O parte importantă a chimiei cuantice este teoria structurii moleculare a materiei. După cum sa menționat mai sus, atomii, prin legături chimice de legătură, formează molecule care sunt cea mai mică particulă a unei substanțe care are proprietățile sale chimice. (Moleculele monatomice ale gazelor inerte, în mod strict vorbind, nu sunt molecule.) Ca atomi, moleculele sunt sisteme cuantice.
Conceptul de structură moleculară a materiei a fost stabilit în chimie la mijlocul secolului al XIX-lea. în legătură cu dezvoltarea termodinamicii și a teoriei gazelor și a fost confirmată în cele din urmă de experimentele lui Zh. B. Perrin, fire peste fenomen mișcare browniană (mișcare aleatoare a particulelor mici suspendate într-un lichid sau gaz cauzate de mișcarea accident vascular cerebral molecule ale mediului), în 1906 în această publicație experimente au confirmat teoria mișcării browniene, ca și fluctuația de presiune a moleculelor înconjurătoare dezvoltate în 1905-1906. A. Einstein și M. Smoluchowski.
Molecule ca sisteme nucleare sunt caracterizate printr-o compoziție de (atomi din care sunt compuse din elemente), greutatea moleculară și formula structurală, indicând secvența de legături chimice ale atomilor. Astfel, molecula de apă are o compoziție de H2O, o greutate moleculară de 18 unități, dintre care 16 cade pe oxigen (O) și 2 până la hidrogen (H), și formula structurală H-O-H. Dimensiunile moleculelor sunt determinate de masa și structura lor și pot ajunge la 10 -5 cm în moleculele mari.
Unele molecule, având aceeași compoziție, totuși diferă în aranjamentul atomilor, în secvența legăturilor chimice. Astfel de molecule sunt numite izomeri și sunt reprezentate de formule structurale diferite. Proprietățile lor chimice sunt, de obicei, de asemenea, semnificativ diferite. În orice caz, dispunerea atomilor într-o moleculă este întotdeauna simetrică.
O moleculă este un sistem cuantic complex care este în flux constant. Atomii fac parte din moleculă și în același timp realizează mișcări oscilatorii continue. Și într-o moleculă poliatomică, vibrațiile diferitelor atomi depind una de cealaltă și fiecare se caracterizează prin frecvența ei. În plus, moleculele în sine, ca întreg, de exemplu în gaze, efectuează, de asemenea, mișcări de translație și rotație.
În chimia cuantică, starea unei molecule ca sistem cuantic este descrisă și de ecuația lui Schrodinger. Soluția acestei ecuații se descompune de obicei în două ecuații - pentru electroni și nuclei. Solutia permite electronilor definesc un nivel de energie de electroni care este considerabil mai mare decât nivelurile de energie ale atomilor care constituie molecula. La urma urmelor, fiecare atom este în câmpul electric al atomilor rămași și, ca rezultat, nivelurile sunt împărțite. Când rezolvarea ecuațiilor Schrodinger pentru electronii captate interacțiunea electrostatică a electronilor cu nuclee, unul cu celălalt, precum și energia cinetică a nucleelor și electronii. Soluțiile ecuației Schrödinger pentru nucleele face posibilă caracterizarea mișcării de vibrație și de rotație a moleculelor în ansamblul lor.
Articole similare
-
Sisteme automate de control cu o singură buclă - stadopedia
-
Baza de reglementare și legală a sistemului politic al societății -
-
Funcționarea tehnică a sistemului de alimentare cu energie electrică
Trimiteți-le prietenilor: