Файл: Татевский В.М. Классическая теория строения молекул и квантовая механика.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 206

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В. М. Т А Т Е В С К И Й

К Л А С С И Ч Е С К А Я

Т

Е

О

Р И

Я

 

 

С

Т

Р

О

Е

Н

И

Я

М

О

Л

Е

К

У

Л

 

И

 

К

В

А

Н

Т

О В А Я

М

Е

Х

А

Н

И

К

А

ш.

МО С К В А

ИЗ Д А Т Е Л Ь С Т В О «ХИМИЯ»

197 3

УДК 541.2

Т23

6 М

В. М. Татевский.

Т 23 Классическая теория строения молекул и квантовая механика.

М.

«Химия»,

1973

'

 

520

с ;

12 табл.; 121 рис.; список литературы

23 ссылки.

 

В

книге

излагается

классическая теория

строения молекул в на­

чальный период ее развития, современное состояние этой теории, система ее понятий и постулатов, математический аппарат, законо­ мерности в геометрии молекул, формулируемые на основе понятий и постулатов этой теории. Рассматриваются теоретические основы полуэмпирических методов расчета свойств молекул, развитые в

классической

теории строения молекул.

В книге

рассмотрены

основные

положения квантовой механики

в приложении к строению

молекул,

дана общая квантовомеханиче-

ская картина строения электронной оболочки молекул, а

также ин­

терпретация

основных

понятий

классической

теории

(химическая

связь,

валентность, кратность

связи,

взаимные

влияния

непосред­

ственно

не

связанных

атомов

и т.

д.) с точки зрения

 

квантовой

механики.

Анализируется соответствие между уравнениями, связывающими свойства и строение молекул, в классической теории и квантовой механике, излагаются основы приближенных методов решения элек­ тронного уравнения для молекул.

Книга может быть полезна широкому кругу научных работников в области химии и смежных дисциплин, а также студентам, аспиран­ там и преподавателям химических факультетов университетов и хи­ мических вузов.

541

0254-101 050(01)-73 12-73

О Издательство «Химия», 1973 г.

СО Д Е Р Ж А Н И Е

Предисловие

Введение

_

Г л а в а 1. Макротела, ядра и электроны

§ 1. Макротела — 15. § 2. Ядра и электроны — 17. § 3. Макротела, ядра и электроны — 20.

Г л а в а I I . Макротела и химические частицы

§ 1. Химические частицы — 25. § 2. Элементарный (ядерный) состав однородных макротел и химических частиц разных видов, входящих в состав макротела — 30.

 

 

 

ЧАСТЬ

і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КЛАССИЧЕСКАЯ

ТЕОРИЯ

ХИМИЧЕСКОГО

 

СТРОЕНИЯ

 

 

 

 

В НАЧАЛЬНЫЙ

ПЕРИОД

ЕЕ

 

РАЗВИТИЯ

 

 

 

 

 

Г л а в а

I I I . Основные

понятия

и постулаты

классической

теории хими­

 

 

 

ческого

строения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 1. Введение — 33.

§

2.

Исходный постулат, на который опирается

классическая

теория

 

строения — 35.

§

3. Понятие химической

частицы

и эффективного

атома

в

частице

в классической

теории — 36.

§ 4. По­

стулат

о

сводимости

всех

взаимодействий

в

химической

частице

к совокупности

попарных взаимодействий

„атомов" — 37. § 5.

Посту­

лат

о

разделении

взаимодействий пар

„атомов"

на

две

группы — 38.

§ 6.

Второй

вариант

 

формулировки

двух

основных

постулатов клас­

сической

теории — 4 1 . § 7. Критерий

возможности существования не­

которой совокупности „атомов" как единой устойчивой химической

частицы — 43.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

IV .

Постулаты

 

классической теории,

детализирующие

характе­

 

 

 

ристики главных взаимодействий эффективных атомов в хи­

 

 

 

мической частице .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 1. Постулат о грубых

дискретных

градациях

главных

взаимодейст­

вий (химических

связей)

„атомов"

в химических

частицах — 48. § 2. Пэ -

нятие

единицы

сродства

и числа

валентности „атома" в

частице — 49.

§ 3. Дополнительные постулаты о характеристиках главных взаимо­ действий эффективных атомов в химической частице. Понятие крат­ ности связи — 50. § 4. Формулы химического строения классической теории — 51.

Г л а в а V. Пространственные представления в классической

теории хи­

мического строения

54

§ 1. Геометрическая конфигурация химической частицы — 54. § 2 . При­ ложение данных о равновесной геометрической конфигурации к реше­ нию вопросов строения химических частиц в классической теории — 56.

Г л а в а

V I . Классификация

атомов

и

связей

и

постулаты

о

прибли­

 

 

 

женной

эквивалентности

определенных

атомов,

связей

и

 

 

 

атомных

групп

в

одной

или разных

химических

частицах

62

§

1. Классификация

атомов

в

частицах.

Понятие

рода

 

атома — 62.

 

 

2.

Классификация

связей. Понятие

рода

связи — 63.

§

3.

Постулаты

 

о

приближенной

эквивалентности

атомов

одного

рода

в

любых моле­

 

кулах и эквивалентности

связей

одного рода

в любых

молекулах —

65.

 

§

4.

Классификация

атомов

и связей по

родам и равновесные межъ­

 

ядерные расстояния для пар непосредственно связанных атомов в

 

молекуле — 66.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

VIII . Основные математические соотношения

ортодоксальной

 

 

 

классической

теории

химического

строения

 

 

 

 

70

§ 1. Введение — 70. § 2. Соотношение между общим числом атомов, общим числом связей (независимо от их кратности) и числом незави­ симых циклов в молекуле — 71. § 3. Соотношения между числами атомов и связей определенных родов в молекуле — 73.

Г л а в а VIII . О возможности

предсказания

строения новых, экспери­

ментально еще не

полученных

частиц и рядов частиц . . 77

§ 1. Общий постулат и его применение — 77. § 2. Формулы ядерного состава для рядов молекул, которые могут существовать согласно классической теории — 8 1 .

Г л а в а

IX. Связь строения химических частиц с их

свойствами в клас­

 

сической

теории

 

 

85

§ 1. Введение — 85.

§

2. Возможный

выбор предположений,

связываю­

щих свойства и строение молекул —

86. § 3. Постулаты, связывающие

свойства и строение

молекул в ортодоксальном

варианте

классиче­

ской

теории — 91. § 4.

Приложение

постулатов,

связывающих свой­

ства

и строение молекул — 94.

 

 

 

Г л а в а X. Общие замечания

о содержании ортодоксальной

классиче­

ской теории и ее

роли в химии

97

§ 1. О главных понятиях и постулатах в разных вариантах классиче­ ской теории строения (структура аксиоматики классической теории строения) — 97. § 2. Значение ортодоксальной классической теории химического строения — 99.

Г л а в а

X I . Критический

анализ

вопроса о числах

валентности атомов

 

 

и кратности

связей

в различных

рядах

молекул

 

101

§ 1. О числах валентности,

приписываемых

атомам в химических

ча­

стицах —

101. § 2 . Специальное

замечание о

связях

разных

родов (раз­

ной

кратности) — 106.

 

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

X I I I .

Трудности

ортодоксальной классической теории при

опи­

 

 

сании строения молекул ряда классов и их свойств с

 

 

использованием

обычно принимаемых

чисел

валентности 109

§ 1. Общие замечания — 139. § 2. Молекулы с „необычной" валент­ ностью некоторых атомов („мостиковые" молекулы, молекулы с „водо­ родной связью" и т. п.)—110. § 3. Простейшие молекулы, содержащие атомы бора, кислорода и водорода „необычной" валентности—114. § 4. Молекулы бутадиена-1,3, алкадиенов и полнена с сопряженными связями и их производные—120. § 5. Молекула бензола и молекулы конденсированных многоядерных ароматических углеводородов — 128.

Г л а в а X I I I . Трудности ортодоксальной классической теории в описа­

нии закономерностей

в равновесной конфигурации

ядер

и некоторых физико-

химических свойствах молекул .

. . 137

§ 1. Некоторые закономерности в равновесной конфигурации ядер молекул—137. § 2. Трудности ортодоксальной классической теории в объяснении закономерностей в физико-химических свойствах моде* кул и рядов молекул—138.

ЧАСТЬ

II

 

 

 

СОВРЕМЕННОЕ

СОСТОЯНИЕ

КЛАССИЧЕСКОЙ

ТЕОРИИ

ХИМИЧЕСКОГО

СТРОЕНИЯ

 

 

Г л а в а XIV . Общее

введение

 

149

§ 1. Замечания

о

путях

дополнения

и развития

классической тео­

рии—149. § 2.

Система постулатов современной классической теории

строения—151.

 

 

 

 

 

Г л а в а XV. Понятия

и постулаты, дополняющие аксиоматику классиче­

ской

теории строения

 

155

§ 1. Введение—155. § 2. Понятие о распределении единиц сродства атома в частице по связям (понятие о валентном состоянии атома в частице). Классификация атомов по типам—156. § 3. Определение

всех

возможных

типов

атомов,

которые

могут

встречаться

в

разных

молекулах для атома данного рода—158. § 4. Наиболее широкая фор­

мулировка

постулата

VI—162.

§

5.

Определение

типа

атома

из

формулы химического строения молекулы—163. § 6. Понятие о первом

окружении атома в молекуле—165. § 7.

Понятия о видах и

разновид­

ностях атомов в молекулах, основанные на учете только первого окру­

жения—170. § 8. Второе

и высшие окружения атомов в молекулах—177.

§ 9. Понятие типа химической связи.

Классификация

химических

свя­

зей по типам—178. § 10.

Понятия

вида

и разновидности химической

связи, основанные на учете ее первого окружения.

Классификация

связей

по

видам

(разновидностям)—182. § 11.

Постуталы

о

прибли­

женной

эквивалентности

всех

атомов

одного

типа и

вида

в

разных

молекулах и эквивалентности всех связей одного типа, вида и разно­

видности в разных молекулах—188.

 

 

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

X V I .

Классификация атомов

и

связей в молекулах

и

законо­

 

 

 

мерности

в

равновесной

геометрической

конфигурации

 

 

 

ядер в молекулах

 

 

 

 

.'

 

 

 

193

§ 1. Введение — 193. § 2. Общая формулировка закономерностей в геометрической конфигурации фрагментов молекул — 194. § 3. Уточ­ нение понятий вида атома и вида связи на основе геометрической конфигурации фрагментов молекул — 197.

Г л а в а

X V I I .

Классификация

 

групп

атомов

в молекулах,

основанная

 

 

 

на геометрической конфигурации соответствующих фраг­

 

 

 

ментов

молекул

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

198

§ 1. Введение — 198.

§ 2. Классификация групп

атомов

по

их

относи­

тельному расположению в цепи химического действия — 198. § 3. Клас­

сификация

групп атомов

в

молекулах

по видам — 200.

 

 

 

 

Г л а в а

X V I I I .

Специальные

закономерности

разных

приближений

для

 

 

 

отдельных

характеристик,

определяющих

равновесную

 

 

 

конфигурацию

ядер в молекуле

 

 

 

 

 

 

208

§ 1. Общие

замечания — 208.

§ 2.

Закономерности

первого

приближе­

ния — 208.

§ 3.

Закономерности

второго

приближения — 215.

 

 

Г л а в а

XIX .

Основные уравнения современного варианта классической

 

 

 

теории,

связывающие числа

атомов и числа

связей

в

мо­

 

 

 

лекуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

219

§ 1.

Введение — 219.

§

2.

Основные

уравнения,

связывающие

числа

атомов

определенных

типов

и

видов

и

числа

образуемых

ими

связей

определенных

типов

и

видов

(разновидностей)

в

молекулах — 223. .

§ 3. Следствия из основных уравнений — 234.

§

4.

Соотношения

ме'жду

числами

групп

атомов

определенных

 

видов

и

числами

атомов

или

связей

определенных

видов

в

молекуле — 245.

 

 

 

 

 

 

 

Смотрите также файлы