Квантовая теория химической связи

1. Теория Гильберта Ньютона Льюиса
2. Теория Косселя и Льюиса-Ленгмюра
3. Создание квантовомеханической теории химической связи

Американский физико-химик Гильберт Ньютон Льюис в 1916 году высказал мысль, состоящую в том, что ковалентная химическая взаимосвязь образовывается меж двумя атомами в молекуле, благодаря формированию совместной электронной пары. Следовательно, электронная плотность располагается сбалансировано меж данными атомами. Данное высказывание расходилось с действующей гипотезой, так как, тогда исследователи предполагали, что при формировании молекулы, один из атомов обладал позитивным зарядом, а иной отрицательным зарядов, и по данной причине химическая взаимосвязь формировалась посредством электростатического взаимного воздействия меж атомами.

Теория Гильберта Ньютона Льюиса

Представленная Гильбертом Ньютоном Льюисом гипотеза, знакома учащимся высших учебных заведений под наименованием «Электронная теория химической связи». Последующее совершенствование данной гипотезы преподнесено в теориях известных ученых, среди которых американский химик, лауреат Нобелевской премии по химии Ирвинг Ленгмюр. Он произвел описание химической валентности, как возможность атомов формировать химические взаимосвязи, которые формируют атом, либо определенное количество атомов.

Далее, немецкий физик В. Г. Гайтлер, получивший известность благодаря вкладу в квантовую электродинамику и квантовую теорию поля, а также немецкий физик-теоретик Ф. В. Лондон создали квантовомеханическую методику (метод Гайтлера-Лондона, получивший наименование «теория валентных связей»), благодаря чему заложили основу квантовой химии.

Данная теория является примерной квантовохимической расчетной методикой, базирующейся на концепции о том, что любая пара атомов в молекуле держится вместе благодаря одной либо нескольким общим электронным парам.

Одновременно с электронной теорией химических взаимосвязей Гильберта Льюиса осуществляла развитие теория гетерополярной (ионной) химической взаимосвязи, которую представил немецкий физик В. Коссель. Согласно высказыванию В. Косселя, благородные газы являются примером, имитирование которых определяет высокую химическую активность некоторого количества элементов.

В точки зрения немецкого физика, наружная электронная валентная оболочка атома является устойчивее, когда в данной оболочке присутствуют восемь электронов. В то же время, реактивность атома устанавливается его всеобщей тенденцией обретения аналогичной электронной конфигурации – правило октета, поясняющее причины формирования ковалентных химических взаимосвязей.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Это было эмпирическое допущение, которое не основывалась на вычислениях, но тогда относительно практично поясняло огромное число химических процессов. Например, почему отсутствует химическая реакция в благородных газах, стремление атомов щелочных металлов осуществлять отдачу одного электрона, а галогенов производить присоединение одного электрона и так далее.

Теория Косселя и Льюиса-Ленгмюра

Разработка электронной теории химической взаимосвязи служит образцом партнерства и взаимодействия научных исследователей, образцом эволюции нарастания научных открытий, их доработки и возражения, в том числе примером значимости простых, общедоступных всем высказываний для восприятия очень непростой химической картины мироздания. До сих пор студенты высших учебных заведений, осуществляя изучение теории химической взаимосвязи, признаю гениальность американского физико-химика Гильберта Ньютона Льюиса, показавшего значение химической взаимосвязи очень простым языком и доступно – химическая взаимосвязь является просто парой электронов, удерживающие в соединении два атома.

Виды химической взаимосвязи:

• Полная взаимосвязь.
• Ковалентная взаимосвязь.
• Водородная взаимосвязь.
• Металлическая взаимосвязь.

Создание квантовомеханической теории химической связи

Существует два метода, которые описывают химические взаимосвязи. Это методика молекулярных орбиталей, а также методика валентных взаимосвязей.

Методика валентных взаимосвязей базируется на информации, предоставленной немецкими учеными В. Г. Гайтлером и Ф. В. Лондоном. Ключевыми основами данной методики являются следующие положения:

1. Любая пара атомов в молекуле держится совместно благодаря общим электронным парам, располагающихся на валентных орбиталях.
2. Благодаря тому, что электроны обладают полярно ориентированными спинами, общая электронная пара стабильна.
3. Когда формируются взаимосвязи, происходит перекрытие электронных облаков. Это приводит к возрастанию электронной концентрации меж атомами, в том числе снижение общего энергетического потенциала структуры.
4. Формируется взаимосвязь в направленности, при которой присутствует предельное перекрытие электронных облаков.

Водород (H) обладает одним электроном, который не спарен, на 1s-энергетическом уровне, следовательно, он одновалентен. В свою очередь, гелий (He) обладает на 1s-энергетическом уровне два электрона, которые спарены, следовательно, не осуществляет вступление в химические процессы и, в то же время, обладает нулевой валентностью.

Методики валентных взаимосвязей позиционированы тем, что ковалентная химическая взаимосвязь возникает по причине взаимного воздействия двух электронов с полярно ориентированными спинами. При этом изначально данные электроны относятся к разным атомам, а общая сформировавшаяся электронная пара относится к обоим атомам. Данный инструментарий формирования ковалентной взаимосвязи имеет наименование обменного механизма. Основное квантовое число не изменяется, когда в рамках энергетического уровня электроны в реакционных процессах возбуждаются.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Появляющиеся при ходе возбудительной реакции электроны являются равнозначными с позиции энергетического потенциала формируемых взаимосвязей. Данные электроны осуществляют переход на гибридный уровень. Здесь непосредственно переходы именуются гибридизацией, а формирующиеся электронные облака, а также соответственные им химические взаимосвязи и валентности именуются гибридными.

В 1928—1932 годах английский физик и химик Джон Эдвард Леннард-Джонс, совместно с немецким физиком Фридрихом Хундом, а также американским физиком и химиком Робертом Малликеном осуществили заложение основ ключевого квантовохимического подхода – теории молекулярных орбиталей. В 1929 году Джон Леннард-Джонс применил данный подход к двухатомным молекулам и предоставил первое пояснение парамагнетизма кислородной молекулы, а через 20 лет ученым было осуществлено обоснование теории химической валентности.