2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7  След.
 
 Re: подскажите по электронной оболочке атома 8 класс
Сообщение27.06.2017, 03:06 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Окей, всё непонятное пометил:
    Droog_Andrey в сообщении #1229890 писал(а):
    Munin в сообщении #1228476 писал(а):
    Хорошо, так почему у серы валентность 6?
    Вообще чаще два, ибо тот самый "октет" (восемь одноэлектронных состояний с преимущественным вкладом 3s3p, над которыми энергетический зазор). Но если сера связана с более электроотрицательными атомами, то на ней накапливается положительный заряд, понижающий энергию некоторых состояний с преимущественным вкладом 3d сильнее, чем состояний с преимущественным вкладом 4s, и под зазором оказывается уже дюжина состояний. В случае молекулы $\rm{SF_6}$ появляется ещё дополнительная стабилизация за счёт "накладывания" 2p-подуровней атомов фтора на 3d-подуровень центрального атома. Особенно хорошо это видно на примере высокой устойчивости $\rm{[SiF_6]^{2-}}$ и отсутствия устойчивости $\rm{[SiH_6]^{2-}}$.

 Профиль  
                  
 
 Re: подскажите по электронной оболочке атома 8 класс
Сообщение27.06.2017, 10:03 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
2086
Минск, Беларусь
Речь идёт об электронных состояниях в молекуле, локализованных в окрестности атома серы. Поскольку в этой окрестности влияние ядра серы выше, чем других ядер, то соответствующие орбитали похожи на атомные орбитали серы либо их комбинации. Это приближение используется в т.н. методе МО ЛКАО. Состояния с преимущественным вкладом 3s3p - такие, в которых при описании методом МО ЛКАО среди атомных орбиталей серы преимущественный вклад будут вносить 3s- и 3p-орбитали. Разумеется, для более-менее удовлетворительного описания нужно будет корректировать параметры 3s- и 3p-функций в сравнении с таковыми для изолированного атома серы (при квантовохимических расчётах ab initio эту вариативность даёт т.н. базисный набор функций).

Если рассмотреть набор этих локализованных на сере состояний вдоль оси энергии, то в нем будут наблюдаться энергетические зазоры, похожие на зазоры в наборе состояний изолированного атома. Но чем ближе энергия к нулю, тем больше будет отличий. Ту область состояний изолированного атома, что слабо изменяется при образовании молекул, называют атомным остовом (с точностью до подуровней: например, для серы это 1s2s2p). Всё, что сверху, может значительно изменяться, и подуровни, которые могут в этом участвовать, называют валентными (у серы это 3s3p3d, причём 3p наиболее подвижен, а 3d наименее; 4s, 4p и т.д. также участвуют, но там уже нет локализации на атоме серы и нет преимущественности вклада).

В случае $\rm{SF_6}$ среди электронных состояний, локализованных на сере, можно легко выделить десять состояний атомного остова (практически чистые 1s2s2p) и двенадцать состояний из валентной области (с высоким вкладом 3s, 3p и 3d). Пониженная энергия состояний со значительным вкладом 3d в сравнении с 3d-состояниями изолированного атома объясняется как положительным зарядом на атоме серы, так и вкладом 2p-состояний фтора (та самая стабилизация). Существенность этого вклада объясняется близостью характерных размеров неоднородностей в 3d-орбиталях серы и 2p-орбиталях фтора (радиальная компонента у первых больше, но зато симметрия ниже и поэтому неоднородности мельче, в итоге практически паритет). Кстати, значимость совпадения характерных размеров неоднородностей орбиталей хорошо видна на примерах уранила (5f урана и 2p кислорода) и ванадила (3d ванадия и 2p кислорода), в понижении устойчивости галогеноводородов с ростом номера периода и даже в проблеме с устойчивостью оксидов у брома (у хлора удачно "помогает" 3d, у иода 4f, а у брома 4d толстоват, 4s маловат, и вообще он как плохой танцор).

 Профиль  
                  
 
 Re: подскажите по электронной оболочке атома 8 класс
Сообщение27.06.2017, 15:54 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Droog_Andrey в сообщении #1229918 писал(а):
Поскольку в этой окрестности влияние ядра серы выше, чем других ядер, то соответствующие орбитали похожи на атомные орбитали серы либо их комбинации. Это приближение используется в т.н. методе МО ЛКАО. Состояния с преимущественным вкладом 3s3p - такие, в которых при описании методом МО ЛКАО среди атомных орбиталей серы преимущественный вклад будут вносить 3s- и 3p-орбитали.

Я думал, что в МО ЛКАО верхними уровнями являются как раз орбитали, в которые преимущественный вклад дают не атомные орбитали какого-то одного атома, а всё-таки линейные комбинации от нескольких атомов.

Прошу показать картинку: атомы в пространстве, схему уровней МО, и численно какими линейными комбинациями являются обсуждаемые МО.

 Профиль  
                  
 
 Re: подскажите по электронной оболочке атома 8 класс
Сообщение27.06.2017, 17:28 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
2086
Минск, Беларусь
Munin в сообщении #1229973 писал(а):
Я думал, что в МО ЛКАО верхними уровнями являются как раз орбитали, в которые преимущественный вклад дают не атомные орбитали какого-то одного атома, а всё-таки линейные комбинации от нескольких атомов.
Бывает и так, и так. Если в основном от одного, то такие орбитали в методе валентных связей относят к "неподелённым" электронным парам, а если от разных, то к "связывающим". Но тут речь не о том, что вклад преимущественно от серы, а о том, что сера вкладывается преимущественно с помощью 3s и 3p:
Droog_Andrey в сообщении #1229918 писал(а):
Состояния с преимущественным вкладом 3s3p - такие, в которых при описании методом МО ЛКАО среди атомных орбиталей серы преимущественный вклад будут вносить 3s- и 3p-орбитали.


Munin в сообщении #1229973 писал(а):
Прошу показать картинку: атомы в пространстве, схему уровней МО, и численно какими линейными комбинациями являются обсуждаемые МО.
Ух. У меня сейчас под линуксом идёт длинный расчёт, так что картинку нарисовать проблематично. Но могу, например, выписать двухэлектронные МО $\rm{SF_6}$ в порядке возрастания энергии с указанием преимущественного вклада АО:

1: 1s серы
(зазор 1760 эВ)
2..7: 1s фтора
(зазор 450 эВ)
8: 2s серы
9..11: 2p серы
(зазор 140 эВ)
12..17: 2s фтора
(зазор 12 эВ)
18: 3s cеры + 2p фтора
19..21: 3p серы + 2p фтора
22..26: 2p фтора + 3d серы
27..35: 2p фтора
(зазор 10 эВ)
36: 4s серы
37..39: 4p серы
40 и далее: смесь верхних состояний всех атомов

Орбитали 1-17 остовные, 18-26 связывающие валентные, 27-35 неподелённые валентные, 36-39 свободные условно валентные.

 Профиль  
                  
 
 Re: подскажите по электронной оболочке атома 8 класс
Сообщение27.06.2017, 17:43 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Droog_Andrey в сообщении #1230000 писал(а):
Но тут речь не о том, что вклад преимущественно от серы, а о том, что сера вкладывается преимущественно с помощью 3s и 3p.

А, вот в чём дело! Я вас действительно не так понял.

Droog_Andrey в сообщении #1230000 писал(а):
У меня сейчас под линуксом идёт длинный расчёт, так что картинку нарисовать проблематично.

Я думаю, мы все здесь с удовольствием подождём несколько дней, если потом вы покажете всё красиво нарисованным. Это будет чрезвычайно познавательно не только мне.

И ещё, раз уж мы тут начали с $\mathrm{H_2 S O_4},$ то интересно было бы именно эту молекулу рассмотреть, а не только $\mathrm{S F_6}$ (хотя я понимаю, что последнее может быть проще). Ну и если вас совсем не затруднит, $\mathrm{S O_3}$ до кучи.

Пока попытаюсь разобраться с тем, что вы написали.

 Профиль  
                  
 
 Re: подскажите по электронной оболочке атома 8 класс
Сообщение27.06.2017, 17:59 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
2086
Минск, Беларусь
Не обещаю картинок, честно. Даже к статье буду напарника просить рисовать. Но если всё же срастётся - выложу.

В серной кислоте всё намного хуже видно, т.к. низка симметрия молекулы. Гексафторид в иллюстративном плане намного удачнее. В триоксиде вклад 3d относительно невелик.

 Профиль  
                  
 
 Re: подскажите по электронной оболочке атома 8 класс
Сообщение27.06.2017, 21:05 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Ну, гексафторид в жизни не так часто встречается, как серная кислота :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: подскажите по электронной оболочке атома 8 класс
Сообщение28.06.2017, 00:11 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
2086
Минск, Беларусь
Смотря кому. Кто-то на химзаводе работает, а кто-то обслуживает трансформаторные подстанции :)

 Профиль  
                  
 
 Re: подскажите по электронной оболочке атома 8 класс
Сообщение28.06.2017, 00:20 
Заслуженный участник


06/07/11
5627
кран.набрать.грамота
Вроде бы говорят, что серная кислота образуется при смешивании компонентов сока лука и слезной жидкости, из-за чего и возникает эффект щипания глаз. Если это так, то с серной кислотой люди имеют дело чаще :wink:

 Профиль  
                  
 
 Re: подскажите по электронной оболочке атома 8 класс
Сообщение28.06.2017, 01:02 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Это больше похоже на раздутый слух (раз щиплет — обязательно должна быть адская кислота). Я слышал, что щиплет, когда при чистке в глаза попадают капли жидкости из лука, но что конкретно раздражает, кажется, написано там не было.

-- Ср июн 28, 2017 03:04:24 --

Потом, кажется, от лука больше слёз, а от банального лимона или мыла больше щиплет.

 Профиль  
                  
 
 Re: подскажите по электронной оболочке атома 8 класс
Сообщение28.06.2017, 01:06 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/04/16
2388
Внутри ускорителя
arseniiv в сообщении #1230084 писал(а):
Это больше похоже на раздутый слух (раз щиплет — обязательно должна быть адская кислота)

я просто оставлю это здесь... :lol:

 Профиль  
                  
 
 Re: подскажите по электронной оболочке атома 8 класс
Сообщение28.06.2017, 01:13 
Заслуженный участник


27/04/09
28128

(Оффтоп)

Так его Ольгертом зовут, оказывается…


-- Ср июн 28, 2017 03:19:49 --

Вот я же говорил, что слёз от него больше, чем щипания. Надо было даже сделать опыт, чтобы перепроверить, есть ли последнее вообще, но не успел. Спасибо большое. И с луковым вкусом во рту весь день прояснило.

 Профиль  
                  
 
 Re: подскажите по электронной оболочке атома 8 класс
Сообщение28.06.2017, 11:16 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


26/01/14
4608
Droog_Andrey, а можете популярно объяснить, почему инертные газы так сильно отличаются по свойствам от металлов группы бериллия? Этот вопрос уже звучал здесь выше.

 Профиль  
                  
 
 Re: подскажите по электронной оболочке атома 8 класс
Сообщение28.06.2017, 11:33 
Заслуженный участник


06/07/11
5627
кран.набрать.грамота

(Оффтоп)

arseniiv в сообщении #1230084 писал(а):
раз щиплет — обязательно должна быть адская кислота
Странно, я так никогда не думал. Во-первых, это может быть адская щелочь. Во-вторых, спирт. Я всегда думал, что щипать может просто потому, что "вещество такое, вызывает щипательный эффект".
madschumacher в сообщении #1230086 писал(а):
arseniiv в сообщении #1230084 писал(а):
Это больше похоже на раздутый слух (раз щиплет — обязательно должна быть адская кислота)

я просто оставлю это здесь... :lol:
А этот тиопропиональдегид-S-оксида сам по себе такой, или сначала с чем-то взаимодействует и что-то на выходе получается? Хотя, судя по формуле, серная кислота из него не получится, там надо серу окислять дополнительно, и вряд ли слезная жидкость на это способна.
arseniiv в сообщении #1230087 писал(а):
Вот я же говорил, что слёз от него больше, чем щипания.
Возможно, у меня повышенная чувствительность глаз, но я всегда думал, что одно без другого не бывает. Сначала что-нибудь раздражает ("щиплет") глаза, а потом они слезятся.

 Профиль  
                  
 
 Re: подскажите по электронной оболочке атома 8 класс
Сообщение28.06.2017, 17:44 
Заслуженный участник


27/04/09
28128

(Оффтоп)

rockclimber в сообщении #1230133 писал(а):
Странно, я так никогда не думал.
Ну, вы же близки химии. А вот люди далёкие… (хотя про щёлочи они тоже знают обычно, тут упустил).

rockclimber в сообщении #1230133 писал(а):
Я всегда думал, что щипать может просто потому, что "вещество такое, вызывает щипательный эффект".
Насколько понимаю, достаточно даже разницы в концентрациях воды в растворах в каких-то там тканях глаза (роговице?) и в том, что попадает (несолёная вода из крана или, наоборот, вода из какого-нибудь слишком солёного моря), и из-за осмоса приятная этим тканям глаза концентрация нарушится, что и вызовет в конце концов ощущения. Чувствительное место.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 97 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7  След.

Модераторы: photon, Toucan, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group