Какими силами электроны удерживаются в атоме?

вопросы, касающиеся школьной и вузовской химии; помощь в решении задач различного уровня сложности
Ответить
Podarok
Сообщения: 40
Зарегистрирован: Пт июн 08, 2018 7:13 pm

Какими силами электроны удерживаются в атоме?

Сообщение Podarok » Пн июл 02, 2018 7:51 am

Если электроны удерживаются исключительно электростатическими силами, тогда не понятно, откуда у атома (например, при образовании ионной связи) берётся дополнительный заряд, не то чтобы удержать дополнительный электрон, да хотя бы даже притянуть его.

Атомы же электронейтральные, так как заряды протонов и электронов одинаковы и их количество совпадает. Мне не понятно, каким образом, при образовании ионной связи, атом перетягивает электрон(ы) для завершения внешнего уровня. Пусть там хоть трижды будет энергетически выгодно новой системе, но как бы, дополнительные электрические силы не возьмутся из ниоткуда, чтобы перетянуть дополнительно определённый заряд и удерживать его.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 10818
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Какими силами электроны удерживаются в атоме?

Сообщение avor » Пн июл 02, 2018 10:42 am

Ай! Не так думаешь!
При образовании связи надо исходить из рассмотрения несколько иной системы не из того, что взаимодействуют ионы, а из того что взаимодействуют нейтральные атомы(молекулы). Т.е. начальное состояние системы не ионы и их наличие вовсе не нужно для образования связи. А вот дальше интереснее. После того как связь образовалась вероятность обнаружить электрон рядом с одним из атомов становится близкой к единице, а рядом с другим близким к нулю и такое состояние выгоднее чем состояние отдельных нейтральных атомов, а не состояние отдельных заряженных ионов. Но в результате такого перераспределения, назавем это электронной плотности, образовавшуюся молекулу можно во многом с высокой степенью приближения к действительности рассматривать, как пару ионов.
Можно и немножко по-другому описать сформулированный вами парадокс. Взаимодействие двух атомов с образованием химической связи очень упрощенно можно описать как задачу решения взаимодействия трех тел: двух ядер и одного электрона, вы же пытаетесь упростить еще больше и свести ее к системе из двух тел - двух ионов: катиона и аниона, такое упрощение приводит к неразрешимому парадоксу.

Щас сюда заглянет chaus(если не очень занят) и тоже выскажется. И еще добавит, что все эти недоумения в неокрепших юных мозгах возникают от неправильного преподования химии без опоры на волновую механику.
Последний раз редактировалось Гесс Пн июл 02, 2018 12:09 pm, всего редактировалось 1 раз.
Причина: деанонимизации - бой!

Аватара пользователя
chaus
Сообщения: 3098
Зарегистрирован: Вт дек 24, 2013 2:37 pm

Re: Какими силами электроны удерживаются в атоме?

Сообщение chaus » Ср июл 04, 2018 8:15 am

avor писал(а):
Пн июл 02, 2018 10:42 am
Щас сюда заглянет chaus(если не очень занят) и тоже выскажется.
Занят, но по мелочи добавит.

Дело в том, что по законам волновой механики центральный заряд ядра создаёт не одну, а несколько потенциальных ям с различной пространственной локализацией и энергетическими уровнями, в которых может разместиться принятый электрон. На пальцах это можно показать так: если болтать воду в какой-то миске (или в каком-то море), то может образоваться несколько разных волн с разной длиной и пространственной локализацией: и цунами, и рябь, и прибойные волны. Одно другому не мешает.

Например, в атоме водорода поле одного-единственного протона создаёт систему потенциальных ям, в которой могут разместиться не один, а два электрона. Отсюда водородные связи и ион H(-) в соединениях типа NaH.

Поэтому, например, нейтральный (!) атом фтора тянет на себя электрон с такой силой, что отрывает его у инертного (!) газа ксенона. Электрону выгоднее закатиться в потенциальную яму вблизи нейтрального атома фтора, нежели оставаться у своего ксенонового остова, хотя бы и положительно заряженного.

Так же объясняется и образование SF6. Естественно, электроны не залезают на вышерасположенную орбиталь S3d, как думают некоторые! (S3d-подуровень лежит в зоне проводимости, и буде он частично заполнен, кристаллический SF6 был бы проводником, а он -- канонiчный диэлектрик.) Валентные электроны с подуровней S3s и S3p просто локализуются у атомов фтора на подуровне F2p около -10 эВ (а в их родной сере уровень был бы выше). Нет, ну можно, конечно, называть это состояние электронов молекулярной связывающей орбиталью, если очень хочется. Никому от этого не станет хуже.

Все эти недоумения в неокрепших юных и не очень юных мозгах возникают от неправильного преподавания химии без опоры на волновую механику. :lol:
When you open your heart to patriotism, there is no room for prejudice.

Ответить

Вернуться в «химия в школе и вузе, помощь в решении задач»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 6 гостей