Справочник химика 21
Молекула
МЕТОД МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТАЛЕЙ
Состоит из атомных ядер и электронов, связанных между собой эл--магн. Представление о молекуле возникло в 18 в. Прямое экспериментальное подтверждение существования молекул провёл Ж. Perrin при изучении броуновского движения Молекулярные вещества в газовой и жидкой фазах и в молекулярных кристаллах сохраняют индивидуальность. В расплавах и ионных кристаллах молекулы, как правило, утрачивают индивидуальность, т. Химическая формула молекулы - брутто формула - указывает все входящие в неё атомы хим. Порядок расположения атомов в молекуле и характер связи между ними отражает структурная ф-ла молекулы. Молекула образуется из атомов при их сближении, если энергия связанного состояния меньше суммы энергий свободных атомов. Выделяемая при образовании молекулы энергия может передаваться др. Число атомов в молекуле составляет от двух H 2 , O 2 , HCl, СО до сотен и тысяч нек-рыe витамины, гормоны, белки. Энергия отдельных химических связей в молекуле составляет неск. Связь между атомами в молекуле осуществляется электронами незамкнутых оболочек валентными электронами так, чтобы система была электронейтральной, а электронная оболочка - замкнутой. Атомы с замкнутыми в основном состоянии оболочками могут образовывать хим. Образующиеся при этом молекулы напр. Молекулы с открытыми незамкнутыми электронными оболочками напр. Молекулы и радикалы с нескомпенсированным электрич. Радикалы и ионы образуются как промежуточные продукты хим. Близкими к молекулам образованиями являются ван-дер-ваальсовские комплексы HCl. Ar , молекулярные ассоциаты, ионные кластеры, ван-дер-ваальсовы молекулы и т. Комплексы могут состоять из двух, трёх и т. Молекулы [ H 2 O 2 , NaCl 4 ], их называют димерами, три-мерами и т. В молекуле между валентными электронами в основном состоянии преобладает обменное взаимодействие, к-рое выстраивает спины электронов антипараллельно, поэтому осн. Свободные радикалы обычно парамагнитны. В зависимости от числа валентных электронов, принимающих участие в хим. Одинарная связь образуется двумя валентными электронами s-электроны , двойная связь - четырьмя электронами p-электроны , а тройная связь - шестью электронами также p-электроны. Она лучше всего подходит для классификации связей в разветвлённых насыщенных углеводородах и неприменима к циклич. В нек-рых случаях хим. Кроме того, не все электроны внеш. Бели при образовании связи между атомами А и Б электрон переносится от А к Б или обратно , то связь между A и Б наз. Обычно ковалентные связи прочнее ионных. В сопряжённых системах типа бензола электроны, связывающие атомы С, равномерно распределены по всему кольцу. Форма молекулы определяется пространств. Между кратностью и длиной связи существует корреляция: Длина связи зависит от её хим. Валентные углы между связями бывают самые разные, причём углы между одними и теми же связями в различных молекулах могут быть различными, хотя определ. Если атом С образует четыре связи, то углы между этими связями близки к тетраэдрич. Молекулярная орби-таль , т. Нек-рые представления о форме и геометрич. В зависимости от знака вклада, вносимого электроном данной МО в полную энергию молекулы, МО наз. Число связывающих и разрыхляющих МО зависит только от симметрии расположения атомов в молекуле. Поэтому определение устойчивой формы молекулы сводится к нахождению такого расположения атомов, к-рому соответствует наиб. МО вносят разный вклад в энергию, и поэтому этот метод но всегда применим, но в большинство случаев он правильно предсказывает геом. Структурные параметры для осн. В зависимости от изотопич. Кроме того, низкосимметричные изотопич. В соответствии с симметрией равновесной конфигурации молекул, можно разделить на три класса: Молекулы этих классов наз. Линейная молекула является частным случаем симметричного волчка. Уровни энергии молекул определяются из решения полного Шрёдингера уравнения методами квантовой химии. Такое разделение проводят на основании Борна - Оппенгеймера теоремы. Решение ур-ния Шрёдингера для электронов даёт электронные уровни энергии молекулы в зависимости от координат ядер как от параметров см. Потенциальная поверхность ,а ур-ниe Шрёдингера для ядер - колебательно-вращательные уровни энергии в разл. Ур-ние Шрёдингера для ядер также разделяют на колебательное и вращательное. Электронная энергия молекулы в т - масса электрона, M - масса ядра раз больше колебательной, к-рая в раз больше вращательной, что и позволяет произвести такое разделение. Полные электронно-колебательно-вращательныо рови-бронные уровни энергии молекулы классифицируют по неприводимым представлениям типам симметрии группы симметрии молекулы. Разделение полного движения на отд. В большинстве случаев эти числа связаны с собств. В спектроскопии двухатомных молекул используются угл. Для линейных многоатомных молекул, симметричных и сферич. Для симметричных волчков важное значение имеет квантовое число К проекции вращат. Для асимметричных волчков К теряет смысл, а для обозначения вращат. Между типами симметрии и значениями L имеется взаимно однозначное соответствие, поэтому неприводимые представления точечных групп и также обозначаются S , П, D, F. К этому символу добавляется значение J, N или F для каждого вращат. Для нелинейных молекул L не имеет смысла, вместо L используется тип симметрии, а остальные обозначения сохраняются. В простейшем приближении каждому нормальному колебанию молекул v k сопоставляется гармонический осциллятор с энергией. Состояние молекулы, в к-ром возбуждено неск. Если возбуждены вырожденные колебания, то квантовые числа u t снабжаются также верхним индексом l s , указывающим квантовое число колебат. Ф-ла 2 справедлива также для жёсткой линейной молекулы и для жёсткого сферич. Для жёсткого симметричного волчка два из трёх гл. В зависимости от соответствия между осями х, у, z и а, b, с симметричные волчки разделяются на два класса - вытянутые, для к-рых энергия. В качестве оси квантования вращат. При промежуточных значениях В уровни с разд. Числа J , К а и К с тесно связаны с числом и ориентацией узлов волновой функции асимметричного волчка. Энергия увеличивается с ростом К а и уменьшается с ростом K c , т. Асимметрия волчка характеризуется параметром: Энергия асимметричного волчка определяется только численно как собств. Отличные от нуля элементы этой матрицы равны: Вырождение уровней по знаку К а и К с , присущее симметричному волчку, для асимметричного волчка снимается недиагональными элементами в 9. Получающееся при этом расщепление наз. Модель жёсткого волчка является грубым приближением к реальной молекулы. Реально молекула при вращении искажается, и такое центробежное искажение даёт существенный вклад в её энергию. В случае двухатомной молекулы основная квартичная центробежная поправка к 3 равна. Для симметричных волчков центробежная поправка также состоит из двух частой, из к-рых первая. Для асимметричных волчков центробежная поправка к энергии определяется только численно. Константы квартичного центробежного искажения зависят от квадратичных членов разложения потенциальной поверхности и используются для определения гармонич. В гармоническом приближении энергия колебат. Для молекул типа асимметричного волчка все гармонич. Поэтому состояния молекул типа симметричного и сферич. Это вырождение частично снимается энгармонизмом, и получающееся расщепление называется ангармонич. Для молекул такого типа энергия колебат. Ф-лы 14 и 15 справедливы при отсутствии т. Впервые такой эффект наблюдэлся в спектре комбинац. Ангармонические резонансы могут иметь место только между колебат. Для симметричного волчка взаимодействие l t с вращат. Кориолисово взаимодействие даёт вклад в ангармонич. Такое удвоение имеет место и для линейных молекул, для к-рых, однако, q t зависит только от гармонич. Численные значения энергий электронных уровней молекулы определяются методами квантовой химии, число же уровней разл. Если рассматривать молекулу как объединённый атом о. CH 4 соответственно, т. Ясно, что коррелируют уровни о. Это справедливо, пока спин-орбитальное расщепление мало, а если же оно велико, то необходимо проводить корреляцию между полными волновыми функциями, учитыва-ющими спин. При этом квантовое число L получается алгебраич. Уровни HCN можно получить также из уровней H и CN. Более полную информацию о расположении уровней и их устойчивости дают молекулярные орбитали. Электронные уровни энергии расщепляются за счёт спин-орбитального взаимодействия на т. В случае нормальной связи это расщепление равно: Константа А составляет от неск. Они также описывают уровни невырожденных колебаний в вырожденных электронных состояниях или же уровни вырожденных колебаний в невырожденных электронных состояниях. Качественно новые эффекты возникают в вырожденных электронных состояниях при возбуждении вырожденных колебаний, в основном за счёт взаимодействия колебат. Энергия расщеплённых подуровней даётся ф-лой: Определяющую роль в формировании вра-щат. В общем случае многоатомной M. В случае а предполагается наличие сильного спин-орбитального взаимодействия, что справедливо для достаточно тяжёлых M. В случаях Хунда b спин-орбитальное взаимодействие предполагается очень слабым справедливо для лёгких M. Каждый уровень энергии молекулы может иметь ядерную сверхтонкую структуру CTC , обусловленную наличием у ядер электрич. В электронном 1 S-состоянии ядерная CTC уровней формируется в результате: Обычно квадрупольное взаимодействие даёт осн. В простейшем случае одиночного квадрупольного ядра в двухатомной M. Число J теряет смысл хорошего квантового числа, и уровни CTC классифицируются по значениям F. Константа квадрупольпой связи eqQ зависит и от типа ядра и от молекулярного окружения и изменяется в широком интервале. Квадрупольная CTC обычно наблюдается в спектрах высокого разрешения. Электрон-ядерные спин-спиновые взаимодействия бывают двух видов: Константы обоих видов взаимодействий зависят от электронной плотности M. Молекула как система положит. Вектор m можно разложить на составляющие m a , m b и m с по направлениям гл. Асимметрия распределения заряда r характеризуется квадрупольным моментом, к-рый для M. Первый не зависящий от q k член m е этого ряда наз. Он отличен от нуля, если по крайней мере одна из компонент электрич. Если m 0, то M. NH 3 дипольный момент m e направлен по оси симметрии C 3 , в H 2 O m еа - по оси C 2 , a m eb - перпендикулярно оси C 2. В общем случае вращат. Если поле направлено по оси z, фиксированной в пространстве, то энергия взаимодействия M. Поэтому при точности измерений частот ок. Обычно дипольный момент M. В состоянии с орбитальным моментом L электрона M. Ланде множитель ; знак минус указывает на то, что магн. Кроме того, вращение ядер само по себе создаёт магн. При этом возникает т. M z всегда относится к полносимметричному типу симметрии и [Г 2 ] всегда содержит полносимметричный тип, условие 30 фактически не ограничивает класс состояний, в к-рых H имеет диагональные элементы. Величина линейного зеемановского расщепления для жёсткого асимметричного волчка даётся ф-лой: Обычно расщепления уровней энергии за счёт вращат. Следует отметить, что в таких сильных полях, вследствие магн. По величине зеемановского расщепления уровней энергии определяются вращат. В вырожденных электронных состояниях зееманов-ская энергия определяется также ф-лой 32 , в к-рой, однако, следует заменить ядерный магнетон m Я на магнетон Бора m Б и учесть, что g -факторы зависят от типа состояния и величины взаимодействия угл. Поэтому методы, основанные на эффекте Зеемана зеемановская модуляция в микроволновой спектроскопии и лазерный магн. Согласно Максвелла - Больцмана распределению, при тепловом равновесии число M. N n в состоянии с энергией и статистическим весом g n пропорц. При T К Tk см -1 подавляющее большинство M. В случае жёсткого сферич. Если не учитывать взаимодействие между видами внутр. А, В, С - вращат. Если все возбуждённые электронные состояния M. В частности, теплоёмкость С р одного моля газа при пост. Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии. Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре , уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому. Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных то есть кажущихся электронов и позитронов в вакууме. Однако такая постановка является внутренне противоречивой виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими и противоречащей релятивизму то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике. Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"? Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее основное энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными виртуальными частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся кому кажущиеся? Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО. Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности возникают и исчезают беспричинно , принцип объективности виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими , принцип фактической измеримости не наблюдаемы, не имеют своей ИСО. Структура молекулы Классификация энергетических уровней молекулы Вращательные уровни энергии молекулы в 1 S-состоянии Колебательные уровни энергии молекул Вращательные уровни вырожденных колебательных состояний Электронные уровни энергии молекул Колебательная структура вырожденных электронных состояний молекул Вращательная структура вырожденных вибронных состояний Ядерная сверхтонкая структура энергии уровней молекулы Электрические свойства молекул Магнитные свойства молекул Распределение молекул по квантовым состояниям и статист. НОВОСТИ ФОРУМА Рыцари теории эфира.
Постройте график функцииводной системе координат
Скатерть спицами схемы
Бандаж для беременных белгород
Вилдберрис каталог интернет сумки
Порезанные руки лезвием фото не сильно
Можно пить незамерзайку
Скачать вацап для бада
Саратов ртищево расписание поездов
Сколько живет каждый человек
Как установить язык на ubuntu
Как делать регистрацию через почту
Расписание автобуса из города малоярославца до боровска
Как делают гомеопатические шарики видео
Имущественный вычет при продаже недвижимости
Сколько после свеклы красный кал