ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
41
строения и свойств комплексных соединений. Данный метод оказался не в
состоянии объяснить окрашивание комплексных соединений.
Значительных успехов при изучении строения и физико - химических
свойств комплексных соединений удалось добиться при использовании теории
кристаллического поля. Эту теорию предложил немецкий ученый Ханс
Альбрехт Бете
24
в 1929 г. В последующие годы данная теория была
усовершенствована американским физикохимиком Джоном Хансбруком Ван
Флеком
25
. Свое применение в химии она получила в 1950-е гг. как теория поля
лигандов, благодаря исследованиям английского химика Л . Оргела и датских
ученых К . Йоргенсена и К . Бальхаузена.
Тем не менее, следует признать, что, несмотря на отдельные ограничения,
МВС на определенном этапе развития квантовой химии (когда проведение
точных неэмпирических расчетов было лимитировано недостаточной
мощностью вычислительной техники ) сыграл ведущую роль в становлении
фундаментальных химических концепций. В этот период такая интерпретация
и приводила к действительному пониманию теоретических основ химической
науки , так как без него на основании расчета можно лишь констатировать те
или иные количественные характеристики явлений, которые надежнее
определить на опыте. Именно в этой специфической особенности
полуэмпирических расчетов и заключается их непреходящая ценность,
позволяющая им выдерживать конкуренцию с полными неэмпирическими
расчетами, которые по мере развития вычислительной техники становятся все
более легко осуществимыми. Основная проблема в полуэмпирических расчетах
МВС заключалась не в том, чтобы вообще определить параметры, а в том,
чтобы одну группу параметров (например, полученных из оптических
спектров) суметь использовать для расчетов других характеристик молекулы
(например, термодинамических). Именно в этом проявилось определенное
преимущество МВС, который был нацелен на работу с физически
осмысленными величинами, имеющими некое общее значение и полезными
для концептуального химического мышления.
3.2. Метод молекулярных орбиталей (ММО)
Теоретические основы метода молекулярных орбиталей (ММО) были
заложены работами американского физика Э . У . Кондона, который рассчитал
энергию молекулы водорода, приписав ей структуру, в которой за основу была
принята орбиталь H
2
+
, рассчитанная О . Бурро , причем к этой орбитали были
отнесены оба электрона с противоположными спинами. С конца 1920-х гг. над
усовершенствованием метода молекулярных орбиталей (МО) работали Дж.
Леннард-Джонс
26
(Великобритания), Р. С . Малликен (США), Ф . Хунд
(Германия) и другие исследователи. Долгое время оба квантово-механических
метода (МВС и ММО) сосуществовали и даже дополняли друг друга . Однако
теперь, когда достигнуты огромные успехи в синтезе молекул и определении их
структуры, а вычислительная техника получила широкое развитие , симпатии
ученых склонились в сторону метода МО.
41
ст ро е ния и св о йст в ко мпле ксных со е дине ний. Д анный ме т о д о казался не в
со ст о янии о бъ яснит ь о краш ив ание ко мпле ксных со е дине ний.
Значит е льных успе хо в при изуче нии ст ро е ния и физико -химиче ских
св о йст в ко мпле ксных со е дине ний удало сь до бит ься при испо льзо в ании т е о рии
кри сталли ч е ско го по ля. Э т у т е о рию пре дло ж ил не ме цкий уче ный Х анс
Альбре хт Б е т е 24 в 1929 г. В по сле дую щ ие го ды данная т е о рия была
усо в е рш е нст в о в ана аме риканским физико химико м Д ж о но м Х ансбруко м В ан
Ф ле ко м 25. С в о е приме не ние в химии о на по лучила в 1950-е гг. какте о ри я по ля
ли гандо в, благо даря иссле до в аниям английско го химика Л. О рге ла и дат ских
уче ных К . Й о рге нсе на и К . Б альхаузе на.
Т е м не ме не е , сле дуе т признат ь, чт о , не смо т ря на о т де льные о граниче ния,
М В С на о пре де ле нно м эт апе разв ит ия кв ант о в о й химии (ко гда про в е де ние
т о чных не эмпириче ских расче т о в было лимит иро в ано не до ст ат о чно й
мо щ но ст ью в ычислит е льно й т е хники) сыграл в е дущ ую ро ль в ст ано в ле нии
фундаме нт альных химиче ских ко нце пций. В эт о т пе рио д т акая инт е рпре т ация
и прив о дила кде йст в ит е льно му по ниманию т е о ре т иче ских о сно в химиче ско й
науки, т аккакбез не го на о сно в ании расче т а мо ж но лиш ь ко нст ат иро в ат ь т е
или иные ко личе ст в е нные характе рист ики яв ле ний, ко т о рые наде ж не е
о пре де лит ь на о пыт е . Име нно в эт о й спе цифиче ско й о со бенно ст и
по луэмпириче ских расче т о в и заклю чае т ся их не пре ходящ ая це нно сть,
по зв о ляю щ ая им в ыде рж ив ат ь ко нкуре нцию с по лными не эмпириче скими
расче т ами, ко т о рые по ме ре разв ит ия в ычислит е льно й т е хники ст ано в ят ся в се
бо ле е ле гко о сущ е ст в имыми. О сно в наяпро бле ма в по луэмпириче ских расче т ах
М В С заклю чалась не в т о м, чт о бы в о о бщ е о пре де лит ь параме т ры, а в т о м,
чт о бы о дну группу параме т ро в (наприме р, по луче нных из о пт иче ских
спе ктро в ) суме т ь испо льзо в ат ь для расче т о в других характе рист икмо ле кулы
(наприме р, т е рмо динамиче ских). Име нно в эт о м про яв ило сь о пре де ле нно е
пре имущ е ст в о М В С , ко т о рый был наце ле н на рабо т у с физиче ски
о смысле нными в е личинами, име ю щ ими не ко е о бщ е е значе ние и по ле зными
дляко нце пт уально го химиче ско го мыш ле ния.
3.2. М етод м олекуляр ны х ор б италей (М М О )
Т е о ре т иче ские о сно в ы ме т о да мо ле кулярных о рбит але й (М М О ) были
зало ж е ны рабо т ами аме риканско го физика Э . У . К о ндо на, ко т о рый рассчит ал
эне ргию мо ле кулы в о до ро да, приписав е й ст руктуру, в ко т о ро й за о сно в у была
принят а о рбит аль H2+, рассчит анная О . Б урро , приче м кэт о й о рбит али были
о т не се ны о ба эле ктро на с про т ив о по ло ж ными спинами. С ко нца 1920-х гг. над
усо в е рш е нст в о в ание м ме т о да мо ле кулярных о рбит але й (М О ) рабо т али Д ж .
Ле ннард-Д ж о нс26 (В е лико брит ания), Р. С . М алликен (С Ш А), Ф . Х унд
(Ге рмания) и другие иссле до в ат е ли. Д о лго е в ре мя о ба кв ант о в о -ме ханиче ских
ме т о да (М В С и М М О ) со сущ е ст в о в али и даж е до по лняли друг друга. О днако
т е пе рь, ко гда до ст игнут ы о гро мные успе хи в синт е зе мо ле кул и о пре де ле нии их
ст руктуры, а в ычислит е льная т е хника по лучила ш иро ко е разв ит ие , симпат ии
уче ных скло нились в ст о ро ну ме т о да М О .
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- …
- следующая ›
- последняя »
