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




На страницу 1, 2  След.
 
 Вопросы общей химии
Сообщение27.03.2017, 21:23 
Какого рода сила держит электроны в спаренном состоянии?

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

 
 
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение27.03.2017, 22:17 
На этой "никакой" силе,вообще то устроена вся ХИМИЯ ,как я понимаю.

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

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

 
 
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение27.03.2017, 23:44 
Классическое понятие силы в общем случае неприменимо в квантовой теории. Так что ваш вопрос изначально некорректен.

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

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

 
 
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение28.03.2017, 15:37 
Как раз и мешает им находится в таком состоянии силы электрического взаимодействия -сила Кулона

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

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

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

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

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

 
 
 
 Re: Вопросы общей химии
Сообщение28.03.2017, 22:37 
После чего ТС спросит, чем же так галоген отличается от щелочного металла. :-)

 
 
 [ Сообщений: 20 ]  На страницу 1, 2  След.


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