ББК 24.1

 

Рецензенты: кафедра общей и неорганической химии Санкт-Петербургского государственного политехнического университета (зав. каф. д-р. хим. наук, проф. Л.Н. Блинов); зав. каф. физической химии Санкт-Петербургского государственного технологического института (университета), д-р. хим. наук, проф. Л.В. Пучков

 

Утверждено

редакционно-издательским

советом университета

 

ã БГТУ, СПб., 2002

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение...................................................................................................................................................................... 4

Используемые единицы измерений и основные константы.................................................. 5

1.Строение атома....................................................................................................................................................... 6

1.1.Предпосылки возникновения волновой механики............................................................... 6

1.1.1.Корпускулярно-волновая природа электромагнитного излучения........................ 6

1.1.2.Теория строения атома Бора................................................................................... 7

1.1.3.Корпускулярно-волновой дуализм свойств материи............................................... 9

1.1.4.Принцип неопределенности....................................................................................... 10

1.2.Волновая (квантовая) механика...................................................................................... 10

1.2.1.Волновое уравнение. Уравнение Шредингера........................................................... 10

1.2.2.Решение уравнения Шредингера для простейших случаев..................................... 12

1.3.Квантово-механическая модель атома.......................................................................... 16

1.3.1.Основное состояние атома водорода...................................................................... 16

1.3.2.Радиальное распределение электронной плотности. Электронная орбиталь.... 18

1.3.3.Возбужденные состояния атома водорода............................................................ 19

1.3.4.Многоэлектронные атомы........................................................................................ 22

1.3.5.Электронные конфигурации многоэлектронных атомов...................................... 24

1.3.6.Связь периодического закона со строением атома................................................ 25

1.3.7.Физико-химические характеристики атома........................................................... 26

2.Химическая связь.................................................................................................................................................. 28

2.1.Основные характеристики химической связи. Классификация моделей

описания химической связи................................................................................................. 29

2.1.1.Основные параметры химической связи................................................................. 29

2.1.2.Типы химической связи............................................................................................... 30

2.2.Ковалентная химическая связь.......................................................................................... 31

2.2.1.Метод валентных связей (ВС).................................................................................. 31

2.2.2.Кратные связи. s- и p-связи...................................................................................... 34

2.2.3.Геометрия простейших молекул. Гибридизация АО............................................... 35

2.2.4.Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи....................... 38

2.2.5.Метод молекулярных орбиталей (МО).................................................................... 40

2.3.Полярность связи. Дипольный момент молекулы........................................................... 43

3.Химическая связь в твердых веществах и жидкостях....................................................................................... 43

3.1.Агрегатные состояния.......................................................................................................... 43

3.2.Межмолекулярное взаимодействие..................................................................................... 45

3.2.1.Межмолекулярные взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса)............................... 45

3.2.2.Водородная связь........................................................................................................ 46

3.3.Химическая связь в твердом теле................................................................... 47

3.3.1.Основные понятия о строении кристаллов............................................................ 47

3.3.2.Молекулярные кристаллы......................................................................................... 49

3.3.3.Ковалентные (атомные) кристаллы........................................................................ 50

3.3.4.Ионные кристаллы. Ионный тип химической связи............................................... 50

3.3.5.Металлические кристаллы. Металлическая химическая связь............................. 52

3.3.6.Зонная модель кристаллического тела.................................................................... 54

3.3.7.Металлы, полупроводники и диэлектрики............................................................... 56

3.3.8.Кристаллические материалы.................................................................................... 57

3.3.9.Аморфные твердые тела......................................................................................... 60

3.4.Химическая связь в жидкостях........................................................................................ 61

3.4.1.Жидкое состояние вещества................................................................................... 61

3.4.2.Жидкие кристаллы..................................................................................................... 62

Библиографический список........................................................................................................... 62

 

 

«Природе все равно, как мы это назовем,

она просто делает свое дело».

Р. Фейнман