В этом материале подробно разбираем тему «Создание квантово-механической теории химической связи»: основные понятия, подходы и примеры.
Основное положение
Создано два способа описания химической связи: первый - метод молекулярных орбиталей; второй - метод валентных связей.
Последний основан на данных Лондона и Гейтлера. Этот метод базируется на основных положениях:
- Каждая пара атомов в молекуле содержится вместе при помощи общих электронных пар, которые находятся на валентных орбиталях.
- Общая электронная пара была устойчива из-за того, что электроны имеют направленные противоположно спины.
- При образовании связи идет перекрывание электронных облаков, что ведет к росту электронной плотности между атомами, а также уменьшение общей энергии системы.
- Образуется связь в направлении, при котором возможно максимальное перекрывание электронных облаков.
Замечание 2
Водород имеет один неспаренный электрон на $1s$-энергетическом подуровне, а значит, одновалентен. Гелий имеет на $1s$-энергетическом подуровне два спаренных электрона, а значит, не вступает в химические реакции и, при этом имеет нулевую валентность.
Методы валентных связей лежит в положении о том, что ковалентная химическая связь появляется в результате взаимодействия 2 электронов с направленными противоположно спинами, причем в самом начале эти электроны принадлежат различным атомам, а общая образовавшаяся электронная пара – обоим атомам. Подобный механизм образования ковалентной связи носит название обменного механизма.
Возбуждение электронов в химических реакциях происходит в пределах энергетического уровня и не меняет главное квантовое число.
Получаемые при процессе возбуждения электроны стали равноправными с точки зрения энергии образуемых связей, они переходят на гибридный подуровень, где сами переходы носят название гибридизация, а все образующиеся электронные облака, соответствующие им химические связи и валентности называются – гибридными.
Универсальным квантово-механическим методом описания химической связи стал метод МО, он развит в трудах Леннарда-Джонса, Хунда и Малликена.
В теории молекула - это единое целое, где каждый электрон принадлежит к целой молекуле и движется в поле ее электронов и ядер. В атоме любому электрону соответствует атомная орбиталь, при этом в молекуле находится каждый электрон на своей молекулярной орбитали, характеризуемой отдельным набором квантовых чисел. Стоит выделить, что молекулярные орбитали, в отличие от атомных, могут являться многоцентровыми, т.к. они охватывают два ядра.
Особым статусом среди фундаментальных явлений природы отличается гравитация. Ее основные параметры не были известны вплоть до 19 века, однако еще древние ученые античного мира заметили некоторые закономерности в поведении всех предметов, находящихся в их зрении, а также неких сил, которые ими управляют. Так было вплоть до научных изысканий британского ученого Исаака Ньютона, который смог не только сформулировать основные законы физики, но и вывести математические формулы, подтверждающие теоретические знания предыдущих поколений ученых.
Новая стадия в изучении явления гравитационного поля начала рождаться относительно не так давно. В первую очередь это было связано с установлением взаимодействия света и электромагнитных волн на основе микрочастиц. Затем квантовая теория света постепенно трансформировалась в квантовую теорию гравитации. Основные понятия и законы подобных изысканий смог установить физик Альберт Эйнштейн, который представил научной общественности общую теорию относительности.
Он смог учесть в своих теоретических представлениях, что электромагнитные силы могут действовать в пространстве. Оно также фигурировало в трудах ученого как неразрывное целое со временем. Однако гравитация имеет совсем другой характер действия.
Заключение
Мы разобрали основные положения темы «Создание квантово-механической теории химической связи». Если остались вопросы, напишите нам — поможем разобраться и подскажем, с чего продолжить.
Частые вопросы
Что важно знать по теме «Создание квантово-механической теории химической связи»?
В материале собраны ключевые определения и подходы по теме «Создание квантово-механической теории химической связи». Начните с основного раздела, затем перейдите к выводам и примерам.
Какие основные положения раскрыты в статье?
Статья последовательно раскрывает тему «Создание квантово-механической теории химической связи»: от базовых понятий до практических примеров. Используйте её как опору для подготовки.
Как использовать материал в учёбе?
Материал пригодится для подготовки к занятиям, написания работ и повторения темы «Создание квантово-механической теории химической связи». Сохраните ключевые тезисы и примеры.
Куда обратиться, если остались вопросы?
Если после статьи остались вопросы по теме «Создание квантово-механической теории химической связи», задайте их экспертам Учись.RU — мы поможем разобраться.