Визначення орбіталей та можливість їх існування презентация

Чи існують АО та МО Виконав: Косячкін Є.М. Викладач: Ніколаєнко Т.Ю.

J.Chem.Educ 1990 V.67 p.280 J.F.Ogilvie “There Are No Such Things as Orbitals” Міллікен визначив орбіталь як математичну функцію, частково, як розв'язок рівняння Шредінгера для одноелектронної системи, таких як атом Н або молекула Н2+. (розв'язок є точним); Рівняння для молекули не мають аналітичного розв'язку. (електрон не може мати динамічно незалежних станів); Опис молекулярної хвильовою функції як лінійна комбінація атомних – лише наближення. (немає врахування міжелектронної взаємодії); Незалежно від гібридизації у методі ХФ отримуються однакові структурні та енергетичні значення. (залежність форми та типу гібридизації); Розраховані зв'язки молекули НСl методом ХФ (з базисом атомних хвильових функцій) не співпадають з теорією.

J.Chem.Educ 1992 V.69 p.519 Linus Pauling Автор не погоджується з попередніми тезисами, зокрема приводить свою роботу, де показано, що за sp3 гібридизацій тетраєдна форма є найбільш енергетично вигідною для 4-х валентного карбону.

Letters to nature 1999 V.401 p.49 J.M.Zuo Перша стаття, що декламує візуалізацію орбіталей. (з неї починається суперечка про визначення “орбіталей” та можливість їх існування); Робота присвячена вивченю зв'язків в Cu2O за допомогою оцінки електронної густини по даним з рентгенівської та електронної дифракції. Використовується метод мультипольного наближення, де щільність заряду встановлюється сумою несферичних псевдо-атомних щільностей.

Всі карти різниці щільності заряду показують характерне несферичне зміщення навколо атома міді з явно вираженою формою d-орбіталі. А збільшення щільності заряду знаходиться в місцях між атомами міді. Це пояснюється дірками в d оболонці – електрони займають більш високі s чи p рівні.

Що ж таке орбіталі? Принципове існування чи не існування орбіталей можливо тоді, коли точно визначено саме поняття “орбіталь”. В тому випадку, якщо визначати орбіталь як розв'язок хвильового рівняння для електрона, тобто, хвильову функцію, тобто, щільність ймовірності, то що можна говорити про існування комплексної функції? Якщо ж визначати орбіталь чисто в хімічному значені, тобто, таку характеристику форми молекули, що пояснюється в термінах просторового звязку між компонентами та форм орбіталей молекули, то термін “орбіталь” повинен мати просторову частину

PRL 2005 V.94 p. 026803-1 Jascha Repp and Gerhard Meyer Метод СТМ дозволяє отримувати зображення “рідних” молекулярних орбіталей.

DFT – теоретичні МО для вільної молекули, що розраховані при використанні принципів плоскохвильової щільністно-функціональної теорії.

PRL 2009 V.102 p. 176102-1 W.-H. Soe Elastic scattering quantum chemistry (ESQC) calculation technique з одноелектронним Гамільтоніаном.

Висновки Питання існування АО та МО є філософським питанням, що залежить від визначення терміну “орбіталь”. Використання АО для побудови МО є лише наближенням. Існують експерименти, що дозволяють “візуалізувати” МО.

Дякую за увагу!