电中性原则在化学中的应用

对任何一个原子来说,其原子核所带的正电荷总是等于核外所带的负电荷,因而整个原子作为一个整体呈电中性;对于含有由多种原子组成的多种化合物的体系来说,一些原子得到的电子数必等于另一些原子失去的电子数以维持体系的电中性。这个原则在化学中已被广泛地应用,表现在: 1.用于求结构未知的化合物中某元素的氧化数。     

二茂锆衍生物的量子化学计算Ⅰ.一氯一氢二茂锆络合物的EHMO计算

本文采用EHMO方法计算了Gp₂Zr(H)Cl络合物的分子轨道、能级和电荷分布.计算结果表明:(1)最低空轨道主要是由中心金属锆原子的4d_(?)-y²,4d_z²和4d_y²,所组成;最高填满轨道主要由两个环戊二烯基配位体的原子轨道所组成.(2)此络合物的电荷分布是:中心金属锆原子带正电荷,两个Cp环及Cl,H配位体带负电荷.(3)Zr-H键长接近于Zr⁴⁺和H^-的离子半径之和,而不是Zr和H原子的共价半径之和.这表明Zr-H键可能更接近于具有离子键的特征.     

原子负电性的新计算

原子负电性的最简单定义是“原子在分子中吸引电子的能力”。近年来 Moffitt的研究认为一个原子可具有一定范围的负电性,换言之,原子负电性的大小系随其价态而定。关于原子负电性的计算,历年来各方已提出数种理论或经验式的方法,Mulliken 曾从原子的离解电势和电子亲和力来量度原子负电性的大小;Malone 曾就键的偶极矩和负电性差而获得二者之间相互的关系;Pauling 则由热化学的实验数据,即所谓键能量而制定原子负电性的标度;刘遵宪首先由原子半径和原子价按经验式来计算原子负电性;随后孙承谔和作者又各自由量子数、原子序、及原子价之间的关系而提出不同的计算式。不久以前,Gordy 指出了原子负电性与原子半径及有效核     

分子间引力的选择性

应用气液色谱和分子模型相结合的方法,研究了各种化合物之间的分子间引力,发现在某些分子上可含有几个略带正电荷的氢原子所构成的正电集团,或几个带负电的原子所构成的负电集团,或由正负中心所构成的正负集团。当二分子上的集团结构互相适应(电子性质适应和空间结构适应)时,此等集团之间即可呈现出很强的作用力且有很高的选择性,从而导致许多物理性质的反常现象。     

用电荷云模型计算氢原子和氢分子体系的能量

一般原子、分子体系的能量是通过解薛定谔方程式得到的,这种方法需要高深的数学推导,对初学者来说是不好理解的.下面介绍一种计算原子、分子体系能量的简单方法——原子分子结构的电荷云模型. 一、氢原子体系的能量氢原子电荷云模型(见图1)是由一个带正电的原子核和围绕着它的半径为R的电荷云组成的.电荷云的电荷分布是均匀的,即在整个球内任一点处的电荷密度ρ(r)=-q(4/3πR~3)~(-1).     

培养学生辩证唯物主义世界观的基础的几点体会

一、使学生认识世界的客观性辩证唯物主义世界观的基本观点是:“物质第一性,意识第二性”。但是在教学过程中,我们不能把这些观点直接地向学生硬灌。而必须把化学课的讲授和辩证法则联系起来。例如,在开始讲解物质时,就要广泛地联系实际,使学生深刻了解自然界一切物体都是由物质构成的。然后再逐步深入地研究物质的内部构造——物质由分子组成、分子由原子组成、原子由电子和原子核组成、原子核又由质子和中子等组成。因为分子、原子、质子、电子……等小微粒都是不能直接知觉的。当形成这个概念时,如果不能以生动的事例来证明,就很可能把学生引导到唯心主义的道路上去。例如最初介绍原子-分子论时,有的学生就说:“讲了半天原子、分子,到底什么样谁也没看见过,说不定这是科学     

用电负性数据判断CO分子正、负端对吗?

一、前言电负性,是化学学科常用的原子参数之一.它的一个重要应用是根据组成分子的原子的电负性数据相对大小来判断化学键的极性强弱,以及组成分子的各原子,何者为正端,那个为负端.在戴安帮所著《无机化学》一书中这样写到:“两元素的负电性相差越大,它们之间键的极性越强,而负电性较大的元素为负极,负电性较小的元素为正极.”根据这一经典理论,对于CO分子,由于氧元素的电负性是3.50,碳元素的电负性为2.50,无疑,理应氧原子一端为负端,而碳原子一端为正端.然而,近代量子化学计算却说明CO分     

关于在醚溶剂中烯烃硼氢化反应机理的讨论

硼氢化反应作为烯烃的主要化学性质之一在国内外有机化学教科书中均有论述,但对反应机理的描述却众说纷纭,概括起来有如下几种观点: 观点一认为硼氢反应经历了一个正碳离子过程,如下所示: 硼烷作亲电试剂进攻双键含氢较多碳,双键另一碳变成正离子,硼烷上的一个氢异裂下来与正碳离子结合,形成顺式加成产物. 观点二认为反应历程不经过形成正碳离子中间体这一步,硼烷中的硼极化带正电荷,硼与氢加在双键的同一边,各碳原子上原子或取代基仍保持原来的相对位置,整个分子的几何形状不发生改变,保持原来构型     

三聚氰胺结构和热力学性质的密度泛函理论研究

采用Materials Studio 软件中的DMol~3模块对三聚氰胺的结构和性质进行了理论研究.得到了分子的几何构型、振动频率、各原子上的电荷分布、热力学、以及Fukui指数和前线分子轨道.计算结果表明:三聚氰胺分子中的C原子易得电子,是亲核试剂进攻点,而胺基上的N原子因含孤对电子是亲电反应中心.     

初中化学“化学反应、原子、元素符号和分子式”一章中的教案示例

第二节原子一、教学目的:初步使学生了解原子的概念。二、本课重点:1)原子的定义:物质在化学反应中不能再分的最小的微粒叫做原子。2)物质是由分子组成,而分子是由原子组成。三、检查学生知识:1)用分子论来解释水的蒸发或沸腾的现象。它是属於物理现象,还是化学现象?2)氧化汞受热分解是属於物理现象,还是属於化学现象?为什麽?     

氚标記有机物的放射性測定方法

近年来发展了多种新的合成氚(H~3)标記化合物的方法。但其中最有发展前途的是“热合成法”。这种方法的原理是:当一个原子核俘获中子后,立卽发射出不同的粒子(n,α,β,p等),使这个原子核受到一种反冲作用力,卽产生“反冲”,受反冲的原子称为反冲原子,或称它为“热原子”。理論計算表明,反冲原子所具有的反冲能量,一般至少为几百电子伏特,而原子在分子中的结合能只不过3—5电子伏特左右,因此,反冲能量足以使分子中化学键断裂。在反冲原子经过的路程中,使周围介质中的分子、原子电离、激发或分解,从而引起化学反应,形成示     

密度泛函理论下的分子电负性——Ⅵ.原子键电负性均衡模型

以密度泛函理论和电负性均衡原理为基础 ,将体系的单电子密度分割为原子的单电子密度和键的单电子密度 ,得到了分子总能量、分子中原子以及键的有效电负性的表达式 .基于这些表达式 ,提出了直接计算体系的总能量和体系中电荷分布的新方法 .此模型比其他电负性均衡方法更合理 .对大量分子的总能量和电荷分布所进行的计算结果表明所提出的原子 键电负性均衡模型是可行的 ,可以应用于确定各类生物和有机大分子的总能量和电荷分布 ,给出较EEM和MEEM模型更近于从头计算的结果     

极性转换概念引入有机化学教学中的尝试

一、问题的提出有机合成反应的一个中心问题是要构成碳—碳键。在构成碳—碳键的反应中,除游离基反应和协同反应外,大部分属于极性反应,亦称路易斯酸碱反应,即带正电荷的碳原子与带负电荷的碳原子相互作用而生成碳—碳键。有机化合物中碳原子所带电荷是由其相连或相邻近的杂原子所决定的。以羰基化合物醛、酮为例,羰基碳原子是带正电荷的,而α-碳原子上     

再谈奇异原子化学

奇异原子包括两类,一类是在正常原子核外有一个电子被其它负粒子代替。能够代替电子形成奇异原子的负粒子目前有七种:μ~-,π~-K~-,(?),∑~-,(?)和(?)。前三种粒子形成的奇异原子称为“介子原子”。后几种称为超子原子。在“基本粒子与奇异原子化学”一文中曾对此做了初步介绍,并提到奇异原子的形成和它们     

正确理解多原子分子的对称性及与极性的关系

对于由极性键组成的多原子分子来说,它可能具有极性,也可能不具有极性,这方面判别方法是很多的。近年来,在部分大一《无机化学》教材及中学化学教学参考资料中,介绍的判别方法涉及了分子的对称性,然而有些叙述不够确切。例如: “如果空间构型不完全对称,键的极性不能抵消,由极性键组成的多原子分子也仍然有极性,例如SO2、H2O、NH3等都是极性分子。”“CHCl3,四面体,键不同,结构不对称,极性分子。H2S,弯曲（V）形,键完全相同,结构不对称,极性分子。”     

电负性均衡

电负性是分子中一个原子把电子拉向它自身的能力,是化学理论的基本概念之一。继Pauling建立第一个电负性标度后,提出了众多的电负性标度。只是在密度泛函理论的基础上,电负性概念和电负性均衡原理,才被精密地论证。近二十多年来,电负性理论的重要发展是:应用电负性均衡模型或方法,可以快速地计算分子体系的电荷分布,从而确定分子的其他性质,甚至包括分子的结构和反应性指标。通常的电负性均衡方法只把分子划分到原子区域,虽然简单直观,但其精度和应用范围受到限制。原子与键电负性均衡方法,把分子划分到包括原子区域、化学键区域和孤对电子区域,能够较快速精密地计算分子的电荷分布和其他性质,并被应用到构建新一代可极化或浮动电荷力场的探索中,有广阔的应用前景。     

物质内部结构中的矛盾运动

毛主席说:“没有什么事物是不包含矛盾的,没有矛盾就没有世界。”所以矛盾是普遍存在的,自然界一切事物的发展过程中,都自始至终地存在着矛盾运动。物质结构内部也是这样,是充满着矛盾运动的。在分子内,原子间发生着复杂的相互作用,这种作用使原子互相吸引,又使原子互相排斥。原子就是依据这种复杂的相互作用,以一定的次序和一定的方式结合成分子这个矛盾统一体的。所以分子的形成是原子间吸引和排斥矛盾方面的对立统一。原子的存在,是原子核和核外电子的吸引和排斥矛盾方面的对立统一。原子核是质子和中子的吸引和排斥矛盾方面的对立统一。通常所谓基本粒子也是矛盾方面的对立统一体。可见,物质结构的无限层次中,都是充满着矛盾斗争的,各个     

原子电荷计算方法的对比

原子电荷是对化学体系中电荷分布最简单、最直观的描述形式之一,在理论和实际应用中都有重要意义.本文介绍了12种重要的原子电荷计算方法的原理和特点,通过大量实例从不同角度比较了它们的优缺点.这些方法包括Mulliken、分子环境中的原子轨道(AOIM)、Hirshfeld、原子偶极矩校正的Hirshfeld布居(ADCH)、自然布居分析(NPA)、Merz-Kollmann(MK)、分子中的原子(AIM)、Merck分子力场94(MMFF94)、AM1-BCC、Gasteiger、电荷模型2(CM2)以及电荷均衡(QEq)方法.最后本文对如何在实际应用中选择合适的计算方法给出了建议.     

甲硫氨酸-脑啡肽的活性位点

用ＡＭ１方法中计算静电势的ＰＭＥＰ子程序了甲硫氨酸－脑啡肽的活性位点。通过计算得到了整个分子的三维空间静电势分布和由静电势导出的各原子的电荷分布。进一步分析,确定模型分子活性位点为酪氨酸残在的叔氨原子和苯酚基、苯丙氨酸残基的苯基及部分氧原子。     

N_2O在Ni表面上吸附态的X-射线光电子能谱(XPS)研究

前言近十几年来,简单气体分子在金属表面吸附态的基础理论研究,由于 XPS 的问世而进入一个崭新的发展阶段.XPS 能在分子及原子水平上直接探测表面吸附态元素的组成及元素价态、分子及原子的化学结构和电荷分布.本文将报告 N_2O 气体分子与“原子级清洁”Ni 表面间的相互作用.在此之前 Brundle 已用 XPS 对这一相互作用体系进行了研究.他提出 Ni 在80K吸附 N_2O 气体分子后,在表面仅有 N_2O 分子吸附态.若加温至290K 后,N_2O 分子脱附,