Molekyyliratateoria

Osaamisalue - Yleinen kemia, kvanttifysiikka

Molekyyliratateorian (MO-teoria) kehittivät Friedrich Hund ja Robert S. Mulliken jo vuonna 1927, heti Schrödinger-yhtälön käyttöönoton jälkeen. Menetelmän lähtökohtana ovat seuraavat likiarvot:

• Elektronit liikkuvat jäykässä ydinrakenteessa (Born-Oppenheimer approksimaatio).
• Elektronit liikkuvat toisistaan ​​riippumatta muiden elektronien keskimääräisessä kentässä.

MO:t määritetään käyttämällä LCAO-lähestymistapaa.

MO-teoria on osoittautunut tehokkaaksi menetelmäksi menneisyydessä ja siitä on tullut perusta monille kvanttikemiallisille prosesseille.

Katso myös: VB-teoria

Oppimisyksiköt, joissa termiä käsitellään

VB- ja MO-menetelmä40 min.

KemiaYleinen kemiaKemiallinen sidos

Opintojaksossa käsitellään VB- ja MO-menetelmiä.

LCAO-menetelmä homonukleaarisille diatomisille molekyyleille60 min.

KemiaYleinen kemiaKemiallinen sidos

Atomiorbitaalien lineaarinen yhdistäminen molekyyliorbitaaleihin on matemaattinen prosessi, jossa kyseisten orbitaalien aaltofunktiot lasketaan yhteen tai vähennetään. Laadullisesti voidaan rajoittua kiertoradan kuvallisiin esityksiin, jotka yhdistetään tiettyjen periaatteiden mukaisesti.

Alkeenien ominaisuudet20 min.

KemiaOrgaaninen kemiaAlkeenit

Tämä oppimisyksikkö antaa yleiskatsauksen alkeenien fysikaalisista ominaisuuksista ja sitoutumisesta. Hybridisaatio ja orbitaalimalli selitetään.

Kemiallinen sidos: resonanssi20 min.

KemiaOrgaaninen kemiaKemiallinen sidos

Tässä oppimisyksikössä resonanssin käsite esitellään käyttämällä allyylikationin esimerkkiä. MO- ja VB-teoria selitetään myös käyttämällä allyylikationia.

Alkyenien ominaisuudet20 min.

KemiaOrgaaninen kemiaAlkynes

Tämä oppimisyksikkö kuvaa alkyynien ominaisuuksia, ja fysikaalisista ominaisuuksista keskustellaan. Selitetään elektroniikkarakenne ja alkyynien molekyyliratamalli.

Kemiallinen sidos: vetymolekyyli-ioni, LCAO-lähestymistapa60 min.

KemiaTeoreettinen kemiaKemiallinen sidos

Tässä esitetään kaksi lähestymistapaa kemiallisen sidoksen kvanttimekaaniseen kuvaamiseen: valenssisidosteoria (VB-teoria) ja molekyyliratateoria (MO-teoria) Vetymolekyyli-ioni on erikoistapaus, koska siinä on vain yksi elektroni ja siten vastaava Schrödinger. yhtälö voidaan ratkaista.

Kemiallinen sidos: molekyyliratateoria20 min.

KemiaOrgaaninen kemiaKemiallinen sidos

Tämä oppimisyksikkö esittelee molekyyliratateorian. Teoria selitetään vedyn ja heliumin esimerkillä.

Laadullinen MO-teoria - mikä tahansa järjestelmä30 min.

KemiaTeoreettinen kemiaMolekyylimallinnus

Tämä oppimisyksikkö kuvaa minkä tahansa järjestelmän molekyyliradat. Ero tehdään homonukleaaristen (esim. happi tai typpi) ja heteronukleaaristen (esim. typpimonoksidi) molekyylien välillä. Lisäksi lista ryhmien kiertoradoista esitetään metyyliryhmän esimerkin avulla.

Laadullinen MO-teoria - π-järjestelmät30 min.

KemiaTeoreettinen kemiaMolekyylimallinnus

Tämä oppimisyksikkö kuvaa, kuinka molekyylikiertoradat voidaan asettaa laadullisesti. Käsitellään lineaarisia ja syklisiä π-järjestelmiä.

Molekyyliratateoria

Molekyyli & # 252lorbitaaliteoria, Hundiin ja Mullikaniin perustuva menetelmä molekyylien sisäisen kemiallisen sidoksen kuvaamiseksi käyttämällä koko molekyyliin kuuluvia yhden elektronin orbitaaleja. Sidoksia välittävät elektronit, jotka varaavat kiertoradalla olevia sitovia molekyylejä. Toisin kuin valenssisidosteoriassa, molekyyliratateoria osoittaa molekyylin elektronit kiertoradalle, jonka määräävät kaikki molekyylin elektronit. Yleiset molekyylit saadaan atomiorbitaalien lineaarisilla yhdistelmillä (ns. LCAO-N approksimaatio: Linear Combination of Atomic Orbitals). Yksittäisiä molekyylejä & # 252l orbitaaleja kutsutaan & # 963, & # 960, & # 948 kiertoradalla jne. analogisesti s-, p-, d-atomien kiertoradalla.

Lukijan mielipide

Jos sinulla on kommentteja tämän artikkelin sisällöstä, voit ilmoittaa siitä toimittajille sähköpostitse. Luimme kirjeesi, mutta pyydämme ymmärrystäsi, ettemme voi vastata jokaiseen.

Landscape GmbH
Dipl.-Maantieteellinen tiedekunta Christiane Martin
Nicole Bishop
Dipl.-Geol. Manfred Eiblmaier

Yleinen geologia
Prof. Dr. V. Jacobshagen, Berliini

Soveltava geologia
Prof. Dr. H. Hötzl, Karlsruhe

Maaperätiede
Prof. Dr. HERRA. Bork, Potsdam

Kaukokartoitus
Prof. Dr. phil. M. Buchroithner, Dresden

geokemia
Prof. Dr. W. Altermann, München

geodesia
Prof. Dr. K.-H. Ilk, Bonn

geomorfologia
Prof. Dr. W. Andres, Frankfurt / Main

geofysiikka
Prof. Dr. P. Giese, Berliini

Historiallinen geologia
Prof. Dr. H.-G. Herbig, Köln

Hydrologia
Prof. Dr. H.-J. Liebscher, Koblenz

kartografia
Prof. Dr. W.G. Koch, Dresden

ilmastotiede
Prof. Dr. Ch.-D. Schönwiese, Frankfurt / Main

Kristallografia
Prof. Dr. K. Hümmer, Karlsruhe

Maisemaekologia
DR. D. Schaub, Aarau, Sveitsi

meteorologia
Prof. Dr. G. Groß, Hannover

mineralogia
Prof. Dr. G. Strübel, Giessen

valtameritutkimus
Prof. Dr. J. Meincke, Hampuri

Petrologia
DR. R. Hollerbach, Köln

Yleinen geologia
Dipl.-Geol. D. Adelmann, Berliini
DR. Ch. Breitkreuz, Berliini
Prof. Dr. M. Durand Delga, Avon, Ranska
Dipl.-Geol. K. Fiedler, Berliini
Prof. Dr. V. Jacobshagen, Berliini
DR. W. Jaritz, Burgwedel
Prof. Dr. H. Kallenbach, Berliini
DR. J. Kley, Karlsruhe
Prof. Dr. M. Lemoine, Marli-le-Roi, Ranska
Prof. Dr. J. Liedholz, Berliini
Prof. Dr. B. Meissner, Berliini
DR. D. Mertmann, Berliini
Dipl.-Geol. J. Müller, Berliini
Prof. Dr. CD. Reuther, Hampuri
Prof. Dr. K.-J. Reutter, Berliini
DR. E. Scheuber, Berliini
Prof. Dr. E. Wallbrecher, Graz
DR. Gernold Zulauf, Frankfurt

Soveltava geologia
DR. A. Bohleber, Karlsruhe
Dipl.-Geol. W. Breh, Karlsruhe
Prof. Dr. K. Czurda, Karlsruhe
DR. M. Eiswirth, Karlsruhe
Dipl.-Geol. T. Fauser, Karlsruhe
Prof. Dr.-Ing. E. Fecker, Karlsruhe
Prof. Dr. H. Hötzl, Karlsruhe
Dipl.-Geol. W. Kassebeer, Karlsruhe
Dipl.-Geol. A. Kienzle, Karlsruhe
Dipl.-Geol. B. Krauthausen, Berg / Pfalz
Dipl.-Geol. T. Liesch, Karlsruhe
R. Ohlenbusch, Karlsruhe
DR. K.E. Roehl, Karlsruhe
Dipl.-Geol. S. Rogge, Karlsruhe
DR. J. Rohn, Karlsruhe
Dipl.-Geol. E. Ruckert, Karlsruhe
DR. C. Schnatmeyer, Trier
Dipl.-Geol. N. Umlauf, Karlsruhe
DR. A. Wefer-Roehl, Karlsruhe
K. Witthüser, Karlsruhe
Dipl.-Geol. R. Zorn, Karlsruhe

Maaperätiede
DR. J. Augustin, Müncheberg
DR. A. Behrendt, Müncheberg
Dipl.-Ing. agr. U. Behrendt, Müncheberg
Prof. Dr. DR. H.-P. Blume, Kiel
Prof. Dr. HERRA. Bork, Potsdam
DR. C. Dalchow, Müncheberg
DR. D. Deumlich, Müncheberg
Dipl.-Geoök. M. Dotter Weich, Potsdam
DR. R. Ellerbrock, Müncheberg
Prof. Dr. M. Frielinghaus, Müncheberg
DR. R. Funk, Müncheberg
Dipl.-Ing. K. Geldmacher, Potsdam
DR. H. Gerke, Müncheberg
DR. K. Helming, Müncheberg
DR. W. Hierold, Müncheberg
DR. A. Höhn, Müncheberg
DR. M. Joschko, Müncheberg
DR. K.-Ch. Kersebaum
DR. S. Koszinski, Müncheberg
DR. P. Lentzsch, Müncheberg
DR. L. Müller, Müncheberg
DR. M. Müller, Müncheberg
DR. T. Müller, Müncheberg
DR. B. Munzenberger, Müncheberg
DR. H.-P. Pior, Müncheberg
DR. H. Rogasik, Müncheberg
DR. U. Schindler, Müncheberg
Dipl.-Geoök. G. Schmittchen, Potsdam
DR. W. Seyfarth, Müncheberg
DR. M. Tauschke, Müncheberg
DR. A. Ulrich, Müncheberg
DR. O. Wendroth, Müncheberg
DR. St. Wirth, Müncheberg

Kaukokartoitus
Prof. Dr. phil. M. Buchroithner, Dresden
Prof. Dr. E. Csaplovics, Dresden
Prof. Dr. C. Gläßer, Halle
DR. G. Meinel, Dresden
DR. M. Netzband, Dresden
Prof. Dr. H. Will, Halle

geokemia
Prof. Dr. A. Altenbach, München
Prof. Dr. W. Altermann, München
DR. St. Becker, Wiesbaden
DR. A. Hehn-Wohnlich, Ottobrunn
P.D. DR. St. Höltzl, München
DR. M. Kölbl-Ebert, München
DR. Th. Kunzmann, München
Prof. Dr. W. Loske, München
Dipl.-Geol. A. Murr, München
DR. T. Rüde, München

geodesia
Dr.-Ing. G. Boedecker, München
DR. W. Bosch, München
DR. E. Buschmann, Potsdam
Prof. Dr. H. Drewes, München
DR. D. Egger, München
Prof. Dr. B. Heck, Karlsruhe
Prof. Dr. K.-H. Ilk, Bonn
DR. J. Müller, München
DR. A. Nothnagel, Bonn
Prof. Dr. D. Reinhard, Dresden
DR. Mirko Scheinert, Dresden
DR. W. Schlueter, Wetzell
DR. H. Schuh, München
Prof. Dr. G. Seeber, Hannover
Prof. Dr. M. H. Soffel, Dresden

geomorfologia
dipl. Maantieteellinen alue K.D. Albert, Frankfurt / Main
Prof. Dr. W. Andres, Frankfurt / Main
dipl. Maantieteellinen tiedekunta P. Houben, Frankfurt / Main
DR. K.-M. Moldenhauer, Frankfurt / Main
DR. P. Müller-Haude, Frankfurt / Main
Dipl. Maantieteellinen tiedekunta S. Nolte, Frankfurt / Main
DR. H. Riedel, Wetter
DR. J. B. Ries, Frankfurt / Main

geofysiikka
DR. G. Bock, Potsdam
DR. H. Brasse, Berliini
Prof. Dr. P. Giese, Berliini
Prof. Dr. V. Haak, Potsdam
Prof. Dr. E. Hurtig, Potsdam
Prof. Dr. R. Meissner, Kiel
Prof. Dr. K. Millahn, Leoben, Itävalta
DR. F. R. Schilling, Potsdam
Prof. Dr. H. C. Soffel, München
DR. W. Webers, Potsdam
Prof. Dr. J. Wohlenberg, Aachen

Geotieteet
Prof. Dr. J. Negendank, Potsdam

Historiallinen geologia / paleontologia
Prof. Dr. W. Altermann, München
DR. R. Becker-Haumann, Köln
DR. R. Alla, Köln
DR. M. Bernecker, Erlangen
DR. M. Bertling, Munster
Prof. Dr. W. Boenigk, Köln
DR. A. Clausing, Halle
DR. M. Grigo, Köln
DR. K. Grimm, Mainz
Prof. Dr. Gursky, Clausthal-Zellerfeld
Dipl.-Geol. E. Haaß, Köln
Prof. Dr. H.-G. Herbig, Köln
DR. I. Hinz-Schallreuther, Berliini
DR. D. Kalthoff, Bonn
Prof. Dr. W. von Königswald, Bonn
DR. habil R. Kohring, Berliini
E. Minwegen, Köln
DR. F. Neuweiler, Göttingen
DR. S. Noé, Köln
DR. S Nöth, Köln
Prof. Dr. K. Oekentorp, Munster
DR. S. Pohler, Köln
DR. B. Reicherbacher, Karlsruhe
DR. H. Tragelehn, Köln
DR. S. Voigt, Köln
DR. H. Wopfner, Köln

Hydrologia
DR. H. Bergmann, Koblenz
Prof. Dr. K. Hofius, Boppard
Prof. Dr. H.-J. Liebscher, Koblenz
DR. E. Wildenhahn, Vallendar
DR. M. Wunderlich, Brey

kartografia
Prof. Dr. J. Bollmann, Trier
dipl. Maantieteellinen tiedekunta T. Bräuninger, Trier
Prof. Dr. phil. M. Buchroithner, Dresden
DR. G. Buziek, Hannover
Prof. Dr. W. Denk, Karlsruhe
DR. D. Dransch, Berliini
dipl. Maantieteellinen tiedekunta H. Faby, Trier
DR. K. Großer, Leipzig
dipl. Maantieteellinen tiedekunta F. Heidmann, Trier
Prof. Dr. K.-H. Klein, Wuppertal
Prof. Dr. W. Koch, Dresden
Prof. Dr. S. Meier, Dresden
dipl. Maantieteellinen tiedekunta A. Müller, Trier
Prof. Dr. J. Neumann, Karlsruhe
Prof. Dr. K. Regensburger, Dresden
Dipl.-Ing. Ch. Rülke, Dresden
DR. W. Stams, Dresden
Prof. Dr. K.-G. Steinert, Dresden
DR. P. Tainz, Trier
DR. ILMOITUS. Uthe, Berliini
dipl. Maantieteellinen tiedekunta W. Weber, Trier
Prof. Dr. I. Wilfert, Dresden
Dipl.-Ing. D. Wolff, Wuppertal

Kristallografia
DR. K. Eichhorn, Karlsruhe
Prof. Dr. K. Hümmer, Karlsruhe
Prof. Dr. W.E. Klee, Karlsruhe
DR. G. Müller-Vogt, Karlsruhe
DR. E. Weckert, Karlsruhe
Prof. Dr. H.W. Zimmermann, Erlangen

Mineraaliesiintymät
DR. W. Hirdes, D-53113 Bonn
Prof. Dr. H. Flick, Marktoberdorf
DR. T. Kirnbauer, Wiesbaden
Prof. Dr. W. Proschaska, Leoben, Itävalta
Prof. Dr. E. F. Stumpfl, Leoben, Itävalta
Prof. Dr. Thalhammer, Leoben, Itävalta

Maisemaekologia
Dipl. Maantieteellinen tiedekunta St. Meier-Zielinski, Basel, Sveitsi
Dipl. Maantieteellinen alue S. Rolli, Basel, Sveitsi
DR. D. Rüetschi, Basel, Sveitsi
DR. D. Schaub, Frick, Sveitsi
Dipl. Maantieteellinen tiedekunta M. Schmid, Basel, Sveitsi

Meteorologia ja klimatologia
Dipl. Met. K. Balzer, Potsdam
Dipl.-Met. W. Benesch, Offenbach
Prof. Dr. D. Etling, Hannover
DR. U. Finke, Hannover
Prof. Dr. H. Fischer, Karlsruhe
Prof. Dr. M. Geb., Berliini
Prof. Dr. G. Groß, Hannover
Prof. Dr. Th. Hauf, Hannover
DR. habil. D. Heimann,
Oberpfaffenhofen / Weßling
DR. C. Lüdecke, München
Dipl. Met. H. Neumeister, Potsdam
Prof. Dr. H. Quenzel, München
Prof. Dr. U. Schmidt, Frankfurt / Main
Prof. Dr. Ch.-D. Schönwiese, Frankfurt / Main
Prof. Dr. W. Wehry, Berliini

mineralogia
Prof. Dr. G. Strübel, Giessen

valtameritutkimus
Prof. Dr. W. Alpers, Hampuri
DR. H. Eicken, Fairbanks, Alaska, Yhdysvallat
DR. HH. Essen, Hampuri
DR. E. Fahrbach, Bremerhaven
DR. K. Kremling, Kiel
Prof. Dr. J. Meincke, Hampuri
DR. Th. Pohlmann, Hampuri
Prof. Dr. W. Zahel, Hampuri

Petrologia
DR. T. Gayk, Köln
DR. R. Hollerbach, Köln
DR. R. Kleinschrodt, Köln
DR. R. Klemd, Bremen
DR. M. Schliestedt, Hannover
Prof. Dr. H.-G. Stosch, Karlsruhe

Kompleksisten yhdisteiden rakenne

Toisin kuin puhtaasti sähköstaattinen ionisidos, esim. & # 160B. suolan muodostukselle, jossa kationit ja anionit vetävät toisiaan sähköstaattisesti puoleensa pistevarauksina, kidekenttä- ja ligandikenttäteoria perustuu osittain kvanttimekaaniseen kuvaukseen, joka sopii useimpiin monimutkaisempiin yhdisteisiin. Kidekentän ja ligandikenttäteorian kuvauksessa kompleksikeskusta käsitellään kvanttimekaanisesti, analogisesti atomin kvanttimekaanisen kuvauksen kanssa, kun taas kompleksikeskusta ympäröivät ligandit on kuvattu puhtaasti sähköstaattisesti. Yksinkertaisesti sanottuna tällä on seuraavat seuraukset:

• keskusatomin ja ligandin välillä on sähköstaattinen vetovoima.
• Keskusatomin ja ligandin välillä on kuitenkin myös sähköstaattinen repulsio, koska kompleksikeskuksessa on elektronijärjestelmä, jolla on kvanttimekaniikan määräämä energinen kuorirakenne. Ulkoisten d-orbitaalien elektroneilla on negatiivisesti varautuneeseen ligandijärjestelmään hylkivä vaikutus negatiivisen varauksensa vuoksi.

Sähköstaattisen ligandipotentiaalin ja keskusatomin valenssielektronien kvanttimekaanisen rakenteen vuorovaikutus on perustavanlaatuinen sekä kidekentän että ligandikenttäteorian kannalta.

Molempien teorioiden lähestymistapa on erilainen:

• Kidekenttäteoria perustuu ligandien kuvaukseen pistemäisiksi varauksiksi ja tutkii niin klassisesti tarkasti määritellyn kidekentän vaikutusta kompleksikeskuksen kvanttimekaanisesti määrättyyn elektronijärjestelmään (perustila puhtaimpana edustajana). ).
• Ligandikentän teoria perustuu yksityiskohtaiseen kvanttimekaaniseen kuvaukseen kompleksikeskuksesta (perustila plus virittyneet tilat), johon sähköstaattinen ligandikenttä on integroitu. Ligandikentälle on tunnusomaista tarkemmin empiirisesti määritettävissä olevat ominaisuudet (kentänvoimakkuus), mikä mahdollistaa mielivaltaisen tarkan sopeutumisen havaittavaan todellisuuteen.

Video: Ksp and molar solubility calculations video (Elokuu 2022).