4 votos

En Química, es posible el uso de la antigua representación del átomo como un núcleo rodeado por orbitando alrededor de las partículas?

En la Física, las leyes de Newton son suficientes para muchas aplicaciones. A veces, la relatividad debe ser utilizado en lugar o complementarias, y, a veces, de la Mecánica Cuántica.

Es este el mismo caso con la Química? Hay áreas de la Química, donde la simplificación de los electrones como pequeñas partículas que orbitan el núcleo en las distancias proporcionales a su nivel de energía es posible? O ¿todos los de la Química moderna debe utilizar la Mecánica Cuántica? ¿En qué punto de la Química "rompe" si las partículas y de las órbitas de modelo se utiliza?

4voto

Raoul Puntos 1113

Cuando el fijo de la órbita de la partícula modelo que se enseña en las clases de química general, por lo general se presenta como Bohr fijo circular órbita modelo.

Sin embargo, esta no fue la culminación de la determinista de la órbita de la partícula del modelo. En 1916, Sommerfeld ampliado el modelo para incluir precesión elíptica de las órbitas, y de hecho la teoría relativista. La variación de la eccenticity de los puntos suspensivos permite múltiples momento angular de los valores para una energía dada.

El Sommerfeld relativista modelo predice correctamente la estructura fina del átomo de hidrógeno.

En este aspecto, la determinista de la órbita de la partícula del modelo es superior a la de los no-relativista modelo de Schrödinger. El Sommerfeld modelo predice correctamente la estructura fina, mientras que el modelo de Schrödinger no.

3voto

sixtytrees Puntos 1463

Hay dos enfoques distintos para modelar sistemas químicos, a saber, la Mecánica Molecular (MM) y la Mecánica Cuántica (QM).

QM utiliza los principios de la física cuántica para predecir el comportamiento de las moléculas. este enfoque es más preciso y más costosas computacionalmente.

MM modelos de moléculas como las bolas conectado con resortes. Este enfoque es relativamente barato, pero menos precisa. Se requiere la calibración (es necesario disponer de datos experimentales para las distancias, los ángulos, dihedrals para los átomos desea modelo). No modelo de transición de estados. Pero, de nuevo, es muy barato.

Simulaciones de Dinámica Molecular (MD) de los estudios que las moléculas grandes a lo largo de periodos de tiempo (el tiempo es sólo cuestión de microsegundos, pero para una simulación molecular es de largo). Tiene el uso de MM aquí, porque usted no puede permitirse el lujo de QM.

Por lo tanto, si usted desea modelo de una molécula pequeña (como la acetona) usted debe usar QM. Pero si quieres el modelo de una molécula grande como el plegamiento de proteínas, o de acoplamiento (de una pequeña molécula de una proteína sitio activo, por ejemplo), entonces usted tiene que utilizar la mecánica molecular.

También puede utilizar un QM-MM aproximación al modelo de un pequeño y parte importante de una proteína con una precisa QM método y el resto de la proteína con hoteles MM método. ONOIM es un enfoque común para hacer eso.


Así que, ¿por químicos de uso no de la mecánica cuántica a la representación de los átomos y sus interacciones? Sí lo hacen. Cada vez que utilizan MM ignoran los efectos cuánticos.

Hacer que el uso del punto de partículas en órbita núcleos como el modelo? En realidad, no, que el uso de resortes de conexión de bolas en estos modelos.


Modelo Bohr del átomo era lo suficientemente preciso para producir predicciones válidas. Así que en ese campo se puede utilizar el modelo de Bohr. Pero en la práctica rara vez es necesaria.


Los químicos orgánicos (por lo general) no se preocupan por la "aplicación" de la reacción. Para la deshidratación de etanol reacción de todos ellos es:

(1) el Etanol es un alcohol con una estructura R2CH-CR2 OH (partes importantes están en negrita, no partes importantes son etiquetados como R) sin ningún tipo de ciclos (ciclos podría prevenir la deshidratación a veces). No tiene ningún tipo de otros grupos activos (no ésteres, amids, tioles, enlaces dobles para preocuparse).

(2) los Alcoholes que se ajuste R2CH-CR2 OH plantilla de reaccionar con H2SO4 en tres maneras: (a) deshidratación (2) la formación de éter (3) formación del R-O-SO3H (a baja temperatura).

(3) Sí, puedo deshidratar el etanol utilizando ácido sulfúrico. Necesito ejecutar la reacción a temperaturas más altas. No sé cómo disminuir el rendimiento de éter. Voy a google el procedimiento (o de verificación en scifinder).

Así, los químicos orgánicos acaba de aceptar las reglas y combinarlos para obtener el resultado deseado. Ellos realmente no se preocupan de lo que exactamente estaba electrones hacer cuando todo esto estaba sucediendo.

Más avanzada químicos de uso de mecanismos de reacción, pero hay que operar con conceptos tales como "ácido", "base", "nucleófilo" "electrófilo", "anión", "cathion", "radical". Ignoran que la física cuántica detrás del proceso. Sólo dicen: "este es un nucleófilo fuerte, por lo que nos debe proteger de primera". Si quieren saber que pueden hablar con teóricos químicos.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X