Центр - тяжесть - положительный заряд
Cтраница 3
 |
Неполярная ковалентная связь.| Полярная ковалентная связь. [31] |
Если молекулы образованы одноименными атомами, то одностороннего перетягивания общей электронной пары происходить не будет. Это означает, что центр тяжести облака спаренных электронов располагается симметрично между центрами тяжести положительных зарядов обоих ядер. Таким образом, связующее электронное облако равномерно распределено между обоими атомами. [32]
В молекулах любого вещества содержатся положительные и отрицательные электрические заряды. Однако пространственное расположение зарядов в молекуле у каждого вещества различно. Если заменить все положительные заряды молекулы одним суммарным, считая его расположенным в центре тяжести отдельных положительных зарядов, и такое же суммирование провести для отрицательных зарядов, то эти суммарные точечные заряды могут либо не совпадать в пространстве друг с другом, либо совпадать. [33]
Все молекулы диэлектрика электрически нейтральны: суммарный заряд электронов и атомных ядер, входящих в состав молекулы, равен нулю. Тем не менее молекулы обладают электрическими свойствами. Здесь q - суммарный положительный заряд всех атомных ядер в молекуле, 1 - вектор, проведенный из центра тяжести электронов в молекуле в центр тяжести положительных зарядов атомных ядер. [34]
Формально мы можем рассматривать молекулу с как систему, состоящую из двух зарядов. Заряд mve находится в центре тяжести положительных зарядов; заряд - т -, e - в центре тяжести отрицательных зарядов. Точно так же и молекула d формально может рассматриваться как система, состоящая из зарядов - - пч ей - nv e, располагающихся в центрах тяжести положительных и отрицательных зарядов этой молекулы. Если расстояние R между центрами тяжести положительных зарядов молекул end велико, то это упрощение не повлияет на результаты наших расчетов. [35]
Единицей диполыюго момента является дебай ( Д) 1 Д 3 33564 X Х10 - 30 Кл - м ( Ы0 - 18 эл. Дипольный момент многоатомной молекулы приближенно равен векторной сумме дипольных моментов связей или атомных групп в молекуле с учетом валентных углов. Полярные и неполярные молекулы, попадая во внешнее статическое электрическое поле, создаваемое между заряженными обкладками конденсатора, ведут себя неодинаково. Полярная молекула стремится ориентироваться в поле по направлению его линий так, чтобы центр тяжести положительных зарядов был направлен к отрицательному, а отрицательных - к положительному полюсу поля. Такое положение молекулы отвечает минимуму потенциальной энергии и наибольшей устойчивости. Неполярная молекула в электрическом поле не ориентируется. Под воздействием электрического поля центры тяжести зарядов молекул любого вещества смещаются друг относительно друга на некоторое расстояние. Смещение зарядов полярной молекулы несколько увеличивает постоянный дипольный момент и способствует превращению неполярной молекулы в электрический диполь с наведенным ( индуцированным) дипольным моментом ц Ипд. Принимают, что под действием не слишком больших полей индуцированный дипольный момент прямо пропорционален напряженности Е эффективного электрического поля внутри диэлектрика. Величина Е равна разности напряженности поля зарядов на обкладках конденсатора Е0 и напряженности поля поверхностных зарядов индуцированных диполей Е, так как эти поля имеют противоположные направления. [36]
В молекулах любого вещества содержатся положительные и отрицательные электрические заряды. Алгебраическая сумма всех зарядов равна нулю, когда вещество не наэлектризовано, т.е. электрически нейтрально. Однако пространственное расположение зарядов в молекуле у каждого вещества различно. Если заменить все положительные заряды молекулы одним суммарным, считая его расположенным в центре тяжести отдельных положительных зарядов, и такое же суммирование провести для отрицательных зарядов, то эти суммарные точечные заряды могут либо не совпадать в пространстве друг с другом, либо совпадать. [37]
Еще одно свойство электронного облака необходимо упомянуть - его смещаемость по отношению к ядерному остову. При этом, поскольку ядра много тяжелее электронов, можно считать, что ядра остаются на месте. Если число электронов молекулы Af, то при смещении центра тяжести отрицательных зарядов по отношению к центру тяжести положительных зарядов на расстояние х молекула приобретает индуцированный дипольный момент р - Nex. Величина р имеет размерность объема. [38]
По этой причине имеют большое прикладное значение полуэмпирич. МО, и к-рых для определения значений части молекулярных интегралов используются опытные данные. Эти методы основаны на рассмотрении непрерывной зависимости электронной энергии молекулы от расстояния между ядрами. В методе объединенного атома электронная волновая функция молекулы разлагается в ряд по взаимно ортогональным волновым функциям различных состояний объединенного атома, ядро к-рого мысленно помещается в центр тяжести положительных зарядов ядер в молекуле. В расчете энергии молекулы при определении значений ряда интегралов используются спектроскопич. В методе атомов в молекулах электронная волновая функция молекулы разлагается в ряд по волновым функциям, описывающим различные состояния продуктов диссоциации молекулы ( атомов или ионов), а в расчете энергии молекулы используются опытные значения энергии этих продуктов. Однако расчеты по этим методам могут привести к другим, трудно контролируемым погрешностям, что является серьезным ограничением их применимости. [39]
По этой причине имеют большое прикладное значение полуэмпирич. МО, в к-рых для определения значений части молекулярных интегралов используются опытные данные. Эти методы основаны на рассмотрении непрерывной зависимости электронной энергии молекулы от расстояния между ядрами. В методе объединенного атома электронная волновая функция молекулы разлагается в ряд по взаимно ортогональным волновым функциям различных состояний объединенного атома, ядро к-рого мысленно помещается в центр тяжести положительных зарядов ядер в молекуле. В расчете энергии молекулы при определении значений ряда интегралов используются споктроскопич. В методе атомов в молекулах электронная волновая функция молекулы разлагается в ряд по волновым функциям, описывающим различные состояния продуктов диссоциации молекулы ( атомов или ионов), а в расчете энергии молекулы используются опытные значения энергии этих продуктов. Однако расчеты по этим методам могут привести к другим, трудно контролируемым погрешностям, что является серьезным ограничением их применимости. [40]
Страницы: 1 2 3