Химия онлайн
ПОВЕРХНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ

ПОВЕРХНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ (ППЭ), потенциальная ф-ция (потенциал) взаимодействия атомных ядер в изолир. молекуле или хим. системе, состоящей из взаимодействующих атомов и (или) молекул. Система, содержащая N атомов, в общем случае имеет z — 3N — 6 внутр. степеней свободы qi (i= 1, 2,..., z), к-рые можно выбирать разл. способами. Потенциал U ядер атомов (т.е. ППЭ) является ф-цией этих степеней свободы: Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 3556-12.jpg . Он входит в ядерное ур-ние движения (эволюции) системы и наряду с оператором кинетич. энергии ядер T составляет ядерный гамильтониан Hяд (см. Квантовая химия):

Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 3556-13.jpg

В квантовохим. расчете ППЭ Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 3556-14.jpg для к-го электронного состояния находят решением электронного ур-ния Шрёдин-гера [Шредин-гера]

Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 3556-15.jpg

в к-ром электронный гамильтониан Hэл и электронная волновая ф-ция Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 3556-16.jpg зависят от координат электронов xn (пространственных и спиновых) как от переменных, а координаты ядер являются параметрами. В ур-нии (2) различие между xn и qi обозначено вертикальной чертой. Ур-ние (2) решается многократно для разл. совокупностей параметров qi ,т.е. для разл. фиксир. ядерных конфигураций. Получаемая в результате ППЭ Uk(qi) наз. электронным термом [обычно если квантовое число k электронного состояния не указано, то назв. "ППЭ" относится к осн. состоянию k = 0, т.е. U(qi) =U0(qi)].

Соотношения (1) и (2) являются мат. выражением адиабатического приближения, в рамках к-рого сначала решается электронное ур-ние (2), а затем найденный электронный терм используется в качестве потенциальной энергии системы в ур-ниях движения с ядерным гамильтонианом (1). T. обр., понятие ППЭ связано с разделением электронного и ядерного движений, к-рое возможно благодаря тому, что в большинстве хим. систем ядерные движения гораздо медленнее электронных. В нек-рых случаях условия разделения электронных и ядерных переменных нарушаются (напр., в области сближения электронных термов) и тогда состояние системы не м. б. охарактеризовано с помощью единственной ППЭ (см. Яна-Теллера эффекты).

Понятие ППЭ применяют во мн. областях теоретич. химии (мол. спектроскопия, безызлучат. квантовые переходы, межмолекулярный взаимодействия, конформац. анализ и др.). Наиб. плодотворно его применение в теории хим. р-ций.

ППЭ представляет собой многомерный геом. объект. Ее осн. элементы-стационарные точки (минимумы и седловые точки), хребты и долины - непосредственно связаны с описанием устойчивых состояний хим. системы и переходов между ними, т.е. хим. р-ций. Топографич. интерпретация очевидна для трехмерной ППЭ, когда U зависит всего от двух координат q1 и q2. Ee можно распространить и на многомерные ППЭ. Стационарные точки на ППЭ удовлетворяют ур-ниям:

Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 3556-17.jpg

Матрица вторых производных

Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 3556-18.jpg

в минимумах имеет только положит. собств. значения. В седловых (перевальных) точках она имеет одно отрицат. собств. значение и (z — 1) положительных. Стационарные точки, в к-рых F имеет более одного отрицат. собств. значения, наз. седловыми точками высшего порядка (второго, третьего и т.д.) или, согласно топографич. интерпретации, вершинами.

Примеры простых ППЭ приведены на рис. 1-3 как ф-ции двух координат. Они изображены в виде системы энергетич. контуров, т.е. линий, вдоль к-рых потенциальная энергия хим. системы принимает постоянные значения. В трехатомной системе А, В и С разные ППЭ описывают разрыв связи между атомами А и В (рис. 1) и р-цию обмена (рис. 2). Предполагается, что в ходе р-ций все три атома расположены на одной прямой линии и изменение системы полностью описывается двумя межатомными расстояниями. Для р-ции изомеризации (рис. 3) координаты не конкретизированы, А и В означают разл. геом. конфигурации многоатомной системы. Минимумы энергии соответствуют устойчивым ядерным конфигурациям (ABC на рис. 1, ВС и AB на рис. 2), а седловые точки - переходным состояниям (обозначены крестиком на рис. 2 и 3, на рис. 1 ППЭ не имеет седловой точки).

Рис. 1 и 2 иллюстрируют понятие долины на ППЭ. Когда реагируют или образуются в результате р-ции две устойчивые частицы, то на ППЭ имеются области с асимптотич. направлениями, вдоль к-рых частицы сближаются или разлетаются. В отличие от истинных минимумов, асимптотич. область (дно долины) характеризуется одним нулевым собств. значением матрицы F. Соответствующий собств. вектор определяет асимптотич. направление долины. Более сложно определить долину в неасимптотич. области ППЭ, где происходит перестройка хим. связей. Такие участки имеются на ППЭ любых р-ций. Их характерным признаком является то, что (z — 1) независимых энергетич. сечений ППЭ проходят через минимум в точке дна долины. Совокупность таких точек представляет собой кривую в пространстве координат qi и наз. кривой пути р-ции (см. Координата реакции). На рис. 1-3 координата р-ции показана пунктирной линией. В асимтотич. областях эта кривая становится прямой, т.е. описывает единств. элементарное движение qi . Аналогично определяются энерге-тич. хребты, разделяющие долины. Гребни хребтов-кривые в пространстве координат qi вдоль к-рых (z — 1) независимых энергетич. сечений проходят через экстремум, причем по крайней мере один из этих экстремумов-максимум.

Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 3556-19.jpg

Различия ППЭ для трех указанных типов хим. процессов проявляются в их сечениях вдоль координаты р-ции (рис. 4). Для р-ции распада сечение представляет собой кривую с одним минимумом (одноямную кривую) и горизонтальной асимптотич. областью продуктов (рис. 4,а); сплошная кривая соответствует ППЭ без седловой точки (для сравнения см. рис. 1), пунктирная кривая с максимумом отвечает ППЭ р-ции распада с седловой точкой. Для обратной р-ции присоединения в последнем случае имеется потенциальный барьер. Для р-ции обмена сечение ППЭ вдоль координаты р-ции представляет собой кривую с барьером и горизонтальными асимптотич. областями реагентов и продуктов (рис. 4,б), для р-ции изомеризации-двухъямную кривую (рис. 4,в).

Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 3556-20.jpg

Рис. 5 дает представление о ППЭ сложной р-ции. В системе C6H10 (число внутр. степеней свободы z = 42) рассматривается реакция:

Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 3556-21.jpg

Приведенный малый фрагмент ППЭ системы C6H10 достаточен для описания процесса (5) и сопутствующего ему конформац. перехода в циклогексене:

Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 3556-22.jpg

Конфигурации II, IIIa, IIIб соответствуют седловым точкам (переходным состояниям) для согласованного и двух несогласованных механизмов р-ции (5). Конфигурация полуванны IV является переходным состоянием конформац. перехода (6).

Теоретич. исследования хим. р-ций включают три этапа: построение ППЭ, расчет динамики элементарного акта р-ции на этой ППЭ и статистич. усреднение результатов расчета. Итогом вычисления является константа скорости р-ции. Использование активированного комплекса теории позволяет перейти от первого этапа к третьему, минуя динамич. расчет. При этом определение минимумов и сед-ловых точек ППЭ приобретает самостоят. фундам. значение, т. к. нахождение соответствующих геом. конфигураций и их энергий позволяет предсказать. механизм протекания процесса, а после вычисления в этих точках вторых производных [матрицы F (4)] становится доступным расчет константы скорости р-ции. При исследовании динамики (на втором этапе) решаются ур-ния движения с ядерным гамильтонианом (1). В этом случае необходима значительно более подробная информация о ППЭ. Требуется как минимум определить кривую пути р-ции и рельеф ППЭ в ее окрестности.

Прямые вычисления ППЭ стали возможны после разработки эффективных неэмпирич. и полуэмпирич. методов решения электронного ур-ния Шрёдингера [Шредингера] (2) для достаточно сложных хим. систем (кон. 60-х гг. 20 в.). Это принципиально важное достижение квантовой химии обусловило последующее бурное развитие теоретич. исследований хим. р-ций. Такие исследования объединяет одна общая особенность: "химически" интересные области ППЭ, прежде всего переходные состояния и нестабильные промежуточный соед., определяются с помощью спец. поисковых процедур в кван-товохим. расчете. Напр., схема ППЭ для диенового синтеза (рис. 5) подтверждена серией неэмпирич. и полуэмпирич. вычислений геом. и энергетич. характеристик ее стационарных точек (1970-80).

Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 3556-23.jpg

Надежные квантовохим. расчеты ППЭ для многоатомных систем сложны и дороги. Поэтому пока распространены эмпирич. процедуры построения модельных ППЭ. Они заключаются в выборе эмпирич. ф-ции U(qi)того вида, к-рый подсказан характером исследуемой р-ции. В ф-цию включаются параметры, подбираемые по экспериментальный данным (спектроскопич., термохим., кинетич.) либо оцениваемые в рамках предельно упрощенного теоретич. расчета. Так, в модельных расчетах динамики элементарного акта хим. р-ции часто используют метод Лондона-Эйринга-Поляни-Сато (схема ЛЭПС), а при обсуждении реакционной способности в рамках теории активир. комплекса - метод "порядок связи - энергия связи".

Лит.: Базилевский М.В., Рябой В. M., в сб.: Современные проблемы квантовой химии. Методы квантовой химии в теории межмолекулярных взаимодействий и твердых тел, Л., 1987, с. 3-56. M. В. Базилевский.

 

Полезные интернет ресурсы:

Health-News.ru Большая медицинская энциклопедия

Health-News.ru Лекарства Фармакологический справочник

Educationspb.ru рефераты справочная информация для учащихся учебники

Gendna.ru Генетика, методы генетики, медицинская генетика

Оptbazastroymat.ru Стройсловарь строительство ремонт полезные советы

YFermer.ru Фермерское хозяйство, сельское хозяйство

 

источник:  "Химическая энциклопедия", изд. "Советская энциклопедия", М., 1988


просмотров: 1562
Search All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*
Aluminum Cleaner Brightener 128 ounces (1 Gallon)

$3.20
End Date: Thursday Nov-29-2018 4:49:16 PST
Buy It Now for only: $3.20
|
16 pack - HOMAX brand (1 Bag) (16 Pads) #0000 (0000) SUPER FINE Steel Wool

$6.29
End Date: Thursday Nov-22-2018 5:27:38 PST
Buy It Now for only: $6.29
|
Magic Goo Gone Citrus Solvent 8 oz Bottle 2087 Removes Gum Grease and Tar

$5.95
End Date: Wednesday Nov-21-2018 10:43:48 PST
Buy It Now for only: $5.95
|
Robtec Assorted Steel Wool, Coarse, Medium, Fine (12-Pack)

$11.99
End Date: Sunday Dec-9-2018 6:47:54 PST
Buy It Now for only: $11.99
|
DE-OX-ID / DEOXID Premium Electronic Contact Cleaner Spray, The Best!

$16.72
End Date: Sunday Nov-25-2018 21:30:17 PST
Buy It Now for only: $16.72
|
NEW! MetriCide 28 Glutaraldehyde High Level Disinfectant Fruity Scent -1 Gal.

$15.15
End Date: Tuesday Dec-11-2018 21:51:22 PST
Buy It Now for only: $15.15
|
1+1 Free WD-40 490224 Multi-Use Product, 14.4 oz. Smart Straw Twin-Pack

$9.99
End Date: Wednesday Nov-28-2018 21:37:24 PST
Buy It Now for only: $9.99
|
WD 40 Specialist Electrical Contact Cleaner Circuit Electronic Board W Spray Can

$15.95
End Date: Tuesday Nov-13-2018 4:10:47 PST
Buy It Now for only: $15.95
|
Search Results from AllSoft: новости

Сан-Франциско ждет! Вы — Маркус, блестящий хакер, объединяетесь с DedSec, чтобы противостоять ctOS 2.0, системе глобального контроля. Сокрушите ее, это будет взлом века!
Первым покупателям — скидка 250 рублей! Успей купить первым! 


подробнее»
181528

PrintStore Pro — программа для учета расходных материалов и оборудования. Просчитывает запас каждого картриджа в каждом принтере и помогает сформировать заказ на следующий период. Поддерживает учет перезаправок. Учитывает при всех операциях совместимость принтеров и картриджей. Хранит историю всех действий с картриджами и принтерами, позволяет создавать множество отчетов.


подробнее»
123795

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
139103

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
141754

Retouch Pilot — программа для удаления изъянов с фотографий, таких как царапины, мелкие пятна и другие мелкие дефекты, существующие на фото или полученные при сканировании. Вы можете удалять целые объекты, попавшие случайно в кадр, а также инструментом пластика изменять форму и пропорции. Программа позволяет ретушировать изъяны кожи - пятнышки, морщинки и др..


подробнее»
26516

R-Studio — эффективное программное обеспечение, позволяющее восстанавливать данные с жестких дисков, CD, DVD, дискет, USB дисков, ZIP дисков и устройств флеш-памяти.


подробнее»
88115

Сборка электронных каталогов автозапчастей включает в себя грузовые автомобили Европы и Китая. В сборку включена программа Tecdoc, позволяющая подобрать не оригинальные запчасти.


подробнее»
183206

Sound Pilot озвучивает клавиатуру. Каждое прикосновение к клавиатуре рождает звук, который разнообразит процесс набора текста, развлекает и снижает утомляемость.


подробнее»
78205
Search Results from «Озон» Химия
 
 Сборник задач по органической химии
Сборник задач по органической химии
В книге собраны задачи по всем разделам органической химии, для их решения требуются знания не только синтетических методов, но и основ ИК- и ЯМР-спектроскопии. В начале сборника помешены методические указания, помогающие студентам найти правильный подход к решению каждой конкретной многостадийной задачи, а также перечень реакций, наиболее часто использующихся в синтетической органической химии. В конце книги помещены ответы, облегчающие самостоятельную работу студентов, причем во многих случаях помимо оптимальных приводятся несколько вариантов решений.

Книга рассчитана на студентов и преподавателей химических факультетов университетов, а также других вузов химического профиля....

Цена:
226 руб

 Органическая химия. Типовые задачи. Алгоритм решений. Учебное пособие
Органическая химия. Типовые задачи. Алгоритм решений. Учебное пособие
Учебное пособие составлено в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта 33.05.01 "Фармация". Книга состоит из трех частей и содержит рекомендации по решению типовых задач из основных разделов курса органической химии. Приведены задания различного уровня сложности и предложены основные методологические подходы для их решения. В каждый раздел введены задания для самостоятельной подготовки.
Издание предназначено студентам фармацевтических вузов и фармацевтических факультетов медицинских вузов (дневной и заочной формы обучения), рекомендовано для подготовки специалистов химического, медицинского, биологического и биотехнологического профилей, а также может представлять интерес при изучении всех специальностей и направлений подготовки, в программы которых включена дисциплина "Органическая химия".

...

Цена:
1449 руб

В. И. Спицын, Л. И. Мартыненко Неорганическая химия. Часть II
Неорганическая химия. Часть II
Учебник (ч. I - 1991 г.) написан в полном соответствии с вузовской программой одноименного курса. Первый раздел посвящен описательной химии металлов. Во втором разделе рассматриваются общие вопросы неорганической химии для анализа состава веществ, изучения их свойств и строения. Для студентов химических факультетов ВУЗов, преподавателей и научных сотрудников....

Цена:
253 руб

М. И. Гельфман, О. В. Ковалевич, В. П. Юстратов Коллоидная химия
Коллоидная химия
В книге изложены физико-химические основы учения о поверхностных явлениях и дисперсных системах.
Подробно рассматриваются способы получения дисперсных систем, вопросы их устойчивости и физические свойства лиофобных золей и лиофильных коллоидов. Значительное внимание уделяется описанию микрогетерогенных систем: суспензий, эмульсий, пен, аэрозолей, порошков, широко встречающихся в природе и применяемых в различных областях промышленности.

Учебник предназначается для студентов технологических высших учебных заведений....

Цена:
1359 руб

 Практикум по коллоидной химии
Практикум по коллоидной химии
Предлагаемое вниманию читателя учебное пособие содержит описание более 30 лабораторных работ по основным разделам курса коллоидной химии. Каждая глава пособия, помимо экспериментальной части, содержит изложение теоретических основ и вопросы для самоконтроля. Содержание последней главы составляют лабораторные работы для учебно-исследовательского практикума студентов.

Пособие предназначено для студентов технологических специальностей и направлений....

Цена:
1614 руб

А. С. Ленский, И. Ю. Белавин, С. Ю. Быликин Биофизическая и бионеорганическая химия
Биофизическая и бионеорганическая химия
В учебнике рассмотрены разделы общей, биофизической и бионеорганической химии, представляющие наибольший интерес для студентов медицинских и медико-биологических специальностей. Каждая глава включает необходимый теоретический материал, примеры практического использования физико-химических подходов к решению типичных проблем биологии и медицины, вопросы для самоконтроля, а также многочисленные обучающие задачи с подробными решениями и ответами.

Для студентов медицинских вузов....

Цена:
889 руб

Под редакцией Р. У. Хабриева, Н. И. Калетиной Токсикологическая химия (+ CD-ROM)
Токсикологическая химия (+ CD-ROM)
Учебник "Токсикологическая химия. Аналитическая токсикология" с электронным приложением на CD отражает современный подход к проведению экспертизы наркотических средств, психотропных веществ, допингов, природных токсинов, макро- и микроэлементов, алкоголя, технических жидкостей, пестицидов и других токсикантов. Для решения задач судебно-химического, клинико-токсикологического, криминалистического анализа, допинг- и наркоконтроля представлены различные способы пробоподготовки биообразцов и методы определения токсикантов (ГХ-МС, ВЭЖХ-МС-ЯМР, ВЭЖХ-ИСП-МС, ГХ-ИК-Фурье, ГРС, КЭ-ИСП-МС и др.), рассмотрены механизмы действия токсикантов, закономерности их метаболизма с учетом токсикогенетических факторов, новейшие технологии - метаболомика и метабономика, вопросы биобезопасности, а также пути обеспечения качества получаемых результатов экспертизы на основе надлежащей лабораторной практики, системы валидации и квалификации в химико-токсикологических лабораториях. Учебный материал изложен с междисциплинарных позиций. Приведено 80 многоуровневых ситуационных задач.

Издание предназначено для студентов вузов, обучающихся по специальности "Фармация" в соответствии с учебной программой по токсикологической химии, а также для студентов химико-технологических, биологических и экологических специальностей....

Цена:
1519 руб

Ю. Д. Семчиков, С. Ф. Жильцов, С. Д. Зайцев Введение в химию полимеров
Введение в химию полимеров
В учебном пособии, представляющем собой вводный курс "Высокомолекулярные соединения", рассмотрены методы синтеза, свойства и химические превращения высокомолекулярных соединений, природа и особенности их растворов. Охарактеризованы основные полимерные материалы, их применение и динамика производства.

Издание предназначено для студентов химических специальностей и направлений вузов, а также нехимических специальностей классических университетов, медицинских, строительных и сельскохозяйственных вузов....

Цена:
805 руб

О. С. Габриелян, И. Г. Остроумов Химия для профессий и специальностей социально-экономического и гуманитарного профилей
Химия для профессий и специальностей социально-экономического и гуманитарного профилей
На базовом уровне изложены теоретические основы и прикладные аспекты химии. Особое внимание уделено использованию химических превращений и материалов в быту, декоративно-прикладном искусстве, живописи, сфере обслуживания, других областях гуманитарной деятельности. Описаны свойства, получение и применение важнейших неорганических и органических соединений. Приведены контрольные вопросы, задания и расчетные задачи. Даны рекомендации по выполнению лабораторных опытов и практических работ по основным разделам общей, неорганической и органической химии.

Для учащихся и студентов учреждений начального и среднего профессионального образования....

Цена:
729 руб

В. А. Попков, С. А. Пузаков Общая химия
Общая химия
Учебник посвящен изложению избранных разделов неорганической, аналитической, физической и коллоидной химии, оказывающих существенное влияние на формирование естественнонаучного стиля мышления специалистов медицинского профиля. Каждый раздел учебника вооружает студентов медицинского вуза знаниями, которые им необходимы при рассмотрении физико-химической сущности и механизма процессов, происходящих в организме человека на молекулярном и клеточном уровнях. Учебник содержит иллюстрации и примеры медико-биологического характера.

Учебник предназначен для студентов, обучающихся по специальностям: 040100- лечебное дело; 040200 - педиатрия; 040300 -медико-профилактическое дело; 040400 - стоматология....

Цена:
1799 руб

2007 Copyright © GenDNA.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. Партнёрская программа.
Яндекс.Метрика Яндекс цитирования