Связь химическая теория Гейтлера и Лондона

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]

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]

Причина неудач была та же, что и в боровской теории атома — в невозможности классического описания движения микрочастиц, в необходимости учета корпускулярно-волнового дуализма. Именно поэтому до 1927 г., т. е. до применения методов квантовой механики к химии, не удавалось создать непротиворечивую теорию химической связи. Принципиальное рещение вопроса о природе химической связи впервые было дано на основе квантовой механики в 1927 г. Гейтлером и Лондоном, выполнившими расчет свойств молекул водорода. [c.79]

Распространяя проведенные рассуждения на другие системы, можно сказать, что химическая связь возникает в тех случаях, когда встречаются два атома, имеющие неспаренные электроны. Тогда становится возможным перекрывание электронных облаков (точнее волновых функций) неспаренных электронов, в результате которого между атомами создается зона повышенной электронной плотности, обусловливающая химическую связь. -Очевидно, если в атоме имеется п неспаренных электронов, то этот атом может образовать химические связи с п другими атомами, имеющими по одному неспаренному электрону. Поэтому, согласно теории 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 Льюиса о том, что химическая связь обусловлена парой электронов. [c.157]

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]

Это противоречие было разрешено квантовой теорией химической связи, которая, исходя из основных положений электронной теории, дала возможность объяснить на примере молекулы водорода (Гейтлер, Лондон, 1927) образование ковалентной связи и рассчитать энергию образования этой молекулы. В дальнейшем успешные расчеты были произведены и для некоторых других простейших молекул. [c.31]

Теория Льюиса, оказавшая большое влияние на дальнейшее развитие проблемы химической связи, носила односторонний и формальный характер, так как в ней не могли быть использованы представления о волновых свойствах электронов, возникшие несколько позже. Проблема химической связи получила дальнейшее развитие в работах Гейтлера, Лондона, Слейтера, Полинга, Гунда и др. [c.99]

Исследование природы химической связи и строения молекул развивалось параллельно с изучением строения атома. К началу двадцатых годов были разработаны основы электронной теории химической связи. Квантовомеханическая теория ковалентной связи развита Гейтлером и Лондоном (1927). Получили развитие учение о полярной структуре молекул и теория межмолекулярного взаимодействия. [c.23]

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]

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

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]

Метод валентных связей. Теория химической связи, в основу которой положены представления Гейтлера и Лондона, развитые в дальнейшем Л. Полингом и Дж. Слетером, названа методом валентных связей (метод ВС). Иногда ее называют также методом локализованных пар (ЛП). [c.99]

Представления Гейтлера и Лондона о механизме образования химической связи оказались чрезвычайно плодотворными и послужили основой для объяснения и приближенного расчёта связи в более сложных молекулах. Эти представления были развиты в теорию химической связи, получившую название метода валентных связей (сокращенное обозначение ВС). Значительный вклад в создание и развитие метода валентных связей был внесен Слейтером и Полингом (США). [c.160]

Вальтер Гейтлер (род. в 1904 г.) немецкий физик, известен своими работами по теории химической связи, последнее время работал в области квантовой теории излучения и космических лучей. Фриц Лондон (1900 1954) — немецкий физик, автор ряда фундаментальных работ по теории химической связи, теории межмолекулярных сил и сверхпроводимости. Ф. Лондону принадлежит идея спин-валентности. [c.100]

Выход из создавшегося тупика был открыт квантово-механической моделью валентности (1927), когда В. Гейтлер и Ф. Лондон впервые описали строение молекулы водорода с позиций квантовой механики. Основным выводом из результатов этого приближенного расчета появилась уверенность в том, что химическая связь может быть однозначно определена на основе законов квантовой механики. Дальнейшее развитие этих идей и распространение их иа многоатомные молекулы привело к созданию теории валентных, или локализованных, связей. Согласно этой теории все связи в молекуле независимы друг от друга и строго локализованы в межатомных промежутках. Каждая такая связь образована двумя электронами с антипараллельными [c.263]

Итак, на примерах молекул главным образом водородистых соединений элементов второго периода кратко изложено содержание теории МО в приближении ЛКАО, предложенного Р. Малликеном. В настоящее время эту теорию считают лучшим способом трактовки химической связи, хотя по наглядности она уступает теории ВС, основы которой заложены в работе Гейтлера и Лондона. [c.317]

Современная теория валентности и химической связи заимствовала общее направление первых двух теорий. Она развилась на основе квантово-механических расчетов, произведенных немецкими физиками Гейтлером и Лондоном (1927), строения молекулы водорода. Расчеты показали, что если спины электронов в атомах водорода параллельны, то между атомами при их сближении электронная плотность уменьшается и должны возникать силы отталкивания (рис. 21). При сближении же атомов, имеющих валентные электроны с антипараллельными спинами, электронные оболочки под влиянием обоих ядер деформируются так, что образуется единое электронное облако молекулы и между атомами возникают силы притяжения. Эти силы в молекуле [c.61]

Для описания химической связи широко используются два подхода теория молекулярных орбиталей (МО) и теория валентных связей (ВС). В развитии теории ВС особая заслуга принадлежит Гейтлеру и Лондону, Слетеру и Полингу в развитии теории МО — Малликену и Хунду. [c.51]

Представления Гейтлера и Лондона были развиты в теорию химической связи, получившую название метода валентных связей (ВС). Значительный вклад в создание и развитие этого метода был внесен Дж. Слейтером и Л. Полингом (США). Они сформулировали следующие основные постулаты этого метода [c.233]

Были попытки рассчитать суммарный эффект притяжения и отталкивания электронов и ядер, участвующих в образовании ковалентной связи, с применением классической механики, однако удовлетворительных результатов они не дали. Теория Косселя и Льюиса хорошо объясняет качественную сторону химического взаимодействия, но не дает количественных соотношений. Неудачи в построении количественной теории объяснялись тем, что учитывалась только корпускулярная природа электронов и не принимались во внимание его волновые свойства. Лишь с развитием квантовой, или волновой, механики, учитывающей и волновую природу электрона, представилось возможным количественно оформить простейшее химическое взаимодействие реакцию образования молекулы водорода из его атомов. Эту задачу выполнили в 1927 г. немецкие физики В. Гейтлер и Ф. Лондон. [c.503]

В монографии Паулинга читатель найдет современную теорию химической связи, которая пришла на смену прими-, тинным электростатическим и поляризационным представлениям. Паулингом создана теория направленных валентностей, резонанса гомеополярного и ионного состояний, резонанса валентных структур. Точка зрения Паулинга, рассматривающего химическую связь как наложение ковалентного и ионного состояний, является дальнейшим развитием квантово-механической теории валентности Гейтлера и Лондона. Вместе с тем Паулингу и его школе принадлежит большое количество существенных работ по применению физических методов исследования строения молекул и кристаллов (рентгенография кристаллов, электронография газовых молекул, магнетизм комплексов и т. д.). [c.3]

Вскоре после создания волновой механики появились две работы, положившие начало рассмотрению многоэлектронных систем. Это — работа Гейзенберга (1926 г.), посвященная атому гелия, и работа Гейтлера и Лондона (1927 г.), в которой была рассмотрена молекула водорода. Таким образом, возник новый раздел квантовой механики, а именно квантовая химия. Этот раздел стал быстро развиваться. Появились методы валентных связей и молекулярных орбит. С помощью этих методов и их различных модификаций началось теоретическое рассмотрение строения разных классов химических соединений. Особенно успешно развивалась теория молекул с сопряженными связями, которая позволила сделать ряд предсказаний, впоследствии подтвержденных опытом. [c.5]

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 1925 г. был заложен фундамент квантовой механики и с этого времени начался период интенсивного развития учения о химической связи. А в 1927 г. В. Гейтлер и Ф. Лондон, используя квантово-механическую теорию, вычислили энергию связи в молекуле водорода и равновесное расстояние атомов в ней. Это событие можно считать датой рождения нового раздела знания — квантовой химии. В процессе развития этого учения была создана квантово-механическая теория строения, объяснены направленность, причины возникновения кратных (двойных, тройных) связей и другие их особенности. Однако 1 оявились и разочарования. Оказалось невозможным дать точное решение задачи об энергии связен в молекуле более сложной, чем Н2, а приближенные методы приводили к результатам, существенно отличающимся от экспериментальных. И тем не менее стало ясно, что теоретическая химия находится на верном пути и количесгвенное решение проблемы химической связи является реальной целью будущего. [c.235]

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 5-электронов необходимо, чтобы электроны, образующие связь, обладали спином, противоположным по знаку (это отвечает принципу Паули). В таком случае говорят об антипараллельных спинах. В противоположном же случае (т. е. при париллельных спинах) связь е образуется. [c.66]

Метод валентмых свя- В 1927 г. Гейтлер и Лондон на примере образования молекулы водорода из свободных атомов впервые предложили научно обоснованную теорию химической связи. Они решили, хотя и приближенно, уравнение Шредингера для молекулы водорода, используя при этом принцип Паули. Оказалось, что образование молекулы водорода из свободных атомов может осуществиться путем обобществления обоими атомными ядрами двух электронов свободных атомов, причем оба электрона должны иметь противоположно направленные спиновые моменты. Этот вывод в дальнейшем привел к рассмотрению образования любых молекул из атомой путем обобществления двумя атомными ядрами двух электронов по одному от обоих химически связывающихся атомов. Эта обобществленная двумя атомными ядрами пара электронов осуществляет химическую связь между атомами и ее назвали связью ковалентной. В формировании этой химической связи должны принимать участие так называемые неспаренные электроны свободных атомов — электроны с одинаковыми значениями целочисленных квантовых чисел, но с противоположным по знаку спиновым квантовым числом. Таким образом,, число связей, которые может сформировать атом, равно числу его неспзренных электронов. В соответствии с этим валентнр- [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология