- •МОЛЕКУЛЫ
- •Механическая модель молекулы
- •Волновая функция стационарного состояния
- •Адиабатическое приближение
- •Гармоническое приближение
- •Методы построения Ψэлектр.
- •К какому «атому» принадлежит каждый из 10 электронов?
- •Построение волновой функции молекулы в методе ВС
- •Проблема оптимизации коэффициентов
- •2)Абсолютная величина коэффициентов при базисных волновых функциях конкретных РФ зависит от их энергий:
- •Молекула водорода
- •«Атомные» волновые функции
- •Резонансные формы
- •Волновые функции резонансных форм
- •Энергия молекулы в методе ВС
- •J — межатомные кулоновские интегралы (энергии
- •Молекула водорода
- •Влияние межъядерного расстояния
- •Энергетическая диаграмма
- •ВЫВОД
- •Теория резонанса
- •Максимальное
- •II. Метод МО (молекулярных орбиталей)
- •Одноядерная потенциальная яма (атом)
- •Электронная оболочка молекулы в методе МО
- •Одноэлектронное приближение
- •Глобальная волновая функция молекулы
- •То же самое можно записать в матрично-векторной форме:
- •Определение коэффициентов разложения Сij
- •Оставшеся после учета симметрии молекулы коэффициенты Сij определяются посредством процедуры самосогласования:
- •Уравнения Хартри-Фока-Рутана
- •Итерационная процедура
- •Варианты метода МО ЛКАО
- •Полная энергия молекулы
- •Орбитальные энергии
- •Энергетические диаграммы
- •Корреляционная диаграмма ± (
- •Молекула водорода в методе МО
- •Атомный базис
- •Пространственная симметрия МО
- •Молекулярные спин-орбитали
- •Глобальные волновые функции
- •Полученный результат можно улучшить, если использовать МНОГОДЕТЕРМИНАНТНЫЕ волновые функции, каждая из которых соответствует
- •Атомный ( ) и резонансный ( ) интегралы
- •Корреляционная диаграмма
- •Конфигурационное взаимодействие
- •Уравнения ХФР
- •Локальные характеристики молекул
- •Атомно-молекулярная матрица
- •Индекс свободной валентности
- •PQ-матрицы
- •Поляризуемости
- •Внешние возмущения
- •Возмущения связей
- •Все поляризуемости могут быть вычислены через коэффициенты МО:
Внешние возмущения
С=O |
С=О |
|
|
|
|
|
H+ |
|
|
|
|
|
|||
|
′ |
|
N |
||
C |
N |
||
CC |
′CC |
||
H2C=CH2 |
H2C=CH2 |
||
|
|
|
|
|
Pt |
|
Возмущения атомов |
|
||
r |
r |
+ r |
|
|
Ns |
Ns |
+ Ns |
ns |
= s, r r |
Pst |
Pst |
+ Pst |
Pst |
= st, r r |
s, r — поляризуемость «атом – атом» (показывает,
насколько электронная плотность на атоме s чувствительна к возмущениям остовного интеграла атома r.
st, r — поляризуемость «связь – атом» (показывает,
насколько электронная плотность между атомами s и t (т.е. порядок связи Pst) чувствительна к
возмущениям остовного интеграла атома r.
Возмущения связей
rs |
rs |
+ rs |
|
|
Nt |
Nt |
+ Nt |
nt |
= t, rs rs |
Ptu |
Ptu |
+ Ptu |
Ptu |
= tu, rs rs |
t, rs — поляризуемость «атом – связь» (показывает,
насколько электронная плотность на атоме s чувствительна к возмущениям резонансного интеграла пары атомов r и s.
tu, rs — поляризуемость «связь – связь» (показывает,
насколько электронная плотность между атомами t и u (т.е. порядок связи Ptu) чувствительна к
возмущениям резонансного интеграла пары атомов r и s.
Все поляризуемости могут быть вычислены через коэффициенты МО:
= f (Cij)
Зная величины поляризуемостей, можно легко и надежно решать ряд химических задач:
1)предсказывать результат внешнего возмущения в виде изменений в зарядах атомов и порядках связей, а, следовательно, и в реакционной способности молекулы:
2)анализировать закономерности в изменения свойств в рядах аналогичных по строению молекул.
|
|
|
1,005 |
N |
|
|
|
|
0,994 |
0,957 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1,001 |
|
1,004 |
1,000 |
1,000 |
|
0,995 |
0,972 |
|
1,000 |
|
1,000 |
|
|
|
1,000 |
|
1,000 |
0,994 |
0,957 |
|
1,000 |
1,000 |
|
1,001 |
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,993 |
|
0,978 |
|
|
|
1,001 |
1,004 |
|
Индексы реакционной способности (ИРС)
Ni |
Pij |
Ik |
|