Теория строения атома квантовомеханическая

Уравнение Шредингера является основой всей квантовой механики. Однако решение этого уравнения связано с некоторыми трудностями. Как видно, уравнение Шредингера представляет собой дифференциальное уравнение второго порядка. Его решение, т. е. нахождение такой функции г)), которая в данном случае описывает движение электрона в атоме (молекуле), возможно только в простейших случаях. Примером таких простейших систем является атом водорода (один электрон движется в поле одного протона), водородоподобные ионы (He" " и т. п.) и ион (электрон движется в поле двух протонов). В остальных случаях, вследствие необходимости учета взаимодействия всех частиц системы, уравнение Шредингера принимает настолько сложный вид, что его решение невозможно даже с помощью современной мощной вычислительной техники. Поэтому в квантовомеханических расчетах, как правило, прибегают к различным упрощениям, в результате чего получают уравнения, математическое решение которых уже возможно. Таким образом, создаются приближенные квантовомеханические теории строения атомов и молекул. Характер этих теорий и границы их применения зависят от характера допущенных упрощений. [c.79]

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]

Основы квантовомеханического рассмотрения атома водорода. Орбитали. Решения уравнения Шрёдингера даже для атома водорода весьма сложны. В то же время результаты, полученные при приложении квантовой механики к задаче атома водорода, имеют принципиальное значение для современной теории строения атомов вообще. Поэтому рассмотрим лишь узловые вопросы квантовомеханического представления атома водорода, опуская математические частности. Уравнение Шрёдингера (П1.19) применительно к атому водорода запишется [c.40]

Координационными или комплексными называют соединения, содержащие центральный атом или ион и группу молекул или ионов, его окружающих и связанных с ним (лигандов). Число лигандов, связанных с центральным атомом (ионом), называют координационным числом иона. Оно зависит как от электронной структуры, так и от соотношения между радиусами центрального атома (иона) и лигандов. Координационное число центрального атома (иона) обычно превышает его валентность, понимаемую как формальный положительный заряд на атоме. Высокая устойчивость многих комплексных соединений указываает, что химическая связь в них не отличается по своей природе от химической связи в обычных ионных или ковалентных соединениях. В большинстве координационных соединений центром является ион переходного металла (Т , Со , Сг " и др.), а лигандами — ионы или полярные молекулы (обладающие к тому же неподеленной парой электронов.) Именно поэтому электростатические представления легли в основу теории комплексных соединений, так называемой теории кристаллического поля, учитывающей также квантовомеханические особенности строения электронной оболочки центрального иона (Бете, Ван Флек). [c.120]

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]

Распространяя выводы относительно роли спина в химической связи на атом, можно было заключить, что в атомах только неспаренные электроны могут участвовать в образовании химических связей, и, следовательно, валентность атомов обусловливается числом неспаренных электронов в его оболочке. Вслучаеатома углерода пришлось, однако, в соответствги с опытом, допустить еще, что вступлению атома углерода в молекулу должно предварительно предшествовать распадение одной из электронных пар. Согласно квантовомеханической теории застройки электронных орбит, атом углерода имеет электронное строение Is-2s-2p-, причем электроны 2s спарены, а 2р" — нет. Вступлению в реакцию атома углерода предшествует распадение пары 2s- и переход атома в энергетически более высокое ( возбужденное ) состояние ls-2s3p . В таком атоме имеется четыре электрона с непарными спинами, а следовательно, возможно проявление нормальной четырехвалентности углерода. [c.178]