Дипольный момент и строение молекулы в квантовой механике

Квантовая механика и электронные представления подтвердили основное положение теории Бутлерова. Строение является коренным свойством молекулы, определяющим все другие ее свойства и особенности. Различный порядок связи и расположение в пространстве одних и тех же атомов и атомных групп (что имеет место у изомеров) связаны с изменением расстояний между ними, числовых значений длин вновь возникших связей и, естественно, с их энергией и дипольными моментами, не говоря уже об изменении в большинстве случаев вида связей между атомами. Все эти и другие величины (степень поляризуемости связей, размеры валентных углов и т. д.) характеризуют тонкое строение органических веществ, специфику строения молекулы. Это и обусловливает качественные особенности структурной и пространственной (стерео) изомерии различных видов скелета, положения, цис-, транс-изомеров, оптических изомеров. [c.182]

Представления о симметрии очень важны как в связи с теоретическим, так и экспериментальным изучением строения атомов и молекул. Основные принципы симметрии применяются в квантовой механике, спектроскопии и для определения структуры при помощи дифракции нейтронов, электронов и рентгеновских лучей. Природа дает множество примеров симметрии, и это особенно очевидно, когда молекулы исследуются в равновесных конфигурациях. Для равновесной конфигурации атомы считаются фиксированными в их средних положениях. Когда существует симметрия, некоторые расчеты упрощаются, если ее принимать во внимание. Симметрией определяется также, может ли молекула быть оптически активной или иметь дипольный момент. Отдельные молекулы в отличие от кристаллических твердых тел (гл. 19) не ограничены симметрией, которой они могут обладать. [c.407]

Учение о взаимном влиянии атомов в электронной интерпретации дало возможность лучше разобраться в реакционной способности органических веществ. Нейтронографические исследования, наряду с использованием метода радиоактивных индикаторов ( меченые атомы ) и определением дипольных моментов, позволили весьма глубоко проникнуть в строение органических веществ. Были уточнены некоторые данные классической стереохимии, измерены межатомные расстояния в органических молекулах. Квантовая механика внесла в органическую химию представления о а-П п-связях и об изменении электронной плотности в различных частях молекулы. Это в свою очередь позволило объяснить многие правила химико-органических превращений, ранее открытые эмпирическим путем, а также сделать ряд новых научных предсказаний. Важно подчеркнуть, что квантовохимические представления в большинстве случаев подтвердили выводы, к которым химики-оргапики пришли раньше на основе теории химического строения, взаимного влияния атомов и тетраэдрической модели углерода. Это обстоятельство говорит о том, что бутлербвская теория была и остается самым крупным завоеванием органической химии. [c.36]

Флавонолы представляют собой соединения несимметричного строения, спектры поглощения которых можно с удовлетворительной точностью рассчитать методами квантовой механики. Флуоресцентные свойства соединения спрогнозировать значительно сложнее, особенно в случае длинноволнового диапазона эмиссии. Здесь известно лишь, что для повышения квантового выхода следует уменьшить количество степеней свободы молекулы [7]. Увеличение дипольного момента хромофора [c.387]

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]

ДИПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ И СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ В КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ [c.258]

При помощи квантовой механики удалось подвести теоретиескую базу под эти качественные представления. Сегодня электронная структура простых молекул определяется с высокой степенью точности. Теория позволяет вычислить уровни энергии, валентные углы, длины связей, дипольные моменты и другие параметры связи. Для более сложных молекул разработаны различные приближения, весьма полезные для выяснения строения молекул, химических свойств и молекулярных спектров. [c.227]

Знание классической теории в приложении к молекулам важно по следующим причинам. Результаты квантовомеханической теории могут быть поняты глубже и полнее, если классическая теория известна. Кроме того, классическая теория позволяет качественно, а иногда и количественно правильно решать некоторые вопросы строения молекул. Далее, от классических выражений физических величин для молекул легко перейти к соответствующим квантовомеханическим операторам или сами эти выражения являются та-китми операторами. Наконец, некоторые формы выражений физических величин для молекул в классической теории и в квантовой механике формально тождественны, например выражения дипольного момента через электронную плотность и параметры, определяющие геометрию ядер. В этом и подобных случаях различие рассматриваемых теорий состоит в том, что в классической теории нет уравнений, позволяющих получить правильное выражение для электронной плотности, а в квантовой механике такие уравнения есть. [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология