2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

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





Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Вопросы общей химии
Сообщение27.03.2017, 21:23 


24/03/17
5
Какого рода сила держит электроны в спаренном состоянии?

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение27.03.2017, 21:55 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/04/16
1106
Ну и вопросик. :facepalm:
Ответ: никакая (конечно, если долго смотреть на обменные интегралы, то может возникнуть мысль, что Кулоновская, но это не так). :lol:
Лучше бы сказали, где Вы такой вопрос нашли? :wink:

UPD: после небольших раздумий, все ж наверное уточню свой ответ: никакая + Кулон. :D

(правда, силами на уровне химии особо то и не разгуляешься: или электромагнетизм, или ничего) :lol1:

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение27.03.2017, 22:17 


24/03/17
5
На этой "никакой" силе,вообще то устроена вся ХИМИЯ ,как я понимаю.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение27.03.2017, 22:30 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/04/16
1106
crandel в сообщении #1204146 писал(а):
На этой "никакой" силе,вообще то устроена вся ХИМИЯ ,как я понимаю.

Смотря что Вы понимаете под этой "никакой силой". Если то, что электрончики -- это фермионы, со всеми вытекающими из этого последствиями, то да. :wink:

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение27.03.2017, 22:42 


24/03/17
5
Кулоновская сила как бы вторична , она возникает между ионами за счет разности зарядов ядра и электронов уже как следствие ,после СПАРИВАНИЯ электронов.

-- 27.03.2017, 21:50 --

Сила удерживающая электроны в спаренном состоянии не электромагнитной природы это же белыми нитками шито.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение27.03.2017, 23:44 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/04/09
20023
Уфа
Классическое понятие силы в общем случае неприменимо в квантовой теории. Так что ваш вопрос изначально некорректен.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение28.03.2017, 06:44 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/04/16
1106
crandel в сообщении #1204157 писал(а):
Кулоновская сила как бы вторична , она возникает между ионами за счет разности зарядов ядра и электронов уже как следствие ,после СПАРИВАНИЯ электронов.

Ничё подобного. :lol: Энергия кулоновского взаимодействия ядер с ядрами, ядер с электронами и электронов с электронами всегда присутствует в задаче (они какбЭ в гамильтониане системы уютненько сидят). А это самое "СПАРИВАНИЕ" -- это уже следствие решения этой задачи, с учётом того, что электрончики имеют спин $\frac{1}{2}$, в результате чего их волновая функция оказывается антисимметричной относительно перестановок электронов. :wink:
crandel в сообщении #1204157 писал(а):
Сила удерживающая электроны в спаренном состоянии не электромагнитной природы это же белыми нитками шито.

Ну конкретно то, что электроны с противоположными спинами "спарены" (т.е. имеют одну и ту же пространственную компоненту) есть результат минимизации общей энергии системы, которая состоит из кинетической энергии и потенциальной. А вот потенциал как раз -- чистый Кулон. Так что без него тут не обойтись... :|
А то, что они принципиально могут оказаться спаренными -- это результат совершенно не силы (если под "силой" мы понимаем некоторый вид взаимодействия, который можно охарактеризовать энергией). Это результат того, что у них имеется 4-я переменная (кроме координат $\mathbf{r}=(x,y,z)$) -- это проекция спина "на ось $z$" :roll: , и того (это всё идёт в одной лодке) что
madschumacher в сообщении #1204235 писал(а):
волновая функция оказывается антисимметричной относительно перестановок электронов.

(прошу прощения за)

madschumacher в сообщении #1204235 писал(а):
рекурсию

А вот это уж -- не характеризуется никакой энергией (т.е., как мы договорились выше, не связано с "силами"). Это просто принципиальное свойство электронов, связанное с их симметрией.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение28.03.2017, 07:15 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
63026
crandel в сообщении #1204119 писал(а):
Какого рода сила держит электроны в спаренном состоянии?

Извините, а какого рода сила мешает им в таком состоянии находиться?

crandel в сообщении #1204157 писал(а):
Кулоновская сила как бы вторична , она возникает между ионами за счет разности зарядов ядра и электронов уже как следствие ,после СПАРИВАНИЯ электронов.

Вам не кажется, что кулоновская сила имеет место между любыми двумя электрически заряженными частицами?

(для отвечающих)

Я подозреваю, что правильный ответ на правильно поставленный вопрос был бы - "распределение Ферми-Дирака". Но до правильной постановки тут ещё грести и грести, и всё лесом, полем, лесом, полем...

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение28.03.2017, 15:37 


24/03/17
5
Как раз и мешает им находится в таком состоянии силы электрического взаимодействия -сила Кулона

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение28.03.2017, 16:01 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13129
с Территории
Спаренное состояние в этом плане не то чтобы хуже любого другого связанного состояния, в котором присутствует несколько электронов. Если их отталкивание сильнее, чем притяжение к тому, что их держит (к ядру), то они улетят и не вернутся. Раз не улетают - значит, оно слабее.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение28.03.2017, 16:03 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/04/16
1106
crandel в сообщении #1204343 писал(а):
Как раз и мешает им находится в таком состоянии силы электрического взаимодействия -сила Кулона

Она их отталкивает, она же их держит. Достаточно часто им выгоднее (из-за действия всё той же кулоновской силы) быть спаренными.
Но, бывают ситуации, когда быть распаренными им выгоднее, чем спаренными. Канонический пример -- кислород $\mathrm{O_2}$, который имеет основное триплетное состояние, т.е. является бирадикалом. Сюда же до кучи можно докинуть много всяких комплексов различных металлов и т.д.

Ну, и раз Вы (вполне вероятно) учили химию хотя бы в объёме школьного курса 9-го класса, то Вам можно припомнить правило Хунда в атомах. :lol:

Так что бывает все по-разному. :D

UPD: по наводке ИСН. Раз уж на то пошло, то считайте, что кулоновское притяжение электронов к ядрам спаривает электроны, а кулоновское отталкивание электронов друг от друга их распаривает. :wink:

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение28.03.2017, 16:55 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
63026
crandel в сообщении #1204343 писал(а):
Как раз и мешает им находится в таком состоянии силы электрического взаимодействия -сила Кулона

А каким именно образом?

Ещё уточните, какой у вас уровень? Школа 7 класс, вуз 1 курс, или вуз физической специальности 5 курс? Просто чтобы сориентироваться в разговоре.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение28.03.2017, 22:01 


24/03/17
5
Правило Хунда здесь не причем . Мы говорим о ионах.Когда атом щелочного металла теряет валентный электрон ,этому противодействует чисто кулоновская сила, а вот когда ЭЛЕКТРОНЕЙТРАЛЬНЫЙ атом галогена цепляет лишний электрон мне кажется одним Кулоном не обойтись.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение28.03.2017, 22:35 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
63026
Объясняю.

Когда электрон вдалеке от электронейтрального атома, то конечно, кулоновское притяжение отсутствует.
Но когда этот электрон приближается и садится в состояние в этом атоме, то он частично проникает внутрь "оболочки из других электронов", и начинает чувствовать положительный электрический заряд ядра.
То есть, оказывается в энергетической яме. Чего нам и нужно.

Конечно, много электронов так не понахватаешь, так что их суммарный отталкивающий заряд будет пересиливать описанный эффект.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение28.03.2017, 22:37 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/04/09
20023
Уфа
После чего ТС спросит, чем же так галоген отличается от щелочного металла. :-)

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 20 ]  На страницу 1, 2  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