Головна
Українська Радянська Енциклопедія
Енциклопедичний словник-довідник з туризму
Юридична енциклопедія - Шемшученко Ю.С.
 
Головна arrow Українська Радянська Енциклопедія arrow каф-кек arrow КВАНТОВА ХІМІЯ
   

КВАНТОВА ХІМІЯ

— галузь фізичної хімії, в якій властивості і перетворення хімічних сполук вивчають засобами квантової механіки. Застосування фундаментальних положень квантової механіки — невизначеностей співвідношення та Паулі принципу —дало змогу з'ясувати будову атома, дати тлумачення періодичного закону Д. І. Менделєєва і зрозуміти, яким чином електростатичні сили перетворюються в молекулах на своєрідні сили хімічного зв'язку. К. х. розглядає сполуки як системи певної кількості електронів та атомних ядер, що описуються хвильовими функціями. Останні визначають мікроскопічні властивості системи: розподіл електронної густини, внутр. енергію, імовірність квантових переходів тощо. Макроскопічні характеристики, напр. теплоти та швидкості процесів, можна знайти за мікроскопічними характеристиками з допомогою статистичних термодинамічних методів. К. х. дає змогу розраховувати хвильові функції з потрібною точністю (для атомів і молекул, що містять до 20 електронів), виходячи з одних тільки універсальних сталих (маси електронів і ядер та їхніх зарядів). Такі чисто теоретичні розрахунки забезпечують інформацію, яку важко добути експериментально, та глибоко вивчити будову і взаємодію атомів і молекул. Найбільш універсальними (наближеними) методами К. х. є методи мол. орбіталей (МО) і валентних зв'язків (ВЗ; див. Валентність). Вони відрізняються способом моделювання хвильової функції молекули. Наближення хвильових функцій окремих електронів лінійними комбінаціями атомних орбіталей (наближення МО ЛКАО) пов'язує розрахунки густини електронів з уявленнями класичної теорії будови хім. сполук про взаємний вплив атомів у молекулі, ефективні заряди атомів та порядки зв'язків. Складніші системи, до яких належить більшість звичайних хім. сполук, практично неможливо розглядати чисто теоретично. До них застосовують різноманітні напівемпіричні методи, які спираються на експеримент або точно визначені відомості про атоми. Енергії атомних орбіталей та відштовхування електронів на них у найвемпіричних методах здебільшого визначають через потенціали іонізації та спорідненість до електрона. Для оцінок окремих характеристик складних сполук та їхньої взаємодії використовують значно спрощені квантовомех. моделі переважно із застосуванням т. з. теорії збурень. Є й ін. квантовомех. методи, насамперед якісні, які застосовують для дослідження сполук певних класів. Сучасна К. х. є однією з методичних основ хімії. Вона необхідна для інтерпретації різних властивостей молекул, таких як геометрія молекули, її дипольні моменти, потенціали іонізації, молекулярні спектри, характер і міцність хім. зв'язків, реакційна здатність хім. сполук тощо. На неї спираються сучасні фіз. (і в першу чергу спектроскопічні) методи досліджень у хімії. У розвиток К. х. значний вклад внесли Л. К. Полінг, Р. Е. Міллікен, Дж. Г. Ван Флек та ін., а також рад. учені В. О. Фок, Я. К. Сиркін та ін.

Літ.: Веселов М. Г. Элементарная квантовая теория атомов и молекул. М., 1962; Яцимирский К. Б., Яцимирский В. К. Химическая связь. К., 1975; Заградник Р., Полак Р. Основы квантовой химии. Пер. с чеш. М., 1979.

Г. Г. Дядюша.

 

Схожі за змістом слова та фрази