Электронная плотность


Электронная плотность

Электро́нная пло́тностьплотность вероятности обнаружения электрона в данной точке конфигурационного пространства.

Рассмотрим водородоподобный атом - систему из двух зарядов: положительно заряженного тяжёлого ядра, и электрона, вероятность обнаружения которого распределена сферически симметрично вокруг ядра. Таким образом, у атома водорода (и ему подобных) в основном состоянии электронная плотность зависит только от расстояния до ядра и одинакова в любой точке сферы. Это состояние электрона характеризуется нулевым орбитальным моментом импульса (так называемое s-состояние). В возбуждённых состояниях с отличным от нуля орбитальным моментом электрона (p-, d-, f-... состояния) сферическая симметрия электронной плотности отсутствует. В достаточно сложных молекулах электронная плотность, как правило, несимметрична, а форма электронного облака может меняться. Например, при замещении трёх атомов водорода метильной группы уксусной кислоты на чрезвычайно электроотрицательные атомы хлора её константа диссоциации (pK) снижается с 4,76 до почти 1 в результате индуктивно вызванного снижения силы притяжения H+ к карбоксильной группе; сила кислоты возрастает. Существуют две простые, но логичные точки зрения на это явление. По одной из них, увеличение силы кислоты отражает смещение плотности распределения единственного избыточного электрона карбоксильного кислорода в сторону от H+, и сила притяжения протона ослабевает. Согласно другой точке зрения, причиной этого явления служит не смещение, а «разжижение» «облака отрицательного электричества», то есть снижение электронной плотности вокруг однозарядного атома кислорода.

В качестве модели состояния электрона в атоме, в квантовой механике принято представление об электронном облаке, плотность соответствующих участков которого пропорциональна вероятности нахождения там электрона. Одна из возможных форм электронного облака показана на рис.1 .

Электронное облако часто изображают в виде граничной поверхности. При этом обозначение электронной области при помощи точек опускают (рис.2). Пространство вокруг ядра, в котором наиболее вероятно пребывание электрона, называют атомной орбиталью (смысл которого вытекает из волнового уравнения Шрёдингера).

Применяются графические изображения распределения электронной плотности относительно ядра (рис.3).

Кривая радиального распределения вероятности показывает, что электрон находится в тонком концентрическом шаровом слое радиуса r толщины dr вокруг ядра атома водорода [1].

Проекция максимума кривой соответствует боровскому радиусу α0=0,53 Å.

Во многих случаях для решения уравнение Шрёдингера используют различные приближения. Вероятностную (статистическую) интерпретацию волновой функции разработал Макс Борн. В 1954 году М.Борн удостоен Нобелевской премии по физике с формулировкой "За фундаментальные исследования в области квантовой механики, особенно, за статистическую интерпретацию волновой функции."

См. также

Примечания

  1. Ахметов Н.С Неорганическая химия. — издание 2, переработанное и дополненное. — М.: «Высшая школа», 1975. — 672 с.

Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Электронная плотность" в других словарях:

  • ЭЛЕКТРОННАЯ ПЛОТНОСТЬ — величина, равная числу электронов п(r )в единице объёма атомной системы. Для N электронного атома, иона или молекулы Э. п. определяется выражением с нормировкой где Y(r1, r2, ..., rN) волновая ф ция системы. Интегрирование в (*) производится по… …   Физическая энциклопедия

  • электронная плотность — elektronų tankis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Elektronų skaičiaus tankis laidumo juostoje. atitikmenys: angl. electron density; electron number density; volumic electron number vok. Elektronendichte, f;… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • электронная плотность — elektronų tankis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Vienetinio tūrio elektronų skaičius. atitikmenys: angl. electron density; electron number density; volumic electron number vok. Elektronendichte, f; Elektronenzahldichte …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • электронная плотность — elektronų tankis statusas T sritis chemija apibrėžtis Elektronų pasiskirstymo kvantinėje sistemoje (atome, molekulėje, kristale) tikimybė. atitikmenys: angl. electron density rus. плотность электронов; электронная плотность …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • электронная плотность — elektronų tankis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. electron density vok. Elektronendichte, f rus. плотность электронов, f; электронная плотность, f pranc. densité électronique, f; nombre volumique d’électrons, m …   Fizikos terminų žodynas

  • ЭЛЕКТРОННАЯ ПЛОТНОСТЬ — плотность вероятности распределения электронов в квантовой системе (атоме, молекуле, кристалле). В квантовой химии в понятие Э. п. вкладывают неск. смыслов. Если система Nэлектронов описывается волновой ф цией где символом обозначен набор всех… …   Химическая энциклопедия

  • Электронная плотность вещества — Число электронов в единице объема вещества Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Электронная поляризуемость — Электронная поляризуемость  это смещение электронной плотности в атомах, молекулах, ионах относительно атомных ядер частиц под действием внешнего электрического поля напряжённостью E. Смещение электронной плотности приводит к образованию… …   Википедия

  • Электронная — 8. Электронная вычислительная машина ЭВМ Electronic computer Вычислительная машина, основные функциональные устройства которой выполнены на электронных компонентах Источник: ГОСТ 15971 90: Системы обработки информации. Термины и определения ориги …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Электронная теория химической связи — Рис.1. Электронная теория химической связи была предложена и развита американским физикохимиком Льюисом Г.Н в 1912 1916 гг[1] …   Википедия

Книги



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.