Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА И КВАНТОВАЯ ХИМИЯ
Посмотреть оригинал

Объекты квантовой механики и квантовой химии

Квантовая механика и квантовая химия изучают строение и движение микрочастиц, а также их взаимодействие между собой и с внешними полями. Данные науки охватывают явления и процессы, отличающиеся по энергии на 15 порядков (табл. 1), что указывает на универсальность их применения. Для химии важно, что их объектами являются все формы состояния вещества и в первую очередь малые (включающие до 10 атомов), средние (10—100) и большие (более 100) изолированные молекулы, как реально существующие, так и неустойчивые или экспериментально не определенные, а также лабильные комплексы, интермедиаты, переходные состояния, кластеры, ионы. Важным объектом являются свойства макромолекул и полимеров, кристаллических и аморфных тел и процессы с их участием: катализ, сверхпроводимость и др. Основным объектом квантовой химии является реакционная способность атомно-молекулярных систем.

Таблица 1

Энергии процессов и явлений, изучаемых квантовой теорией

Е, а.е.

Процесс, явление или область спектра и пояснения

104

Аннигиляция элементарных частиц

ю2

Радиоактивный распад ядер. Переходы между энергетическими уровнями ядер могут сопровождаться излучением у-кванта. Распределение электронной плотности в молекуле оказывает влияние на состояние заряженных частиц в атомном ядре и вызывает небольшое изменение энергии у-кванта. Данный эффект используется в у-резонансной (мессбауэровской) спектроскопии, различающей очень малые (на ~ 10 10%) изменения энергии у-квантов, для анализа изменения окружения данного ядра в различных молекулах

1-102

Рентгеновское излучение. Обусловлено ионизацией атомов или молекул. Изучается рентгеновской и рентгеноэлектронной спектроскопией

0,3-1

Фотоионизация атомов, молекул, поверхности твердых тел. Изучается методом фотоэлектронной спектроскопии в диапазоне энергий 8-27 эВ

о

о

Энергетические эффекты при осуществлении химических реакций. Тепловые эффекты химических реакций, энергии активации реакций, энергии комплексообразо- вания и межмолекулярных взаимодействий

о

I

о

о

Ближняя ультрафиолетовая и видимая области спектра. Ионизация, электронное возбуждение молекул, диссоциация молекул в интервале энергий 104—105 см !. Энергию кванта часто выражают через количество длин волн его, укладывающихся на отрезке в 1 см. Его называют, как волновое число, а измеряют в «обратных сантиметрах», см-1. Изучается электронной спектроскопией

N

О

1

го

О

Инфракрасное излучение. Колебания ядер молекулы отвечают инфракрасному диапазону спектра и изучаются методами инфракрасной и римановской спектроскопии в диапазоне энергий от 100 до 5000 см-1

О

1

о

О

Микроволновое излучение. Энергии переходов между вращательными состояниями молекул. Взаимодействие спина электрона с моментом количества движения или с магнитным полем с энергиями от 0,1 до 10 см"1. Изучается микроволновой спектроскопией

Окончание табл. У

Е, а.е.

Процесс, явление или область спектра и пояснения

Менее 10 4

Радиочастотное излучение. Взаимодействие спинов ядер, электронов, взаимодействие вращательного и колебательного движения молекул и их взаимодействие с моментами ядер и электронов. Наряду с другими методами изучается спектроскопией ядерного магнитного резонанса, электронного парамагнитного резонанса

Менее 10 10

Ультразвуковое излучение. Ориентация молекул и их фрагментов в конденсированной фазе. Изучается методом ультразвуковой спектроскопии

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Популярные страницы