В 20-х годах XX столетия было установлено, что любая частица имеет корпускулярно-волновую природу. Согласно теории Л. де Бройля (1924 г.), каждой частице с импульсом
соответствует волновой процесс с длиной волны λ, т.е. λ = h / p. Чем меньше масса частицы, тем больше длина волны. Для элементарных частиц В. Гейзенберг сформулировал принцип неопределенности, согласно которому невозможно одновременно определить положение частицы в пространстве и ее импульс. Следовательно, нельзя рассчитать траекторию движения электрона в поле ядра, можно лишь оценить вероятность его нахождения в атоме с помощью волновой функции ψ, которая заменяет классическое понятие траектории. Волновая функция ψ характеризует амплитуду волны в зависимости от координат электрона, а ее квадрат ψ2 определяет пространственное распределение электрона в атоме. В наиболее простом варианте волновая функция зависит от трех пространственных координат и дает возможность определить вероятность нахождения электрона в атомном пространстве или его орбиталь. Таким образом, атомная орбиталь (АО) – область атомного пространства, в котором вероятность нахождения электрона наибольшая.
Волновые функции получаются при решении основополагающего соотношения волновой механики – уравнения Шредингера. Точное решение существует для атома водорода или водородоподобных ионов, для многоэлектронных систем используются различные приближения. Поверхность, ограничивающая 90–95 % вероятности нахождения электрона или электронной плотности, называют граничной. Атомная орбиталь и плотность электронного облака имеют одинаковую граничную поверхность (форму) и одинаковую пространственную ориентацию. Атомные орбитали электрона, их энергия и направление в пространстве зависят от четырех параметров – квантовых чисел.
|
|
|
Модель 2.1. Принцип неопределенности |
Введение.
Важнейшим
свойством ряда белков является их каталитическая активность. Вещества белковой
природы, способные каталитически ускорять химические реакции, называют
ферментами. Роль ферментов в жизнедея ...
Наркотические и психотропные вещества
Злоупотребление
наркотическими средствами и незаконная торговля ими в последнее время во
многих, особенно развитых странах мира, приняли катастрофические размеры.
Официальная пресса США, Ге ...
Гидроксикарбонильные соединения. Дикарбоновые кислоты
a-Гидроксикарбонильные
соединения, как уже отмечалось, могут быть получены окислением диолов
гипобромитом натрия или реагентом Фентона.
Для
a-гидроксикарбонильных
соединений характерна ...