Лондона химический

После объяснения на основе квантовой механики природы химической связи в молекуле водорода были предприняты многочисленные попытки, с одной стороны, улучшить метод Гайтлера — Лондона, а с другой,— распространить его на другие, более сложные молекулы, что привело в итоге к созданию метода валентных связей ВС), [c.158]

Разность энергии активированного комплекса и средней энергии исходных молекул и есть энергия активации. Ее природа была объяснена Лондоном (1928 г.) на основе метода валентных связей. Энергетический барьер создается в результате взаимного отталкивания химически не соединенных атомов (см. разд. 2.5). Следует подчеркнуть, что переходное состояние благодаря максимальной энергии (см. ниже) является неустойчивым, поэтому оно не может быть отождествлено с химическим соединением в обычном смысле слова (к нему неприменимы в полной мере такие понятия, как валентные углы, межатомные расстояния п т. д.). Состав и строение активированных комплексов известны только для немногих наиболее детально изученных реакций. [c.220]

Исследование природы химической связи и строения молекул развивалось параллельно с изучением строения атома. К началу двадцатых годов были разработаны основы электронной теории химической связи (Льюис, Коссель, Борн). Квантово-механическая теория ковалентной связи развита Гейтлером и Лондоном (1927). Тогда же получили развитие учение о полярной структуре молекул и теория межмолекулярного взаимодействия. [c.19]

Количественная теория химической связи развивается в настоящее время на основе выводов и методов квантовой механики. Теория ковалентной связи, предложенная Гейтлером и Лондоном (1927) первоначально для описания молекулы Нг, при дальнейшем развитии получила распространение и на другие случаи ковалентной связи. Она описывает ковалентную связь, рассматривая состояние электронов данной электронной пары с помощью уравнений волновой функции Шредингера. Такое рассмотрение получило название метода валентных схем (ВС) или метода локализованных электронных пар. Можно показать, что при образовании связи с помощью -электронов необходимо, чтобы электро- [c.66]

Современная теория химической связи, теория строения молекул и кристаллов базируется на квантовой механике молекулы как й атомы, построены из ядер и электронов, и теория химической связи должна учитывать корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц. До применения методов квантовой механики к химии не удавалось создать непротиворечивую теорию химической связи. Ее фундамент был заложен в 1927 г. Гейтлером и Лондоном. Выполнив на основе квантовой механики расчет свойств молекулы водорода, они показали, что природа химической связи электрическая, никаких особых сил химического взаимодействия помимо электрических не существует. Действующие в молекуле между ядрами и электронами гравитационные и магнитные силы пренебрежимо малы по сравнению с электрическими. [c.51]

Учитывая грубость использованного приближения для волновой функции, результаты надо считать вполне удовлетворительными. Значение этой работы чрезвычайно велико. Во-первых, Гейтлер и Лондон показали, что уравнение Шредингера справедливо не только для атома, но и для молекулы, т. е. является фундаментальным. Во-вторых, было показано, что химическая связь имеет электрическую природу, поскольку в уравнении Шредингера в качестве потенциальной энергии рассматривалась только энергия электростатического взаимодействия ядер и электронов [см. уравнение (16.7)], а результаты расчета вполне согласуются с опытом. [c.55]

ВС-метод. В методе валентных связей результаты работы Гейтлера и Лондона обобщены и распространены на многоатомные молекулы. Поэтому характерные особенности двухэлектронной связи в молекуле На перенесены на связи в многоатомных молекулах типа СН4 и др. Принимается, что каждая связь осуществляется парой электронов с антипараллельными спинами, локализованной (сосредоточенной) между двумя определенными атомами. При этом атомные орбитали двух электронов перекрываются. Представление о локализованной паре электронов является квантовомеханическим аналогом более ранней идеи Льюиса о связи как о паре электронов, общей двум атомам. Уже на заре теории химического строения возникло и широко используется химиками по сей день понятие валентности атома. Каждому атому в соединении приписывалось определенное целое число единиц сродства к другим атомам. Это число и называлось валентностью. [c.56]

Как правило, чем больше расстояние от места происшествия, тем меньше сведений об аварии сообщается. Это и понятно, так как в газетах, где публикуются и внутренние, и международные новости, всегда много материала и место на страницах ценится высоко. Государственная граница - еще более сильное препятствие, чем расстояние. Так, большая часть Франции, Северной Италии, Западной Германии, Швейцарии, часть Дании и все Нидерланды ближе к Лондону, чем Северная Шотландия, однако никто не настаивает, чтобы эти страны использовали информацию Национальной печати Великобритании так, как это делает Шотландия. Что же касается исследователя основных химических опасностей, то для него место действия не имеет значения. [c.34]

Первоначально образуется этилсерная кислота, а затем из нее получаются этиловый спирт и вода. В то время вопрос о получении синтетического этилового спирта не стоял так остро, как сейчас, да и технология химического производства была еще на невысоком уровне. Поэтому синтез спирта не получил тогда практического применения. На Всемирной выставке в Лондоне в 1862 г. демонстрировался как достижение 1 л этилового спирта, полученный из этилена коксового газа с помощью серной кислоты. [c.327]

В процессе адсорбции молекулы газа осаждаются на поверхности твердого тела точно так же, как и при конденсации, а затем удерживаются на ней физическими силами притяжения (силы Лондона— Ван-дер-Ваальса) либо химическими силами (хемосорбция) — в зависимости от химической природы молекулы и поверхности. В некоторых системах могут существовать оба вида адсорбции или промежуточные состояния. [c.156]

Исследование природы химической связи и строения молекул развивалось параллельно с изучение. строения атома. К началу двадцатых годов текущего столетия Косселем и Льюисом были разработаны основы электронной теории химической связи. Гейтлером и Лондоном (1927) была развита квантовомеханическая теория химической связи. Тогда же получили развитие учение о полярной структуре молекул и теория межмолекулярного взаимодействия. Основываясь на крупнейших открытиях физики в области строения атомов и используя теоретические методы квантовой механики и статистической физики, а также новые экспериментальные методы, такие как рентгеновский анализ, спектроскопия, масс-спектроскопия, магнитные методы, метод меченых атомов и другие, физики и физи-ко-химики добились больших успехов в изучении строения молекул и кристаллов и в познании природы химической связи и законов, управляющих ею. [c.8]

Для описания химической связи наиболее широко используются два подхода метод молекулярных орбиталей (МО) и метод валентных связей (ВС). В развитии метода ВС особая заслуга принадлежит В. Гейтлеру и Ф. Лондону, Д. Слетеру и Л. Полингу, в развитии метода МО — Р. Малликену и Ф. Хунду. [c.44]

Достоинства химической чистки признаны уже давно. Еще в 1862 году англичанин Томас Лав из Лондона писал в своей книге Красильщик и чистильщик Он (т. е. камфен) очищает всякого рода шелковые ткани, если, конечно, они не очень грязны, причем так, что никому в голову не придет, что они для этого были смочены надлежащая чистка требует их обработки в одном, двух, [c.5]

Водородная связь занимает по своему характеру и энергии промежуточное положение между сильными химическими силами и сравнительно слабыми силами Дебая и Лондона. [c.193]

Теория валентных связей. Теория ВС, созданная в основном трудами В. Гейтлера и Ф. Лондона, исходит из того, что единичную химическую связь образуют два электрона с противоположными спинами, принадлежащие двум атомам. При этом происходит перекрывание волновых функций электронов, между атомами возникает зона со значительной электронной плотностью, что приводит к уменьшению потенциальной энергии системы, т. е. к образованию связи. Образованная химическая связь двухцентровая, двухэлектронная, обозначается в структурных формулах соединений черточкой и называется ковалентной. [c.230]

Август Вильгельм Гофман (1818—1892) родился в Гиссене, был учеником Либиха преподавал сначала в Бонне в качестве приват-доцента, затем в Лондоне (Химический колледж, Горная школа) с 1864 г. преподавал снова в Бонне, а в 1865 г. стал преемником Митчерлиха на его кафедре в Берлинском университете. Способности Гофмана ярко проявляются не только в оригинальных исследованиях, по так ке в преподавании и в организаторской деятельности. В 1867 г. он основал Немецкое химическое общество . Его эксперимептальпые исследования посвящены главным образом азот- и фосфорсодержащим органическим соединениям и алкалоидам. Работы Гофмана по анилину и его производным оказали большое влияние па развитие промышленности искусственных органических красителей в Германии. Гофман написал Введение в современную химию и Воспоминания химика из Берлинского прошлого (1882) [c.349]

В. Гарди. Высказанная им, по ассоциации с известными работами Ленг-мюра, гипотеза ориентации молекул на поверхности твердой фазы нашла исчерпывающие экспериментальные подтверждения в рептгено-и электронографических, а также электрометрических исследованиях ряда ученых (Е. Мюллер, И. Трийа, П. И. Лукирский и А. В. Иоффе и др.). На основе этих работ в науке более 30 лет существует идеальная схема структуры и механизма скольжения граничных смазочных слоев в виде пресловутой колоды карт . Указанная схема, качественно объясняя механизм граничного скольжения, не дает, однако, никаких сведений о втором фундаментальном свойстве смазочных слоев — чрезвычайно высокой их механической прочности иа сжатие (раздавливание, вытеснение). Неясной оставалась и природа сил, определяющих указанные свойства этих слоев. Автором было показано [1], что в определении механических свойств граничных слоев участвует ряд категорий сил ориентационные Дебая, дисперсионные Лондона, химические (в случае хемисорбции) и ковалентные тетраэдрической алмазоподобной структуры метиленовых цепей. [c.119]

В то время (40-е годы прошлого века) в Великобритании было немного известных химиков-органиков, и работавший у Либиха (см. гл. 6) Август Вильгельм Гофман (1812—1892) был приглашен в Лондон из Германии. Спустя несколько лет Гофман взял к себе в качестве помош,ника совсем еще юного Уильяма Генри Перкина (1838—1907). В то время Гофман исследовал химические вещества, получаемые из каменноугольного дегтя (густой черной жидкости, образующейся при нагревании каменного угля без доступа воздуха). Однажды Гофман в присутствии Перкина начал рассуждать вслух о возможности синтеза хинина — ценного лекарственного средства против малярии — из каменноугольного дегтя. Рхли 5ы синтез хинина удался, Европа избавилась бы от зависимости от поставщиков хинина, привозивших его из далеких тропиков. [c.123]

Одним из затруднений в применении теорий Слетера и РРК является использование классической модели молекулы [9]. Первая квантовомехани-чеСкая формулировка проблемы химических реакций была сделана Лондоном [10], который использовал очень грубое приближение для математического решения проблемы [И]. Гольден и др. [12] провели более строгое вычисление, [c.218]

Самые ранние попытки создания таких методов расчета энергий активации были предприняты Лондоном [110], и они приводили к чрезвычайно приближенным результатам. Последующие попытки Вилларса [111], Эйринга [112] и Эйринга и Поляни [113] улучшить точность метода с помощью исполь- чования эмпирических приемов не были плодотворными, и успех работы будет зависеть от развития техники квантовомеханических расчетов. Отоцаи [114] высказал предположение, что длина связи между атомами в молекуле, претерпевающей химическое превращение, определяется точкой перегиба на кривой потенциальной энергии для двухатомной молекулы. Вместе с дополнительными предположениями о конфигурациях комплекса (не очень отличающихся от допущений метода Эйринга) это позволяет вычислить 1нергии активации для трех- и четырехатомных систем результаты, полученные по этому методу, находятся в несколько лучшем согласии с экспериментальными данными. [c.279]

В результате Гейтлер и Лондон получили уравнения, позволяющие иайти зависимость потенциальной энергии Е системы, состоящей из двух атомов водорода, от расстояния г между ядрами эшх атомов. Г1ри этом оказалось, что результаты расчета зависят от того, одинаковы или нротикопо-ложны по знаку спины взаимодействующих электронов. При совпадающем направлении спинов (рис. 26, кривая а) сближение атомов приводит к непрерывному возрастанию энергии системы. В этом случае для сближения атомов требуется затрата энергии, так что такой процесс оказывается энергетически невыгодным и химическая связь между атомами ие возникает. При противоположно направленных спинах (рис. 26, кривая б) сближение атомов до некоторого расстояния го сопровождается уменьшением энергии системы. При г = система обладает наименьшей потенциальной энергией, т. е. находится в наиболее устойчивом состоянии дальнейшее сближение атомов вновь приводит к возрастанию энергии. Но это и означает, что в случае противоположно направленных спинов атомных электронов образуется молекула На — устойчивая система из двух атомов водорода, находящихся на определенном расстоянии друг от друга. [c.120]

Полученные Гейтлером и Лондоном (и впоследствии уточнен- ные другими исследователями) расчетные значения межъядерного расстояния и знергии связи в молекуле водорода оказались близки к экспериментально найденным величинам. Это означало, что нри ближения, использованные Гейтлером и Лондоном при решении уравнения Шредингера, не вносят суии стеенных ошибок и могун считаться оправданными. Таким образом, исследование Гейтлера и Лондона позволяло сделать вывод, то химическая связь в молекуле водорода осуществляется путем образования пары электронов с противоположно направленными спинами, принадлежащей обоим атомамДПроцесс спаривания электронов при образовании моле кулы водорода может быть изображен следующей схемой [c.121]

Представления о механизме образования химической связи, развитые Гейтлером и Лондоном на примере молекулы водорода, были распространены и на более сложные молекулы. Ра нработаи-ная 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 химическон связи и не потерял своего значения до настоящего времени. [c.121]

В третье издание моей Системы химии , вышедшее в 1807 г., я включил краткое описание теории г-на Дальтона и таким образом познакомил с ней химический мир... Эти факты постепенно привлекли внимание хими-. ков к взглядам г-на Дальтона. Однако некоторые из наших наиболее известных химиков очень неприязненно отнеслись к атомистической теории. Наиболее видным из них был сэр Гемфри Дэви. Осенью 1807 г. я имел с ним долгую беседу в Королевском институте в Лондоне, но не смог убедить его в правоте новой гипотезы. Несколькими днями позже мы обедали с ним в клубе Королевского общества, в Стрэнде. Там же находился и д-р Волластон. После обеда все члены клуба покинули столовую, за исключением д-ра Волластона, г-на Дэви и меня. Мы остались за чаем и просидели там около полутора часов, все время беседуя об атомистической теории. Д-р Волластон и я были ее последователями и пытались убедить Дэви в его неправоте, однако он не только не дал себя переубедить, но ушел еще более предубежденным против этой теории. Вскоре Дэви встретил г-на Дэвида Джилберта, бывшего президента Королевского общества, и развлекал его карикатурным описанием атомистической теории, которую он представил в столь смехотворном свете, что г-н Джилберт был поражен тем, как здравомыслящий человек и ученый может интересоваться подобным нагромождением бессмыслиц... (Волластону в конце концов удалось убедить Джилберта в правоте атомистической теории после того, как он привел большое число химических доказательств.) [c.165]

Важность этого представления для теории химической связи трудно переоценить. Не случайно поэтому, немецкие ученые В. Гайтлер и Ф. ЛондОн свою известную статью 1927 г. Взаимодействие нейтральных атомов и гомеополярная связь с точки зрения квантовой механики , с которой берет начало современная квантовая химия, начали словами Взаимодействие между нейтральными атомами до сих пор представляло большие трудности для теоретического рассмотрения. Развитие квантовой механики дало для разработки этой проблемы совершенно новую точку зрения прежде всего в новой модели распределение заряда полностью отлично от модели Бора, что уже влечет за собой совершенно новое соотношение сил (Кгаиезр1е1) между нейтральными атомами . [c.142]

Опираясь на математический аппарат квантовой механики и на ее физические представления, Гайтле-ру и Лондону удалось решить проблему, стоявшую перед естествознанием в течение многих вековг в чём причина химического связывания (илц агрегирования, или сродства, или связи и т. д. — в разное время терминология была различной) Какова физическая ре альность, стоящая за символикой валентных штрихов классической химии [c.143]

Впоследствии в своих работах по квантовой химии Лондон, пожалуй, первым отметил методологическое значение создания теории химической связи. Он указал, в частности, что задача квантовой химии состоит не только в том, чтобы определить, достаточно ли полны наши знания, чтобы разгадать смысл правил, найденных химиками полуэмпирическим путем, подвести под эти правила более глубокое теоретическое основание, установить их пределы и по возможности построить также количественную теорию , но и в том, чтобы выяснить, достаточны ли вообще те ггринципы описания природы, которые применялись до сих пор при исследованиях атомов, не проявляются ли в химических действиях совершенно новые силы, которые никакими математическими ухищрениями не удается вывести из известных допущений . [c.156]

Спаривание спинов, таким образом, оказывается лишь своего рода мнемоническим правилом или, по выражению Ван Флека, синдикатором образования химической связи в рамках модели Гайтлера — Лондона, но не объяснением природы этого явления. [c.158]

Расчет Гейтлера и Лондона дал количественное объяснение химической связи иа основе квантовой механики. Он показал, что если электроны атомов водорода обладают противоположно направленными спинами, то при сближении атомов происходит значительное уменьшение энергии системы — возникает химическая связь. Образование химической связи обусловлено тем, что при наличии у электронов антипараллельных спинов стано1зится возможным передвижение электронов около обоих ядер, которое иногда не вполне удачно называют обменом электронов . Движение электронов около обоих ядер приводит к значительному увеличению плотности электронного облака в пространстве между ядрами, которое стягивает положительно заряженные ядра. Притяжение уменьшает потенциальную энергию электронов, а следовательно, и потенциальную энергию системы — возникает химическая связь . Следовательно, образование химической связи объясняется понижением потенциальной энергии электронов, обусловленным увеличением плотности электронного облака в пространстве между ядрами. [c.79]

Валентность элементов на основании представлений Гейтлера и Лондона. Гейтлером и Лондоном было рассмотрено также взаимодействие двух атомов Не. В этой системе невозможно об-разваиие химической связи, так как здесь имеются две пары электронов с одинаковыми спинами. [c.81]

Тогда становится возможным перекрывание электронных облаков (точнее волновых функций) неспареиных электронов, в результата которого между атомами создается зона повышенной электроиной плотности, обусловливающая химическую связь. Очевидно, если в атоме имеется п неспареиных электронов, то этот атом может образовать химические связи с м, другими атомами, имеющими по одному иеспареииому электрону. Поэтому, согласно представлениям Гейтлера и Лондона, валентность элемента равна числу неспаренных электронов, которые имеются в его атоме. Таким образом, квантовомеханические расчеты Гейтлера и Лондона дали теоретическое обоснование предположению о том, что химическая связь обусловлена парой электронов. [c.81]

Представления Гейтлера и Лондона о механизме образования химической связи оказались чрезвычайно плодотворными и послужили основой для объяснення и приближенного расчета связи в более сложных молекулах. Эти представления легли в основу теории химической связи, получившую название метода валентных связей (сокращенное обозначение ВС). Значительный вклад в [c.83]

Как показали Гейтлер и Лондон, электронная плотность в области между ядрами в молекуле Нг оказывается выше, чем простое наложение электронной плотности атомов. Эта повышенная плотность электронного заряда между ядрами удерживает их вместе, поскольку пребывание двух электронов в поле двух ядер энергетически выгоднее нахождения каждого из них в поле одного ядра. Пара электронов, ставшая общей двум ядрам, обусловливает химическую связь в молекуле. Так как функция (18.1) симметричная, то из принципа Паули следует, что образование молекулы На с такой функцией возможно только, если спины электронов антипараллельны. Полная волновая функция Фмол будет при этом антисимметричной по отношению к перестановке координат электронов. [c.55]

Метод валентных связей. Представления об образовании молекулы водорода, развитые Гейтлером и Лондоном, были распространены и на более сложные молекулы. На этой основе возникла теория образования химических связей, которая получила название метода валентных связей. Этот метод основан на представлении о том, что атомы в молекуле удерживаются посредством одной или нескольких электронных пар, причем эти связи тем прочнее, чем в большей степени перекрываются электронные облака взаимодействуюших атомов. Обычно большая степень перекрывания электронных облаков наблюдается на прямой, соединяющей центры атомов. Комбинации двухэлектронных двухцентровых связей, которые отражают электронную структуру молекулы, называют валентными схема.ии. [c.47]

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]

В структуре волновой функщш (4.33) отражена идея метода Гайтлера --Лондона о формировании химической связи между атомами путем спаривания спинов валентных электронов. [c.230]

Избирательность неподвижной жидкой фазы определяется силами взаимодействия между молекулами растворенного компонента и жидкой фазы. Согласно предыдущему эти силы можно разделить (как и в случае ГАХ) на четыре типа 1) силы между постоянными диполями анализируемого вещества и жидкой фазы (ориентационный эффект Кезома) 2) силы между постоянными диполями растворенного вещества и индуцированными диполями неподвижной фазы (индукционный эффект Дебая) 3) силы, действующие между неполярными молекулами растворенного вещества и неполярными молекулами неподвижной жидкой фазы (дисперсионный эффект Лондона) 4) специфические и- химические силы взаимодействия (водородная, донорно-акцепторная и другие виды связи). Поэтому выбор жидкой фазы производят в основном в зависимости от поляр ности жидкой фазы. Различия в удерживаемых объемах на жидких фазах различной полярности могут быть объяснены результатом взаимодействия сил, упомянутых выше. [c.110]