Диаграмма - электронная плотность
Cтраница 1
 |
Граничные поверхности. [ IMAGE ] Контурные диаграммы для р - и rf - электронов. [1] |
Диаграммы электронной плотности везде положительны, так как изображают квадрат орбитальной функции. Геометрическая форма такой диаграммы для р-орбятали отличается от двух соприкасающихся сфер. В последующих главах при рассмотрении способа построения молекулярных орбиталей из атомных, будут использоваться диаграммы орбиталей, показанные на рис. 4.5. и 4.6, и алгебраические знаки различных лопастей функции будут иметь большое значение. [2]
Воспользовавшись диаграммами электронной плотности, рассмотрим еще раз различные типы связи в твердых телах. [3]
Диаграммы, изображающие атомные орбитали, и диаграммы электронной плотности ( облака заряда) часто путают. [4]
Рассмотрим еще раз свойства связей в твердых телах при помощи диаграмм электронной плотности. На рис. 61 а и 616 приведены диаграммы электронной плотности для хлористого натрия и алмаза, а на рис. 62 схематически представлено изменение электронной плотности в зависимости от расстояния между соседними атомами для хлористого натрия, алмаза, магния и аргона. Эти четыре примера наглядно и убедительно иллюстрируют различия в распределении электронной плотности при четырех типах связей: ионной, атомной, металлической связи и вандерваальсовой. В то время как при ионной связи существует область, в которой электронная плотность снижается до нуля, в случае алмаза мы не находим ее нулевого значения в области между атомами, так как именно здесь локализована электронная пара. [5]
Часто при обсуждении природы связи в А В используются кристаллографические данные, относящиеся а основном к наблюдению межатомных расстояний и координации атомов или, в некоторых случаях, диаграмм электронной плотности, вычисленных из интенсивности рентгеновского излучения. На основании таких рассуждений сделан вывод, что тип связи изменяется преимущественно от ионного характера, например, в модификации высокого давления CdS к кова-лентному в модификации киновари HgS, и что в большинстве кристаллов со структурой вюртцита или цинковой обманки наблюдается смешанный тип связи. Ионная связь обусловливается кулоновским взаимодействием между избыточными положительными и отрицательными зарядами на ионах, образованных в результате перехода электронов от металлического к неметаллическому элементу. [6]
Рассмотрим еще раз свойства связей в твердых телах при помощи диаграмм электронной плотности. На рис. 61 а и 616 приведены диаграммы электронной плотности для хлористого натрия и алмаза, а на рис. 62 схематически представлено изменение электронной плотности в зависимости от расстояния между соседними атомами для хлористого натрия, алмаза, магния и аргона. Эти четыре примера наглядно и убедительно иллюстрируют различия в распределении электронной плотности при четырех типах связей: ионной, атомной, металлической связи и вандерваальсовой. В то время как при ионной связи существует область, в которой электронная плотность снижается до нуля, в случае алмаза мы не находим ее нулевого значения в области между атомами, так как именно здесь локализована электронная пара. [7]
Так как в кристалле электронная плотность периодически изменяется, снимают диаграммы электронной плотности, на которых проводят линии одинаковой электронной плотности. Диаграммы, полученные этим методом Бриллем, Гриммом и Пе-терсом, показаны на рис. А. [8]
Дальнейшую, очень важную информацию о свойствах связей в кристаллах можно получить из так называемого фурье-анализа рассеивания рентгеновских лучей электронами в кристаллической решетке, причем для этого необходимо иметь снимок монокристалла. Электронная плотность в кристалле распределена также периодически, поэтому получают диаграмму электронной плотности, в которой места с одинаковой электронной плотностью представлены линиями, подобно тому как на географических картах места одинаковой высоты изображаются горизонталями. Такие диаграммы, полученные по разработанному Бриллем, Гриммом и Петерсом методу, показаны на рис. 61 ( разд. [9]
На этих примерах можно наглядно и убедительно показать различия в распределении электронов четырех основных видов - связи - ионной, атомной, металлической и вандерваальсовой. В случае ионной связи между ионами имеются области, в которых электронная плотность падает до нуля; напротив, в алмазе вследствие делокализации электронных пар между атомами электронная плотность никогда не равна нулю. Такое же состояние характерно и для металлической связи, хотя в данном случае электроны не локализуются, а распределяются по всему кристаллу. Диаграмма электронной плотности магния показывает, что между соседними атомами средняя плотность соответствует двум электронам. Поскольку при вандерваальсовом взаимодействии не образуются электронные валентные связи, электронная плотность между атомами, например аргона, равна нулю. [10]
Во всех этих сообщениях приводятся фотоснимки, таблицы с координатами, размерами и структурными факторами или диаграммы электронной плотности, вычисленные па основании найденных рентгенограмм. [11]
Страницы: 1