background image

 

4

Можно обойтись без формул и уравнений, 

если четко понимаешь физический смысл 
рассматриваемого явления. 

 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

Начнем  с  вопросов,  постоянно  возникающих  в  головах  здравомыслящих 

людей:  Откуда  взялась  Земля?  Откуда  появилось  огромное  количество  воды, 
углеводородного  газа  и  большое  количество  нефти  на  Земле?  Откуда  появился 
водород,  столь  необходимый  для  рождения  двух  жидкостей – воды  и  нефти  на 
нашей  планете?  Откуда  взялись  химические  элементы,  атомы  которых  являются 
первоосновой  всех  веществ,  реально  существующих  в  состоянии  газа,  жидкости  и 
твердых тел? 

Для  того,  чтобы  разобраться  и  понять  строение  материи  и  ее  свойства, 

совершенно  необходимо  разобраться  со  строением  атома  и  его  свойствами. 
Современные  представления  о  строении  атома,  на  которых  основываются  все 
квантово-химические  расчеты,  не  могут  быть  признаны  удовлетворительными. 
Каждая  следующая  модель  атома  должна  приближать  исследователей  к  истинному 
строению  атома.  Но,  к  сегодняшнему  дню,  как  отмечают  известные  химики  К.  Дей 
и  Д.  Селбин, -«если  мы  не  можем  предложить  модель,  согласующуюся  с  разумной 
физической  картиной,  то  следует  удовлетвориться  математическим  описанием». 
Это  как  раз  то,  что  мы  имеем  на  сегодняшний  день  применительно  к  химическим 
проблемам;  математизация  химии  не  привела  к  каким-либо  успехам  в  построении 
единой  теории  свойств  атома,  химической  связи  между  атомами  и  химических 
свойств молекул. 

В 1900г.  М.  Планк  сделал  величайшее  открытие  (однозначно  подтвержденное 

экспериментально)  о  том,  что  атомы  излучают  (испускают)  электромагнитную 
энергию  дискретными  порциями – квантами.  Энергия  каждой  порции  прямо 
пропорциональна частоте излучения 

 (обратно пропорциональна длине волны λ): 

Е=h

=hc/λ, 

где с - скорость света в вакууме. 
Испускание  и  поглощение  света  происходит  не  непрерывно,  а  отдельными 

порциями.  Световая  частица  получила  название  фотона  или  светового  кванта.  В 
1900  году  П.Н.  Лебедев  однозначно  показал,  что  свет  оказывает  давление  на 
встречные препятствия, т.е. световой фотон обладает свойствами частицы. Позже в 
1924г.  де-Бройль  высказал  гипотезу,  смысл  которой  состоял  в  том,  что 
движущийся  электрон,  как  и  любая  движущаяся  частица,  одновременно  обладает 
свойствами  волны.  На  основе  этой  гипотезы  Гейзенбергом,  Дираком  и 
Шрёдингером  была  создана  квантовая  механика.  Уравнение  Шрёдингера – 
основное  уравнение  квантовой  механики,  связывающее  волновые  свойства 
электрона с его корпускулярными свойствами. 

Считается,  что  экспериментальным  подтверждением  гипотезы  де-Бройля 

являются  опыты  Девиссона  и  Джермера,  в  которых  изучалась  дифракция 
электронов  на  монокристалле  никеля.  Однако,  как  было  показано  автором  в 
монографии [1], интерпретация результатов опытов по дифракции электронов была 
ошибочной.  Оказалось,  что  результатом  опытов  Девиссона  и  Джермера  явилось 
доказательство  существования  в  атомах  никеля  стационарных  состояний  и 
дискретного  поглощения  энергии  бомбардирующих  электронов  атомами  никеля,  но 
никак не доказательство существования волновых свойств электрона. 

Применение  квантовой  механики  к  вопросам  и  проблемам  химии  привело  к 

формированию  математического  аппарата  в  химии,  т.е. – квантовой  химии.