загрузка...
загрузка...
На головну

Виникнення квантової хімії

Дивіться також:
  1. I. Основні поняття і закони хімії. Атомні і молекулярні маси. Моль.
  2. II. Виникнення і основні риси народництва.
  3. II. Виникнення перших таємних організацій декабристів.
  4. Англійський парламент в XIII-XIV ст. Виникнення станової монархії.
  5. Аспект відносин. 1.1. Виникнення музеїв: від індивідуальної мотивації до суспільних інтересів.
  6. АТОМНО - молекулярного вчення. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ І ЗАКОНИ ХІМІЇ.
  7. КВИТОК 24 ДАВНЬОГРЕЦЬКА ТЕАТР. ЙОГО ВИНИКНЕННЯ І ГРОМАДСЬКА РОЛЬ
  8. Буржуазна революція XVII в. в Англії. Виникнення буржуазної держави і права.
  9. В. Виникнення народництва. Три течії в народничестве
  10. Введення, коротка історія біохімії.
  11. Вступ. Виникнення і сутність аудиту
  12. ВПЛИВ давні зледеніння НА ВИНИКНЕННЯ ЗЕМЛЕРОБСТВА

Уявлення про природу хімічного зв'язку.

Протягом усього XIX століття хімія, заснована на атомно-молекулярної теорії, не могла дати жодних пояснень природі зв'язку між атомами. Поняття валентності, при всій плідності його застосування, залишалося суто емпіричним. Лише після відкриття подільності атома і встановлення природи електрона як складової частини атома виникли реальні передумови для розробки перших теорій хімічного зв'язку.

Ріхард Вільгельм Генріх Абегг (1869-1910) і Гвідо Бодлендер (1856-1904) в 1899 р висловлюють ідею спорідненості атомів до електрона - здатності атомів приєднувати електрон. На основі цих уявлень Абегг в 1904 р розробляє теорію електровалентності. Валентністю, на думку АБЕГГ, мають іони, і величина валентності дорівнює заряду іона. Кожен елемент характеризується двома максимальними валентності - позитивної і негативної, сума яких дорівнює восьми. У 1908 р Вільям Рамзай висловлює ідею про зв'язок атомів за допомогою загального електрона. Йоганнес Штарк (1874-1957) в 1915 р вводить поняття про валентних електронах: згідно Штарку, валентність атома визначається числом поверхневих електронів. Уявлення Штарка про валентних електронах і модель атома Резерфорда-Бора лягли в основу нових теорій хімічного зв'язку. Уявлення про електровалентності або полярної валентності розвиває німецький фізик Вальтер Коссель (1888-1956). Коссель в 1916 р викладає теорію, засновану на моделі атома Бора і поданні про особливу стабільності дво- або восьміелектронних оболонок інертних газів. Реакційна здатність атома, по Коссель, визначається його прагненням придбати таку електронну конфігурацію.

У 1916 американський хімік Джілберт Ньютон Льюїс (1875-1946) пропонує теорію кубічного атома. Освіта зв'язку між однаковими атомами Льюїс пояснив можливістю усуспільнення валентних електронів. Льюїс запропонував також спосіб зображення зв'язків, в якому кожен валентний електрон позначається крапкою (формули Льюїса). Аналогічні погляди висловив Ірвінг Ленгмюр (1881-1957), який, однак, відкинув ідею про стаціонарному кубічному розташуванні зовнішніх електронів в атомі. Ленгмюр припустив існування трьох типів валентності: позитивної, негативної і ковалентності.

Спираючись на теорії Косселя і Льюїса-Ленгмюра, в 1923 р датський хімік Йоханнес Ніколаус Бренстеда (1879-1947) і Томас Мартін Лаурі (1874-1936) розробляють протонную, а Джілберт Льюїс - електронну теорії кислот і підстав.

Після створення Альбертом Ейнштейном фотонної теорії світла (1905) і виведення їм статистичних законів електронних переходів в атомі (1917) у фізиці загострюється проблема хвиля-частинка. Вирішення цієї суперечності запропонував в 1924 р французький фізик Луї Віктор П'єр Раймон де Бройль (1892-1987), що приписав хвильові властивості частці. Поширивши ідею про подвійну природу світла на речовину, де Бройль припустив наявність у матеріальних частинок хвильових властивостей, однозначно пов'язаних з масою і енергією. Виходячи з ідеї де Бройля про хвилі матерії, німецький фізик Ервін Шредінгер (1887-1961) в 1926 р вивів основне рівняння т. Н. хвильової механіки, що містить хвильову функцію і дозволяє визначити можливі стану квантової системи та їх зміну в часі. У тому ж 1926 інший німецький фізик Вернер Гейзенберг (1901-1976) розробляє свій варіант квантової теорії атома у вигляді матричної механіки, відштовхуючись при цьому від сформульованого Бором принципу відповідності.

Спочатку хвильова і матрична механіки мали принципові відмінності в підходах. У Шредінгера частка виступає як чисто хвильове утворення, т. Е. Частка є місце хвилі, в якому зосереджена найбільша енергія хвилі. Інтерпретація Шредінгера представляла собою, по суті, спробу створити більш-менш наочні моделі в дусі класичної фізики. Гейзенберг сформулював принцип невизначеності, Відповідно до якого точність визначення координати частинки обернено пропорційна точності визначення її швидкості. Таким чином, квантова механіка фіксує корпускулярно-хвильовий дуалізм - в одних випадках зручніше частки вважати хвилями, в інших, навпаки, хвилі частками.

Квантово-механічний підхід до будови атома привів до створення принципово нових уявлень про природу хімічного зв'язку. Уже в 1927 р Вальтер Гейтлер (1904-1981) і Фріц Лондон (1900-1954) починають розробляти квантовомеханічну теорію хімічного зв'язку і виконують наближений розрахунок молекули водню. Поширення методу Гейтлера-Лондона на багатоатомні молекули призводить до створення методу валентних зв'язків, який створюють в 1928-1931 рр. Лайнус Карл Полінг (1901-1994) і Джон Кларк Слетер (1900-1976). У 1928 р Полінг пропонує теорію резонансу і ідею гібридизації атомних орбіталей, в 1932 р - нове кількісне поняття електронегативності, шкалу електронегативності, висловлює залежність між електронегативні і енергією хімічного зв'язку.

Фрідріх Хунд, Роберт Сандерсон Маллікен (1896-1986) і Джон Едвард Леннард-Джонс (1894-1954) в 1929 р створюють основи методу молекулярних орбіталей. В основу ММО закладено уявлення про повну втрату індивідуальності атомів, які об'єдналися в молекулу. Молекула, таким чином, складається не з атомів, а являє собою нову систему, утворену кількома атомними ядрами і рухомими в їх поле електронами. Хунду створюється також сучасна класифікація хімічних зв'язків; в 1931 р він приходить до висновку про існування двох основних типів хімічних зв'язків - простий, або ?-зв'язку, і ?-зв'язку.

Моделі будови атома. «-- попередня | наступна --» Філософські питання хімії.
загрузка...
© om.net.ua