Cтраница 2
Схема распределения электронной плотности, выраженной в. [16] |
Наличие в молекуле двух или более положительно заряженных ядер существенно усложняет рассмотрение поведения системы заряженных частиц. Если в атоме с помощью квантовой механики рассматривается распределение вероятности нахождения электронов в поле только одного ядра, то в случае молекулы необходимо рассматривать как распределение вероятности нахождения электронов в поле двух или большего числа ядер, так и вероятность нахождения ядер в пространстве относительно заданной системы координат. Для молекулы уравнение Шредин-гера (3.5) настолько усложняется, что его точное аналитическое решение возможно только для простейшей двухатомной молекулы - иона № при фиксированных ядрах. Для того чтобы определить все возможные стационарные состояния молекулы с большим числом электронов, приходится искать те пли иные приближенные методы решения. [17]
Наличие в молекуле двух или более положительно заряженных ядер существенно усложняет рассмотрение поведения системы заряженных частиц. Если в атоме с помощью квантовой механики рассматривается распределение вероятности нахождения электронов в поле только одного ядра, то в случае молекулы необходимо рассматривать как распределение вероятности нахождения электронов в поле двух или большего числа ядер, так и вероятность нахождения ядер в пространстве относительно заданной системы координат. Для молекулы уравнение Шредин-гера (3.5) настолько усложняется, что его точное аналитическое решение возможно только для простейшей двухатомной молекулы - иона № при фиксированных ядрах. Для того чтобы определить все возможные стационарные состояния молекулы с большим числом электронов, приходится искать те пли иные приближенные методы решения. [18]
Ядра дейтерия и трития включают, кроме того, один и два нейтрона соответственно. Основное электронное состояние ( см. Атом) отвечает нахождению электрона на низшем энергетич. Квантовая механика позволяет рассчитать все возможные энергетич. Рассчитано также распределение вероятностей нахождения электрона по различным направлениям от ядра и на различных расстояниях от него. [19]
Ядра дейтерия и трития включают, кроме того, один и два нейтрона соответственно. Основное электронное состояние ( см. Атом) отвечает нахождению электрона на низшем эпергетич. Квантовая механика позволяет рассчитать все возможные энергетич. Рассчитано также распределение вероятностей нахождения электрона по различным направлениям от ядра и на различных расстояниях от него. [20]
Стоячие волны, соответствующие различным орбиталям. [21] |
По характеру волновая функция представляет собой амплитудную функцию. Чтобы понять, о чем идет речь, рассмотрим в качестве примера световую волну. Волновая функция определяет амплитуду световой волны, и, таким образом, интенсивность света в каждой точке оказывается пропорциональной квадрату волновой функции. Последняя интерпретация волновой функции лучше всего подходит для рассмотрения электронных волн. Построив графическое изображение зависимости / 2 от г. получим кривую, приведенную на рис. 5.6, а. Эта кривая показывает распределение вероятности нахождения электрона в атоме. Вероятность обнаружить электрон максимальна в небольшом элементе объема вблизи ядра и для любого равного по величине элемента объема убывает по мере удаления от ядра. [22]
Справедливость такого описания подтверждается результатами точных расчетов. Каждая кривая представляет собой линию, вдоль которой плотность вероятности нахождения электронов постоянна. На этих графиках для отдельных МО даны пространственные контуры плотностей, отличающиеся друг от друга последовательно в четыре раза. Диаграммы для Iff и Iff показывают, что более 90 % плотности вероятности заключено в пределах линии, соответствующей плотности 0 053 е - / А3, с радиусом 0 7 А. Для 2ст - орбитали линия той же плотности проходит между ядрами. Полученная из расчета кривая показывает, что 2сг - орбиталь стягивает электроны в область между ядрами так, что по направлению к периферии молекулы плотность распределения спадает значительно медленнее. Эта орбиталь приводит к распределению вероятности нахождения электрона и в области между ядрами, и вокруг обоих ядер лития, отстоящих друг от друга на равновесное расстояние 2 68 А. [23]