Распределение электронной плотности способы изображения

Существуют разные способы графического представления волновых функций. Один из способов — это изображение волновой функции в виде кривых радиального распределения электронной плотности (рис, 13,2). Чаще пользуются сферическими диаграммами, так как форму электронного облака в значительной степени определяет угловая составляющая волновой функции 0(0), Ф(ф), При построении сферических диаграмм проводят из начала координат во все стороны отрезки, пропорциональные 0(0), Ф(ф), Концы отрезков образуют поверхность, показывающую форму орбитали. Если откладывать отрезки, пропорциональные квадрату 0(0), Ф(ф), то получают изображения, представленные на рис, 13,3, [c.224]

Иногда указанная форма изображения электронного распределения излишне подробна. В таких случаях возникает естественное требование сжать имеющуюся информацию до указания зарядов, локализованных на атомах, а также данных о плотности электронов в отдельных связях. Наиболее распространенным способом вычисления атомных зарядов по волновой функции МО ЛКАО, бесспорно, является анализ заселенностей по Малликену [20], который лучше всего проиллюстрировать на примере двухцентровой одноэлектронной (или двухэлектронной) системы. В этом случае для нормированной молекулярной орбитали ф можно записать [c.308]

Применяются и другие способы изображения распределения электронной плотности относительно ядра, например с помощью [c.13]

Способы изображения распределения электронной плотности в молекулах [c.129]

Оба способа изображения распределения электронной плотности в молекуле анилина показывают, что отри нательный заряд сосредоточивается в орто- и Л(3/7(а-положениях, а это значит, что именно там создаются благоприятные условия для электрофильного замещения. [c.125]

При сопоставлении таких картин с классическими представлениями о химических связях между определенными парами атомов в частице возникает следующая альтернатива. Либо, оставляя содержание представления о химической связи таким по смыслу, каким оно было в классической теории, отображающим только парные взаимодействия атомов,— рассматривать его как ограниченное, пригодное для описания только тех частиц, где картина распределения электронной плотности имеет максимальные значения, расположенные приблизительно на отрезках прямых, соединяющих некоторые пары ядер , и непригодное для отображения строения других частиц (или других состояний частиц), где такой простой картины нет. Либо необходимо обобщить представление классической теории о химической связи, не связывать его с попарными взаимодействиями атомов, ввести представление о возможности химической связи сразу между группой атомов (трех, четырех и т. д.), причем такой химической связи , которая не может быть представлена как совокупность попарных взаимодействий. В этом последнем случае пришлось бы выработать новые способы изображения химического строения таких частиц с помощью формул строения, так как язык классических формул химического строения позволяет отображать только попарные взаимодействия атомов (с помощью черточек между символами соответствующей пары атомов). [c.124]

Вопрос о способах наглядного схематического изображения строения молекул органических соединений с отображением не только относительного расположения атомных ядер, но и распределения электронной плотности в зависимости от различного влияния атомов и атомных групп на состояние молекулы является одним из самых трудных вопросов органической химии. До настоящего времени этот вопрос окончательно не разработан. [c.155]

Представления Ингольла о мезомерии вошли как составная часть в теорию резонанса, разработанную в 1928—1938 гг. Л. Полингом. Согласно Полингу, молекулу можно описать как быстро флуктуирующую между двумя электронными формулами (резонирующими структурами) и приобретающую стабильность большую, чем любая из этих формул, благодаря резонансной энергии этой флуктуации. В настоящее время теория резонанса (концепция мезомерии — резонанса) трактуется как способ качественного описания распределения электронной плотности в молекулах органических соединений с сопряженными связями. Это распределение электронной плотности по связям и атомам изображают при помощи нескольких классических структурных формул (канонических структур, или резонансных граничных структур). Реальная молекула рассматривается как резонансный гибрид , в котором распределение электронной плотности является промежуточным между распределением электронной плотности в резонансных граничных структурах. Например, бензол может быть изображен пятью резонансными структурами [c.31]

В настоящее время наиболее распространены три способа изображения распределения электронной плотности в молекулах. [c.129]

Наконец, третий возможный способ изображения распределения электронной плотности в сопряженных алифатических системах и ароматических молекулах заключается в применении пунктирных линий для отражения выравненности связей, например [c.132]

Лизоцим состоит из 129 аминокислот. Приведенным выше способом исследователи сумели отчетливо определить местоположение 114 аминокислот. Положение остальных аминокислотных остатков было установлено на основании предположений, сделанных при изучении распределения электронной плотности, которое показывало лишь часть боковых цепей для каждой из этих аминокислот. Лизоцим содержит три участка, имеющих форму спирали, каждый из которых включает около 10 аминокислотных остатков. Имеются в виду участки, содержащие аминокислотные остатки 5— 15, 24—34 и 88—96. Детали структуры видны на пространственной модели молекулы лизоцима, изображенной на рис. 10.11. [c.242]

Если наблюдаемый материал слишком толст для того, чтобы через него могли проходить электроны, необходимо получить из него тонкий срез. Для этого материал должен быть достаточно жестким. Жесткость достигается с помощью процесса, называемого заливкой, который заключается в постепенном замещении воды в образце органическим мономером (например, метилмет-акрилатом), который при полимеризации дает твердый материал. После затвердевания считается, что полимерный блок содержит неразрушенный образец, который затем разрезают с помощью ультрамикротома на слои толщиной от 500 до 1000 А. Эти срезы затем окрашивают (иногда окрашивание проводят перед заливкой), выдерживая их в растворах солей молибдена, вольфрама, свинца или урана, либо в парах тетраокиси осмия. (Термином окрашивание обозначается процесс введения атомов тяжелого металла с помощью химической реакции или в результате образования комплексов с некоторыми компонентами образца для увеличения электронной плотности.) Таким способом атомы тяжелых металлов вводятся в белки, а также в другие макромолекулы и агрегаты, создавая тем самым в образце участки с высокой электронной плотностью. Окрашенные препараты дают прекрасные картины (рис. 3-4) со множеством важных деталей, которые интерпретируются по распределению атомов металлов, т. е. по функциональным группам, с которыми способен реагировать конкретный окрашивающий агент. Следует иметь в виду, что при этом могут возникнуть артефакты. Например, при включении осмия с обратной стороны толстой мембраны на изображении получаются две черные линии, разделенные неокрашенным пространством, что может привести к ошибочному заключению [c.67]

В основе этих двух способов изображения органических молекул лежит реальное явление если электронная плотность в молекуле может быть распределена несколькими способами, то все эти способы будут осуш,ествляться, так как перераспределение ведет к выигрышу энергии, к стабилизации молекулы. В таком случае ни одно из возможных частных распределений электронной плотности не может отвечать реальной молекуле. Ей может соответствовать только некая гибридная формула, отражающая все возможности с различными долями вероятности, или набор граничных формул, отражающий все или по крайней мере главные из возможных способов распределения электронной плотности. Использование нескольких граничных формул особенно необходимо, когда два или несколько способов распределения электронной плотности не отличаются или мало отличаются по энергии. С этим мы встретимся при рассмотрении химии ароматических соединений. [c.47]

СПОСОБЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ В МОЛЕКУЛАХ [c.106]

Второй возможный способ изображения распределения электронной плотности в молекулах заключается в том, что выписываются несколько возможных классических структурных формул для данной молекулы (между этими структурами ставятся обоюдоострые стрелки) при этом принимается, что истинное строение молекулы является промежуточным, гибридным между этими предельными структурами и описывается их совокупностью, например [c.106]

В настоящее время последний из трех рассмотренных способов изображения распределения электронной плотности, несмотря на некоторую его необычность, быстро приобретает широкое распространение. [c.108]

Одной из наиболее важных проблем химии является выяснение механизма образования и способы изображения связи между атомами в молекуле. В настоящей главе Вы получите представление о ковалентной и ионной связи, познакомитесь с диаграммами, характеризующими распределение электронной плотности в молекуле. Эти диаграммы позволят Вам одновременно предвидеть форму самой молекулы. Например, Вы сможете предсказать, что молекула аммиака имеет форму пирамиды, тогда как молекула формальдегида линейна. Вы увидите, что в молекуле Н2О связи находятся под углом друг к другу, а молекула СО2 линейна. Важно заметить, что развиваемые в данной главе представления являются упрощением теории молекулярных орбита-лей, рассматриваемой более подробно в четвертой главе. [c.35]

Молекулы, распределение электронной плотности в которых не может быть достаточно удовлетворительно отражено какой-либо одной классической структурной формулой, автор обычно изображает, как это принято в теории резонанса. Однако такое написание следует понимать лишь как способ изображения предельных формул молекул, истинное строение которых представляет собой нечто среднее. [c.6]

При рассмотрении взаимного влияния атомов в молекуле, а также строения молекул, связи в которых значительно отличаются от двухцентровых двухэлектронных связей, мы сталкиваемся с необходимостью более точного и детального изображения строения органической молекулы, чем это можно сделать При ло-мощи классических структурных формул. Для описания распределения электронной плотности в молекуле органического соединения в советской литературе наиболее часто используются представления и символика метода электронных смещений, когда перераспределение электронной плотности изображается при помощи стрелок и дробных зарядов на атомах. Наряду с этим методом в зарубежной научной литературе широко применяется символика, основанная на концепции электронного резонанса, введенной в органическую химию Л. Полингом. Фактически как метод электронного резонанса, так и метод электронных смещений не являются самостоятельными теориями, а представляют собой только различные способы описания распределения электронной плотности в молекуле в рамках единой электронной теории строения органических соединений. [c.25]

Эти формулы представляют собой граничные структуры, которыми изображается мезомерное состояние молекулы анилина. Его можно изобразить и одной формулой (см. выше формулу справа). Оба способа изображения распределения электронной плотности [c.293]

Графически распределение вероятности нахождения электрона обычно показывают как распределение множества точек (рис. 16, б). В таком случае говорят об электронном облаке. Плотность электронного облака, как видно, в различных местах является различной. На рисунке сплошной линией обведены границы электронного облака. Другими словами, эта линия проведена через точки, в которых вероятность нахождения электрона имеет одну и ту же величину, мало отличающуюся от нуля. На рисунке обычно показывают только границы электронных облаков, без обозначения их плотности с помощью точек. Такой способ изображения электронных облаков в дальнейшем применяется и в настоящей книге. [c.80]

Ко второй группе существующих способов изображения молекул можно отнести способы, основная установка которых заключается в том, что соединение должно быть по возможности изображено формулой, непосредственно отображающей распределение электронной плотности по связям, и что смещение электронов, происходящее при взаимодействии с реагентом, должно быть показано другим условным обозначениём. [c.158]

Для описания распределения электронной плотности в молеклме с помощью структурных формул используют два приема. Либо обычные структурные формулы дополняют стрелками (прямыми и изогнутыми), отображающими направление и способ смещения электронной плотности ( мезомерные формулы), либо для одного и того же вещества используют несколько структурных формул, ото-бряжйгоших крайние (граничные) смещения электронной плотности. Действительное распределение электронной плотности будет в этом случае промежуточным между граничными структурами. Изображение одной молекулы несколькими формулами не означает, что эта молекула существует в виде нескольких электронных изомеров все граничные структуры относятся к одной молекуле. [c.47]

Многоструктурный способ изображения распределения электронной плотности в молекулах в большинстве случаев мало удобен сравнительно с другими предложенными. Так, например, формула (I) фенолят-аниона представляла бы в соответствии с этим способом комбинацию из пяти предельных структур [c.107]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология