Результаты (
русский) 2:
[копия]Скопировано!
1.4 Квантовая механика в 1926 году появились теории, известной как квантовая механика, разработанных в форме, наиболее полезной для химиков, Эрвин Шредингер (из Университета Цюриха). Он разработал математические выражения для описания движения электрона в терминах его энергии. Эти математические выражения называются волновые уравнения, так как они основаны на концепции, что электроны показать свойства не только частиц, но и волн. волновое уравнение имеет ряд решений, называемых волновых функций, каждая corre¬sponding на другой уровень энергии для электрона. Даже так, квантовая механика дает ответы соглашаясь так хорошо с фактами, что принято сегодня, как наиболее плодотворный подход к пониманию атомной и молекулярной структуры. "Волновая механика показала нам, что происходит, и на самом глубоком уровне. .. она приняла концепции экспериментального химик-образного восприятия, который пришел к тем, кто жил в своих лабораториях и позволило их умы, чтобы жить творчески на фактах, что они нашли-и он показал, как все они сочетаются друг; как, если вы хотите, все они имеют одну обоснование, и как эта скрытая отношения друг к другу может быть вывезены ", - Калифорния Коулсон, Лондон, 1951. 1.5 атомных орбиталей волнового уравнения не может сказать нам, где именно электрон находится в любой конкретный момент, или как быстро он движется; это не позволяет нам построить точную орбиту вокруг ядра. Вместо этого, он говорит нам вероятность нахождения электрона в любом конкретном месте. область в пространстве, где электрон, вероятно, можно найти называется орбитальный. Есть разные виды орбиталей, которые имеют различные размеры и различные формы, и которые расположены вокруг ядра в конкретных отношениях. Конкретный вид орбитального, что электрон занимает зависит от энергии электрона. Это формы этих орбиталей и их расположения по отношению друг к другу, что мы особенно заинтересованы в, так как они определяют, или, точнее, может быть удобно рассматривать как определение-расположение в пространстве атомов молекулы, и поведение. Это удобно представить электрон в настоящее время размывается, чтобы сформировать облако. Мы могли бы думать об этом облаке как своего рода помутнение фотографии быстро движущегося электрона. Форма облака форма орбитали. Облако не является однородным, но плотная, в тех регионах, где вероятность нахождения электрона высокий, то есть, в тех регионах, где средняя отрицательный заряд, или плотность электронов, является величайшим. Давайте посмотрим, что форма некоторых атомные орбитали. Орбитальный на самом низком уровне энергии называется 1s орбитали. Это сфера с центром в ядре атома, как представлено на рис. 1.1. Орбитальный не имеет определенной границы , так как существует вероятность, хотя и очень небольшой, нахождения электрона существу отделен от атома или даже на какой-то другой атом! Однако вероятность очень быстро уменьшается на определенном расстоянии от ядра, так что распределение заряда достаточно хорошо представлена электронного облака на рис. 1.1a. Для простоты, мы, возможно, даже представлять орбитальное, как на рис. 1.16, где сплошная линия охватывает регион, в котором электрон проводит большую (скажем 95%) своего времени на более высоком энергетическом уровне находится 2s орбитали. Это, также, является сфера с центром в атомном ядре. Это, естественно, больше, чем-1s-орбитали: чем выше энергия (ниже устойчивость) происходит из-за большей среднего расстояния между электроном и ядром, с результирующим снижением электростатического притяжения. (Con¬sider работы, что должно быть сделано, энергию положить в систему, чтобы переместить электрон от противоположно заряженных ядра.) Затем есть три орбитали равной энергии называемые 2р-орбитали, показанные на рис. 1.2. Каждый 2р орбитали гантели форме. Она состоит из двух долей с ядром атома, лежащей между ними. Ось каждого 2р орбитали перпендикулярно осям двух других. Они различаются по именам 2px, 2ру и 2pz, где х, у, г, обратитесь к соответствующим осям. 1.6 Электронная конфигурация. Запрет Паули Есть ряд "правил", которые определяют, каким образом электроны атома может быть распределенной, то есть, что определить электронную конфигурацию атома. Наиболее фундаментальным из этих правил является принцип Паули: только два электрона могут занимать любое атомной орбитали, и сделать так, эти два должны иметь противоположные спины. Эти электроны с противоположными спинами, как говорят, быть в паре. Электроны, как правило спина, чтобы получить как далеко друг от друга, насколько это возможно. Эта тенденция наиболее важным из всех факторов, определяющих формы и свойства молекул. Принцип исключения, расширенный в 1925 году Вольфганг Паули, младший (Института теоретической физики, Гамбург, Германия), был назван краеугольным камнем химии. Первые десять элементов Периодической таблицы имеют электронные конфигурации, показанные в таблице 1.1. Мы видим, что орбитальная становится занята только если орбитали с более низкой энергией заполнены (например, 25 После 2р после 2s). Мы видим, что орбитальная не не занята парой электронов до других орбитали равной энергии каждый занят одним электроном (например, 2p-орбиталей). 1с электроны составляют первую оболочку из двух, и 2s и 2p электронов составляют вторую оболочку из восьми. Для элементов за пределами первой десятки, есть третий снаряд, содержащий 3s 3p орбитали, орбитали, и так далее. 1 Молекулярные орбитали В молекулах, как и в изолированных атомах электроны занимают орбитали, и в соответствии с теми же гораздо «правил». Эти молекулярные орбитали считается центром о многих ядер, возможно, охватывающих весь молекулу; распределение ядер и электронов просто тот, который приводит к наиболее стабильной молекулы. Для того, чтобы в огромной сложные математические более работоспособным, два упрощающих предположений обычно сделаны: (), что каждая пара электронов, по существу, локализованные вблизи ядер всего два, и (б), что форма этих локализованных молекулярных орбиталей и их расположение по отношению друг к другу, связаны простым способом к форм и расположения атомных орбиталей в компоненте атомов Идея локализованных молекулярных орбиталей-либо, что мы могли бы назвать orbitals- облигаций, очевидно, не плохой, так как математически этот метод приближения успешно с наиболее (хотя и не все) молекул. Кроме того, эта идея тесно параллели аптечный классическая концепция связью в качестве силы, действующей между двумя атомами и в значительной степени зависит от остальной части молекулы; это вряд ли может быть случайным, что эта концепция удивительно хорошо работал в течение сотен лет. Показательно, что исключительные молекулы, для которых классические формулы не работают только те, для которых локализованы молекулярной орбитали подход не работает. (Даже этих случаях, мы найдем, могут быть обработаны с помощью довольно простой адаптации классических формул, адаптацию, которая снова параллели метод математической аппроксимации.) Второе предположение, о взаимоотношениях между атомными и молекулярными орбиталями, является весьма разумным один, как описано в следующем разделе. Она доказала, что так полезно, когда необходимо, атомные орбитали некоторых видов были incented просто так, что предположение может быть сохранена. 1.8 ковалентной связью Теперь рассмотрим образование молекулы. Для удобства мы будем представить это как происходит с сближение отдельных атомов, хотя большинство молекул на самом деле не сделал этот путь. Мы физических моделей молекул из деревянных или пластиковых шаров, которые представляют различные атомы; расположение отверстий или защелками рассказывает нам, как поставить их вместе. Таким же образом. мы будем ментальные модели молекул вне психических атомов; расположение атомных орбиталей-некоторые из них мнимого скажет нам, как поставить их вместе. Для ковалентной связью, образуя два атома должен быть расположен таким образом, что орбитали одного перекрывает орбитали другого; каждый орбитальный должно содержать один электрон. Когда это происходит, две атомные орбитали, сливаясь, образуют единый связь орбитального которая занята обоих электронов. Два электрона, занимающие связь орбитального должны иметь противоположные спины, то есть должны быть в паре. Каждый электрон имеет в его распоряжении весь связи орбитали, и, таким образом, может рассматриваться как "принадлежат" оба атомных ядер. Такое расположение электронов и ядер содержит меньше энергии, то есть более, чем stable- расположения в изолированных атомов; В результате, образование связи сопровождается выделением энергии. Количество энергии (на моль), который выделяется при связь образуется (или сумма, которая должна быть положить в разорвать связь называется энергия диссоциации связи. Для данной пары атомов, больше перекрытие атомных орбиталей ., сильнее связь Что дает ковалентная свою силу Это увеличение электростатического притяжения в изолированных атомов, каждый электрон притягивается-и привлекает один позитивный ядро;?. в молекуле, каждый электрон притягивается двумя положительных ядер. Это понятие "перекрытия", что обеспечивает психическое мост между атомных орбиталей и орбитали облигаций. Перекрытие атомных орбиталей означает, что связь орбитального занимает большую часть той же области пространства, что был занят обеими атомных орбиталей. Следовательно, электронов от одного атома может, в значительной степени, остается в своем первоначальном, выгодному расположению по отношению к "ее" ядро, и в то же время занимают аналогично выгодное расположение по отношению к второму ядра; то же самое, конечно , для другого электрона. Принцип максимального перекрывания, сначала заявил в 1931 году Лайнус Полинг (в Калифорнийском технологическом институте), занимает первое место лишь немного ниже принципа запрета по важности ип
переводится, пожалуйста, подождите..