Электрон как бублик со стоячей волной
2017.02.04 02:57:54
Kushelev пишет:
Атомы меди имеют один валентный электрон. Из этих электронов и образуется электронная кольцегранная поверхность димера, тримера и тетрамера.
Понятие валентности настолько неопределенно и противоречиво, что химики от него давно отказались. А если и используют, то только для удобства классификации. Например, какая валентность натрия и хлора в кристалле хлористого натрия? Там каждый атом натрия связан с шестью атомами хлора. А валентность железа в молекуле ферроцена? В ней атом железа связан с 10 атомами углерода, и все связи одинаковые. А валентность бора в тетраборане В4Н10? У водорода всего один электрон, но при температуре 14К кристаллы твердого водорода имеют гексагональную сингонию. И таких примеров миллион. Так что физический смысл имеет только степень окисления.
2017.02.04 11:18:50
Денис пишет:
Понятие валентности настолько неопределенно и противоречиво, что химики от него давно отказались.
Кушелев: Верно. А понятие "валентные электроны" продолжает использоваться. Вы же говорите "атмосфера", хотя знаете, что никакой твёрдой небесной сферы с закреплёнными на ней звёздами не существует. Я тоже понимаю, что теория валентности устарела, но электроны, участвующие в образовании химических соединений, можно называть валентными, подразумевая не теорию валентности, а степень окисления.
У меня есть пикотехнологическая модель NaCl. Валентный электрон Na достраивает внешнюю оболочку Cl до 8. Далее ионы складываются в кристалл. Кстати, вокруг каждого иона хлора не 6, а 8 ионов натрия на одинаковом расстоянии. Но при этом по 6 ионов хлора на одинаковом расстоянии.
2017.02.04 11:23:26
Денис пишет:
А валентность железа в молекуле ферроцена? В ней атом железа связан с 10 атомами углерода, и все связи одинаковые.
Что касается ферроцена, то у меня есть и его пикотехнологическая модель:
Цитата:
В 1951 году Кили и Посоном был получен ферроцен (С5Н5)2Fe (cхема 1).
Это открытие явилось началом развития всей металлоорганической химии
переходных металлов и, в частности, обширного класса сэндвичевых
соединений (за исследование этого класса соединений в 1973 году
Уилкинсон и Фишер получили Нобелевскую премию). Сэндвичевые
соединения построены из атома переходного металла, зажатого между
двумя циклическими лигандами (в случае ферроцена: атом железа -
как бы начинка сэндвича, а циклопентадиенильные кольца - куски хлеба).
Для определения сравнительной устойчивости подобных структур было
сформулировано правило 18 электронов [2]. Оно гласит, что соединение
является кинетически устойчивым, если суммарное число валентных
электронов металла и лигандов равно 18. При этом в ферроцене атом
железа имеет 8 электронов, а циклопентадиенильные лиганды -
5 электронов; итого: 8 + 2*5 =18.
Конец цитаты.
Кушелев: Кольцегранная модель ферроцена объясняет высокую устойчивость этого
металлоорганического соединения образованием 18-гранной электронной оболочки
и 8 водородных связей между электронами этой оболочки и сопряжёнными
системами C5H4- .
При этом правило 18-ти электронов приобретает физический смысл, т.к. речь
идёт об образовании 18-гранной электронной оболочки.
2017.02.04 11:28:50
Пикотехнологическая модель орто-карборана
Цитата:
В 1963 году две группы исследователей сообщили о получении орто-карборана С2В10Н12 (схема 2). Это соединение имеет строение правильного икосаэдра из 10 вершин ВН и двух вершин СН.
Строение подобных соединений было подробно рассмотрено Липскомбом (за что он получил Нобелевскую премию в 1976 году).
Конец цитаты.
Кушелев: Существующие модели молекул с пятиричной симметрией противоречат принципу Паули, что на классическом языке означает нарушение чередования магнитных полюсов электронов, т.е. кольцевые магниты могут образовать на плоскости только чётные циклы, т.е. из чётного числа кольцевых магнитов.
Предлагаемые мною модели (фуллеренов, сопряжённых системы C5H5, ферроцена, орто-карборана и др.) лишены этого недостатка.
Соединение сопряжённой (многослойной) электронной структуры углерода с
сопряженной электронной структурой бора, как показывает моя пикометрическая модель, действительно даёт угол, близкий к углу между гранями 12-гранника (додекаэдра). Как же построить модель не нарушая принципа Паули?
На этой иллюстрации мы видим, что симметрия додекаэдра возможна без нарушения(!) принципа Паули. Дело в том, что радиусы внешних электронов углерода и бора несколько отличаются. Ещё больше отличаются от них радиус электрона водорода. Это приводит к тому, что между одноимёнными полюсами кольцевых электронов есть зазоры как в 32-х электронной оболочке с пятиричной симметрией. Эти зазоры и делают сопряжённую систему устойчивой.
(Эту картинку можно посмотреть, но я её не показываю, чтобы не перегружать Ваш траффик)
Следует отметить, что смагничиваются как внешние (электроны водорода), так и внутренние (электроны углерода и бора, т.е. 12-гранная фигура получается смагниченной как бы из усечённых конусов, представляющих в действительности многослойные электронные структуры сопряжённых атомов углерода и бора.
Эта модель проливает свет и на более экзотичные химические соединения, например, дикарболлид-дианион, дианионный комплекс [(С2В9Н11)2Fe]2-, являющийся металлакарборановым аналогом ферроцена.
2017.02.04 11:31:18
Денис пишет:
А валентность бора в тетраборане В4Н10?
Кушелев: Естественно, что речь идёт об образовании общей электронной оболочки молекулы, как, например, в молекулы 4-атомного фосфора (см. рис. ниже)
2017.02.04 11:34:35
Денис пишет:
У водорода всего один электрон, но при температуре 14К кристаллы твердого водорода имеют гексагональную сингонию.
Кушелев: А при определённом давлении и температуре водород становится металлом...
Чтобы смоделировать эти экзотические состояния вещества, нужно учитывать не только форму электрона, но и другие его свойства. Например, зависимость радиуса от окружающих элементарных частиц.
2017.02.02 17:28:38
Пикотехнология белков, ДНК, РНК
VAK пишет:
Не сочтите за труд, расскажите нам, о чем написано в тексте ниже, взятого из оригинальной статьи журнала?
Кушелев: Не можете перевести на русский? Точно иностранный диверсант. Вас и окончания слов типа "взятого" выдают с головой...
Ловите перевод:
Kushelev: The second row (B,F,J) shows the AFM signal (frequency shift) recorded in constant-current topographic imaging with a CO-terminated tip. The dark spots in the flat regions correspond to Cu surface atoms that allow us to register the lattice overlay in the third row (C,G and K). The last row (D,H and L) shows the proposed adsorption sites, indicating top, fcc and hcp positions. An adatom centered on a fcc site thus continues the bulk fcc structure, whereas an adatom on a hcp site would break the crystalline order of the bulk. DFT calculations (21) reveal that dimers (D) adsorb with the two Fe atoms close to next-nearest bridge sites. On-top centered trimers (H) also adsorb with the three Fe atoms close to bridge sites, and tetramers (L) absorb on fcc sites. The top row and the rows below show different clusters.
Кушелев: Вторая строка (B, F, J) показывает сигнал AFM (сдвиг частоты), записанный при топографической съемке в режиме постоянного тока с CO-наконечником. Темные пятна в плоских участках соответствуют поверхности атомов Cu, с наложенной решёткой в третьем ряду (C, G и K). Последняя строка (D, H и L) показывает предполагаемые участки адсорбции, что указывает на вершину в ГЦК и ГПУ позиции. Адсорбированный атом находится в центре участка ГЦК, продолжая объемную структуру ГЦК, в то время как адсобрированный атом на участке ГПУ нарушил бы кристаллический порядок основной массы. Расчеты DFT (21) показывают, что адсорбированные димеры (D) состоят из двух атомов Fe, связанных с ближайшими атомами решётки. Тримеры в центре илл. (H) связаны с тремя ближайшими атомами Fe решётки. Тетрамеры (L) находятся на сайтах ГЦК. В разных рядах показаны разные кластеры.
Кушелев: Атомы меди имеют один валентный электрон. Из этих электронов и образуется электронная кольцегранная поверхность димера, тримера и тетрамера.
Взгляните на кольцегранную модель молекулы четырехатомного фосфора. Она тоже имеет молекулярную кольцегранную оболочку. Общую для 4 атомов.
Изучайте современную химию и физику. И будет Вам счастье
Подробнее: http://nanoworld88.narod.ru/data/250.htm
2017.02.04 21:34:46
Сказочный Дмитров ...
Кушелев: Я бы предложил не просто сделать в Дмитрове сказочный городок с использованием высоких технологий из лаборатории Наномир, а поставить вопрос о превращении Дмитрова в наукоград. Дело в том, что пикотехнология, например, не требует специального оборудования. Определять структуры белковых молекул пикотехнологи смогут на домашних компьютерах. А искать заказы на структуры белковых молекул менеджеры могут через интернет, т.е. тоже не выходя из дома.
Подробнее о пикотехнологии:
2017.02.08 16:37:37
Анатолий Шестопалов пишет:
На анимации показана самосборка из эфира элементарных частиц -> атомов -> молекул.
Кушелев: Я на этой анимации вижу сборку электронных оболочек из колец-электронов.
Для сборки ядер из нуклонов интересно сделать другую анимацию. В фильме "Путешествие в наномир" есть анимация, но не очень зрелищная:
Там действительно идёт речь о ядрах, о разборке и сборке атомного ядра из нуклонов.