ квантовой механики [c.49]

Такого рода представления появились лишь благодаря возникновению квантовой механики и применению ее к проблеме строения атома. Решение волнового уравнению для многоэлектронных атомов потребовало приближенных методов, которые не всегда приводили к удовлетворительным результатам. Во всяком случае, на основе квантовой механики был дан достаточно строгий вывод последовательности построения электронных оболочек и подоболочек в нейтральных невозбужденных атомах. В настоящее время стал возможным расчет на ЭВМ конфигураций основных состояний атомов с очень большими Ъ. [c.253]

Хотя в книге и приводится много различных признаков того либо иного расположения частей спектра, она все же не предназначается для использования в качестве сборника готовых признаков. Ее цель скорее состоит в том, чтобы дать средства для получения признаков такого рода. Эти средства, основанные на общих предложениях теории операторов, названы здесь прямыми методами качественного спектрального анализа, и их применение иллюстрируется многочисленными примерами. Многие из них связаны с задачами, которые обязаны своим возникновением квантовой механике. [c.7]

После торжества теории атома Бора стало ясно, что молекулу связывают в единое целое электрические силы притяжения электронов и ядер. Однако до возникновения квантовой механики нельзя было построить удовлетворительной теории даже для такой простой молекулы, Как Н,. Нильс Бор предложил для нее простую модель два электрона вращаются по круговой орбите, осью которой служит линия, соединяю-щая ядра.. Притяжение электронов удерживает ядра, а центробежная сила не дает электронам сойти с круговой траектории. Однако эта модель не смогла объяснить спектр мо.лекулы и ряд ее свойств, например диамагнетизм. Неясно было также, почему в то время как кулоновская электрическая сила — дальнодействующая, химическое взаимодействие проявляет себя главным образом ни очень коротких pa тoянияxi как возникает свойство насыщаемостю) химических сил. [c.79]

Системы, представляющие физико-химический интерес, например, такие, как капля жидкости или отдельный кристалл, содержат огромное число частиц молекул, атомов, ионов и электронов. Естественно, что логически обоснованным щагом при теоретической разработке физической химии была попытка применить принципы динамики к системам, которые содержат большое количество мельчайших частиц при этом исходили из предиоло-жепия, что каждая из этих частиц подчиняется законам классической механики, выведенным для больших тел. Этот шаг сделала классическая статистическая механика, основываясь на представлениях об атомном строении материи, законах движения Ньютона и некоторых аксиомах теории вероятностей. Возникновение квантовой механики (см. гл. III и IV) привело к неожиданному выводу, что законы, описывающие поведение макроскопических и микроскопических тел, различны. И все же существуют широкие пределы экспериментальных условий, при которых макроскопические и микроскопические тела подчиняются одним и тем же законам именно эти случаи и рассматриваются в данной главеТПри этом из класситеского материала, сохранившегося ири квантовом землетрясении , отобрано лишь то, что не утратило своей ценности дпя физической химии. [c.33]

Еще в 1924 г. Льюис сформулировал правило, согласно которому если число электронов в системе четное, ее полный магнитный момент равен нулю, а если нечетное, то момент равен 1,73 магнетона. Тейлор в 1926 г. качественно подтвердил вывод Льюиса для свободных радикалов, в частности на примере а-нафтилдифенилметила. После возникновения квантовой механики трактовка природы парамагнетизма несколько изменилась — было показано (Ван-Флек, 1932), что постоянный магнитный момент слагается из орбитальной и спиновой составляющих, причем только спиновый момент встречается в органических парамагнитных молекулах. [c.222]

Первые теории ковалентной связи [1] основывались на статических моделях атома, которые в этом отношении были прямыми наследницами моделей, послуживших фундаментом для создания представления об ионной связи. Статические модели были приняты Морозовым П907 г.), Штарком (1908 г.) и Томсоном (1914 г.). Планетарная модель атома, выдвинутая в 1911 г. Резерфордом, была теоретически обработана Бором в его известном классическом исследовании (1913 г.) и оказала, очевидно, влияние на Рамзая и Косселя (1916 г.). Тем не менее в работах Льюиса (1916 г.) и Лангмюра (1919 г.) представление о статическом атоме было снова положено в основу широкой теоретической системы. И только позднее, с возникновением квантовой механики, была окончательно доказана несостоятельность этого представления. Интересно поэтому выяснить, почему же при неверной исходно точке зрения Штарка и Льюиса им удалось разработать наиболее полно теорию электронного строения органических соединений и высказать много идей, вошедших почти в неизмененном виде в последующие теоретические построения как хорошее приближен 1е к действительности и с современной точки зрения. [c.56]

Теория электронных смещений, как об этом очень определенно высказался Инголд (стр. 125) — это химическая теория электронного строения и реакционной способности органических соединений. Естественно сопоставить ее с физическими теориями, о которых также упоминает Инголд. Для этих теорий характерно — делать выводы о строении молекул, исходя из физических представлений о строении атома, о свойствах электрона, о природе валентности и химической связи. В главе И, а особенно в главе И1 мы уже встречались с примера.ми построения теории строения органических соединений поэтому принципу. Однако в то вре.мя физический фундамент подобных теорий не был разработан в достаточной степени. Иное положение создалось после возникновения квантовой механики. Теории, построенные на ее основе, продолжают успешно развиваться и в наши дни, оказывая глубокое влияние на всю теоретическую органическую химию. Этим теориям посвящены следующие главы. В заключительной главе физические теории сопоставлены с химической теорией электронных смеп1еннй, рассмотренной в настоящей главе, чтобы сделать выводы о перспективах развития современной электронной теории строения и реакционной способности органических соединений. [c.155]

С возникновением квантовой механики возникла возможность подойти к этой пробле.ме количественно. Первая попытка была сделана в этом отношении Хюккелем, однако Уэланд и Полинг подвергают ее серьезной критике (см. следующую главу, стр. 315). Поэтому они ставят перед собой задачу решить ту же проблему, но без сверхупрощения ее и неправильной интерпетации результатов, как это было у Хюккеля. [c.237]

Широко применяется моделирование в исследовании химической связи. Развитие электронных представлений еще до возникновения квантовой механики раскрыло химическую связь, валентный штрих как сложное образование, состоящее из электронной пары. Структурные фомулы (модель Льюиса), где валентные электроны изображались точками, уже позволяли объяснять некоторые новые черты химической связи. Это способствовало уяснению различия между ионной и ковалентной связями, характера комплексной, координационной и водородной связей, условий поляризуемости молекул. На этой основе удалось более глубоко выяснить взаимозависимость между химическим строением и свойствами веществ, в частности таким важнейшим для химии свойством, как реакционная способность. [c.314]

Еще в 1924 г. Льюис сформулировал правило, согласно которому если число электронов в системе четное, ее полный магнитный момент равен нулю, а если нечетное, то момент равен 1,73 магнетона. Тейлор в 1926 г. качественно подтвердил вывод Льюиса для свободных радикалов, в частности на примере а-нафтилдифенилметила. После возникновения квантовой механики трактовка природы парамагнетизма несколько изменилась,— было показано (Ван-Флек, [c.222]

Заметим, наконец, что еще до возникновения квантовой механики, вложившей физическое содержание в идею суперпозиции валентных структур, само представление о мезомерии было развито исходя из интуитивных соображений для объяснения свойств органических молекул в работах Тиле [5], Ингольда [6], Арндта и Айстерта [7—9]. [c.67]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология