А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Теорія - Багатоелектронні атом

Теорія багатоелектронних атомів, що містять два або більше електронів, в порівнянні з теорією атома водню значно складніше. Це пов'язано з тим, що в таких атомах є взаємодіють один з одним частинки - електрони.

У подальших параграфах буде коротко розглянута теорія багатоелектронних атомів, а також молекули водню.

У другій частині розглядається теорія Дірака, що дозволяє врахувати не тільки релятивістські, але і спінові ефекти, а також теорія багатоелектронних атомів і найпростіших молекул.

При цьому теорія найпростішої молекули Нз послужить вихідним пунктом для теорії більш складних молекул, як теорія атома Н - для теорії багатоелектронних атомів.

Завдання на складання моментів імпульсу в квантовій механіці така: задані модулі моментів частинок системи; потрібно визначити допустимі значення модуля і проекцій повного моменту. Так, в теорії багатоелектронних атомів виникає питання про знаходження моменту імпульсу електронної оболонки по відомим (з завдання про частку в центральному полі) моментам окремих електронів. Аналогічно ставиться питання про сумарному спині декількох електронів в атомі, про спині ядра, що складається з протонів і нейтронів.

Внаслідок того що молекула являє собою систему декількох ядер і електронів, точне рішення рівняння Шре-Дінгер для неї неможливо. Тому в квантовій теорії хімічного зв'язку, як і в теорії багатоелектронного атома, використовують різні наближення, кількість яких зростає зі складністю завдання.

Щоб ознайомитися з характерними особливостями методу МО ЛКАО, розглянемо наближене рішення для ЬЬ. При цьому теорія найпростішої молекули Н2 послужить вихідним пунктом для теорії більш складних молекул, як теорія атом: а Н - для теорії багатоелектронних атомів.

Отже, номер періоду в таблиці Менделєєва дорівнює головному квантовому числу для електронів зовнішніх орбіт, а номер групи визначає загальне число електронів на цих орбітах. Все сказане справедливо тільки для збудженому атомів, що володіють мінімальним значенням повної енергії. Атоми всіх елементів, подібно атому водню, можуть бути порушені, і при цьому частина електронів в них розташовується на орбітах з головним квантовим числом, більшим, ніж номер періоду. Теорія багатоелектронних атомів є досить складною і до теперішнього часу повністю не розроблена. Проте, для приблизних оцінок атоми будь-яких елементів можуть розглядатися як водородопо-добние.

Перш ніж розглядати електронна будова багатоелектронних молекул, необхідно обговорити структуру багатоелектронного атома. Це обумовлено двома причинами. По-перше, метод молекулярних орбіталей є безпосереднім розширенням теорії атомних орбнталей. По-друге, багато з теорії багатоелектронних атомів переноситься в теорію молекулярних орбіталей, тому варто витратити деякий час на ці поняття ще в рамках атомної теорії.

Ці методи, на перший погляд, зовсім різні, але більш докладне зіставлення розкриває багато спільних рис. У методі ВС передбачається, що атоми повністю зберігають свою індивідуальність, і єдиною зміною, що відбувається при утворенні молекули, є обмін електронами між орбиталями сусідніх атомів. Метод МО, по суті, є поширенням теорії багатоелектронних атомів на молекули. Якщо стан атома описується як сукупність атомних орбіталей, то аналогічно можна розглядати молекулу як сукупність молекулярних орбіталей, які виникають з комбінації орбіта-лей атомів, що входять до складу молекули. Обидва ці методу швидше доповнюють, ніж протистоять один одному. Аргументований вибір між ними цілком залежить від тих завдань, які необхідно вирішити. В даний час в більшості робіт з теорії хімічного зв'язку застосовується метод МО. Це пояснюється тим, що в застосуванні до багатоатомним молекулам як сам метод МО, так і програмування розрахунків на ЕОМ здійснюється простіше, ніж для методу ВС. З іншого боку, метод ВС дає більш наочне уявлення про хімічний зв'язок і будову молекул.

Ці методи, на перший погляд, зовсім різні, але більш докладне зіставлення розкриває багато спільних рис. У методі ВС передбачається, що атоми повністю зберігають свою індивідуальність, і єдиною зміною, що відбувається при утворенні молекули, є обмін електронами між орбиталями сусідніх атомів. Метод МО, по суті, є поширенням теорії багатоелектронних атомів на молекули. Якщо стан атома описується як сукупність атомних орбіталей, то аналогічно можна розглядати молекулу як сукупність молекулярних орбіталей, які виникають з комбінації орбіта-лей атомів, що входять до складу молекули. Обидва ці метбда швидше доповнюють, ніж протистоять один одному. Аргументований вибір між ними цілком залежить від тих завдань, які необхідно вирішити. В даний час в більшості робіт з теорії хімічного зв'язку застосовується метод МО. Це пояснюється тим, що в застосуванні до багатоатомним молекулам як сам метод МО, так і програмування розрахунків на ЕОМ здійснюється простіше, ніж для методу ВС. З іншого боку, метод ВС дає більш наочне уявлення про хімічний зв'язок і будову молекул.