Квантовомеханическая модель атом

В электрическом разряде атомы испускают свет, и цвет, который мы видим при этом, позволяет определить схему уровней энергии атома. Многоэлектронные атомы, как и атом водорода, испускают линейчатый спектр — можно наблюдать только определенные энергии. Таким образом, для объяснения необходима квантовомеханическая модель. Однако расстояния между уровнями энергии у многоэлектронных атомов не связаны такой простой зависимостью, как уровни атома водорода. Тем не менее такие довольно сложные спектры можно понять с помощью квантовых чисел атома водорода, если учесть межэлектронное отталкивание. Как это делается, можно понять с помощью схем энергетических уровней следующих двух элементов, гелия и лития. [c.47]

Тот факт, что атом в волновой механике имеет определенную геометрическую форму, весьма важен. На этом основывается квантовомеханический подход к стереохимии. В противоположность атому Бора, который мало помогает в понимании геометрических моделей молекул, квантовомеханический подход приводит, как мы увидим, к некоторым вполне удовлетворительным результатам [c.78]

Квантовомеханическую орбиталь следует представлять себе как трехмерный объект. Если условно изображать вероятность нахождения электрона в пространстве вокруг ядра, покрывая чертеж точками, плотность которых пропорциональна вероятности обнаружить электрон в данном месте, то получится что-то напоминающее пушистый шарик, а точнее—поперечный разрез такого шарика (рис. 5.7,а). Полученная модель, называемая электронным облаком, обладает наибольшей плотностью вблизи ядра и должна простираться в пространстве бесконечно далеко. Чтобы не обременять себя изображением подобных пушистых шариков, принято очерчивать атом линией, охватывающей область, в которой электрон проводит, скажем, 95% времени. Такая линия указывает лишь общее очертание электронного облака (рис. 5.7,6). Двумерным изображением формы распределения вероятности для электрона в атоме водорода (в основном состоянии) является окружность, а ее трехмерным изображением—сфера. [c.75]

Для идеального сферического атома с нулевым суммарным спином электронов и нулевым орбитальным угловым моментом экранирующий эффект был вычислен уже давно на основании классической электромагнитной теории [163]. Величина а для водорода составляет всего около 1,8-10 , но для фтора она значительно больше, а для элементов с высоким порядковым номером достигает 10 . Для любой более сложной модели, чем сферический атом, требуются квантовомеханические расчеты, связанные с очень большими трудностями. [c.425]

В теории атома Бора постулировалось, что электрон вращается вокруг ядра по определенным круговым орбитам. Эти орбиты были выбраны потому, что они — простейшие, дававшие соответствие между теоретической моделью и экспериментом. Такие круговые орбиты проводили к симметричному атому и не вносили никакого вклада в понимание геометрических форм молекул. Одним из наиболее выдающихся достижений квантовомеханического подхода к атомной структуре как раз и было определение общего вида распределения электронной плотности и его связи с молекулярной структурой. [c.66]

Под эффективным радиусом атома или иона понимается радиус сферы его действия, причем атом (ион) считается несжимаемым шаром. Используя планетарную модель атома, атом представляют как ядро, вокруг которого по орбитам вращаются электроны. Последовательность элементов в периодической системе Менделеева соответствует последовательности заполнения электронных оболочек. Эффективный радиус иона зависит от заполненности электронных оболочек, но он не равен радиусу наружной орбиты. Для определения эффективного радиуса представляют атомы (ионы) в структуре кристалла как соприкасающиеся жесткие шары, так что расстояние между их центрами равно сумме их радиусов. Атомные и ионные радиусы определены экспериментально по рентгеновским измерениям межатомных расстояний и вычислены теоретически на основе квантовомеханических представлений. [c.136]

Сопоставление импульсов электрона в атоме водорода в различных состояниях атома планетарная модель Бора и квантовомеханический атом [c.22]

На рис. 1.18 изображены квантовомеханическая и планетарная модели атома. Планетарная модель проста. Электрон постоянно вращается вокруг своего протона, причем радиус вращения всегда постоянен (в состоянии Ь). Атом не излучает энергии, несмотря на предписание классической электромагнитной теории, потому что Нильс Бор запретил ему это. В противном случае электрон двигался бы по спирали и в конце концов упал на ядро, а атом прекратил [c.44]

В теории реакционной способности молекул с сопряженными связями и ароматических молекул большое распространение полуг чила модель, в которой строение переходного комплекса реакции отличается от строения исходной молекулы тем, что из системы сопряженных связей выпадают связи, примыкающие к атакуемому атому (т. е. сокращается область свободного движения я-электро-нов). Атакуемый атом в этой модели образует четыре а-связи, в том числе одну а-связь с атакующим реагентом. Существенные упрощения в расчет вносит допущение, что энергии активации для двух или нескольких сопоставляемых реакций отличаются только в части, связанной с я-электронами. Квантовомеханическая трактовка химической реакции, основывающаяся на описанной модели, получила название приближения локализации . [c.44]

Строгого доказательства возможности представления энергии дисперсионного притяжения Фдисп в виде суммы вкладов парных взаимодействий составных частей отдельных подсистем (атомов, групп атомов, валентных связей) пока не имеется. Однако на возможность такого приближения указывают результаты ряда теоретических исследований. Наиболее общей теоретической основой представления энергии Фдисп в виде суммы локальных вкладов, как и энергии обменного отталкивания Фотт, является возможность представления с хорошей точностью волновой функции основного состояния многих молекул слейтеровским детерминантом, построенным из локализованных орбита-лей и сохранение их при переходе от одной молекулы к другой [209]. Кроме того, было показано, что во втором порядке теории возмущений энергия дисперсионного взаимодействия молекул, построенных из повторяющихся структурных единиц, может быть представлена в виде суммы дисперсионного взаимодействия между структурными единицами (атомами, атомными группами, валентными связями) разных молекул [220]. На возможность использования атом-атомного приближения для расчета энергии дисперсионного взаимодействия пары многоатомных систем указывают приближенные квантовомеханические расчеты энергии при использовании модели Друде, т. е. когда атомы молекулы представляются как взаимодействующие трехмерные-изотропные гармонические осцилляторы [184, 221, 222]. [c.83]

Во многих учебниках химии мы находим понятия, которые происходят от корпускулярных представлений о строении атома (атомная модель Бора) и которые затрудняют понимание законов квантовой химии. Например, понятия круговая или эллипсоидная траектория электрона мы хотели бы вообще не применять. Однако понятия электронная оболочка или тболочка , как мы видим, остаются полезными и при квантовомеханической трактовке атома. Эта глава служит непосредственным продолжением гл. 3. Сначала мы проанализируем состояния одного электрона в сферически симметричном поле, т. е. атом водорода и его возбужденные состояния. Прежде всего сделаем краткий обзор результатов экспериментальных исследований, особенно в области атомной спектроскопии. [c.46]

X. Дулкен. В квантовомеханической трактовке модели малых металлических доменов неаозмояшо отличать локальные эффекты от коллективных эффектов фона. Величины энергии характеризуют систему в целом. Однако мояшо быть уверенным, что для адсорбированного агома существует предельный размер домена. Если перейти за этот предел, энергия хемосорбции будет лишь асимптотически приблия аться к какому-то определенному значению. [c.91]

Ат. Андреев. Мы вполне согласны с мнением проф. Бонда, что использование представлений о пространственной структуре различных граней кристаллов металла очень полезно для выяснения природы активных центров на поверхности металлов. Используя эти представления и модели, при помощи квантовомеханических расчетов и спектроскопических исследований мы установили наличие различных типов активных центров, участвующих в адсорбции водорода и бензола. При использовании нами комплексной методики предъявлялись большие требования к величине поверхности металла. Она должна быть достаточно велика, что для чистого металла без носителя получить невозможно. Мы выделяем два типа активных центров по их отношению к адсорбции бензола и циклогексана в присутствии водорода, но вопросы строения активных центров в нашей работе не затрагиваются. Для получения воспроизводимых результатов при применения весов Мак-Бэна необходимо соблюдать во всех опытах одинаковое время контакта углеводорода с катализатором, одинаковые парциальные давления углеводорода и водорода и постоянную температуру. [c.338]

Еще и в настоящее время тетраэдрическая модель Вант-Гоффа и Ле Беля составляет основу описания соотношения связей в органических соединениях. Так как атом углерода, как элемент первого малого периода, может находиться только в 5- и р-состояниях, уже очень давно удалось квантовомеханически истолковать тетраэдрическую модель не только в применении к алифатическим соединениям, но и к системе двойных связей. Огромное количество органических соединений обусловливается разнообразием возможностей образования стабильных связей между несколькими видами атомов С, Н, N и т. д., т. е. для элементов, находящихся в периодической системе по соседству с углеродом и в связи с этим близкими ему по свойствам связей (исключение составляет лишь водород). [c.31]