- •Формула Больцмана – вывод (обоснование Планка)
- •Раздел 1: “Строение вещества и химическая связь”
- •1. Введение в квантовую механику. Модели простейших движений . Строение атома.
- •1.1.1. Вводные понятия. Квантование движений. Вещество и излучение. Характеристики излучения. Спектральные переходы.
- •1.1.2. Постулаты квантовой механики. Волновая функция. Операторы динамических переменных и операторные уравнения. Уравнение Шрёдингера. Принцип суперпозиции. Вычисление средних.
- •1.1.4. Атом водорода, водородоподобные ионы. Атомные орбитали. Квантование энергии, момента импульса и его проекций. Атомные квантовые числа.
- •1.1.6. Многоэлектронные атомы. Орбитали, микросостояния оболочки, атомные термы. Периодический закон и Периодическая Система.
- •1.2. Строение молекул. Химическая связь. Основы квантовой теории валентности.
- •1.2.3. Спин электрона. Спиновые функции. Двухэлектронный коллектив. Принцип Паули. Спиновые волновые функции двухэдектронного коллектива.
- •1. 2.4. Молекула h2. Свойства простейшей двухэлектронной ковалентной связи.
- •1.2. 5. Гомоядерные двухатомные молекулы. Орбитали и конфигурации двухцентровых симметричных ковалентных связей и свойства электронных оболочек.
- •1.2.6. Изоэлектронные ряды. Гетероядерные двухатомные молекулы. Орбитали двухцентровой асимметричной ковалентной связи.
- •1.2.7. Валентные состояния атома c и строение молекул углеводородов. Виды гибридизации атома c. Орбитали и связи.
- •1.2.8. Принцип максимального перекрывания и терия направленных валеностей. Стереохимия многоатомных молекул соединений непереходных элементы, теория лэп, основные геометрические структуры молекул.
- •1. 2. 9. Ионная связь.
- •1.2.10. Донорно-акцепторные связи. Строение комплексов. Координационная и дативная связи. Центр и лиганды. Разрыхляющие мо и обратное связывание.
- •1.2.11. Полярная связь. Симметрия и мо многоатомных молекул. Связи электронодефицитные и электроноизбыточные. Многоцентровые мо и делокализация электронов в неплоских молекулах.
- •1.2.12. Молекулярные диполи и силы Ван-Дер-Ваальса. Межмолекулярные взаимодействия (ориентационное, индукционное, дисперсионное). Водородная связь. Обзорная классификация химических связей.
- •1.3. Статистические расчёты
- •1.3.1. Термодинамическое равновесие в изохорно-изотермических условиях. Свободная энергия и термодинамические функции.
1.2.3. Спин электрона. Спиновые функции. Двухэлектронный коллектив. Принцип Паули. Спиновые волновые функции двухэдектронного коллектива.
Внутренний момент импульса электрона и число возможных спиновых состояний одного фермиона. Спиновые волновые функции одной частицы. Неразличимость частиц и перестановочная симметрия коллектива фермионов. Симметричные и антисимметричные волновые функции. Суммарный спиновый момент и его проекции. Синглет и триплет.
1. 2.4. Молекула h2. Свойства простейшей двухэлектронной ковалентной связи.
Молекулярные орбитали и электронные конфигурации молекулы H2. Основная (1g2) и первая возбужденная (1g11u1) молекулы водорода. Принцип Паули, симметрия и антисимметрия пространственных волновых функций двухэлектронного коллектива.
Понятие о волновой функции метода Гайтлера-Лондона (метод валентных схем - ВС). Физический смысл валентного штриха. Понятие ковалентной и ионной компонент волновой функции. Способы улучшения волновой функции.
Основной и возбуждёные термы молекулы водорода. Роль правила Хунда.
1.2. 5. Гомоядерные двухатомные молекулы. Орбитали и конфигурации двухцентровых симметричных ковалентных связей и свойства электронных оболочек.
Стандартная ориентация базисных АО в двухцентровой системе координат. Виды перекрывания и критерии оптимального перекрывания АО. Качественные критерии эффективного перекрывания базисных АО. Роль симметрии, размеров и условных атомных уровней энергии перекрывающихся базисных АО. Гибридизация АО и дополнительные сдвиги одноэлектронных уровней МО у двухатомных молекул, образованных из элементов 2-го Периода Системы Менделеева.
Электронные конфигурации гомоядерных нейтральных молекул и молекулярных ионов в ряду от H2+ до F2. Связывающие и разрыхляющие электроны и формальная кратность связи в ряду двухатомных молекул. Одноэлектронные и коллективные свойства электронных оболочек гомоядерных двухатомных молекул. Межъядерные расстояния, потенциалы ионизации, энергии диссоциации, колебательные силовые константы.
1.2.6. Изоэлектронные ряды. Гетероядерные двухатомные молекулы. Орбитали двухцентровой асимметричной ковалентной связи.
Образование МО из АО различных атомов. Уровни и состав МО в приближении НДП (качественный расчет). Строение молекул двухатомных гидридов LiH и HF (уровни и состав МО, заселенности АО и эфективные заряды атомов, дипольные моменты). Изоэлектронные молекулы с кратными связями (N2, CO, BF, NO+, CN-). Молекулы CO, гибридизация АО и классификация уровней МО, природа неподеленной пары, кратность и энергия связи.
1.2.7. Валентные состояния атома c и строение молекул углеводородов. Виды гибридизации атома c. Орбитали и связи.
Валентные состояния и типы гибридизации атома C. Строение алканов, алкенов, алкинов, систем сопряжения. Закономерности длин связей и валентных углов.
1.2.8. Принцип максимального перекрывания и терия направленных валеностей. Стереохимия многоатомных молекул соединений непереходных элементы, теория лэп, основные геометрические структуры молекул.
Гибридизация АО центрального атома (sp, sp2, sp3, dsp2, dsp3, d2sp3) и основные геометрически структуры молекул. Примеры простых и комплексных соединений с различной гибридизацией центрального атома.
Соединения непереходных элементов. Теория отталкивания локализованных электронных пар. Геометрия правильных полиэдров. Постулаты теории Гиллеспи: роль неподеленных и связывающих электронных пар, роль электроотрицательности лиганда, роль кратных связей в формировании геометрической структуры молекулы. Основные структуры для различного числа электронных пар и конкретные примеры соединений с различной ориентацией с различной геометрией.