![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Сущность метода молекулярных орбиталей
В квантовой механике формы вещественной материи рассматриваются как системы, состоящие из совокупности ядер и обобществленных электронов. Задача исследования химической связи сводится к тому, чтобы найти распределение электронов в поле всех ядер путем решения уравнения Шредингера. При решении уравнения используется приближение, согласно которому ядра считаются неподвижными. Это приближение позволяет разделить переменные и уравнение Шредингера распадается на два уравнения: He ψ e(r, R) = Ee(R)ψ e(r, R), где He = и Hn ψ n (R) = Enψ n (R), где Hn = - здесь Ee(R) – полная энергия электронов плюс энергия Кулоновского отталкивания ядер; Δ – оператор Лапласа; Une и Uee - члены, соответствующие потенциальной энергии взаимодействия электронов (е) с ядрами (n) и электронов между собой; m – масса электрона; Mi – массы ядер. Уравнения 1) и 2) решают в следующей последовательности: сначала решают уравнение 1) при фиксированных значениях координат ядер R, входящих в ψ e; ψ n (R) – волновая функция ядер; затем полученные значения Ee(R) используют для исследования колебательной и вращательной динамики ядер согласно уравнению 2). Погрешность использованного приближения тогоже порядка что и отношение массы электрона к массе ядра. Поэтому, чем тяжелее ядра, тем точнее это приближение. Второе приближение используется при решении уравнения 2) – в виде произведения отдельных одноэлектронных волновых функций – молекулярных орбиталей. Правильная волновая функция учитывает тождественность электронов и принцип запрета Паули. Результатом решения уравнения 1) является упорядоченная по возрастанию энергии последовательность молекулярных орбиталей и распределение электронов по этим орбиталям. Помимо одноэлектронного приближения существуют и более точные приближения, однако в естествознании упрощения в конечном счете часто оказываются важнее точного знания, если формируют картину, согласующуюся с опытом.
|