Противоречия в строение атома.

[Маговей]

Прошу пояснить, возможно я где-то чего-то я не досмотрел. Современная теория утверждает: "Каждый энергетический уровень в атоме начинается с s -орбитали. На каждом энергетическом уровне содержится всего по одной s -орбитали. На втором и последующем уровнях после s -орбитали появляются три p-орбитали. Так как на каждой орбитали может размещаться не более двух электронов, то на p-орбитали максимально может находиться два электрона, на трёх р -орбиталях — максимально шесть электронов".

На картинках орбитали (электронные облака) пересекаются и симметричны относительно ядра. Как электрон может находиться в центре ядра (p-орбиталь)? Каждая орбиталь это свой энергетический уровень, который имеет своё расстояние от ядра. Переход с одной орбитали на другую сопровождается выделением или поглощением энергии. Но орбитали пересекаются, а это значит что электрон с одной орбитали может оказаться на другой!

[Lеоnid]

В 06.06.2023 в 17:16, Маговей сказал:

На картинках

Картинки - упрощение для школьного восприятия. И все. Не надо воспринимать их как проекцию реальности. 

[yatcheh]

06.06.2023 в 17:16, Маговей сказал:

Каждая орбиталь это свой энергетический уровень, который имеет своё расстояние от ядра. Переход с одной орбитали на другую сопровождается выделением или поглощением энергии. Но орбитали пересекаются, а это значит что электрон с одной орбитали может оказаться на другой!

 

Орбитали с их номерами - математическая абстракция. Это не полочки в шкафу, каждая на своём расстоянии от ядра. Можно говорить лишь о среднем расстоянии, о положении максимума электронной плотности. 

В этом смысле вероятность обнаружить электрон нигде не равняется нулю. Некоторое время он может проводить даже внутри ядра. 

Это ж квантовая механика, тут всё строится на вероятности.

 

У Шекли по этому поводу было:

"Закон Искажённых Миров:

1. В Искажённых Мирах не действуют никакие законы. В том числе и этот."

Изменено 6 Июня, 2023 в 15:25 пользователем yatcheh

[Jeffry]

1. Этой "современной" теории уже 100 лет в обед.   Лучше не использовать термин - "уровни", так как он уже ангажирован другими состояниями.

Вместо "уровней" лучше называть эти наборы состояний, например, "слоями".    Слои и периоды в таблице - это не одно и то же, периоды определены главным квантовым числом n, а слои - суммой квантовых чисел n+l (принцип aufbau или правило Маделунга или правило Клечковского - кому как больше нравится).

2. В центре ядра максимальна плотность для s электронов, для p, d, f там плотность на ядре нулевая.   Кстати, из-за этого потенциала ядро тоже движется в поле потенциала, созданного плотностью s электронов - это движение и создает так называемый "размер" ядра (поправка Дарвина - кстати - внука Чарльза Дарвина).    

3. У электрона нет "расстояния от ядра", есть вероятность найти его на том или ином расстоянии и с тем или иным азимутом.     Хотя для радиальной функции можно рассуждать о неких средних расстояниях.    Переход с одной орбитали на другую может быть разрешен, но может быть и запрещен (работают "правила отбора" для переходов), а перекрывание орбиталей в атоме часто бывает нулевое - работает условие их ортогональности.

Лучше ничего от себя не сочинять, читать внимательнее книжки, как говорится "рисунки и таблицы пропускаю, а в пролетарскую суть вникаю".   Удачи.

[Маговей]

В 06.06.2023 в 18:52, Jeffry сказал:

1. Этой "современной" теории уже 100 лет в обед.

 

2. В центре ядра максимальна плотность для s электронов, для p, d, f там плотность на ядре нулевая.

 

3. У электрона нет "расстояния от ядра", есть вероятность найти его на том или ином расстоянии и с тем или иным азимутом. 

1. Если она не верна, почему до сих пор преподаётся именно в таком виде?

2. Плотность чего?

3. Если нет расстояния, то что означают данные в справочниках о размерах атомов. При вероятностном подходе размеры атомов безграничны.

Если на мои вопросы есть ответы в каком-то учебнике, прошу дать ссылку.

[Вадим Вергун]

12.06.2023 в 12:33, Маговей сказал:

1. Если она не верна, почему до сих пор преподаётся именно в таком виде?

2. Плотность чего?

3. Если нет расстояния, то что означают данные в справочниках о размерах атомов. При вероятностном подходе размеры атомов безграничны.

Если на мои вопросы есть ответы в каком-то учебнике, прошу дать ссылку.

1. Она верна, просто то что обычно преподается - максимально упрощено и от этого возможны эксцессы.

2. Плотность вероятности. Иначе говоря вероятность обнаружить электрон в точке.

3. В справочниках приводят эффективные радиусы. Их можно по разному определять, но обычно это радиус сферы в которой укладывается плотность вероятности для всех электронов в 99%.

Учебники на этот счёт есть, но поверьте, если углубиться в этот вопрос может кукуха поехать, нормальным людям оно не надо.

[Вольный Сяншен]

12.06.2023 в 12:33, Маговей сказал:

Если нет расстояния, то что означают данные в справочниках о размерах атомов.

Если поделить объём образца вещества на количество атомов в нём, то получим как раз объём одного атома. Ну и посчитаем тогда линейный размер.

То есть смысл понятия «размер» в том, что залезть в него другому атому непросто.

Это конечно касается конденсированных сред - жидких или твёрдых.

[Jeffry]

1.   Теория верна, но есть и другие теории, дополнения и уточнения.    Поэтому слово "современная" не очень подходяще.

2.   Плотность - плотность вероятности найти электрон.

3.   Расстояние от ядра или размер атома определяются в рамках какой-то определенной модели.   Если модель не задана, трудно представить разумность этого параметра. 

 

Орбитали - это всего лишь решения волнового уравнения, которое может быть записано не корректно или решено приблизительно.

Атомная теория в модели Томаса-Ферми вообще изначально не привязана к орбиталям, то, тем не менее, тоже хорошо работает (особенно при большом числе электронов в атоме).

Она позволяет вычислять релятивистские поправки к орбитальным решениям - спин-спиновые и спин-орбитальные взаимодействия и пр.

То, что называют электронной структурой атома - лишь начальное (можно сказать, нулевое) приближение к описанию этой структуры.

Даже с учетом всех перечисленных поправок, есть ещё куча других, поэтому говорить о "современности" теории не приходится.   Полвека назад наверно можно было.

[Маговей]

Ответы красивые. Я умею читать потому что когда-то выучил буквы. А здесь получается основы не являются базой для понимания более сложных конструкций. Предлагается решить волновое уравнение чтобы понять что? Как насчёт электрического заряда? Решили что ядро положительно заряжено. Электроны отрицательно. Первый вопрос. Почему они не слипаются? Придумали какую-то силу, которая не даёт это сделать. Допустим. Но оказывается любой электрон может попасть внутрь поля положительного заряда и без последствий выйти оттуда, так как плотность вероятности больше нуля.

[yatcheh]

16.06.2023 в 17:36, Маговей сказал:

Как насчёт электрического заряда? 

 

Бро, у тебя такое трепетное отношение к электрическому заряду!

А ты можешь объяснить - что такое электрический заряд, не прибегая при этом к уравнениям, формулам и прочей лабуде? 

Что такое - "'электрический заряд"? Не как феномен, а что это такое в основе своей? Есть такое понимание?

 

А то складывается впечатление, что вы полностью постигли природу вещей, а вам тут пытаются лапшу вешать на уши. 

Изменено 16 Июня, 2023 в 15:24 пользователем yatcheh