Электрон заряд волновая механика

Роль электростатического притяжения при образовании ионной связи, как в газообразном Na+ b, была выяснена еще до развития квантовой механики, однако природа ковалентной связи не была установлена. Квантовомеханическое объяснение ковалентной связи по существу состоит в том, что волновая природа электрона приводит к образованию электронного заряда в области между ядрами. [c.427]

Гипотеза о том, что агрегирующим фактором, вызывающим ожижение паров, являются силы притяжения, действующие внутри жидкости, впервые была высказана Юнгом и Лапласом. Она получила развитие главным образом на физической основе в работах Ван-дер-Ваальса и его школы и долго не пользовалась признанием со стороны химиков. Однако рост наших знаний в области строения атома и молекулы и развитие волновой механики приводят к все более ясному пониманию природы межмолекулярных сип и механизма их действия. Они являются, несомненно, результатом существования силовых полей вокруг поверхности молекулы, которые обусловлены наличием электронных структур атомов, входящих в ее состав. Хотя нормальная молекула всегда электрически нейтральна, ибо заключенные в ней положительные и отрицательные заряды равны по величине, но распределены эти заряды неравномерно. Отрицательные электроны мы представляем себе движущимися снаружи атома в ряде концентрических слоев, положительные лте заряды концентрируются в ядре. Такая структура не может не отразиться на распределении силовых полей, существующих за пределами самой молекулы. Другими словами, несмотря на то, что молекула в целом электрически нейтральна, заряды на поверхности ее могут быть локализованы в разных точках. Для ясности можно воспользоваться простой аналогией. Два магнита с одинаковой силой полюсов расположены, как показано на рис. 4, так, что в общем достигается полная нейтрали- [c.20]

Если [1 (а)Р йх оказывается равным, например, 0,01, то этот результат можно интерпретировать тремя различными способами. Во-первых, если было бы возможно получить очень большое число моментальных снимков электрона (рассматриваемого, как малая частица), то оказалось бы, что именно в одном из ста таких снимков электрон находится между а и а + йх). Во-вторых, можно сказать, что электрон проводит между а и (а + йх) одну сотую часть всего времени. В-третьих, можно полностью отказаться от представления об электроне, как о частице, и рассматривать его размазанным в виде непрерывного электрического заряда переменной плотности, причем 1 % полного заряда находится между а и (а + йх). Во многих отношениях последняя интерпретация предпочтительнее по сравнению с первыми двумя, поскольку при этом нет искушения представлять себе электрон как маленький шарик, находящийся в быстром движении. Такая идея не строго справедлива, так как волновая механика дает картину распределения вероятности для электрона, но ничего не говорит о том, как эта картина возникает. На рис. 5 приведена типичная кривая вероятности [график зависимости[ф (л )] от х], которая может быть найдена для электрона, ограниченного в своем движении одной линией. [c.22]

Строение атома водорода с точки зрения волновой механики. Предположим, что атом водорода состоит из ядра с зарядом Е и электрона с зарядом —е. Как и на стр. 107, вначале не будем обращать внимания на то, что в этом случае Е=е, поскольку полученные результаты можно будет тогда распространить на атомы с более высокими зарядами ядер. Если электрон находится на расстоянии г от ядра, то, как ранее было пока- [c.120]

Квантово-механическое объяснение гомеополярной связи. Образование гетерополярных соединений без дополнительных объяснений становится понятным с точки зрения теории Косселя, так как сила притяжения противоположно заряженных атомов обусловливается непосредственно законом Кулона. Напротив, не вполне ясно, как атомы, не имеющие, согласно теории Льюиса, противоположных зарядов, могут прочно соединяться путем совместного обладания электронами. Лишь с использованием представлений волновой механики (квантовой механики) стало возможным удовлетворительно объяснить, как такие не имеющие противоположных зарядов атомы в определенных, случаях могут образовывать прочные связи, в основе которых лежат кулоновские силы. [c.155]

Поляризация ионов. Ионная связь возникает между атомами элементов с сильно различающейся электроотрицательностью, которые в результате электронных переходов превращаются в противоположно заряженные ионы (см. разд. 2.4). Отклонение от чисто ионной связи можно рассматривать как результат электростатического воздействия ионов друг на друга, считая их деформируемыми системами, состоящими из положительных (ядра) и отрицательных (электроны) зарядов. В этой электростатической модели ионной связи не учитывается изменение кинетической энергии электронов и их волновые свойства, определяемые закономерностями квантовой механики. Такой подход к рассмотрению ионной связи интенсивно разрабатывался в 20-30 годы, и хотя он является очень приближенным, однако часто приводит к качественно правильным выводам и до сих пор полезен. Кратко рассмотрим основные положения электростатического подхода к объяснению ионной связи. [c.118]

С появлением квантовой механики возникло представление о непрерывном характере распределения электронного заряда в атомах, молекулах и твердых телах, что коренным образом отличало новую квантовую теорию, построенную в 1925-1926 гг., от старой теории Н. Бора (1913 г.). Вероятностная интерпретация волновой функции уточнила это представление, показав, что фактически речь идет о непрерывном (за исключением особых точек) распределении плотности вероятности пространственной локализации электрона. [c.153]

Исходя из модели жестких шаров с зарядом в центре, нельзя объяснить на базе закона Кулона, почему с переходом от большего катиона к меньшему, с прекращением касания катиона с аниона.ми, координационная сфера становится неустойчивой — ведь в этой схеме электронные оболочки катиона и аниона осуществляют только отталкивание, которое будет меньше в случае меньшего катиона. Физическая картина, которой отвечает вывод Магнуса, вытекает, собственно, лишь из волновой. механики, согласно которой электронные обо.почки могут осуществлять силы связи. [c.294]

Исходя из модели жестких шаров с зарядом в центре, нельзя объяснить на базе закона Кулона, почему с переходом от большего катиона к меньшему с прекращением касания катиона с анионами координационная сфера становится неустойчивой — ведь в этой схеме электронные оболочки катиона и аниона осуществляют только отталкивание, которое будет меньше в случае меньшего катиона (рис. IV. 19). Физическая картина, которой отвечает вывод Магнуса, вытекает, собственно, лишь из волновой механики, согласно которой электронные оболочки могут осуществлять силы связи. И все же направление Магнуса—Гольдшмидта, стремившееся охарактеризовать устойчивость структуры ионных кристаллов как функцию соотношения Гк Гд, привлекало исследователей в течение четверти века. Как известно, за это время опубликованы таблицы кристаллохимических ионных радиусов Гольдшмидта (эмпирические), Полинга ( теоретические ). За- [c.341]

Квантово-механическое объяснение гомеополярной связи. Образование гетерополярных соединений без дополнительных объяснений становится понятным с точки зрения теории Косселя, так как сила притяжения противоположно заряженных атомов обусловливается непосредственно законом Кулона. Напротив, не вполне ясно, как атомы, не имеющие согласно теории Льюиса, противоположных зарядов, могут прочно соединяться путем совместного обладания электронами. Лишь с использованием представлений волновой механики (квантовой механики) стало возможным удовлетворительно [c.139]

Волновая механика в 1925 г. дала полное и законченное решение задачи об устойчивости изолированного атома. Из волновой механики непосредственно следует, что система, состоящая из точечного ядра с зарядом е и окружающих его Z электронов с зарядом (—ё), не может обладать энергией связи, большей чем Z Ry, где Ку = те (2й. ). Итак, в 1925 г. физики облегченно вздохнули и сочли проблему устойчивости решенной. [c.18]

Во многих случаях более удобно рассматривать электрон не как дискретную частицу, а как единицу отрицательного заряда, распределенного в виде облака вокруг ядра. В атоме электронные облака имеют различную конфигурацию в зависимости от их углового распределения и характера радиального изменения электронной плотности. Наилучший метод расчета распределения электронного облака состоит в том, что электрон представляется в виде трехмерной волны и для анализа сил взаимодействия между электроном и ядром используются математические методы волновой механики. [c.37]

Волновая механика атома водорода. Уравнение Шредингера может быть решено точно для атома водорода. Потенциальная энергия электрона в поле ядра равна V = —(где е — заряд электрона г — расстояние от ядра). [c.496]

В связи с уменьшением числа часов, отводимых на чтение лекции по химии, возникла необходимость пересмотра материала лекций в сторону его сокращения. По программе тема Строение атома должна быть обязательно раскрыта, и на это приходится отводить не более чем полторы лекции. Целесообразно начать лекцию о составе атома, какие частицы входящего образуют, их зарядах, массах, когда они открыты и кем. Затем напомнить студентам о модели атома Резерфорда. Особенную трудность вызывает необходимость очень кратко и в то же время доходчиво изложить основные положения квантовой механики. При изложении вопроса о двойственной природе объектов микромира достаточно привести уравнение Де-Бройля (без вывода) и обсудить его, привести примеры, экспериментально доказывающие волновые свойства потока электронов. Рассказать, что О положении электрона в атоме можно судить только с точки зрения теории вероятности. Дать квантовомеханическую модель электрона как облака отрицательного электричества, имеющего определенную форму и размеры, рассказать, что означает понятие орбиталь . [c.170]

В 1926 г Э. Шредингер (1887—1961), исходя из представления о наличии волновых свойств у электрона, показал, что движение электрона может быть описано с помощью волновой функции. Электрон следует рассматривать как размытое распределение отрицательного заряда в виде электронного облака . Согласно квантовой механике вероятность нахождения электрона далеко от ядра очень мала, хотя и существует. Поэтому можно говорить об определенной области, за пределами которой этой вероятностью можно пренебречь. [c.34]

Следовательно, для разных электронов, которые описывались бы разными функциями, вероятности находиться в выбранном элементе объема т были бы различны. Это противоречит общему выводу квантовой механики, изложенному выше и основанному на фундаментальном свойстве антисимметрии волновой функции системы по отношению к перестановке пространственных и спиновых координат любой пары электронов. Таким образом, нет внутренних электронов атома и внешних его электронов, электрический заряд в каждом элементе объема как вблизи ядра, так и вдали от ядра создается в равной мере каждым из электронов атома. [c.59]

Методы квантовой механики ПОЗВОЛЯЮТ рассчитать все физические константы, характеризующие свойства веществ, исходя из четырех фундаментальных величин заряда ё и массы т электрона, постоянной Планка А и массы ядер атомов, которые образуют соединение. При одинаковых условиях из одних и тех же частиц всегда образуется одно и то же вещество именно с такой, а не иной структурой, поскольку каждому состоянию электронной волновой функции отвечает строго определенная пространственная конфигурация. Атомы удерживаются в определенном порядке химическими связями — силами квантовомеханического взаимодействия. Причем при образовании любой комбинации атомов наиболее вероятной является та, которая соответствует минимуму энергии. [c.19]

С появлением квантовой механики возникло пред-ста 5ление о непрерывном характере распределения электронного заряда в атомах, молекулах и твердых телах, что коренным образом отличало новую квантовую теорию, построенную в 1925—1926 гг., от старой теории Н, Бора (1913 г.). Вероятностная интерпретация волновой функции уточнила это представление, показав, что фактически речь идет о непрерывном [c.142]

Отсюда следует, что разность 2—1 пропорциональна V. Это соотношение было выведено Бором и независимо найдено как эмпирическое Мозли. Измерения 2 по величине V и использование заряда ядра в качестве атомного номера элемента сразу устранили три упомянутые выше противоречия периодическому закону. Заряд ядра Аг (18) оказался меньше на единицу, чем у К (19), и т. д. Раскрытие физического смысла периодического закона принадлежит Н. Бору, который показал, что он является следствием волновой природы вещества и свойств частиц (электронов), отражаемых принципом Паули. Волновая механика представляет для электронов квантовые состояния, которые занимаются в соответствии с принципом Паули. [c.314]

Следует подчеркнуть, что волновая механика отнюдь не исключает корпускулярную трактовку явлений. Более того, сами ее уравнения основаны иа представленшг об электроне как о точечном заряде, а не зарядовом облаке. К волновому и корпускулярному описанию следует относиться как к равноправным и дополняющим друг друга точкам зрения на один и тот же объективный процесс (Бор п). [c.74]

Волновая механика предложила более удовлетворительное объяснение строения молекулы воды. Известно, что, когда атом кислорода (15 2 2р ) соединяется с двумя атомами водорода (14 ), два из 2р-электронов образуют вместе с 15-электронами атомов водорода две одновалентные связи. При этом остаются два несиаренных 2/5-электрона. По Вервею [39], волновые функции этих двух электронов показывают увеличение концентрации отрицательного электричества в двух направлениях иод прямым углом к плоскости расположения ядер НОН. Вследствие этого распределение зарядов в молекуле воды близко к тетраэдрическому, причем в двух углах находятся положительные заряды, а в двух других — отрицательные . [c.425]

О структурных особенностях электрона говорить почти невозможно. Описание поведения электрона можно дать только в рамках волновой механики, которая указывает лишь область его наиболее вероятного нахождения. При этом можно определить среднюю скорость его движения в этой области. Она оказывается огромной. Так, например, электрон атома водорода имеет среднюю скорость 2-10" слсредней скорости облет пространства, где он может находиться, занимает время порядка 10 сек. Поэтому удобно ввести модельное представление об облаке размазанного заряда электрона, окружающего ядро. Форма этого облака определяется орбиталями, которые волновая механика определяет вполне точно. [c.165]

Современная волновая механика отказывается от предстанле-ния об электроне, как о неизменном шарообразном элементарном заряде и от представления о его орбите, как о пути движения такого шарика. Однако и волновая механика представляет себе атом, как совокупность положительных и отрицательных зарядов. Очевидно, что и состоящую из атомов молекулу также следует себе представлять как совокупность положительных и отрицательных зарядов. [c.169]

Взятые вместе опыты по фотоэлектрическому эффекту и атомным спектрам, принцип неопределенности и обнаружение волновой природы электронов продемонстрировали полную непригодность классической механики для описания поведения электронов. Тогда был предложен совершенно новый способ рассмотрения таких частиц — квантовая, или волновая механика. В 1927 г. Шрёдингер постулировал уравнение (так называемое волновое уравнение), полностью описывающ,ее систему, для которой оно составлено. Уравнение Шредингера представляет собой дифференциальное уравнение в частных производных от ЗЛ/ переменных, которыми являются три координаты, определяющие положение каждой из N частиц, составляющих систему. Полная энергия системы в этом уравнении, так же как и ее потенциальная энергия, появляется как функция от электрических зарядов и координат положения. Само волновое уравнение и его решения (волновые функции системы) имеют такую же математическую форму, как уравнения и функции, описывающие обычное волновое движение. Возможные решения уравнения несут в себе всю мыслимую информацию о системе. Эти решения интерпретируются, как функции распределения вероятности. Уравнение Шредингера применимо к любой системе частиц, но здесь рассматривается только его использование для электронов. [c.21]

Электроны как фактор связи. Если электрон достаточно близок к двум положительным ядрам, чтобы одновременно притягиваться к обоим, он связывает два ядра. Поскольку связующая сила больше, чем отталкивание электрона от других соседних электронов, постольку итоговый эффект — это образование связи. Вследствие того что электроны могут образовывать нары без возникновения больших сил отталкивания, то, очевидно, два электрона образуют более прочную связь, чем один. Таков случай молекулы водорода, в которой двухэлектронная связь удерживает два протона на приблизительно постоянном расстоянии друг от друга. Однако волновая механика констатирует, что такая электронная пара не может быть локализована между двумя ядрами. На деле эти электроны пребывают большую часть времени в кансулообразном объеме пространства между обоими ядрами и вокруг них. Электроны могут быть также описаны как облака отрицательного заряда. В молекуле водорода облако плотно между двумя протонами и вблизи них, но диффузно оно проникает и на большее расстояние. Связь (электронную пару) принято изображать черточкой такое изображение ни в каком смысле не может быть портретным. На рис. 5.1 даны три способа изображения молекулы водорода. [c.100]

Большинство соединений углерода, прежде всего углеводороды и их производные, обладают ярко выраженным характером гомеополярных соединений. Поэтому теорию Косселя можно применить к ним только с существенные ограв)шениями. Однако, если учесть, что и у так называемых гомеополярных соединенйй в общем на одной составной части скапливается больше положительных Нарядов, а на другой больше отрицательных зарядов, то, теорию Косселя можно принять за основу при объяснении образования этих соединений. Например, образование метана СН4 можно тогда объяснить на основании допущения, что атом С вследствие его стремления принять электронную конфигурацию инертного газа. заряжается четырьмя отрицательными зарядами, отнимая у четырех атомов водорода их электроны, и затем свявы-вает электростатически положительные водородные ядра. (Благодаря малым размерам ядра водорода при этом проникают через внешнюю электронную оболочку внутрь атома.) Учитывая свойства соединений, эти представления следует, конечно, ограничивать, по крайней мере в том смысле, что электроны не полностью отнимаются у атомов водорода и что вследствие этого составные части соединения сцеплены не только за счет противоположных зарядов, но здесь проявляются еще и другие силы (резонансные силы в смысле волновой механики), которые способствуют тому, что в этом слз чае при образовании нечисто гетерополярного (соответственно гомеополярного) соединения выделяется больше энергии, чем при образовании чисто гетерополярных соединений, которых прежде всего следовало бы ожидать на основании представлений Косселя. То же можно сказать относительно образования силана 31Н4, а Также водородных соединений других элементов группы. [c.451]

Однако довольно быстро было обнаружено, что плотнейшей упаковкой электронов, отвечающей идеальной схеме заполнения оболочек, характеризуются лишь элементы первого и второго периодов. В дальнейшем осуществляется более рыхлая застройка оболочки. В третьем периоде остается незаполненной Зй-подоболочка (она заполняется в четвертом периоде), в четвертом Ad и 4f- е т. д. Это явление обусловлено энергетической выгодностью благородногазовых электронных структур, которые возникают преждевременно в ущерб, последовательному заполнению оболочек электронами. Иа основе первоначальной модели атома, которую предложил Н. Бор, невозможно было предсказать, начиная с какого атомного номера происходит заполнение той или иной электронной оболочки. Но тем не менее, исходя из общих соображений. Бор еще в 1923 г. [570] расшифровал электронные структуры большей части элементов и Ьысказал предположение, что в седьмом периоде, по аналогии с заполнением 4f-o6o-лочки в шестом периоде, должна происходить застройка 5/-оболочки. При этом Бор сделал существенное заключение, которое сводится к тому, что в определенной области значений заряда ядра энергии связи Ы- и 5/-электронов будут иметь гораздо более близкие величины, чем энергии связи Ъй- и 4/-электронов у лантаноидов. Как и в случае лантаноидов, вопрос о начале второго редкоземельного семейства вызвал длительную дискуссию. Различные авторы пытались теоретически, с помощью методов волновой механики подсчитать величину заряда ядра Z, при которой должен появиться первый 5/-электрои. Такие вычисления носят приближенный характер, и полученные значения Z у разных авторов колеблются от 91 до 96. Результаты этих расчетов приведены в хронологическом порядке в табл. 3.69. [c.387]

Сущность процесса ионизации могла быть понята лишь после того, как возникла теория атома, рисующего последний в виде какой-то положительной части и электронов. В своём развитии теория атома прошла ряд ступеней. Лорд Кельвин и Дж. Дж. Томсон предполагали, что электроны расположены внутри объёма, занятого положительным зарядом, и не уточняли число электронов в атоме. Рёзерфорд экспериментально доказал, что положительный заряд сосредоточен в так называемом ядре атома, имеющем очень малые размеры, но заключающем в себе почти всю массу атома. Бор уточнил картину атома Рёзерфорда, введя представление об определённых дискретных орбитах, которые электроны могут описывать вокруг ядра. Современная теория, пользующаяся представлениями и математическим аппаратом волновой механики, отказалась от конкретных орбит теории Бора, но удержала положение, что каждый электрон в атоме может обладать только совершенно определённой величиной энергии и определённой величиной момента количества движения, и заменила представление об орбитах Бора пр дставлением о дискретных энергетических уровнях электрона в атоме. [c.193]

С этим вопросом безусловно связана проблема морфологических аспектов . Это видно уже из выражения, чтр химическая связь в гесном смысле слова наблюдается тогда, когда внутри атомов находятся электроны с одинаковым главным и побочным квантовым числом и с одинаковым магнитным квантовым числом при противоположно направленных спинах, если эти электроны спарены. Для возможностей связи имеют зн ачение еще эффекты поляризации, оказываемые друг на друга различно заряженными частицами, 1фичем При этом необходимо учитывать не только жесткое распределение зарядов, но и заряды, способные к перемещению и возмущению с коротким периодом. Поляризуемость, которая также должна быть рассчитана методами квантовой или волновой механики, играет особенно большую роль при так называемых ван-дер-ваальсовских силах связи, чаще признаваемых физическими силами. [c.176]

СКИХ уровней, энергии которых могут быть определены при детальном анализе атомных спектров. Отсюда следует, что в волновой модели атома должны быть квантованные энергетические уровни, точно так же как в атомных моделях, построенных по экспериментальным данным. В волновой механике квантованное энергетическое состояние называют собственным значением. Итак, для каждой собственной функции существует соответствующее собственное значение. Интерпретация этого термина довольно сложна. Она основана на аналогии со светом (имеющим также волновую природу), интенсивность которого в данной точке пропорциональна квадрату амплитуды световой волны в этой точке. Аналогично интенсивность электронной волны пропорциональна г з . Однако эта идея сама по себе дает довольно мало информации, и поэтому приходится прибегать к одному из двух следующих способов ее интерпретации. Согласно первому из них, предполагается, что электрон движется вокруг ядра по пути, который не обязательно имеет сферическую симметрию. В этом случае 1)3 представляет собой величину, характеризующую зависящее от времени распределение отрицательного заряда вокруг ядра. Эту динамическую модель электрона довольно трудно себе представить, и она может быть заменена на эквивалентную статическую модель электрона в виде облака отрицательного заряда, распределенного (не обязательно сферически) вокруг ядра, причем плотность заряда в любой элементарной ячейке пространства dxdydz) будет пропорциональна йх йу йг). Эквивалентность этих двух моделей становится очевидной, если представить себе, что ноло-/кения движущегося электрона будут отмечаться точками в пространстве в течение значительного промежутка времени. Плотность точек на этом графике будет выглядеть как облако статического заряда. Согласно второй интерпретации 113 (использование которой более оправдано именно в этой интерпретации, поскольку в ней не принимается, что электрон размазан в пространстве), электрон рассматривается как частица и вероятность его наблюдения в любой точке в канадый момент пропорциональна величине я)) для этой точки. Обе интерпретации полезны. В последней отражен принцип неопределенности Гейзенберга, согласно которому невозможно точно описать и местонахождение электрона в атоме и его энергию (или момент) в одно и то же время. Так, если точно известна энергия уровня, на котором находится электрон, то нельзя проследить его точную орбиту (подобную предложенной Бором). Вместо этого для данного энергетического уровня существует атомная орбиталь несколько размытой формы, определяемой значением вероятности для всех ее точек. Такая орбиталь, обычно обозначаемая как АО, принимает определенную форму, лишь если пренебречь теми ее областями, где вероятность нахождения электрона очень мала. С другой стороны, интерпретация по типу модели облака заряда является несравненно более полезной при наглядном изобрал<ении химической связи. [c.33]

Атом гелия. Трактовка атома гелия методами волновой механики была дана Гейзенбергом. Рассмотрим атом гелия, в котором один из электронов находится на низшем энергетическом уровне, т. е. в 15-состоянии, а второй электрон — на некотором возбужденном энергетическом уровне. Сначала мы не будем принимать в расчет кулоновское отталкивание электронов,т.е. будем рассматривать движение каждого электрона под влиянием ядра как не зависящее от присутствия второго электрона. Таким образом, волновые функции электронов оказываются подобными волновым функциям водорода, но, конечно, несколько измененными вследствие удвоенного заряда ядра. Обозначим волновую функцию невозбужденного состояния Л, а волновую функцию возбужденного состояния . Электроны обозначим соответственно 1 и 2. Если электрон 1 находится в невозбужденном состоянии, а электрон 2 в возбужденном, то будем писать (1) и ср (2), а при обратном соотношении обозначим их функции как ф (2) и а(1). Волновые функции всей системы получаются путем перемножения ф и ср. Так, если Ь )У йх йу йг представляет вероятность нахождения электрона (1) в определенном элементе объема — йх иухаг и ъ 2)) йх йу. йг — вероятность нахождения электрона (2) в элементе объема то вероятность их одновремен- [c.130]

Строение атома водорода с точки зрения волновой механики. Предположим, что атом водорода состоит из ядра с зарядом Е и электрона с зарядом —е. Как и на стр. 97, вначале не будем обращать внимрния иа то, что в этом случае Е = е, поскольку по.пученные. результаты можно будет тогда распространить на атомы с более высокими зарядами ядер. Если электрон находится па расстоянии г от ядра, то, как ранее было показано, его потенциальная энергия равна Вцот = — —. Подставив эту величину в уравнение (31), получим [c.108]

Поляризация ионов. Отклонение. от чисто ионной связи можно рассматривать как результат электростатического воздей- ствия ионов друг на друга, считая их деформируемыми системами, состоящими из положительных (ядра) и отрицательных (электро--ны) зарядов. При этом не учитывают изменение кинетической энергии электронов и их волновые свойства, определяемые зако номерностями квантовой механики. Такой подход к рассмотрению ионной связи интенсивно разрабатывался в 20-30 годы, и хотя он является очень приближенным, однако часто приводит к качественно правильным выводам н до сих пор полезен. Поэтому мы кратко его разберем. [c.111]

ГО ЧТО минимум функции г(з2 между ядрами становится менее резким, она понижается. Из равновесных значений Е, К и Г, соответствующих вириальному состоянию , Е имеет более низкое значение вследствие сжатия всей молекулы (с более значительным понижением V по сравнению с увеличением Т). Такое сжатие электронного облака согласуется с теорией, если уточнить расчет, сделанный в разд. 6.2.1 на основе вариационного исчисления путем введения второго вариационного параметра (наряду с линейной комбинацией коэффициентов с). Таким параметром служит коэффициент в показателе степени экспоненциальной волновой функции исходных атомов. Минимум энергии наблюдается при значении параметра, соответствующем сокращению электронного облака. Итак, природу химической связи можно представить себе следующим образом пр перекрывании исходных электронных оболочек атомов возникает выгодный в энергетическом отношении эффект интерференции , сущность которого может быть раскрыта тольксу методами квантовой механики. Такая интерференция вызывает увеличение заряда в пространстве между ядрами за счет заряда, находившегося вблизи них. Таким образом, провал плотности заряда между ядрами выравнивается , что приводит к сильному понижению кинетической энергии (при небольшом увеличении потенциальной). Это вполне соответствует балансу энергии, но противоречит вириальной теореме. Последняя удовлетворяется за счет того, что при образовании молекулы идет и другой энергетически выгодный процесс — сжатие электронного облака всей молекулы. Оба процесса протекают таким образом, что вириальная теорема выполняется устойчивое состояние молекулы достигается на более низком уровне энергии. [c.81]

Законы движения микрочастиц в квантовой механике существенно отличаются от классических. С одной стороны, они ведут себя (например, при столкновениях) как частицы, обладающие неделимыми зарядами и массой, с другой — как волны, обладающие определенной частотой (длиной волны) и характеризующиеся волновой функцией а1з — свойством, отрал<ающим волнообразно распространяющееся возмущение, причем устойчивое движение электрона в атоме, как показал Шредингер (1926), описывается при помощи указанной волновой функции 1)7, являющейся регне-нием волнового уравнения особого типа — уравнения Шредингера. Это уравнение получается в результате подстановки в уравнение сферической волны, описывающее периодическое изменение по закону гармонических колебаний в трехмерном пространстве, длины волны из уравнения де Бройля. Такой подход основан на постулате квантовой механики, согласно которому уравнение сферической волны описывает распространение волн де Бройля. [c.47]

Самопроизвольная передача электрона от металлического атома к атому неметалла в действительности вряд ли осуществляется. Дело в том, что потенциал ионизации первого порядка даже для наиболее активных щелочных металлов больше, чем сродство к электрону типичных электроотрицательных элементов. С этой точки зрения оказывается энергетически невыгодным образование ионной молекулы Na l из элементов, так как первый ионизационный потенциал натрия равен 5,14 В, а сродство к электрону атома хлора — 3,7 эВ (ионизационный потенциал, выраженный в вольтах, численно равен энергии ионизации в электрон-вольтах). Из квантовой механики также следусзт, что полное разделение зарядов с возникновением идеальной ионной связи Ai B никогда не может осуществиться, так как из-за волновых свойств электрона вероятность его нахождения вблизи ядра атома А может быть мала, но отлична от нуля. [c.64]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология