Электронная плотность: различия между версиями

м
Нет описания правки
м
'''Электро́нная пло́тность'''  — [[плотность вероятности]] обнаружения [[электрон]]а в данной точке [[Конфигурационное пространство|конфигурационного пространства]].
 
Рассмотрим водородоподобный [[атом]] - — систему из двух зарядов: положительно заряженного тяжёлого [[Атомное ядро|ядра]], и электрона, вероятность обнаружения которого распределена сферически симметрично вокруг ядра. Таким образом, у атома [[водород]]а (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 [[орбитальный момент импульса|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 [[молекула]]х электронная плотность, как правило, несимметрична, а форма электронного облака может меняться. Например, при замещении трёх атомов водорода [[Метильная группа|метильной группы]] [[Уксусная кислота|уксусной кислоты]] на чрезвычайно электроотрицательные атомы [[хлор]]а её [[константа диссоциации]] (pK) снижается с 4,76 до почти 1 в результате [[Индуктивный эффект|индуктивно]] вызванного снижения силы притяжения H<sup>+</sup> к [[Карбоксильная группа|карбоксильной группе]]; сила [[Кислота|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 [[кислород]]а.
 
В качестве модели состояния электрона в атоме, в [[квантовая механика|квантовой механике]] принято представление об [[электронное облако|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 [[Уравнение Шрёдингера|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 [[атом водорода|атома водорода]] <ref>{{книга
|автор = Ахметов Н.С
|заглавие = Неорганическая химия
Проекция максимума кривой соответствует [[боровский радиус|боровскому радиусу]] α{{sub|0}}=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 [[Нобелевская премия по физике|Нобелевской премии по физике]] с формулировкой "«За фундаментальные исследования в области квантовой механики, особенно, за [[Статистическая интерпретация волновой функции|статистическую интерпретацию волновой функции]]."»
 
== См. также ==
* [[Атомная орбиталь]]
* [[Электронное облако]]
* [[Индуктивный эффект]]
* [[Химическая связь]]