rafael ahmetov
Высший разум
(122511)
13 лет назад
Прежде всего, не электроны с p-, d- и f-орбиталями, а электроны, занимающие p-, d- и f-орбитали. Само слово орбиталь, хотя и произошло от слова "орбита", с "орбитой" не имеет ничего общего. Электрон не движется по "орбите", он находится где-то внутри орбитали, а как он движется внутри орбитали, и движется ли вообще, мы, на современном этапе развития науки, знать не можем, по крайней мере так гласит принцип неопределенности Гейзенберга. Грубо говоря, орбиталь - это область пространства, в которой вероятность нахождения электрона близка к единице, или еще грубее - область пространства, в которой может находиться электрон. Форму восьмерки, тем более растянутой, наподобие знака бесконечности не имеет ни одна орбиталь. Форму 2р-орбитали лучше всего представить так. Возьмем детский резиновый мяч, разрежем его листом стекла пополам, обе половинки мяча приклеим к стеклу, чтобы они вместе опять составляли шар, но "разрезанный" листом стекла. Где-то в центре мяча, внутри стеклянной пластинки, находится ядро. Электрон может находиться в любой точке внутри мяча, но внутри стеклянной пластинки находиться не может. Это и будет очень грубая модель 2р-орбитали. Если мы разрежем эту модель 2р-орбитали еще одной стеклянной пластинкой, перпендикулярно первой, и опять приклеим половинки к стеклянной пластинке, то получим модель 3d- орбитали. Далее, если мы разрежем эту модель еще одной стеклянной пластинкой, перпендикулярно обоим предыдущим пластинкам, и опять приклеим, то получим грубую модель 4f-орбитали. Эти 3 стеклянные пластинки расположены как плоскости XOY, YOZ и XOZ в декартовой системе координат. Другие орбитали (3р, 4р, 5р, 6р, 4d, 5d, 6d, 5f,6f и прочие) "устроены еще сложнее. Изображение в виде восьмерки используют для чисто схематического указания на то, что речь идет о р-орбитали. Вероятность нахождения электрона в ядре для всех орбиталей строго равна нулю, поэтому электрон и не должен проходить сквозь ядро. Более того, размеры ядра порядка 10^(-15) м, а например 2р-орбитали порядка 10^(-10) м. Представьте горошину внутри шара радиусом 100 м, и внутри этого шара "летает" маковое зернышко. Разве горошина ему может помешать? . А если быть честным до конца, то все эти орбитали - плод измышлений математиков, вернее не измышлений, а попыток математиков объяснить химикам, как же может быть устроен атом водорода. Уравнение Шредингера точно решено только для атома водорода, т. е для системы (1 протон + 1 электрон) . Решения получаются в комплексных числах. Вы можете представить себе шар диаметром к примеру (10+5*i) нанометров? . Числа я взял с потолка, так как не математик, и их решений я не понимаю. Для более сложных атомов, даже для атома гелия, методов точного решения уравнения Шредингера пока не нашли, и неизвестно, можно ли вообще решить такие уравнения. Все объяснения строения атома на основе орбиталей, только мысленные модели, опираясь на которые удается "объяснить и якобы понять", как атомы взаимодействуют друг с другом при образовании молекул.
Василий БерсанГуру (2806)
13 лет назад
Благодарю за содержательный ответ. но...
"Электрон ...находится где-то внутри орбитали, а как он движется ...и движется ли вообще, мы, на современном этапе развития науки, знать не можем" Если этот тезис взять за основу, то все модели орбиталей не более чем условность...
И все ж таки, насколько я Вас понял, внешняя конфиграция всех орбиталей представляет собою шар. 2s и 2p-орбитали отличаются размерами? Дальше - со стеклом понятно - но в реалии: какова природа этой границы, чем она обусловлена и как электрон перескакивает из одной половинки "шара" в другую?...
И по поводу уравнения Шредингера, которое описывает вероятности проявлений электрона, т.е. электрон не находится все время в проявленном состоянии: как было сказано выше в комментариях - он то появляется, то исчезает!! Я правильно понял?...
littlestrow littlestrow
Мыслитель
(5830)
13 лет назад
То условно все.
Электроны в привычном смысле слова не летают, как спутники вокруг планет.
Электронное облако - лишь зона наиболее вероятного появления электрона.
А так, он исчезает и мгновенно появляется в другом месте.
Корпускулярно-волновой дуализм, чего ты хотел.. .
Принцип неопределенности Гейзенберга.. .
Это все ученые придумали, а мы теперь мучаемся.. . (Не могли попроще придумать, устройство материи. )
Василий БерсанГуру (2806)
13 лет назад
Принцип неопределенности Гейзенберга постулирует невозможность одновременного определения времени и координат местонахождения электрона, но мой вопрос не касается времени, а только динамики движения. А вот то, что электрон, то появляется, то исчезает - вполне объясняет его "умение перепрыгнуть" через ядро. Но возникает новый вопрос, даже два. КАК ОН ЭТО ДЕЛАЕТ?? И является ли электрон вообще ЧАСТИЦЕЙ или это всего лишь проекция ума??
Виталий Чекрыгин
Мудрец
(11738)
13 лет назад
ошибочность этой теории уже доказана.... точнее не скажу, только Харькоские физики выстроили и сфотографировали цепь электронов из атомов углерода, и ни о каких облаках там речь не шла.... мир гораздо проще и интереснее!!!
Andrey NevermindГуру (4558)
13 лет назад
теория включает в себя и матем. аппарат, который, думается, хорошо оправдывает себя на практике, ломать то не строить, замена мат аппарату уже есть? если нет - теория обязана продолжать жить во имя практики, даже если в ней есть концептуальные дефекты. Вот так то
Сергей Логинов
Оракул
(87541)
6 лет назад
Математика имеет принцип "по продолжению" для того, чтобы ф-ции получались проще. Вот орбиталь по продолжению и проходит через ядро, но с вероятностью ноль на ней м. б. электрон — получается гладкая ф-ция, без разрывов, с нулём в ядре. Оч-чень удобно жуликам от математики, но — законно! Вот сколько у тебя штрафов? Они есть, но, наверное, их есть в кол-ве нуля. Здорово?
Добавлю: машину можно уметь водить от нуля до бесконечности. Ты на каком уровне?
Как электрон "умудряется" пройти сверхплотное ядро с положительным зарядом, многократно превышающим единичный заряд электрона??.. Не понимаю!... Кто объяснит?