Ионная и ковалентная химические связи

[fred1996]

Alex-Yu в сообщении #1197366 писал(а):

В школе не было. Я хорошо помню, ибо сильно увлекался химией и читал (отнюдь не школьный) учебник Глинки. Эти квадратики (у Глинки, а не в школе!) меня сильно напрягали, очень хорошо помню. А я был весьма, как нынче говорят, "продвинутым" школьником. В 9-ом классе запросто интегрировал и дифференцировал.

(Оффтоп)

Во многих американских школах школьники тоже умеют это делать в последних двух классах. Здесь спецшкол как таковых практически нет, но во многих школах можно по желанию брать продвинутые классы вплоть до университетсконо уровня. И вообще даже заменить обучение в последнем классе на обучение в вузе. Есть такие программы. Моя младшая дочь так и училась.
Но вот когда им предлагаешь проинтегрировать какую нибудь промтенькую задачку по физике, обычно впадают в ступор. То есть физика и математика у них в мозгах существуют в неких параллельных мирах слабо пересекаясь. Очень часто мне приходится просто указывать на такие пересечения, а не учить их чему-то новому. Особенно это касается олимпиадных задач по физике.

-- 05.03.2017, 06:24 --

(Alex-Yu)

Пожалуйста, когда общаетесь с кем-то, не начинайте с фразы "вы не понимаете одной простой вещи..."
Это не характеризует вас с положительной стороны. Человек может задавать "тупые" вопросы просто для наведения мостов. Вот скажите мне, зачем тогда в учебниках рисуют электронные оболочки различной формы? Зачем пытаются интерпретировать волновую функцию как некое пространственное распределение вероятностей? Вероятностей чего? Нахождения электрона в данной конкретной области пространства? Но это же бред. Если вы мне скажете что не бред, я вам отвечу вашими же словами про квантовую механику. :)

PS. По изначальному образованию я матфизик и учась в университете прослушал несколько спецкурсов по спектральной теории различных операторов. Так что какое-то математические представление о квантовой механике у меня имеется

[Alex-Yu]

(Оффтоп)

fred1996 в сообщении #1197389 писал(а):

То есть физика и математика у них в мозгах существуют в неких параллельных мирах слабо пересекаясь.

У меня уже в школе математика была в основном языком для физики. Хотя я этого тогда еще не понимал. Вообще это штука сложная. В подавляющем числе случаев (не у профессиональных физиков-исследователей, но уже даже у инженеров) математика применительно к физике понимается совсем не верно, лишь как средство получить "цифирь". Это нужно, но важнее все же математика как язык и система образов. Такой язык полезен даже в тех областях (классических), которые можно выразить на естественном языке. Но там это полезно, а в квантах --- критически, принципиально важно.

[Cos(x-pi/2)]

fred1996 в сообщении #1197389 писал(а):

Зачем пытаются интерпретировать волновую функцию как некое пространственное распределение вероятностей? Вероятностей чего? Нахождения электрона в данной конкретной области пространства? Но это же бред.

fred1996, извините, что цитирую Вас из не адресованного мне сообщения, но стало интересно: как с Вашей точки зрения следует интерпретировать волновую функцию? Раз Вы можете утверждать о чём-то "это же бред", то, значит, у Вас есть с чем сравнить, т.е. есть не бредовая с Вашей точки зрения версия. Какая?

[Alex-Yu]

(Оффтоп)

fred1996 в сообщении #1197389 писал(а):

Зачем пытаются интерпретировать волновую функцию как некое пространственное распределение вероятностей? Вероятностей чего? Нахождения электрона в данной конкретной области пространства? Но это же бред.

Я даже соглашусь, что точно в этой формулировке и при буквальном понимании слов это --- бред. Но стоит чуть-чуть изменить формулировку (или чуть-чуть иначе понимать слова), как станет уже не бред и, более того, правда. Это вероятность обнаружить в эксперименте электрон в этой области (но не вероятность нахождения там). До измерения электрон вообще нигде не находится, к нему просто не применимо понятие "где". И конечно, здесь не волновая функция, а квадрат ее модуля.

Если хотите объяснять школьникам квантовую физику, то СНАЧАЛА объясните им, причем так чтобы поняли, абзац выше. Не думаю, что у Вас (или у кого другого) это получится. Повторять заученные слова может и будут. Понимать --- нет.

Зачем рисуют? Так в приведенной мной формулировке (но не в Вашей) это вполне разумные картинки. Проблема здесь в том, что ДО ЭТИХ КАРТИНОК надо понять что такое состояние.

[fred1996]

Примерно такая.
Есть начальные условия эксперимента и есть конечный результат, который можно предсказать с некоторой вероятностью исходя из предложенной математической модели. Что там "на самом деле" происходит в атоме, невозможно описать с точки зрения классического здравого смысла. Например, если у нас есть сферическая волновая функция, на основании этого один мой приятель утверждает, что электрон частично находится в самом ядре.
Я же предславляю атом как некий черный ящик, для которого можно сосчитать например матрицу рассеяния. То есть есть вход и выход. А все остальное - гадание на кофейной гуще. В том числе и попытки объяснить, что такое "на самом деле" волновая функция.

[Alex-Yu]

(Оффтоп)

fred1996 в сообщении #1197389 писал(а):

По изначальному образованию я матфизик и учась в университете прослушал несколько спецкурсов по спектральной теории различных операторов.

Матфизика --- раздел математики (но не физики, несмотря на название). Далее я не про Вас лично, а вообще. По моим наблюдениям математики (в т.ч. матфизики) в подавляющем большинстве случаев (хотя исключения бывают) абсолютно не понимают квантовую физику. При всем их совершенстве в вопросах спектральной теории операторов.

[fred1996]

Alex-Yu в сообщении #1197401 писал(а):

(Оффтоп)

fred1996 в сообщении #1197389 писал(а):

Зачем пытаются интерпретировать волновую функцию как некое пространственное распределение вероятностей? Вероятностей чего? Нахождения электрона в данной конкретной области пространства? Но это же бред.

Я даже соглашусь, что точно в этой формулировке и при буквальном понимании слов это --- бред. Но стоит чуть-чуть изменить формулировку (или чуть-чуть иначе понимать слова), как станет уже не бред и, более того, правда. Это вероятность обнаружить в эксперименте электрон в этой области (но не вероятность нахождения там). До измерения электрон вообще нигде не находится, к нему просто не применимо понятие "где". И конечно, здесь не волновая функция, а квадрат ее модуля.

Если хотите объяснять школьникам квантовую физику, то СНАЧАЛА объясните им, причем так чтобы поняли, абзац выше. Не думаю, что у Вас (или у кого другого) это получится. Повторять заученные слова может и будут. Понимать --- нет.

Зачем рисуют? Так в приведенной мной формулировке (но не в Вашей) это вполне разумные картинки. Проблема здесь в том, что ДО ЭТИХ КАРТИНОК надо понять что такое состояние.

Ну хорошо, приведите мне эксперимент, позволяющий померять, где там электрон находится в атоме, в каком то конкретном месте атома?

[Alex-Yu]

fred1996 в сообщении #1197403 писал(а):

Я же предславляю атом как некий черный ящик, для которого можно сосчитать например матрицу рассеяния. То есть есть вход и выход. А все остальное - гадание на кофейной гуще. В том числе и попытки объяснить, что такое "на самом деле" волновая функция.

Советую почитать двух нобелиатов: Вайнберга "Мечты об окончательной теории" и Гайзенберга "Часть и целое". Хотя, как математику, думаю, Вам трудно будет это воспринимать (а может я в этом и заблуждаюсь). Так вот, цитирую (по смыслу, не довольно) Вайнберга. Когда-то были большие надежды на теорию S-матрицы. Эти надежды лопнули (ну, что-то осталось, но по-мелочи).

-- Вс мар 05, 2017 22:14:34 --

fred1996 в сообщении #1197405 писал(а):

Ну хорошо, приведите мне эксперимент, позволяющий померять, где там электрон находится в атоме, в каком то конкретном месте атома?

В принципе легко. Пучком очень коротковолновых (а значит имеющих право быть маленькими) пакетов гамма-излучения.

-- Вс мар 05, 2017 22:18:30 --

fred1996 в сообщении #1197403 писал(а):

что там "на самом деле" происходит в атоме, невозможно описать с точки зрения классического здравого смысла.

Но вполне можно описать с точки зрения неклассического здравого смысла Правда обрести этот вид здравого смысла довольно трудно. А без математики и невозможно. Но одной только математики мало.

Вот попробуйте объяснить это школьникам. Впрочем нет, не надо, не надо издеваться над детьми. Всему свое время.

-- Вс мар 05, 2017 22:24:09 --

fred1996 в сообщении #1197403 писал(а):

Например, если у нас есть сферическая волновая функция, на основании этого один мой приятель утверждает, что электрон частично находится в самом ядре.

И он прав, иначе бы не наблюдались явления, своим происхождением обязанные так называемому контактному взаимодействию Ферми.

[fred1996]

Alex-Yu в сообщении #1197404 писал(а):

(Оффтоп)

fred1996 в сообщении #1197389 писал(а):

По изначальному образованию я матфизик и учась в университете прослушал несколько спецкурсов по спектральной теории различных операторов.

Матфизика --- раздел математики (но не физики, несмотря на название). Далее я не про Вас лично, а вообще. По моим наблюдениям математики (в т.ч. матфизики) в подавляющем большинстве случаев (хотя исключения бывают) абсолютно не понимают квантовую физику. При всем их совершенстве в вопросах спектральной теории операторов.

Нет, конечно большинство задач матфизики связано с классическими сплошными средами. Но что касается теории операторов, никто мне не докажет, что мои учителя Бирман М.С. и Фаддеев Л.Д. Ничего не понимали в квантах. Конечно, кафедра матфизики очень часто может принадлежать как департаменту математики, так и физики. Наверное это налагает какой-то отпечаток. Но не думаю что существенный.

[Alex-Yu]

fred1996 в сообщении #1197414 писал(а):

Ничего не понимали в квантах.

А почему в прошедшем времени? Вроде Фаддеев еще жив? Не знаю, может и понимают. Фаддеев вон духов изобрел... Хотя кто его знает, это "изобретение" скорее математического, чем физического толка. Может, потому и изобрел, что не очень-то физикой заморачивался... Трудно сказать.

Ладно, мы уже совсем в дебри забрались. А мне пора. Всем всего хорошего.

[fred1996]

Alex-Yu в сообщении #1197415 писал(а):

fred1996 в сообщении #1197414 писал(а):

Ничего не понимали в квантах.

А почему в прошедшем времени? Вроде Фаддеев еще жив?

Конечно. В моей памяти всегда жив.

topic115962.html

[Munin]

Alex-Yu в сообщении #1197366 писал(а):

Чем плохо? Да они же будут думать (кое-как дочь уговорил, что это не так) что в атоме и правда есть какие-то ящики!!!

Рядом там картинки атомов, и ясно, что это не ящики, а абстракция. А "и правда" - там электронные облачка - орбитали. Вполне адекватная на каком-то уровне картинка.

Alex-Yu в сообщении #1197366 писал(а):

кое-как дочь уговорил, что это не так

Это скорее беда учителя, что не рассказал, а не учебника. В учебнике всё есть.

fred1996 в сообщении #1197377 писал(а):

Хочу напомнить вам, господа, что вся школьная физика, это в той или иной степени условности.

Однако одно дело - условности, и совсем другое - враньё. Враньём заниматься не надо.

Вранья в школьной физике сравнительно немного. Навскидку: модель Бора, и "масса, увеличивающаяся со скоростью" (и то, кое-где убрали).

-- 05.03.2017 18:52:41 --

Cos(x-pi/2)
Я тоже согласен, что это бред (хотя, скорей всего, правильную формулировку fred1996 выдавить не справится... ага, уже не справился).

Волновая функция - это намного больше, чем "распределение вероятностей", и это важнейшая вещь для её понимания. Впрочем, все люди, знающие КМ, об этом и так в курсе. Но вот слышавшие краем уха - увы, сильно страдают от её незнания.

fred1996 в сообщении #1197405 писал(а):

Ну хорошо, приведите мне эксперимент, позволяющий померять, где там электрон находится в атоме, в каком то конкретном месте атома?

Сравнительно недавно был такой поставлен, даже в жёлтую прессу просочились красивые картинки.

Alex-Yu в сообщении #1197406 писал(а):

И он прав, иначе бы не наблюдались явления, своим происхождением обязанные так называемому контактному взаимодействию Ферми.

Да даже лэмбовский сдвиг.

fred1996 в сообщении #1197414 писал(а):

Но что касается теории операторов, никто мне не докажет, что мои учителя Бирман М.С. и Фаддеев Л.Д. Ничего не понимали в квантах.

Если учитель чего-то понимает, это ещё ничего не гарантирует для ученика.

[fred1996]

fred1996 в сообщении #1197377 писал(а):

Хочу напомнить вам, господа, что вся школьная физика, это в той или иной степени условности.

Цитата:

Однако одно дело - условности, и совсем другое - враньё. Враньём заниматься не надо.

Вопрос чисто терминологический.
Когда учитель понимает условность, но не сообщает об этом ученикам, это как, условность или вранье?
Модель Бора очень прилично описывает атом с одним электроном. Это вранье? Или просто факт, указывающий на пограничное состояние между классикой и квантами?
Представтье, что электрон летает ну по очень большой орбите вокруг ядра. А вокруг ни души?
Это Бор или кванты? А теперь мы уменьшаем радиус орбиты и постепенно это превращается в кванты. Как и все в нашем мире.

[madschumacher]

Alex-Yu в сообщении #1197317 писал(а):

Вот так и преподнести: "обычно ионные связи слабее ковалетных; а почему это так узнаете когда и если закончите университет по подходящей специальности."

Вы знаете, я прослушал на эту тему много курсов в университете (и после него). И до сих пор не то что не знаю "почему это так", но даже не знаю, что "это так".

(дисклеймер)

Естественно, гипотезы о моей некомпетентности и/или невменяемости это не отменяет.

[arseniiv]

Munin в сообщении #1197429 писал(а):

Рядом там картинки атомов, и ясно, что это не ящики, а абстракция.

У нас диаграммы эти уже были, и, вроде, никто не считал, что в атомах есть ящики. Зато я потом долгое время думал (не сказать чтобы думал, но если внимание обращалось, считал самим собой разумеющимся), что уровни энергии электрона (отдельного) в нейтральном атоме водорода и, скажем, в гидрид-анионе одни и те же. Когда во втором это, строго говоря, просто не существует, т. к. там нет одноэлектронных состояний, а есть только двухэлектронные. Ну и молекулярные орбитали это описание никак не показывает. (Впрочем, какие молекулярные орбитали в школе?)