Физика vs. химия

Ну так расскажите, почему в первом электронном слое всего 2 электрона, а во втором слое почему 8 электронов? ...

Что-то про это наверное до сих пор рассказывают в школе.

Это скучно и банально. более сложные вещи нехимики просто не поймут

=

Почему?

И таких почему много.

А на второй орбитали, что случилось?

Электрон - это 3-х мерная стоячая волна.

И твои фермодопсионы и бизоны - это только в головах псевдоученых или как я их называю академических самозванцев .... ;))

Ответьте на вопрос: "почему" должно быть во второй оболочке 8 электронов? Не больше, не меньше.

Так электроны могут иметь любые состояния.

В свободном состоянии электроны вообще не имеют "состояний", характеризуемых квантовыми числами, а в атоме при переходе электронов с одного уровня на другой они меняют свое состояние. Тем самым могут иметь любые состояния.

Ссылкой на специфику электронов это не объяснишь, они примут любое разрешенное состояние. Запрет Паули тоже объясняет не то, что нужно объяснять.

Объяснять нужно и причину "разрешения" состояния, как нечто должное, и природу валентности.

Главное квантовое число - n. Оно обозначает "номер уровня". Нумерация идёт от 0.

Орбитальное квантовое число l. Оно обозначает, сколько видов орбиталей может быть на этом уровне. Может принимать значения от 0 до n.

Магнитное квантовое число m. Оно обозначает, сколько орбиталей каждого вида может быть. Может принимать значения от -l до l.

Спиновое число s. Может принимать значения только -1/2 и 1/2.

Теперь смотрим. На первом уровне n=0, l может быть тоже только 0, m - деваться некуда, тоже 0. S - два возможных значения. Следовательно, на этом уровне может быть только два электрона с квантовыми числами (0,0,0,-1/2) и (0,0,0,1/2).

На следующем уровне n=1. l может иметь уже два значения - 0 и 1. Для 0 мы уже знаем - тут помещается 2 электрона. Для 1 m может иметь уже три возможных значения -1, 0 и 1, что даёт нам ещё 6 электронов. Итого 8.

На следующем уровне n=2. l может иметь ещё одно значение 2, для которого m имеет уже 5 возможных значений, что даёт ещё 10 электронов. Итого на этом уровне 18 электронов.

Американцы, вон, рассчитали как рибосома белок синтезирует чисто исходя из уравнения Шредингера!

Вообще-то все эти вопросы больше относятся не к химии , а к физике, а физики в вузе оказывается ничего этого не изучают.

Как говорил знакомый: "Мне бы в колбочку залезть и посмотреть , как там молекулки между собою реагируют". Любимая колба у него была двухлитровая - он в ней нитровал фенантрен.

Соответственно возникают вопросы, что это за "вакансии"? Что такое спин, в смысле что конкретно приобретает электрон при соединении с атомом? Что из себя представляет орбиталь? - по свойствам и пространственно. Куда девается "спиновый заряд" при соединении рассматриваемого атома с другими атомами?

Кому отнести эти вопросы - химикам или физикам? - наверное тем и другим. Реальные явления в атомах происходят независимо от того, кто их анализирует. Будет интересно сопоставить ответы и объяснения разных специалистов на одни и те же вопросы.

Что "вращается" в электроне, если электрон не имеет пространственных характеристик?

А также вопросы http://maxpark.com/community/5654/content/2235374#comment-29898212

http://www.chem.msu.su/rus/program/program1/stroenie.html

Тут программа МГУ-шного курса строения вещества

У химиков очень много разных специализаций, связанных в основном с классами веществ, которыми они занимаются, их больше интересуют свойства вновь получаемых ими веществ, чем строение атома. Энергии связи, ионизации, валентности, все это табличные данные в свое время изученные и полученные физиками и физхимиками.

Трудно объяснять азы, тому кто не имеет даже начальных знаний по конкретному вопросу.

Вы спрашиваете, "Куда девается "спиновый заряд"" при взамодействии атомов, ежу понятно, что он нейтрализуется спиновым зарядом другого атома, происходит перекрытие орбиталей с образованием химической связи, и эти валентные электроны пренадлежат уже обоим атомам, дополняя собой каждую из имеющихся орбиталей до пары. В соответствии с принципом неопределененности Паули невозможно определить около которого атома находится конкретный электрон, образующий химическую связь.

Учёные уже больше века спорят, исписали тысячи книг, а я сейчас всё брошу и начну излагать в комментах на МП? Делать мне больше нечего?

В чем-то Николай прав... На его вопросы отвечают не химики, а физики. :(

Но ответы, безусловно есть.

И нельзя сказать, что химики такие тупые, что не могут ответить на такие вопросы, просто они действительно мыслят немного иначе - какую формулу должно иметь вещество с заданными свойствами и как его синтезировать, почему иногда требуется несколько промежуточных стадий синтеза, временно отдаляющие результат и т.п.

Возьмите, например, углерод. Для него sp3-гибридизация - обычное дело. То есть вместо s-орбитали и p-орбиталей, образуются гибридные орбитали, выглядящие совсем иначе и содержащие 6 электронов.

Во-вторых, вращение разных электронов даже с противоположным вращением не может скомпенсировать вращение друг друга.

В-третьих, у электронов в соответствии с квантовой теорией, приписывающей частицам вероятностную природу, в принципе не может быть пространственных характеристик - размеров, структуры, границ. Чему вращаться-то? Кто крутит? Кто и как определяет, что электрон крутится правильно (квантовые числа соответствуют требуемым) и может встраиваться в атом?

В-четвертых, вопрос касался и орбиталей. Что это такое?

Вы совершенно правы.

Химики не занимаются электронами, разве что такой экзотикой, как раствор электронов в жидком аммиаке. :)

А электронные орбитали - это энергетические уровни, приобретаемые электронами вблизи ядра. Сколько таких уровней может быть и какую пространственную форму они имеют, решает уравнение Шредингера.

Рекомендую статьи Phys. Rev. Lett. 79, 4517-4521 (1997) (Stern-Gerlach Effect for Electron Beams) и Phys. Rev. A 60, 63-79 (1999) (Observing the spin of a free electron). Там обсуждается, что Бор-Паули в свое время "доказали" некоторое утверждение о ненаблюдаемости спина электрона в определенного типа экспериментах, а оно оказалось, как я понял, неверно."

(С) Из обсуждения на форуме.

Вопрос поставлен - ЧТО такое электронные орбитали? А в ответ - "энергетические уровни", то есть какова величина энергии орбитали. Это же ответ на какой-то другой вопрос.

Ваша ссылка на решение уравнения Шредингера говорит о том, что электронная орбиталь это чисто математический "объект". А по субстанциональной составляющей электронной орбитали Вы что-нибудь можете сказать? Ведь математические зависимости, математические уравнения это всего лишь способ описания реальных явлений, происходящих в атоме. В атоме некому решать уравнения. И не уравнения, и не их справедливость являются сутью вопроса. ЧТО из себя представляет орбиталь физически? Что это такое, что неким образом воздействует и меняет характеристики электрона вполне определенным образом, таким, что электрон вдруг приобретает специфические характеристики в виде квантовых чисел, характерных именно для этой орбитали.

К тому же сам электрон является квантовым объектом, тем самым у него невозможно ни измерить старые характеристики ни установить новые, но они устанавливаются с завидной точностью. Поглощаются и излучаются строго определенные порции энергии.

Вы что-то поняли неправильно. :(

Квантовые числа вовсе не являются характеристиками электрона. Сам по себе электрон имеет массу, заряд, спин (±1/2) и т.п., но в составе атома электрон не может иметь произвольную энергию, а непременно фиксированные значения энергии. Вот эти значения и характеризуются квантовыми числами.

То же, как вы задаете вопрос, похоже на вопрос: "Что из себя представляет 220 вольт?".

В результате электрон предстает в виде абстрактного математического "объекта", не имеющего ничего реального. Но химики работают с реальными объектами - атомами и молекулами. Получается, что физики подсунули химикам модель электрона, не пригодную для объяснения реальных свойств и структуры атома. Внешнего вида и структуры атома так и не создано. Из математических формул внешнего вида не выводится, а обычно приводимая модель атома в виде шариков, вращающихся вокруг ядра, не соответствует реальности, не объясняет химических явлений.

Во многих задачах электрон можно представлять точечным если это не влияет на решение, но упрощает его.

В других же задачах, точечная модель электрона приводит к парадоксам. В таких случаях лучше использовать классический радиус электрона, но для квантовых описаний это не имеет значения.

В рамках химии проблемы размера и формы электрона нет, так как химия не занимается электронами, ее удел - взаимодействие веществ их свойства и превращения. От электронов же для химиков остается только распределение электронной плотности в молекуле.

Что и требовалось показать.

В дополнение к предыдущим вопросам, на которые так и не были даны ответы, приведу еще один. Чем заполнен атом, если размер ядра оценивается в несколько единиц фемтометров (10 в минус 15 степени метра), точечная модель электрона вообще в 10 минус 18 степени, тем не менее размер атома оценивается в 10 минус 10 степени метра? Разница в размерах атома и ядра почти в 40 000 раз.

Так чем заполнен атом?

В науке знания не приходят сразу, а накапливаются постепенно.

Сразу он приходят к тем кто нолько начинает счто-то позавать, примерно как в анекдоте:

Приходит первоклассник из школы и хвастается

"Папа, мама - а вы знаете, а вы знаете, мне в школе рассказали"!

"Что тебе там такое рассказали"

"Оказывается с сегоднешнего дня писка - х*ем называется!"

2. Еще Резерфорд, после просвечивании золотой фольги электронами, сделал удивительный для того времени вывод, что атом в основном состоит из пустоты. :)

Если представления о размерах, структуре, границах, заряде, массе, спине, связях и прочих характеристиках электрона не стыкуются между собой, не образуют видения атома как целостной динамической системы, значит в чем-то имеющиеся представления неверны, их нужно исправлять и добиваться их сопрягаемости в целостную систему.

У вас картина не стыкуется, а у меня она вполне состыкована, имеющаяся модель вполне удовлетворяет мои потребности.

Вы ставите задачу, вам требуется расширение знаний в этой области, значит с вас и финансирование, вы ставите задачу, а я ее пытаюсь выполнить.

Похоже у Вас, как неновичка, "замылился" глаз на виденье проблем атома. Атом должен иметь целостное описание - как целостной динамической системы, в которой все его свойства органично увязаны между собой и со всеми свойствами взаимодействующих с ним объектов.

Абстрактно-математического описания для этого недостаточно, да оно и невозможно для динамической системы в принципе.

По поводу же целостного описания, могу сказать, что покупая в супермаркете масло, я не интересуюсь тещей водителя, который привез тот холодильник, в котором хранилось молоко для этого масла.

Эфир в том виде, как его понимали в 19 веке не существует,

темная материя - это материальные объекты не обладающие собственной светимостью и находящиеся на большом удалении от звезд, поэтому им даже нечего отражать;

темная энергия - это, например, могут быть нейтрино, фотоны - сумма различных излучений;

физический вакуум - среда, в которой все находится.

В химии этих проблем НЕТ.

У химии свои проблемы, связанные со свойствами различных веществ и методами их получения и выделения.

Теперь вдумайтесь в смысл понятия "субстанциональная основа". Она едина и выступает во всех качествах сразу - среды, материи, энергии. Это не нечто существующее каждое само по себе, существующее наряду с частицами, а одно и тоже, проявляющееся разными своими свойствами. Из этой субстанциональной основы построены все частицы. Как среда "основа" выступает в качестве пространства, фиксирующего местоположение частиц и полей (флуктуаций состояния основы).

Такое виденье субстанциональной основы совсем не противоречит приведенным Вами аспектам различения понятия - на среду, материю и энергию. Но главное такое понимание "основы" позволяет объяснить большое количество нерешенных проблем физики и химии (мироздания). Но увы, такое виденье основы натыкается на консерватизм мышления "специалистов".

Между химией и физикой имеется еще насколько наук занимающихся своими предметами исследований, например физхимия и химфизика

=

Замечено верно.

Может потому, что у физиков нет курса химии?

Что, не Человечество состоит из людей,

а том, что люди входят в состав Человечества.

... Или наоборот. :))

;)) А ведь именно строение молекул из атомов ,является основной загадкой... Правда загадкой считать ее уже нельзя...

Науки. конечно все связаны.

Речь об аналилитическом направлении.

Ксенофобия - это синдром ограниченного, скованного рамками и условностями человека...которого всё новое и неизвестное - страшит - ибо это нормальная реакция инстинкта самосохранения ЛЮБОГО животного, и Homo Sapiens - не исключение.

Алекс Алексов http://maxpark.com/community/5654/content/2107110

Комментарий удален модератором

Давно не получал столько положительных эммоций!

Ответы есть, но не химические, а физические.

А вот если вам захочется гнать хороший самогон или сделать дома взрывчатку из удобрений, то милости прошу к нашему шалашу. :)