Химическая связь от А до....

[Провокатор]

Во-первых, всех с днем химика!
Во-вторых, провокационная задача:
Предположим что про молекулу водорода известны только следующие факты:
1. содержит две тяжелые частицы (протоны)
2. среднее расстояние между тяжелыми частицами равно 0,7413А и нам известна «типичная» длина ковалентной связи в 1А.
3. энергия связи равна 103,5 ккал/моль (432,63 кдж/моль)
Надо выяснить зависимость энергии связи от её длины.
Подсказка: надо открыть работу Юкавы
http://nobelprize.org/nobel_prizes/phys ... ecture.pdf
И делать как классик, с исходными данными из п.п. 2, 3
А может кто умный (это тот, кто знаком с работой другого классика по фамилии Льюис ) и так догадается какова масса кванта промежуточного поля, и скорость его распространения.
Ответ желательно прописать, т.к. из его следуют совсем не простые выводы.

[MONSTA]

Вы, пахожы, не умный...

[Cherep]

куда это убрать?

[amik]

подождать топикстартера

[Провокатор]

Вы, пахожы, не умный...

"Это-точно!"(т.Сухов)
Только замечу, что результат, полученный из вполне корректной математики в рамках квантовой теории поля, и "это и так ясно" есть две большие разницы. "Здесь Вам не тут!" (Степаныч).
А решать реальные задачи, это не юзать чужой софт (кривой по определению). Для этого надо иметь как минимум две извилины: одна на голове, это след от фуражки, а вторая на жо...
И так ждем-с. Пропишет кто решение, али как?

[VTur]

Юкаву читать поленился.
Две тяжелые частицы (видимо, заряженные), значит кванты, либо мезоны, либо фотоны. Для мезонов далековато. Значит фотоны, следовательно, есть эл. поле. Частицы, наверно, одинаковые. Кроме того, есть теорема Ирншоу. Без электронов не обойтись. Будет сильное экранирование. В линейной модели изменение энергии пропорционально минус изменению связи. Энергия связи зависит экспоненциально от длины. Как-то так.

Но это же не химическая модель. В химии, например, нет экранирования и запаздывающих потенциалов. Вот поправки на релятивизм есть, а запаздывающих потенциалов нет. Всё это не по адресу.

[Провокатор]

Юкаву читать поленился.
Две тяжелые частицы (видимо, заряженные), значит кванты, либо мезоны, либо фотоны. Для мезонов далековато. Значит фотоны, следовательно, есть эл. поле. Частицы, наверно, одинаковые. Кроме того, есть теорема Ирншоу. Без электронов не обойтись. Будет сильное экранирование. В линейной модели изменение энергии пропорционально минус изменению связи. Энергия связи зависит экспоненциально от длины. Как-то так.

Но это же не химическая модель. В химии, например, нет экранирования и запаздывающих потенциалов. Вот поправки на релятивизм есть, а запаздывающих потенциалов нет. Всё это не по адресу.

Типичный образчик того, как на сомнительных предположениях делаются безапелляционные выводы. Такое пролазит, если анонимно, да виртуально. А если в приличном обществе? Да лицом к лицу? Можно так влететь, что до деревянного бушлата будет икаться.
А всё почему? Лень-матушка..
Конечно, не трудно назвать массу кванта промежуточного поля и скорость его распространения, но не хочется лишать людей удовольствия от процесса. Когда человек увидит перед собой результат своего труда, то сразу нахлынут воспоминания о студенческих страстях по квантам, зачёты, экзамены, пропущенные свидания (а может и потерянная любовь), на глаз навернется скупая слеза, а на языке завертится такая масса выразительных и редкостных слов…
Но довольно лирики, вернемся к нашим баранам. Пока течение событий только подтверждает, что классики они не даром классики.
Поскольку «народ наш ленив и не любопытен» (Чехов), дам еще одну подсказку (последнюю): следуя Юкаве надо брать «типичную» длину ковалентной связи, точные значения из пп 2, 3 из поста№1 воткнуть в потенциал и из него также рассчитать массу кванта промежуточного поля. Здесь будет небольшая засада – величина «затравочного» заряда, но это уж как-нибудь сами, а то получится совсем уж детское питание.

[Cherep]

2 Провокатор,
если ты хочешь обсуждать что-то серьёзно, убери этот менторский тон.
Пока просто предупреждаю.

[Провокатор]

2 Провокатор,
если ты хочешь обсуждать что-то серьёзно, убери этот менторский тон.
Пока просто предупреждаю.

А мы не ссым с Трезоркой на границе. Трезор не ссыт и я не ссу!
И куда серьезней? Ведь решается задача о зависимости энергии химической связи от её длины! Это ведь номер первый в фундаментальной химической теории. Просто надо чтобы народ прочувствовал и осознал, лично и непосредственно.

[Cherep]

[VTur]

Типичный образчик того, как на сомнительных предположениях делаются безапелляционные выводы. Такое пролазит, если анонимно, да виртуально. А если в приличном обществе? Да лицом к лицу? Можно так влететь, что до деревянного бушлата будет икаться.
А всё почему? Лень-матушка..

Маладец!
Как говорится, интеллигентным человеком за версту пахнет!
Потенциала Юкавы вам захотелось? Ну так посмотрите на потенциал Морзе и укажите принципиальные отличия. Морзе к этому пришел не рассматривая промежуточных переносчиков или полей.
Почитайте теорему Гельмана-Феймана. И следствия из неё. Вспомните, как масса переносчика связана с радиусом действия.
Ну и укажите нам переносчик, отличный от фотона.

[Ferom]

Н-не понятно, чем товарищу Провокатору модель Гайтлера-Лондона (1927 г) не угодила?

[mumu12]

Настал момент «для материализации духов и раздачи живых слонов» (О. Бендер)
1. «затравочный» заряд 1,025*10Е-28 Дж*м он не с «потолка» он из 2/3е; «правильный» 1,075*10Е-28 Дж*м
2. скорость распространения кванта промежуточного поля: (альфа)*с, что соответствует наблюдаемому.
3. масса кванта (масса электрона)/2, т.е. приведенная масса двух электронов. И чего следует что задача решалась в системе отсчета в которой центр масс покоится (стоячая волна), электроны взаимодействуют так сильно, что по отдельности их ни как.
Вот так «на кончике пера» и молекула водорода и химическая связь. Это решение длинновато.
Почти «правильный» заряд можно дернуть прямо из теоремы вириала. Задача о зависимости энергии химической связи от её длины решается за один проход. Высший пилотаж!
А нам здесь «тон не нравится». QUOD LICET JOVI, NON LICET BOVI.
Ввиду не спортивного поведения модераторов, и отсутствие конструктивного интереса, продолжать ликбез по фундаментальной химической теории не считаю возможным.
P.S. Любителей холявы просим не беспокоится, все давно написано и опубликовано.

[БобСентКлер]

"На смерть поэта" М.Лермонтова в обработке Фимы Жиганца:

Урыли честного жигана
И форшманули пацана,
Маслина в пузо из нагана,
Макитра набок - и хана!
Не вынесла душа напряга,
Гнилых базаров и понтов.
Конкретно кипишнул бродяга,
Попер, как трактор... и готов!

[Driver]

И еще, вопрос к знатокам основ квантов по поводу частицы в одномерном потенциальном ящике, можно задать прямо здесь или как?

Лучше не в этой теме.

Прислушаемся.

Частица в одномерном потенциальном ящике размером L, с кинетической энергией E и высотой потенциальных стенок V. Вариации с высотою потенциальных стенок общедоступны. Отметим, что волновая функция частицы обращается в ноль на потенциальных стенках, а длина волны частицы lambda связана с размером потенциального ящика соотношением (1)
lambda=(2L)/n (1)
где n целое положительное число, но не 0.
По умолчанию предполагается, что потенциальные стенки неподвижны.
Интересует вариант с подвижными потенциальными стенками, т.е. стенки связаны жесткой перемычкой, для разрушения которой необходима работа (энергия) U.
При E<U имеют место обычные вариации.
При E>U задача о частице в одномерном потенциальном ящике имеет смысл только в случае обращения в ноль волновой функции частицы на потенциальных стенках, и связь длины волны частицы lambda с размером потенциального ящика L примет вид (2)
L=(n*lambda)/2 (2)
где n целое положительное число, может принимать значение 0
Вопрос в том, не попадался ли кому ни будь этот или подобные не стандартные варианты задачи о частице в одномерном потенциальном ящике.

[VTur]

Вряд ли Вы ее найдете в стандартных задачниках. Вам потребуется решить временное ур. Шр с зависящими от времени граничными условиями. Вообще то нетривиальная задача.

[Driver]

Вам потребуется решить временное ур. Шр с зависящими от времени граничными условиями.

Если бы только это.

Напомню, что мы рассматриваем ситуацию с:
E>U
L=(n*lambda)/2
Т.е. не длина волны частицы подстраивается под размер потенциального ящика как в стандартной задаче, а наоборот, нам надо «сделать» ящик с размером соответствующим длине волны.

Добавим нашему ящику реализма.
Предположим что перемычка неидеально жесткая, а потенциальные стенки разного качества. Это приведет к тому, что в «реальном» ящике волновая функция далеко не всегда будет обращаться на обеих стенках в ноль. Это равносильно тому, что волновую функцию закрепили на одной стенке, а на другой стали вращать произвольным способом. Называется это нарушением локальной калибровочной симметрии и требует введение в задачу калибровочного электромагнитного поля. Что есть терминология Стандартной модели взаимодействия элементарных частиц. Соответственно наша частица превращается в квант поля, а потенциальные стенки во взаимодействующие частицы.
И еще раз напомню, что преобразование потенциального ящика в терминологию Cтандартной модели возможно при условии:
E>U
L=(n*lambda)/2

Справочно: для молекулы водорода E=13.6eV, U=4,5eV

И еще, химикам совсем не обязательно впадать в ступор от слов «нарушение локальной калибровочной симметрии» и т.п. Речь идет просто о разности электроотрицательностей по Полингу и поляризации химической связи.

Дальнейшее обсуждение закоулков одномерного потенциального ящика продолжится после возвращения VTur’a. Если сам доживу

[Driver]

К сожалению VTur очевидно уже не вернётся, придется продолжить без него.
Напомню, что рассматривается вариант с:
E>U
L=(n*lambda)/2
Из заданных условий следует, что разность фаз волновой функции на стенках может принимать только два значения 0° и 180°, что справедливо и для спиновой волновой функции двух частиц со спином ½.
Но если стенки разного качества, т.е. разные атомы?
Разные атомы имеют разные магнитные поля, по разному взаимодействуют со спинами электронов и разность фаз между спиновой волновой функции электронов перестаёт быть равной 0° или 180° что и есть нарушение локальной калибровочной симметрии. Но поскольку возможны только значения 0° или 180°, то для выправления ситуации в «ящик» необходимо добавить калибровочное электромагнитное поле, выравнивающее магнитные поля на стенках ящика (атомах). Появление в «ящике» электрического поля подразумевает появления электрических зарядов на стенках «ящика» (атомах), т.е. появления дипольного момента.
В переводе с бермудского на химический язык сказанное означает следующее: разность фаз спиновой волновой функции соответствует разности электроотрицательности (ЭО) по Полингу, калибровочное электромагнитное поле, выравнивающее магнитные поля на атомах соответствует выравниванию ЭО по Сандерсу.
Уравнение Полинга связывающее ЭО с дипольным моментом после косметической доработки пригодно для любых случаев, дипольный момент даёт распределение зарядов и электронной плотности.
В более продвинутом варианте калибровочным является либо электрическое поле, либо магнитное, по достижению некоторых критических значений разнице ЭО (переход от ковалентных к ионным связям) возможно появление солитоноподобных квазичастиц несущих либо заряд, либо спин.

Рассмотрение спин-орбитального взаимодействии будет сделано в следующий раз.

[Driver]

Небольшое дополнение к предыдущему посту.
Разность фаз спиновой волновой функции, со всеми последствиями, может возникать между стенками (атомами) с одинаковой ЭО, и при механическом сжатии/растяжении. Т.е. альтернативой двойной связи будут поляризованные структуры. Так что с теории резонанса можно сдуть пыль.
Да - а, « Ай да Полинг, ай да сукин сын!».
Сопряженные связи само то для солитонов.

[Driver]

Вспомним принцип Паули в общем виде: если две частицы неразличимы, их перестановка не должна влиять на вычисляемые свойства системы.

Как указывалось в предыдущих постах стенки потенциального ящика (атомы) могут иметь магнитное поле и даже разное. А ещё они могут иметь магнитный момент (спин), который может быть определённым образом ориентирован относительно спина электрона находящегося у стенки (атома). Для соблюдения принципа Паули необходимо чтобы при перестановки электронов их спины не меняли своей ориентации относительно спинов ядер. Это означает, что при перестановки электронов их спины претерпевают инверсию.
А с учётом первоначального условия:
E>U
L=(n*lambda)/2
инверсия спинов становиться свойством электронной пары и происходит с периодом длину в одной полуволны. Для потенциального ящика размером в длину волны, инверсия будет происходить дважды. Для соблюдения принципа Паули необходимо чтобы в исходном состоянии спины были триплетом.
Но в жизни иногда бывают приятные моменты. Калибровочное электромагнитное поле, выравнивающее магнитные поля на стенках ящика (атомах) является наблюдаемым в ЯМР.

P.S. А где спин-орбитального взаимодействие?
Так оно как раз и обеспечивает в нужном месте нужную ориентацию спинов.