Молекулярная структура, понятие

Таким образом, эта траектория не зависит от времени частицы остаются в положениях, отвечающих локальному минимуму, с постоянной полной классической энергией Еол ". Так в классической теории колебаний молекул [102] проявляется существование тривиального решения секу-лярных уравнений. Ясно, что эта классическая траектория с наименьшей энергией представляет собой классическое основное состояние системы в окрестности -го минимума. На языке классической механики расположение ядер, отвечающее локальному минимуму на гиперповерхности потенциальной энергии, естественно назвать равновесной конфигурацией. Соответствующее геометрическое представление этого расположения определяет молекулярную структуру— понятие, на котором (иногда неявно) основано большинство наших представлений о физико-химических свойствах вещества. [c.47]

Понятие о молекулярной структуре возникло более ста лет тому назад. Но до сих пор не утихает полемика по поводу того, что же следует понимать под структурой молекулы и, вообще, сколько у нее структур. Ниже мы коснемся этой важной и трудной темы подробнее. [c.104]

Первый шаг на пути к квантовомеханическому аналогу классического понятия молекулярной структуры состоит в отделении поступательного (трансляционного) и вращательного движений молекулы как целого от внутримолекулярных движений. Это осуществляется посредством перехода от неподвижной (лабораторной) системы координат к координатам центра тяжести молекулярной системы и к относительным координатам . Не останавливаясь на математической стороне дела, заметим, что отделение поступательного движения приводит к радиально-неоднородному распределению электронной и ядерной плотности в молекуле, а отделение вращения обусловливает угловую неоднородность этого распределения. [c.107]

Итак, понятие молекулярной структуры далеко не однозначно и включает в себя и топологическое понимание структуры, восходящее к А. М. Бутлерову, и электронную структуру соединения, и его ядерную структуру. [c.123]

Ранее отмечалось, что современные деэмульгаторы являются смесями компонентов с различными молекулярными массами и молекулярной структурой. Каждый из этих компонентов, очевидно, обладает собственным коэффициентом диффузии. Поэтому понятие коэффициента диффузии, которым мы пользуемся в нашей модели, следует рассматривать только как некоторое среднее значение коэффициентов диффузии отдельных компонентов. [c.67]

Обобщением этих и других свойств молекулы является понятие ее структуры. Структура молекулы складывается из молекулярной и электронной структур. Молекулярная структура включает типы и порядок расположения атомов молекулы в пространстве, длины связей и углы между ними, короче говоря, координаты всех атомов молекулы. Свойства молекулы и ее способность вступать в химическое взаимодействие с другими молекулами [реакционная способность) зависят не только от прочности химических связей в молекуле, но в значительной мере и от ее пространственного строения. Раздел химии, изучающий геометрическую структуру молекул, их пространственное строение, называется стереохимией. [c.97]

Приведенные понятия опираются на представления о молекулярной структуре вещества, что соответствует современным взглядам. Однако эти определения не являются термодинамическими, так как классическая термодинамика не использует каких-либо сведений о строении вещества и вводит иные, формальные понятия теплоты, работы и внутренней энергии. С ними мы познакомимся в дальнейшем. [c.61]

Значение топологического подхода к опр< делению понятия молекулярной структуры состоит главным образом в том, что он подвел под это важнейшее понятие химии строгое физическое обоснование, внеся важное дополнение к его трактовке в рамках представлений о ППЭ. [c.176]

Химическое превращение происходит во времени, понятие о котором отсутствует в термодинамике. В основе химических реакций лежат физические процессы перемещения атомов — переходов от одной молекулярной структуры к другой, изменения электронных состояний взаимодействующих частиц. Не менее важным, чем определение принципиальной осуществимости химического превращения, является вопрос о скорости такого превращения и его механизме (под которым понимается установление пути перехода [c.196]

Таким образом, современная химия — это не только химия микрочастиц (атомов, молекул, ионов, радикалов и т. п.), но и химия макротел. При этом органические макротела характеризуются молекулярной структурой, а большинство неорганических — не имеют молекулярной структуры. В последнем случае макротела состоят либо из атомов одного и того же химического элемента (простое вещество), либо из атомов разных элементов (химическое соединение). Признание немолекулярной формы существования твердого вещества приводит к необходимости пересмотра некоторых положений химической атомистики, модернизации основных законов и понятий, справедливых для пневматической (газовой) химии. [c.9]

Химия твердых неорганических веществ установила, что важнейшие свойства этих тел также зависят от их химического строения. Само понятие химического стр(зения применимо не только к молекулам, но и к веществам, не имеющим молекулярной структуры. Это и правильно, поскольку более широкое понятие химического строения включает в себя структуру, т. е. внутреннее строение вещества. А структурой обладает любое вещество независимо от того, образуют составляющие атомы дискретные молекулы или нет. Не случайно поэтому учение о химическом строении пронизывает такие современные разделы неорганической химии, как химия координационных соединений, химия неорганических полимеров, химия полупроводников и др. [c.12]

Для соединений переменного состава, не имеющих молекулярной структуры, вместо молекулярной массы целесообразно ввести понятие формульной массы. Формульная масса равна сумме атомных масс, входящих в данное соединение элементов, умноженных [c.23]

Подавляющее большинство неорганических веществ в условиях комнатной температуры и атмосферного давления — твердые вещества с немолекулярной структурой. Поэтому на первый взгляд может показаться, что теория химического строения Бутлерова неприменима для типичных неорганических соединений. На самом же деле такой вывод является преждевременным. Дело в том, что основная идея Бутлерова о взаимосвязи между химическим строением и свойствами остается в силе и для веществ, не имеющих молекулярной структуры. Только для последних вместо химического строения вводится понятие кристаллохимического строения, [c.20]

К веществам с атомной и ионной структурой понятие молекулы как наименьшей частицы вещества не применимо, поскольку в кристаллах таких веществ выделить молекулу в качестве отдельной структурной частицы нельзя любой взятый атомный или ионный кристалл представляет собой гигантскую молекулу. Поэтому в применении к таким веществам часто используется термин формульная масса вместо молекулярная масса (гл. I). [c.81]

Рассмотрим теперь применимость предлагаемой математической модели для определения углеводородного состава узких нефтяных фракций и распределения их по фракциям нефтей. Надо отметить, что по отношению к нефтяным системам, представляющим непрерывные углеводородные смеси, термин идентификация не применим в буквальном смысле этого понятия, Под этим термином следует понимать установление тождественности по молекулярной структуре узкой нефтяной фракции и гипотетического гибридного углеводорода. Это означает определение степени различия по молекулярной структуре узких нефтяных фракций от соответствующего им по температурам кипения и плотностям н-алканов. [c.65]

Авторы возвращают читателя к проблеме определения таких краеугольных понятий химической науки, как молекулярная структура, изомерия, конформация, конфигурация, углубляя их содержание и систематизируя на основе топологии и теории графов. Нако- [c.6]

Имеется чрезвычайно большое количество эмпирических данных, свидетельствующих о том, что многие свойства, особенно в сопряженных 7г-электронных системах, являются в первую очередь следствиями схемы связности атомов в молекуле, а более тонкие количественные характеристики молекулярной геометрии играют лишь второстепенную роль. На этом основано большинство применений теории графов для изучения молекулярной структуры, а также использование таких простых физических моделей, как теория молекулярных орбиталей Хюккеля . Это также побудило нас рассмотреть применение топологических понятий к анализу молекулярной структуры. [c.11]

Существует достоверное соответствие между первичными концепциями, лежащими в основе понятия молекулярной структуры, и топологическими элементами молекулярного зарядового распределения. Такое соответствие приводит к теории молекулярной структуры, основанной на свойствах зарядового распределения — свойстве молекулярной системы, определяемом экспериментально. Теория связана с квантовой механикой она показывает, что атомы, определяемые с помощью такого соответствия, представляют собой класс открытых квантовых подсистем с однозначным набором свойств, определяемых с помощью вариационного метода. Ранее был дан обзор как топологических [1], так и квантовомеханических [2] аспектов теории. Настоящая статья является обзором топологического анализа плотности заряда, приводящего к теории структуры и структурной устойчивости молекулярных систем . [c.56]

Топологическая модель гиперповерхностей потенциальной энергии приводит к некоторым упрощениям практических квантовохимических расчетов. Эта модель образует строгую квантовохимическую основу для топологического определения молекулярной структуры и механизма реакции. Графы пересечения топологических открытых множеств многообразия, заменяющие понятие традиционного пространства ядерных конфигураций, приводят к глобальной квантовохимической модели реакционной системы, причем такая схема может быть использована для планирования синтеза с помощью ЭВМ. [c.91]

Понятия последовательности цепей и перечисления цепей были описаны ранее [17]. Для ациклических структур подсчет числа цепей является таким же, как и подсчет числа соседей, находящихся на различном удалении, и может быть осуществлен при рассмотрении молекулярной структуры. Например, рассмотрим [c.224]

Можно показать, что различные понятия молекулярной структуры карбокатионов соответствуют введению особых предварительных предположений, которые вырезают булевы подрешетки из реакционной решетки. [c.445]

Дается систематический обзор современных результатов по дисперсионному — обычному и запаздывающему — взаимодействию в капиллярных системах. В качестве исходного для микроскопической теории используется представление о молекулярной природе капиллярных систем и о межмолекулярных силах. Последовательное молекулярно-статистическое описание капиллярных систем строится на большом каноническом ансамбле Г иббса. Для этого используется метод производящего функционала, позволяющий компактно и замкнуто вывести необходимые общие соотношения статистической механики. Решение основополагающей проблемы о влиянии среды на взаимодействие молекулярных объектов достигается как строгий результат исследования коллективных явлений в системах многих молекул. Этот результат формулируется в виде принципа взаимодействия на языке фундаментальных физических понятий, отражающих роль среды как посредника взаимодействия. С единой точки зрения принципа взаимодействия рассматривается широкий круг самых различных по своим масштабам ключевых задач теории капиллярных систем. Сюда относятся молекулярные корреляции в капиллярных системах молекулярная структура плоских, слабо и сильно искривленных поверхностных слоев взаимодействие макроскопических частиц. Используемые в принципе взаимодействия понятия реализуются в этих задачах как сжимаемости и адсорбции. Они и являются параметрами описания коллективных явлений, обусловленных влиянием среды. Особо рассматривается построение парного эффективного межмолекулярного потенциала по данным о рассеянии рентгеновских лучей. На протяжении всей статьи проводится сопоставление с альтернативным макроскопическим подходом, в котором вещество рассматривается не как состоящее из молекул, а как континуум, описываемый макроскопической характеристикой — диэлектрической проницаемостью. Это сопоставление касается не только расклинивающего давления пленки, на примере которого была первоначально сформулирована макроскопическая теория, но и большинства других результатов по дисперсионному взаимодействию [c.163]

В самом деле, что заставляет теоретиков, занимающихся изучением строения молекул, немало сил тратить на обсуждение проблем локализации молекулярных орбиталей, выбора оптимального анализа заселенностей и т. д. Ведь в принципе расчет можно провести, используя делокализованные (канонические) молекулярные орбитали, или х<е ограничиться одноцентровым базисом, в результате чего при стандартном анализе заселенностей вся электронная плотность окажется отнесенной к одному атому молекулы. Однако в обоих случаях результаты расчетов не удается интерпретировать в рамках традиционных химических представлений, т. е. в терминах химических связей, неподеленных электронных пар и т. д. И дело не только в необходимости учета старых, давно известных фактов типа аддитивности и трансферабель-ности многих молекулярных свойств, дело еще в стремлении согласовать квантовомеханическое описание с определенным исторически сложившимся стилем химического мышления. Но мы слишком забежали вперед, вернемся к нашей теме и посмотрим, как в квантовой химии рождается понятие молекулярной структуры. [c.106]

Орбитали 0,, 02 воплощают идею о взаимодействии каждого валентного электрона в атоме бериллия с соответствующим ls-электроном в атоме водорода. Выбор угла а и был продиктован этими соображениями. При этом оказьшается, что локализованные на связях Ве—Н молекулярные орбитали со,, 02 представляют собой линейную комбинацию s—p гибридизованных атомных орбиталей бериллия и ls-вол-новых функций атома водорода. Такая конструкция МО напоминает соответствующее выражение (4.23) для LiH. На этом примере можно проследить возникновение понятия о валентном состоянии атома в пределах заданной молекулярной структуры. Первоначально это понятие было введено в квантовую химию в качестве априорного предполагалось, что проигрыш в энергии, связанный с возбуждением 2s 2р атома бериллия, будет в дальнейшем скомпенсирован вьшгрышем в энергии при формировании в данном примере двух химических связей Ве-Н. Отметим, что замена в определителе Слейтера орбиталей 2og, 1а их линейной комбинацией со,, 602 является вполне корректным преобразованием, переход же от со,, СО2 к со,, С02 представляет собой уже некоторую аппроксимацию. В литературе подробно изложено построение sp -и sp -гибридизованных орбиталей см. [9], [12], [20]. [c.229]

Простое определение молекулярной структуры многоатомных молекул. Понятие молекулярной структуры лежит в основе современного учения о строении молеку.п. Молекулярная структура определяется равновесной конфигурацией пространственного расположения ядер атомов, образующих молекулу. Эта конфигурация сложной молекулы в принципе может быть рассчитана по методу МО. Существует ряд приближенных моделей и методов, которые используются для систематического анализа накопленных экспериментальных данных и оценки геол1етрических конфигураций молекул. В определенных пределах они часто позволяют ие только дать разумное объяснение наб.лю-даемых геометрических конфигураций молеку.п. но на основе установленных закономерностей и корреляций правильно предсказывать геометрию молеку.п без длительных и трудоемких квантовохимическнх расчетов. Одним из таких [c.133]

При рассмотрении молекулярных структур с помощью теории групп классифицируют атомные орбитали по симметрии, что позво ляет указать орбитали, взаимодействующие между собой с образо ванием МО. Это сильно облегчает качественное рассмотрение элек тронного строения молекул, а при количественном его анализе су щественно упрощает вычисления. Описание операций симметрии определение понятий группа симметрии и умножение операто ров сделано в 2.1. [c.169]

Введение представления о поверхности потенциальной энергии позволяет подойти к вопросу о квантово-механическом определении молекулярной структуры. Обычно понятие молекулярной структуры относят к точке конфигурационного пространства в минимуме ППЭ, однако такое отнесение не вполне строгое, так как в результате непрерывных внутренних колебаний (следствие принципа неопределенности) ядерная конфигурация молекулы постоянно деформирована по отношению к точке минимума ППЭ. Такие деформации могут быть значительны для стереохимически нежадтких молекул и ионов. Они могут быть велики и на начальных участках химической реакции, когда в обычной сложившейся в химии терминологии исходная структура еще не разрушена. Из изложенного ясно, что геометрическое определение молекулярной структуры не исчерпывает содержания этого понятия. [c.173]

Подавляющее большинство неорганических веществ в условиях, комнатной температуры и атмосферного давления — твердые вещества с немолекулярной структурой. Для них твердое состояние, наиболее устойчиво и энергетически выгодно. Поэтому для превращения их в жидкость или пар необходимо затратить энергию (теплоты плавления и испарения). У таких веществ молекулы (например, молекулы Na в парах), по существу, представляют собой возбужденное состоя)ше вещества, с большим запасом внутренней энергии. В то же время химия должна в первую очередь заниматься изучением устойчивого нормального состояния вещества. В твердых неорганических веществах, как правило, отсутствуют молекулы. Поэтому на первый взгляд может показаться, что теория химического строения Бутлерова неприменима для типичных неорганических соединений. На самом же деле такой вывод является преждевременным. Дело в том, что основная идея Бутлерова о взаимозависимости между химическим строением и свойствами остается в силе и для веществ, не имеющих молекулярной структуры. Только для последних вместо химического строения вводится понятие крпсталлохимического строения. [c.26]

Для соединений переменного состава, не имеющих молекулярной структуры, вместо молекулярной массы целесообразно ввести понятие формульной лшссы. Формульная масса равна сумме атомных масс входящих в данное соединение элементов, умноженных на фактические стехиометрические индексы в химичэ-ской формуле соединения. К примеру, формульная масса оксида титана (- -2) состава Т10о,82 равна 47,9 -Ь 16,00-0,82 = 61,02, Для молекулярных структур формульная масса вещества совпадает с его молекулярной массой, [c.18]

Разработана теория молекулярной структуры, показывающая, что понятия атомов и связей могут быть строго определены исходя из топологических свойств распределения заряда в молекулярной системе, которое можно определить на основании экспериментальных данных. Как следствие этих определений в свою очередь получено определение структуры и сформулирована предсказательная теория структурной устойчивости. Эта теория связана с квантовой механикой она показывает, что определенные таким образом атомы представляют собой класс открытых квантовых подсистем с однозначным набором свойств, определяемых вариационным методом. Определение структуры связывает данную структуру с открытой окрестностью наиболее вероятной ядерной геометрии и устраняет необходимость прибегать к приближению Борна — Оппенгей-мера для подтверждения или объяснения структуры молекулярной системы. Определяя все возможные структуры для данной системы, теория показывает, что изменение структуры должно быть резким и скачкообразным процессом, который можно описать в рамках математической теории динамических систем и их устойчивостей. [c.54]

Действительно, в органической xимиli почти отсутствует канонический антураж строгой науки в виде математического аппарата, описывающего ее основные закономерности. По такому признаку органическая химия определенно не тянет на точную наутсу, Однако такое рассуждение носит явно поверхностный, дилетантский характер. Дело в том, что органическая химия оперирует весьма специфическими и очень сложными объектами, для которых количественные характеристики носят скорее второстепенный характер (самое кардинальное понятие органической химии — молекулярная структура — принципиально качественное описание объекта). Можно поэтому утверждать, что органическая (да и, наверное, вся фундаментальная) химия — наука, по природе своей качественная. Напомним в связи с этим, что самый футщамен-тальный закон химии — Периодический закон — всего лишь качественное обобщение. [c.548]

В рамках А. п. считается, что электроны молекулы, рассматриваемые в поле фиксированных в своих мгновенных положениях ядер, могут находиться в иеск. состояниях, каждому из к-рых отвечает энергия E R), где п-номер состояния. Ядра же находятся в создаваемом электронами поле, усредненном по всем положениям электронов и имеющем потенциал E (R). Ф-ции E (R) представляют собой многомерные поверхности потенциальной энергии (в случае двухатомных молекул-потенциальные кривые), что позволяет связать их минимумы с равновесными геом. конфигурациями ядер и описывать молекулярную структуру с помощью таких понятий, как длины связей, валентные углы и т.п. седловые точки на пов-сти потенциальной энергии соответствуют переходным состояниям (см. Активированного комплекса теория). [c.35]

Свободный молекулярный ноток. Перенос тепла от тела к потоку разреженного газа в состоянии МаксвеллоБСкого равновесия может быть рассчитан полностью, сходя нз фундаментальных понятий кинетической теории газов Л. 179—180]. Результаты могут быть выражены как функция числа степеней свободы j молекулы или отношения теплоемкостей у, которые непосредственно относятся к /, так что результаты всегда становятся общими, пока рассматривается молекулярная структура газа. [c.362]

Мезомерия, резонанс н сопряжение. Как мезомерия , так и резонанс относятся к квантовомехаш1ческому понятию, которое заключается в том, что молекулярная структура стабилизируется за счет вкладов нескольких гипотетических стационарных состояний путем минимизации полной энергии системы [9]. Термин мезомерия был предложен Ингольдом [134] в 1933 г. для описания смешения электро- [c.162]