По какому принципу располагаются орбитали в атоме?

[Droog_Andrey]

В разных учебниках по-разному. От откровенного бреда до вполне разумных объяснений. Приходите в книжный и читаете...

[Гесс]

Почитал, возник вопрос.
А что, если оторвать электрон в молекуле водорода, то молекула развалится?
И второй электрон тоже "слиняет"?
Или будет пытаться захватить свободный электрон, чтоб молекула снова стала электронейтральной?
Вы уж говорите, но не заговаривайтесь, а то как-то странно получается.
То модель с плёнкой такая, что электрон обязан упасть на ядро, то молекулы разваливаются.
Где здравый смысл?

У меня пленка волшебная и ниче не разваливается. Собственно если кому то ненравится - хм, я ж благо не заставляю кого то ей пользоваться. Оно с первого поста позиционируется как очередная интертрепация планетарной модели, которая на мой взгляд так же далека от реальности и так же наглядна.
О том что пленка волшебная и в точке ядер на ней не минимум тоже указывалось.
В контуре может одновременно присутствовать не более двух электронов. Это нефизично, но интуитивно понятно и наглядно. Удаление одного из двух электронов с орбитали изменяет плотность между ядрами (хотя электрон там разумеется продолжает появляться) и меняется расстояние между ядрами. Если мы по предложению VTura таки дадим частицам заряды согласно текущей модели то модель это чудесно переживет: снижение электронной плотности (отрицательной) между ядрами водорода приведет к тому что положительно заряженные ядра оттолкнутся друг от друга чуть подальше. Удаление второго электрона перестанет удерживать ядра рядом и они раскатятся в бесконечность. В бесконечности каждое ядро имеет свой собственный контур, который может быть заселен своим собственным шариком электроном. При сближении двух ядер контур/орбиталь хотя бы одного из которых заселен хотя бы одним электроном - будет образован общий контур по которому будет расшарен один(или оба) электрона.

[ИСН]

"

VTur, не путайте божий дар с яичницей. Есть теорема Ирншоу - ну, Вы знаете - но она про статичные конфигурации. Те не могут быть устойчивы. А динамически, в среднем - почему нет? Вы утверждаете, что чисто классическая, планетарная модель иона H2+ невозможна? Хммм "

Любую динамическую модель можно представить совокупностью бесконечно числа последовательных статических стадий (...)
Примените теорему Ирншоу квазистатически к последовательности состояний этого иона. И ответьте на вопрос - Где и при каких условия возникнут стабильные состояния? стабильные орбиты? Ответ - только в некоторых точках. Никаких стабильных траекторий в таких системах нет.

Это довольно сильное утверждение. То есть Вы обобщаете теорему Ирншоу со статических систем на динамические, причём подразумевая, что такое обобщение даётся как бы само собой. Тут я как-то не готов... Минуточку, отложим пока молекулярный ион. Вот просто система двух заряженных тел, похожая на водородоподобный ион. Она что, тоже не будет устойчива (ну, не считая излучения)?

[Droog_Andrey]

Зачем вообще представлять электроны и ядра точками? Уберите эту укоренившуюся фантазию, и всё станет на порядок проще и ближе к реальности.

[Лекарь МС]

Если шарикам-электронам придан заряд, то тогда плёнка должна приподняться?
Ведь ядра продавливают не только из-за своего веса, но и от заряда?
Но гравитационно-электростатическо-электромагнитная модель всё равно ущербна.
Одно туннелирование всё это сведёт к абсурду.

[Лекарь МС]

Да, да. Принцип неопределённости Гейзенберга.
В квантовой механике представления и понимания совсем немного другие.
Чему равен квадрат волновой функции?
С первого раза не понять или вообще только с помощью пол-литры. Чтоб мозг не вынесло.

[Гесс]

Если шарикам-электронам придан заряд, то тогда плёнка должна приподняться?
Ведь ядра продавливают не только из-за своего веса, но и от заряда?
Но гравитационно-электростатическо-электромагнитная модель всё равно ущербна.
Одно туннелирование всё это сведёт к абсурду.

Дайте наглядную модель тунеллирования и вас расцелуют старшекласницы

Относительно пленки. Хм. Модель рожалась на коленке поэтому зарядовое взаимодействие с пленкой не продумывалось. Имхо это лишнее усложнение модели не расширяющее область ее применения. Я бы оставил пленку придавливаемой чисто гравитационно (причем только реально массивными телами), а зарядовую часть применять максимум на тела на ней.

[Лекарь МС]

Пусть старшеклассницы выучат необходимый матаппарат, тогда может сами представят наглядно.
И объяснять ничего не придётся.
Снова возвращаемся к гравитационной модели и планетарной системе?
Уже ведь обсудили, что это не втискивается никак в квантовую механику.

[Гесс]

Пусть старшеклассницы выучат необходимый матаппарат

тогда может сами представят наглядно.

То для чего нужен матаппарат уже по определению ненаглядно.

Снова возвращаемся к гравитационной модели и планетарной системе?
Уже ведь обсудили, что это не втискивается никак в квантовую механику.

Разумеется графитационные и электровсякие модели не втискиваются в реальную кванту.
Но они использовались и будут использоваться именно в силу наглядности.
Просто ненадо выходить за пределы модели.

[chaus]

Разумеется графитационные и электровсякие модели не втискиваются в реальную кванту.
Но они использовались и будут использоваться именно в силу наглядности.
Просто ненадо выходить за пределы модели.

Именно так. Если сказано "модель", значит, подразумевается "не истина".

Минуточку, отложим пока молекулярный ион. Вот просто система двух заряженных тел, похожая на водородоподобный ион. Она что, тоже не будет устойчива (ну, не считая излучения)?

Э-э-э, чтобы это был ион, надо либо одно тело, либо три
Или будем ядро дейтерия планетарно моделировать?

Классическая планетарная модель атома без излучения, т.е. без Максвелла, конечно, будет устойчива. Резерфорд -- не дурак, это однозначно!
Кроме того, она, бесспорно, многое объясняет.

Но вот химсвязь... Вот у меня в классическом учебнике 1940 года И. А. Каблуков уже критикует планетарную модель молекулярного иона водорода за то, что противоречит она именно классической физике. Это он ещё экспериментальных данных по распределению электронной плотности не видел!

ИМХО, если говорить про химсвязь, то проще всего подход Фейнмана: в адиабатическом приближении считать матрицу эл.плотности и получать силовые константы из классической эл.динамики.

[VTur]

Вот просто система двух заряженных тел, похожая на водородоподобный ион. Она что, тоже не будет устойчива (ну, не считая излучения)?

В постулатах Бора (допустим, что масса одного тела много больше другого и система не излучает) можно подобрать решения для двух заряженных тел. Такая система будет устойчивой. Но вот уже для трех и более тел (задача не решается, но по теории возмущений можно получить нормальные оценки), то решение либо будет неустойчивым, либо нужно вводить какие-то дополнительные предположения. Аналогия с гравитацией не сработает - все тела не будут притягиваться.

[VTur]

Разумеется графитационные и электровсякие модели не втискиваются в реальную кванту.
Но они использовались и будут использоваться именно в силу наглядности.
Просто ненадо выходить за пределы модели.

Это очень удобный методический прием.
В педагогике всегда принцип научности боролся с принципом доступности. И всех погоняет принцип "от простого к сложному". По этим принципам тома написаны. А есть еще наглядность изложения и переход "от созерцания к абстрактному мышлению".
Меня всегда удивляло, что физики проходят кванты после термеха и теории поля, при том что, квантовая теория многоэлектронных систем изучается во втором семестре квантов, а химики квантовую химию начинают изучать сразу без всякой подготовки.
Если химик (тем более биохимик) всю жизнь будет переливать из пробирки в пробирку без нужды в точных процессах и механизме реакций, то ему нужно говорить, что в молекуле между ядрами снуют электроны, а атомы зацепляются друг за друга орбиталями.
Если же это будет квантовых химик, то планетарная модель должна рассматриваться на первом этапе знакомства с теорией. Но должен быть момент, когда ему объяснят все более точно.

Гесс, если Вам нужно посмотреть про механическое моделирование квантовых систем, и зачем в квантах используются механические модели типа летающих электронов, гуглите "принцип соответствия" или "соответствия принцип" (есть в физической энциклопедии)

[ИСН]

В постулатах Бора (допустим, что масса одного тела много больше другого и система не излучает) можно подобрать решения для двух заряженных тел. Такая система будет устойчивой.

Ага. Я вновь ощутил почву под ногами. То есть Вы согласны, что к движущимся системам теорема Ирншоу не имеет отношения?

Но вот уже для трех и более тел (задача не решается, но по теории возмущений можно получить нормальные оценки), то решение либо будет неустойчивым, либо нужно вводить какие-то дополнительные предположения. Аналогия с гравитацией не сработает - все тела не будут притягиваться.

Это какую такую аналогию с гравитацией Вы мне предлагаете или анти-предлагаете? Про гравитацию у меня речи вовсе не было. А если угодно сравнить, то там есть стационарные варианты с точками Лагранжа, есть варианты со сраным странным аттрактором и неопределённым будущим, и есть варианты с выкидыванием третьего тела нафиг. Примерно это же должно получаться и здесь, только устойчивые конфигурации, разумеется, будут совсем другие.
Upd. Даже лучше. Возможна (именно благодаря разнознаковости) такая конфигурация, из которой по энергетическим причинам нельзя выкинуть ни одно тело, а значит, они обречены вечно жить вместе и как-то договариваться между собой; периодически или нет, это уж их дело.

[Лекарь МС]

Что значит не наглядно?
Показать двухлучевым осциллографом что такое квадратный корень из минус единицы?
Что такое число пи на примере окружности и её радиуса/диаметра? С точностью до 0,14/3,14?
Я на этом знании в СА по приказу начальника штаба голыми руками и веточкой звезду(пятиконечную, не Давида) разметил, сварщик вырезал(звезда металлическая) и её прикрепили к новой трибуне.
Показать, что такое синус 30 градусов или косинус 60? Это школьные знания!!! А тангенс 45 градусов?
Представить что такое "эр квадрат синус тэтта дэ эр дэ фи дэ тэтта"?
Тогда можно представить(понять) квадрат волновой функции и оперировать понятием потенциальных ям, которые мне нравятся больше постулата Бора.

[Гесс]

Представить что такое "эр квадрат синус тэтта дэ эр дэ фи дэ тэтта"?

Вот до этого места более менее понятно, а вот что это такое - я потерялся.

[ИСН]

Элемент объёма при интегрировании в сферических координатах.

[Лекарь МС]

Я так понимаю, что вопрос о наглядности в сухой математике снялся?
Остальное тоже можно представить, но матаппарат уже нужен, а он не такой сухой и не такой уж не представляемый.
Самое главное(ну не самое, но ...) понять то, что написано дальше(см. выше).
Потенциальные ямы("ямные пространства"), а не орбитали, туннелирование, а не движение по орбиталям.
Кстати очень хорошо можно пояснить возбуждённые состояния в пределах "ямного пространства", переходы с уровня на уровень.
Да и скорость движения электрона тоже становится понятной.
Почему такая маленькая и чем замедляется.
И температура флуктуирует. Броуновское движение электрона рассматривать не будем?
Но это моё мнение, моё представление. На абсолютность не претендую.

[Droog_Andrey]

В педагогике всегда принцип научности боролся с принципом доступности.

Это из-за того, что изучают либо то, как объяснять, либо то, что объяснять. А на то и другое одновременно мозгов почему-то не хватает...

Вон у Фейнмана в его лекциях по физике всё и научно, и доступно.

[VTur]

К ИСН. Без постулатов Бора и система двух заряженных тел неустойчива. Теорема Ирншоу есть предельный случай системы движущихся тел. В ней можно подбрать стационарные точки. В системе движущихся заряженных тел и этого уже сделать нельзя.

Про гравитацию не понял. Но могу предложить постулаты, чтобы система нескольких электрическизараженных тел (молекула) была устойчивой.
1. Движущиеся с ускорением заряженнче тела не излучают энергию. Ядра в молекуле покоятся.
2. Электроны взаимодействуют с ядрами с силами притяжения, но между собой не отталкиваются. Электроны не "чувствуют" друг друга.
3. На движущиеся заряженные тела не действует сила Лоренца.
4. В системе запрещено явление резонанса, перекачка энергии и накопление ее на выделенных степенях свободы.
5. Никакое тело в системе не может приобрести по отношению к ней вторую космическую скорость.

Есть подозрение, что при выполнении этих постулатов молекула будет устойчивой. Хотя не обязательно. Что-то мог не учесть.

[ Post made via Android ]

[VTur]

Алгебра не очень наглядна на первый взгляд, но матеиатика в геометрии наглядна. Там можно и производные и интегралы нарисовать.

[ Post made via Android ]