По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
Нужно для билогии. Физику с её квантовыми числами боюсь и мало трогаю. Отсюда вопрос:
Как можно иначе объяснить расположение орбиталей в атоме, если не использовать уравнение Шрёдингера?
Допустим, второй энергетический уровень, а точнее его р орбитали, располагаются под прямым углом друг к другу. Причина - отрицательный заряд орбиталей, который отталкивает р орбиталь от р орбитали.
С д орбиталями я тоже разобралась. Хотя и не качественно.
Но вот f орбитали меня вообще расстроили. Почему они выглядят то как скрещенные p орбитали, то есть имеют 8 хвостов, то у них 6 хвостов?
Я далеко не химик, но стараюсь. Объясните, пожалуйста. Или скиньте нужную литературу.
Как можно иначе объяснить расположение орбиталей в атоме, если не использовать уравнение Шрёдингера?
Допустим, второй энергетический уровень, а точнее его р орбитали, располагаются под прямым углом друг к другу. Причина - отрицательный заряд орбиталей, который отталкивает р орбиталь от р орбитали.
С д орбиталями я тоже разобралась. Хотя и не качественно.
Но вот f орбитали меня вообще расстроили. Почему они выглядят то как скрещенные p орбитали, то есть имеют 8 хвостов, то у них 6 хвостов?
Я далеко не химик, но стараюсь. Объясните, пожалуйста. Или скиньте нужную литературу.
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
Никак это не объяснить без уравнения Ш., причина волновая природа электрона. Решение для двух тел точеный положительный заряд в центре и электрон вокруг. Крайне грубо можно провести аналогию с интерференционной волновой картиной.
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
Популярно изложено в Глинке издания позже 1971года...
Нужно ли спасать Рим, если из тебя всё равно сделают шкварки...
-
- Сообщения: 215
- Зарегистрирован: Вс ноя 22, 2009 9:22 am
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
Вы пытаетесь объяснить особенности d- и f- орбиталей через p-орбитали, для которых вы придумали устраивающее вас объяснение. На самом деле принципы в основе те же как для p-, так и для f- и вряд ли есть в нашей жизни что-то хотя бы отдаленно напоминающее вещи, творящиеся в ЭО атома.Почему они выглядят
И еще, надеюсь вы именно так представляли себе p-орбиталь:
2-р:
3-р:
И, кстати, у меня тоже вопрос:
на сколкьо я понимаю, так выглядят орбитали только для атома с одним электроном. Для систем с большим количеством электронов они, возможно, могут выглядеть иначе?
(Источник изображений: http://cronodon.com/Atomic/AtomTech4.html)
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
В качестве некоторой аналогии с электронными орбиталями можно рассматривать стоячие волны на поверхности воды в миске, если возбуждать колебания в центре (s-орбиталь) или в стороне от центра (p-орбиталь). Потом надо включить пространственное воображение и представить себе похожую картину в трёхмерном пространстве (это будут d- и f-орбитали).
Важно понимать, что орбитали -- это не данные нам в ощущениях штуковинки, а математические функции -- решения УШ, а квантовые числа -- постоянные, которые задают линейно независимые решения УШ. Физически же существуют и экспериментально обнаруживаются только уровни энергии электронов в атоме/молекуле, соответствующие этим математическим решениям, в силу чего и можно судить о том, насколько близки к реальности модели, называемые "орбиталями", "гибридизацией" и т.д.
Важно понимать, что орбитали -- это не данные нам в ощущениях штуковинки, а математические функции -- решения УШ, а квантовые числа -- постоянные, которые задают линейно независимые решения УШ. Физически же существуют и экспериментально обнаруживаются только уровни энергии электронов в атоме/молекуле, соответствующие этим математическим решениям, в силу чего и можно судить о том, насколько близки к реальности модели, называемые "орбиталями", "гибридизацией" и т.д.
When you open your heart to patriotism, there is no room for prejudice.
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
Орбитали - это одно из возможных математических описаний и не более. То, что Вы нарисовали - это не физическая реальность, атомы сферически симметричны (включая всю электронную плотность).
[ Post made via Android ]
[ Post made via Android ]
После отстоя требуйте долива
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
Ну это пока к ним не привязать чего-нибудь. Тогда, правда, и орбитальки будут немножко совсем другие, но можно прикинуться, что как бы примерно такие же, и...
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
Я ни разу не квантовик, однако ж... Да, сферически симметричны - пока нет других атомов... Нет?VTur писал(а):То, что Вы нарисовали - это не физическая реальность, атомы сферически симметричны (включая всю электронную плотность).
Меч-кладенец - оружие пофигистов.
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
А когда атомов больше одного там уже молекулярные орбитали.
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
И это ещё в лучшем случае. А то может оказаться, что там целая Мордовия будет -- зоны, зоны, зоны...Гесс писал(а):А когда атомов больше одного там уже молекулярные орбитали.
Кстати, всякий раз, говоря о волновых функциях и орбиталях, надо помнить, что вообще-то все они описываются комплексными числами. Кто-нибудь может наглядно представить себе что-то, описываемое комплексным числом? Например, (2+4i) груш?
When you open your heart to patriotism, there is no room for prejudice.
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
Решать уравнение Шрёдингера всё равно придется.
Можно также решать другие волновые уравнения - для орбитального момента или для проекции орбитального момента (их решения совпадают с уравнением Шредингера), где-то в сети видел диссертацию на эту тему - примерно от 1930 года.
Можно также решать другие волновые уравнения - для орбитального момента или для проекции орбитального момента (их решения совпадают с уравнением Шредингера), где-то в сети видел диссертацию на эту тему - примерно от 1930 года.
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
chaus писал(а):Кто-нибудь может наглядно представить себе что-то, описываемое комплексным числом? Например, (2+4i) груш?
Википедия писал(а):Впервые, по-видимому, мнимые величины были упомянуты в известном труде «Великое искусство, или об алгебраических правилах» Кардано (1545), в рамках формального решения задачи по вычислению двух чисел, которые в сумме дают 10, а при перемножении дают 40. Он получил для этой задачи квадратное уравнение для одного из слагаемых, и нашёл его корни: 5+\sqrt{-15} и 5-\sqrt{-15}. В комментарии к решению он написал: «эти сложнейшие величины бесполезны, хотя и весьма хитроумны» и «Арифметические соображения становятся все более неуловимыми, достигая предела столь же утонченного, сколь и бесполезного».
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
Квантовая химия - это сборник мифов и легенд
[ Post made via Android ]
[ Post made via Android ]
После отстоя требуйте долива
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
+1VTur писал(а):Квантовая химия - это сборник мифов и легенд
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
Если нужны формы комбинаций сферических гармоник для АО, то можно найти в сети, напр., тут:
Код: Выделить всё
http://winter.group.shef.ac.uk/orbitron/
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
И нужно помнить, что обычно рисуется только угловая зависимость орбиталей без радиальной, т.е. это орбиталью назвать нельзя
[ Post made via Android ]
[ Post made via Android ]
После отстоя требуйте долива
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
А ведь дают! )))Гесс писал(а):... Кардано (1545), в рамках формального решения задачи по вычислению двух чисел, которые в сумме дают 10, а при перемножении дают 40... получил для этой задачи квадратное уравнение для одного из слагаемых, и нашёл его корни: 5+\sqrt{-15} и 5-\sqrt{-15}.
Превосходный пример, который показывает, что комплексные числа имеют какой-либо смысл только в качестве промежуточных выкладок, а конечный результат должен выражаться вещественным числом, например 10 или 40.
Так что и УШ, и волновые функции (а орбитали -- это их, хм, довольно специфические графики) сами по себе не имеют никакого другого смысла, кроме того, что они (1) получаются по определённым правилам из определённых данных, (2) при действии на них определёнными операторами получаются вещественные величины, имеющий прямой физический смысл (электронная плотность, энергия), (3) эти вычисленные величины во многих случаях неплохо согласуются с экспериментальными данными.
В своё время я высказал философскую мыслю ))), что поскольку человек, как агрегат, снабжён от роду только макроинструментами (глазами и т.п.), то его ЭВМ-консоль (мозг или чем там человек обрабатывает данные) в принципе не запроектирована под обработку квантовомеханических данных. Поэтому приходится загружать и использовать программы эмуляции (матричные, волновые, интегральные), которые хотя и дают не то, но позволяют как-то косвенно судить о квантах.
When you open your heart to patriotism, there is no room for prejudice.
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
Думаю математики и физики использующие формальные инструменты с вами не согласятся.
Я согласен, мне сложно работать с тем что я немогу себе даже представить, а народ спокойно работает в 11 измерениях.
Я согласен, мне сложно работать с тем что я немогу себе даже представить, а народ спокойно работает в 11 измерениях.
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
При рассмотрении орбиталей я бы не пытался рассмотреть их с точки зрения классической механики.
И вообще, есть три вида механики: классическая, релятивистская и квантовая.
И если первые две ещё как-то можно понять одним механизмом, то квантовую этим "механизмом" нельзя никак.
Там своя "философия".
В этом плане очень плохое влияние оказывают школьные картинки про орбитали.
Я бы наверно сказал, что электроны находятся в потенциальных ямах из которых они туннелируют в другие потенциальные ямы.
Причиной этого может быть поведение кварков в нуклоне и других электронов.
В виду того, что потенциальный барьер не прозрачный и вероятность туннелирования не равна единице, электроны "на орбиталях"(между потенциальными ямами) не перемещаются со скоростью света.
Для меня орбитали вообще условность.
Электроны расположены на разных "уровнях" от нуклона. Ближние как-то экранируют остальных, тем приходится "маневрировать", так как нуклон притягивает, но стоит кому-то "пошевелиться", как всё приходит в "движение".
Это вот такое моё объяснение "на пальцах", преподаватель наверно удушил бы меня за такое объяснение.
И вообще, есть три вида механики: классическая, релятивистская и квантовая.
И если первые две ещё как-то можно понять одним механизмом, то квантовую этим "механизмом" нельзя никак.
Там своя "философия".
В этом плане очень плохое влияние оказывают школьные картинки про орбитали.
Я бы наверно сказал, что электроны находятся в потенциальных ямах из которых они туннелируют в другие потенциальные ямы.
Причиной этого может быть поведение кварков в нуклоне и других электронов.
В виду того, что потенциальный барьер не прозрачный и вероятность туннелирования не равна единице, электроны "на орбиталях"(между потенциальными ямами) не перемещаются со скоростью света.
Для меня орбитали вообще условность.
Электроны расположены на разных "уровнях" от нуклона. Ближние как-то экранируют остальных, тем приходится "маневрировать", так как нуклон притягивает, но стоит кому-то "пошевелиться", как всё приходит в "движение".
Это вот такое моё объяснение "на пальцах", преподаватель наверно удушил бы меня за такое объяснение.
sex, drinks and rock-n-roll
Festina lente.
1024 МегаПевта равны одному ГигаПевту, 1024 ГигаПевта равны 1 ТераПевту.
Festina lente.
1024 МегаПевта равны одному ГигаПевту, 1024 ГигаПевта равны 1 ТераПевту.
Re: По какому принципу располагаются орбитали в атоме?
Я иногда сам так думаю, но ещё в начале 70-х на лекции, уж не помню кто из троих нам читавших (Степанов, Жилинский или Пупышев), утверждал, что рассчитанные значения параметров молекулы водорода, не смотря на использование приближённых методов, точнее экспериментальных.Гесс писал(а):+1VTur писал(а):Квантовая химия - это сборник мифов и легенд
Before we are quantum chemists we are scientists, happy eye-witnesses of miracles going on around us.
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 27 гостей