§7. Основні види міжатомного зв’язку молекул
Сили, що утримують атоми в молекулі, обумовлені взаємодією зовнішніх електронів атомів. Електрони внутрішніх оболонок при об’єднанні атомів у молекулу залишаються у попередніх станах. Розрізняють два види зв’язку атомів в молекулах.
1. Гомеополярний (або ковалентний) зв’язок. Він здійснюється в тих молекулах, в яких частина електронів рухається навколо обох ядер. Цей зв’язок утворюється парами електронів з протилежно орієнтованими спінами (див. рис. 92)
Та обставина, що утворення молекули можливе лише при наближенні атомів з антипаралельними спінами, пояснюється тим, що електронна енергія Ee , тобто енергія електронної конфігурації, залежить від відстані R між ядрами атомів у молекулі, притому у випадках паралельної і антипаралельної орієнтації спінів характер цієї залежності суттєво різний. На рис. 93 наведено такі залежності для молекул водню (Н2).
Тільки
при антипаралельній орієнтації спінів
атомів у цієї залежності є мінімум і,
отже, можливе утворення молекули, бо
стійким станом є стан з мінімумом
енергії. Граничне значення енергії Е0
при
,
для обох кривих на рис. 93 однакове і
дорівнює сумі енергії ізольованих
атомів. Величина ЕD
–
є енергія зв’язку молекули. Вона
дорівнює енергії, яку потрібно надати
молекулі, щоб викликати її розподіл на
атоми.
Рис. 94
2. Гетерополярний (або іонний) зв’язок. Він має місце, коли електрони в молекулі можна розділити на дві групи, кожна з яких весь час знаходиться коло одного з ядер. Електрони розподіляються так, що навколо одного з ядер утворюється
надлишок електронів, а навколо іншого – їх нестача (див. рис. 94). Таким чином, молекула мовби складається з двох іонів протилежних знаків, які притягаються один до одного. Прикладами молекул з гетерополярним зв’язком є молекули NaCl, HCl та ін.
Список літератури
1. Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука, 1989. – Т. 1-3.
2. Зисман Г. А., Тодес О.М. Курс общей физики. – М.: Наука, 1994. – Т. 1-3.
3. Дущенко В. П., Кучерук І. М. Загальна фізика. Фізичні основи механіки, молекулярної фізики і термодинаміки. – К.: Вища школа, 1993.
4. Кучерук І. М., Горбачук І. Т. Загальна фізика. Електрика і магнетизм. К.: Вища школа, 1995.
5. Богацька І. Г., Головко Д. Б., МаляренкоД. А., Ментковський Ю. Л. Загальні основи фізики. – К.: Либідь, 1995. – Т. 1-2.
ЗМІСТ
Вступ ……………………………………..……………
3
ЧАСТИНА 1
ФІЗИЧНІ ОСНОВИ МЕХАНІКИ, МОЛЕКУЛЯРНОЇ ФІЗИКИ ТА ЕЛЕКТРОСТАТИКИ
Глава 1. Механіка матеріальної точки та
абсолютно твердого тіла……..……………
§ 1. Кінематика матеріальної точки………...……..……...
§ 2. Динаміка матеріальної точки……………………....…
§ 3. Робота і енергія………………..…………………..…..
§ 4. Кінематика обертального руху………………..……...
§ 5. Динаміка обертального руху…………………..……..
§ 6. Енергія і робота при обертальному русі……..………
§ 7. Рівняння руху тіла і умови рівноваги……..…………
Глава 2. Молекулярна фізика і термодинаміка…...……
§ 1. Загальні положення……………………..………….....
§ 2. Внутрішня енергія системи…………………...………
§ 3. Елементарна кінетична теорія газів.............................
§ 4. Розподіл молекул за швидкостями і потенціальними енергіями…………………...........….............................
§ 5. Явища переносу………………..……………...………
§ 6. Термодинаміка...........................................……...…….
Глава 3. Електростатика…………………………..………
§ 1. Електричне поле у вакуумі……………………….......
§ 2. Електричне поле в діелектриках…….……………….
§ 3. Провідники у зовнішньому електричному полі..........
ЧАСТИНА 2
ЕЛЕКТРОДИНАМІКА, КОЛИВАННЯ ТА ХВИЛІ, ОПТИКА, КВАНТОВА МЕХАНІКА
Глава 4. Електродинаміка…………..……………….…
§ 1. Постійний електричний струм ………...……….........
§ 2. Магнітне поле у вакуумі …………………...………...
4
4
8
10
13
16
20
21
23
23
24
25
28
30
32
36
36
42
46
50
50
55
§ 3. Взаємодія струмів і частинок з магнітним полем…...
§ 4. Магнітне поле у речовині ………….…………..…......
§ 5. Електромагнітна індукція………...…………..………
Глава 5. Коливання і хвилі …..................................……
§ 1. Гармонічні коливання……………………...………....
§ 2. Вільні коливання……………...……………...………..
§ 3. Згасаючі коливання…………………………………...
§ 4. Вимушені коливання…………..…….…………..…....
§ 5. Хвилі……………………………..…...…………..……
§ 6. Електромагнітні хвилі …………………….…..……...
Глава 6. Хвильова оптика…….................................……
§ 1. Світлова хвиля …………...………………...………....
§ 2. Інтерференція світла ……….……………...………….
§ 3. Дифракція світла……...……………………………….
§ 4. Поляризація …………..………..…….…………..…....
Глава 7. Квантова оптика …….................................…..…
§ 1. Теплове випромінювання ………..………...………....
§ 2. Закони теплового випромінювання……...….......……
§ 3. Формула Релея-Джинса ……….………………..…….
§ 4. Формула Планка…………….....…….…………..…....
§ 5. Фотони………………...…….....…….…………..….....
Глава 8. Квантова механіка…….............…………....…
§ 1. Гіпотеза де-Бройля…………..…..………...………......
§ 2. Квантово-механічний опис руху мікрочасток.….......
§ 3. Атом водню……….……………………………....…...
§ 4. Багатоелектронні атоми…….…….…………..…........
§ 5. Спін електрона………………...…….…………..….....
§ 6. Розподіл електронів в атомі за енергетичними рівнями
§ 7. Основні види міжатомного зв’язку молекул....….......
59
61
66
69
69
70
72
74
75
76
79
79
80
85
92
97
97
98
100
101
102
104
104
105
106
109
109
110
112
Список літератури ………………………………...……
113