Электронная структура квантово-механическое объяснение

Вскоре последовали частичные ответы на эти два вопроса. Открытие спина электрона, которое сделало возможной точную формулировку принципа Паули, позволило объяснить стремление электронов к объединению в пары, а также стремление их орбит избегать друг друга в максимально возможной степени. Вскоре после этого Полинг предложил первую удовлетворительную квантово-механическую теорию направленной валентности, и, хотя в последние двадцать лет его идеи были значительно развиты, концепция гибридных атомных орбит и сейчас остается существенно важной для наших представлений. Что касается вопроса о множественности структур, то квантовой механикой было предложено заманчивое объяснение в терминах концепции резонанса. Теория резонанса основана на идее о том, что если мы имеем для молекулы набор волновых функций, каждая из которых является разумным приближением к истинной волновой функции основного состояния, то подходящим образом выбранная комбинация этих функций [c.18]

Наблюдаемые переходы видимого цвета эпоксидных композиций свидетельствуют о происходящем при облучении углублении цвета, т. е. поглощении более длинных волн (от 400 до 500 нм и выше) по мере нарастания радиационного эффекта. Изменение цвета при этом носит гиперхромный характер, т. е. усиливается одновременно с возрастанием поглощенной дозы излучения. При этом энергия возбуждения молекул должна уменьшаться, что, согласно квантово-механической теории, связано с делокализацией л-электронов в химической структуре молекул. С ростом делокализации происходит дальнейшее снижение энергии возбуждения молекул, в результате чего цвет становится еще глубже и интенсивнее. Для объяснения этого явления можно использовать некоторые выводы химической теории цветности [19]. Из них следует, что почти все окрашенные вещества содержат в качестве обязательного элемента структуры более или менее длинные цепи сопряжения простых и двойных связей (полиеновые структуры), возникновение которых обусловлено возбуждением чрезвычайно подвижных электронов. Начало изменения окраски эпоксидных композиций в соответствии с этой теорией связано с появлением цепей сопряжения достаточной длины. Дальнейшее увеличение их длины в молекулах эпоксидных композиций под облучением ведет к углублению цвета. [c.47]

Электронная теория строения и, в особенности, новейшее ее развитие на основе квантово-механического резонанса представляет собой крупный прогресс в этом направлении. Химические свойства органических веществ, которые до сих пор по преимуществу описывались, начинают получать объяснение с единой точки зрения, часто крайне простое. Теория, позволяющая глубже проникнуть в тонкое строение молекулы, дает возможность предвидеть ход химических превращений. Конечно, необходима большая осторожность в пользовании резонансными структурами и в выводах,из них. Следует постоянно опираться на исследование физических свойств соединения — дипольные и магнитные моменты, межатомные расстояния, прочность связей, спектры поглощения и т. д. При исследовании механизмов химических превращени основными опорными пунктами должны быть результаты кинетического изучения реакции. [c.87]

Особенно большой теоретический интерес вызвала проблема, связанная с объяснением исключительной устойчивости фосфонитрильных циклов. Это свойство указанных циклов явилось предметом ряда обсуждений, смысл которых сводился к тому, что структура типа VII с квантово-механических позиций может быть рассмотрена по способу, аналогичному примененному для бензольного цикла. Предпринимались попытки развить, следуя по этому пути, идею о существовании неорганических ароматических соединений . Структуру VII нельзя представить без допущения возможности возбуждения одного из Зх-электронов фосфора таким образом, чтобы в Л1-слое этого атома осуществилась бы электронная конфигурация 3s3p 3d. Если же отказаться от представлений об участии d-орбиталей в процессе образования связей, то единственным способом изображения молекулы будет ионная структура VIII [c.38]

При рассмотрении строения и свойств ряда соединений, а также некоторых биохимических процессов в предыдущих главах сделана попытка привлечь квантово-механические представления к объяснению ряда явлений и закономерностей. В частности, такой подход использован при описании пептидной связи (зависимость ее свойств от делокализации и сопряжения электронов) и вторичной структуры белка (вклад п-электронов в поддержание а-спиральной конформации) (см. гл. II), механизма действия пиридоксадевых ферментов (смещение электронной плотности в фермент-субстратном комплексе— см. гл. III), природы цис-транс-изомерных превращений ретиналя (зависимость этого явления от значений порядка связей в сопряженной системе), структуры и свойств тиаминпирофосфата (причина повышенной электронной плотности у 2-го углеродного атома тиазольного цикла) и повьппенной реакционной способности изоаллоксазина в 1-м и 10-м положениях (у них максимальны индексы свободных валентностей) (см. гл. IV), при обсуждении вопроса о сущности жизни, при изучении природы макроэргических связей (неустойчивость системы сопряжения электронов) (см. гл. V), структуры и свойств пиримидиновых и пуриновых оснований (зависимость между порядком связи и реакциями присоединения), стэкингвзаимодействий в молекулах ДНК (их изменение при контактах молекул воды с протон-донорными и про-тон-акцепторными центрами азотистых оснований) (см. гл. VI), механизма активирования молекулярного кислорода в процессе биологического окисления (см. гл. X) и некоторых других случаях. [c.482]