آموزش تئوری hartree fock

آموزش تئوری hartree fock دکتر آرمین الله وردی

در فیزیک و شیمی محاسباتی روش های هارتری-فوک (Hartree–Fock) عبارت است از روشی تقریبی در تعیین تابع موج و انرژی کوانتومی یک سیستم چندپیکره در حالت ایستا.

در آموزش رتری-فوک آموزش تئوری hartree fock فرض بر این است که تابع موج ان-پیکرهٔ (N-body) سیستم را می‌توان با یک دترمینان اسلیتر تکی برآورد کرد (در صورتی که ذرات فرمیون باشند). با استفاده از حسابان تغییرات می‌توان مجموعه معادلات اِن-تایی برای اِن اوربیتال اتمی بدست آورد.

دانشجویان پزشکی، دانشجویان علوم پایه، دانشجویان پرستاری مامایی، دانشجویان پیراپزشکی

ویدیو آموزشی رشته های پرستاری مامایی، پزشکی ، دندانپزشکی ، داروسازی و دانشجویان پیراپزشکی از سایت آموزشی پزشک آموز اولین رسانه دیجیتال آموزشی در حوزه علوم پزشکی …

مجموعه آموزش های پزشک آموز در زمینه پزشکی و مباحث مرتبط با آن

نظریه مداری مولکولی (که اغلب به اختصار MOT نامیده می شود) نظریه ای در مورد پیوند شیمیایی است که در آغاز قرن بیستم توسط F. Hund و RS Mulliken برای توصیف ساختار و خواص مولکول های مختلف توسعه یافت. نظریه پیوند ظرفیتی نتوانست به درستی توضیح دهد که چگونه مولکولهای خاصی حاوی دو یا چند پیوند آموزش تئوری hartree fock هستند که ترتیب پیوند آنها بین پیوند یکگانه و پیوند دوگانه قرار دارد ، مانند پیوندهای مولکولهای تثبیت شده با رزونانس. در اینجاست که نظریه مداری مولکولی قوی تر از نظریه پیوند ظرفیت است (از آنجا که اوربیتالهای توصیف شده توسط MOT بازتاب هندسه مولکولهایی است که به آنها اعمال می شود).

ویژگیهای کلیدی نظریه مداری مولکولی در زیر ذکر شده است.

• تعداد کل اوربیتالهای مولکولی تشکیل شده همیشه برابر با تعداد کل اوربیتالهای اتمی ارائه شده توسط گونه های پیوندی خواهد بود.
• انواع مختلف اوربیتال مولکولی وجود دارد. پیوند اوربیتال مولکولی ، اوربیتال مولکولی ضد پیوند ، و اوربیتال مولکولی غیر پیوندی. از این میان ، اوربیتال های مولکولی ضد پیوند همیشه انرژی بالاتری نسبت به اوربیتال های مادر دارند در حالی که اوربیتال های مولکولی پیوندی همیشه انرژی کمتری نسبت به اوربیتال های مادر دارند.
• الکترونها با افزایش نظم انرژی مداری (از مداری با کمترین انرژی تا مداری با بیشترین انرژی) در مدارهای مولکولی پر می شوند.
• م effectiveثرترین ترکیبات اوربیتالهای اتمی (برای تشکیل اوربیتالهای مولکولی) زمانی اتفاق می افتد که ترکیب اوربیتالهای اتمی دارای انرژیهای مشابه هستند.

به بیان ساده ، نظریه مداری مداری بیان می کند که هر اتم تمایل دارد با هم ترکیب شده و اوربیتال مولکولی را تشکیل دهد. در نتیجه چنین آرایش ، الکترونها در اوربیتالهای اتمی مختلف یافت می شوند و معمولاً با هسته های مختلف مرتبط هستند. به طور خلاصه ، یک الکترون در یک مولکول می تواند در هر نقطه از مولکول وجود داشته باشد.

یکی از تأثیرات اصلی نظریه مداری مولکولی پس از تدوین آن این است که راه جدیدی برای درک روند پیوند ایجاد کرد. با این نظریه ، اوربیتالهای مولکولی اساساً به عنوان ترکیبات خطی اوربیتالهای اتمی در نظر گرفته می شوند. تقریب بیشتر با استفاده از مدلهای Hartree -Fock (HF) یا نظریه تابعی تراکم (DFT) به معادله شرودینگر انجام می شود.

اتم های ترکیبی برای ترکیب مناسب باید تقارن یکسانی در اطراف محور مولکولی داشته باشند ، در غیر این صورت چگالی الکترون پراکنده خواهد بود. به عنوان مثال همه زیر اوربیتال های ۲p دارای انرژی یکسانی هستند اما هنوز ، مدار ۲pz یک اتم فقط می تواند با مداری ۲pz از اتم دیگر ترکیب شود ، اما نمی تواند با مداری ۲px و ۲py ترکیب شود زیرا محور تقارن متفاوتی دارند. به طور کلی ، محور z به عنوان محور مولکولی تقارن در نظر گرفته می شود.

همپوشانی مناسب بین مدارهای اتمی

اگر همپوشانی مناسب آموزش تئوری hartree fock ، دو مداری اتمی با هم ترکیب می شوند و مداری مولکولی را تشکیل می دهند. میزان همپوشانی مداری بیشتر است ، چگالی هسته ای بین هسته های دو اتم بیشتر خواهد بود.

شرایط را آموزش تئوری hartree fock توان با دو شرط ساده درک کرد. برای آموزش تئوری hartree fock مداری مولکولی مناسب ، انرژی و جهت گیری مناسب مورد نیاز است. برای انرژی مناسب ، دو مداری اتمی باید انرژی یکسانی داشته باشند و برای جهت گیری مناسب ، مداری اتمی باید دارای همپوشانی مناسب و محور تقارن مولکولی یکسانی باشند.

مداری مولکولی چیست؟

با استفاده از تابع مداری مولکولی ، فضای موجود در یک مولکول که احتمال یافتن الکترون در آن حداکثر است ، محاسبه می شود. اوربیتال های مولکولی اساساً توابع ریاضی هستند که ماهیت موجی الکترون ها در یک مولکول معین را توصیف می کنند.

این مداری را می توان از طریق ترکیب اوربیتال های ترکیبی یا آموزش تئوری hartree fock های اتمی از هر اتم متعلق به مولکول خاص ایجاد کرد. مداری مولکولی از طریق نظریه مداری مولکولی یک مدل عالی برای نشان دادن پیوند مولکول ها ارائه می دهد.

انواع مداری مولکولی

طبق نظریه مداری مولکولی ، سه نوع اصلی اوربیتال مولکولی وجود دارد که از ترکیب خطی مداری اتمی تشکیل شده است. این مداری در زیر به تفصیل شرح داده شده است.

مداری مولکولی ضد پیوند

چگالی الکترون در پشت هسته دو اتم پیوندی در مداری مولکولی ضد پیوند متمرکز شده است. این باعث می شود که هسته های دو اتم از یکدیگر جدا شوند. این نوع مداری پیوند بین دو اتم را تضعیف می کند.

مداری مولکولی غیر پیوندی

در مورد اوربیتالهای مولکولی غیر پیوندی ، به دلیل عدم تقارن کامل در سازگاری دو اوربیتال اتمی پیوندی ، اوربیتالهای مولکولی تشکیل شده هیچ فعل و انفعال مثبت یا منفی با یکدیگر ندارند. این نوع مداری بر پیوند بین دو اتم تأثیر نمی گذارد.

مداری اتمی یک موج الکترون است. امواج دو مداری اتمی ممکن است در فاز یا خارج از فاز باشند. فرض کنید_آ و_ب نشان دهنده دامنه موج الکترون مدارهای اتمی دو اتم A و B است.

مورد ۱: وقتی دو موج در فاز هستند به طوری که با هم جمع می شوند و دامنه موج

به افزایش انرژی مداری آموزش تئوری hartree fock ضد پیوند نامیده می شود انرژی بی ثبات کنندهبه

این را امتحان کن: مواد پارامغناطیسی ، آنهایی که دارای الکترونهای جفت نشده هستند ، توسط میدانهای مغناطیسی جذب می شوند در حالی که مواد دیامغناطیس ، بدون الکترونهای جفت شده ، توسط چنین میدانهایی ضعیف دفع می شوند. با ساختن تصویر مداری مولکولی برای هریک از مولکولهای زیر ، پارامغناطیس یا دیامغناطیس بودن آن را تعیین کنید

ی (که اغلب به اختصار MOT نامیده می شود) نظریه ای در مورد پیوند شیمیایی است که در آغاز قرن بیستم توسط F. Hund و RS Mulliken برای توصیف ساختار و خواص مولکول های مختلف توسعه یافت. نظریه پیوند ظرفیتی نتوانست به درستی توضیح دهد که چگونه مولکولهای خاصی حاوی دو یا چند پیوند معادل هستند که ترتیب پیوند آنها بین پیوند یکگانه و پیوند دوگانه قرار دارد ، مانند پیوندهای مولکولهای تثبیت شده با رزونانس. در اینجاست که نظریه مداری مولکولی قوی تر از نظریه پیوند ظرفیت است (از آنجا که اوربیتالهای توصیف شده توسط MOT بازتاب هندسه مولکولهایی است که به آنها اعمال می شود).

ویژگیهای کلیدی نظریه مداری مولکولی در زیر ذکر شده است.

• تعداد کل اوربیتالهای مولکولی تشکیل شده همیشه برابر با تعداد کل اوربیتالهای اتمی ارائه شده توسط گونه های پیوندی خواهد بود.
• انواع مختلف اوربیتال مولکولی وجود دارد. پیوند اوربیتال مولکولی ، اوربیتال مولکولی ضد پیوند ، و اوربیتال مولکولی غیر پیوندی. از این میان ، اوربیتال های مولکولی ضد پیوند همیشه انرژی بالاتری نسبت به اوربیتال های مادر دارند در حالی که اوربیتال های مولکولی پیوندی همیشه انرژی کمتری نسبت به اوربیتال های مادر دارند.
• الکترونها با افزایش نظم انرژی مداری (از مداری با کمترین انرژی تا مداری با بیشترین انرژی) در مدارهای مولکولی پر می شوند.
• م effectiveثرترین ترکیبات اوربیتالهای اتمی (برای تشکیل اوربیتالهای مولکولی) زمانی اتفاق می افتد که ترکیب اوربیتالهای اتمی دارای انرژیهای مشابه هستند

به بیان ساده ، نظریه مداری مداری بیان می کند که هر اتم تمایل دارد با هم ترکیب شده و اوربیتال مولکولی را تشکیل دهد. در نتیجه چنین آرایش ، الکترونها در اوربیتالهای اتمی مختلف یافت می شوند و معمولاً با هسته های مختلف مرتبط هستند. به طور خلاصه ، یک الکترون در یک مولکول می تواند در هر نقطه از مولکول وجود داشته باشد.

یکی از تأثیرات اصلی نظریه مداری مولکولی پس از تدوین آن این است که راه جدیدی برای درک روند پیوند ایجاد کرد. با این نظریه ، اوربیتالهای مولکولی اساساً به عنوان ترکیبات خطی اوربیتالهای اتمی در نظر گرفته می شوند. تقریب بیشتر با استفاده از مدلهای Hartree -Fock (HF) یا نظریه تابعی تراکم (DFT) به معادله شرودینگر انجام می شود.

جدول محتویات

نظریه مداری مولکولی تقریب مداری مولکولی به عنوان ترکیب خطی مداری اتمی را می توان به شرح زیر نشان داد

همپوشانی مداری بیشتر است ، چگالی هسته ای بین هسته های دو اتم بیشتر خواهد بود.

شرایط را می توان با دو شرط ساده درک کرد. برای تشکیل مداری مولکولی مناسب ، انرژی و جهت گیری مناسب مورد نیاز است. برای انرژی مناسب ، دو مداری اتمی باید انرژی یکسانی داشته باشند و برای جهت گیری مناسب ، مداری اتمی باید دارای همپوشانی مناسب و محور تقارن مولکولی یکسانی باشند.

مداری مولکولی چیست؟

با استفاده از تابع مداری آموزش تئوری hartree fock ، فضای موجود در یک مولکول که احتمال یافتن الکترون در آن حداکثر است ، محاسبه می شود. اوربیتال های مولکولی اساساً توابع ریاضی هستند که آموزش تئوری hartree fock موجی الکترون ها در یک مولکول معین را توصیف می کنند.

این مداری را می توان از طریق ترکیب اوربیتال های ترکیبی یا اوربیتال های اتمی از هر اتم آموزش تئوری hartree fock به مولکول خاص ایجاد کرد. مداری مولکولی از طریق نظریه مداری مولکولی یک مدل عالی برای نشان دادن پیوند مولکول ها ارائه می دهد.

انواع مداری مولکولی

طبق نظریه مداری مولکولی ، سه نوع اصلی اوربیتال مولکولی وجود دارد که از ترکیب خطی مداری اتمی تشکیل شده است. این مداری در زیر به تفصیل شرح داده شده است.

مداری مولکولی ضد پیوند

چگالی الکترون در پشت هسته دو اتم پیوندی در مداری مولکولی ضد پیوند متمرکز شده است. این باعث می شود که هسته های دو اتم از یکدیگر جدا شوند. این نوع مداری پیوند بین دو اتم را تضعیف می کند.

مداری مولکولی غیر پیوندی

در مورد اوربیتالهای آموزش تئوری hartree fock غیر پیوندی ، به دلیل عدم تقارن کامل در سازگاری دو اوربیتال اتمی پیوندی ، اوربیتالهای مولکولی تشکیل شده هیچ فعل و انفعال مثبت یا منفی با یکدیگر ندارند. این نوع مداری بر پیوند بین دو اتم تأثیر نمی گذارد.

نظریه مداری مولکولی (که اغلب به اختصار MOT نامیده می شود) نظریه ای در مورد پیوند شیمیایی است که در آغاز قرن بیستم توسط F. Hund و RS Mulliken برای توصیف ساختار و خواص مولکول های مختلف آموزش تئوری hartree fock یافت. نظریه پیوند آموزش تئوری hartree fock نتوانست به درستی توضیح دهد که چگونه مولکولهای خاصی حاوی دو یا چند پیوند معادل هستند که ترتیب پیوند آنها بین پیوند یکگانه و پیوند دوگانه قرار دارد ، مانند پیوندهای مولکولهای تثبیت شده با رزونانس. در اینجاست که نظریه مداری مولکولی قوی تر از نظریه پیوند ظرفیت است (از آنجا که اوربیتالهای توصیف شده توسط MOT بازتاب هندسه مولکولهایی است که به آنها اعمال می شود).

ویژگیهای کلیدی نظریه مداری آموزش تئوری hartree fock در زیر ذکر شده است.

• تعداد کل اوربیتالهای آموزش تئوری hartree fock تشکیل شده همیشه برابر با تعداد کل اوربیتالهای اتمی ارائه شده توسط گونه های پیوندی خواهد بود.
• انواع مختلف اوربیتال مولکولی وجود دارد. پیوند اوربیتال مولکولی ، اوربیتال مولکولی ضد پیوند ، و اوربیتال مولکولی غیر پیوندی. از این میان ، اوربیتال های مولکولی ضد پیوند همیشه انرژی بالاتری نسبت به اوربیتال های مادر دارند در حالی که اوربیتال های مولکولی پیوندی همیشه انرژی آموزش تئوری hartree fock نسبت به اوربیتال های مادر دارند.
• الکترونها با افزایش نظم انرژی آموزش تئوری hartree fock (از مداری با کمترین انرژی تا مداری با بیشترین انرژی) در مدارهای مولکولی پر می شوند.
• م effectiveثرترین ترکیبات اوربیتالهای اتمی (برای تشکیل اوربیتالهای مولکولی) زمانی اتفاق می افتد که ترکیب اوربیتالهای اتمی دارای انرژیهای مشابه هستند.

به بیان ساده ، نظریه مداری مداری بیان می کند که هر اتم تمایل دارد با هم ترکیب شده و اوربیتال مولکولی را تشکیل دهد. در نتیجه چنین آرایش ، الکترونها در اوربیتالهای اتمی مختلف یافت می شوند و معمولاً با هسته های مختلف مرتبط هستند. به طور خلاصه ، یک الکترون در یک مولکول می تواند در هر نقطه از مولکول وجود داشته باشد.

یکی از تأثیرات اصلی نظریه مداری مولکولی پس از تدوین آن این است که راه جدیدی برای درک روند پیوند ایجاد کرد. با این نظریه ، اوربیتالهای مولکولی اساساً به عنوان ترکیبات خطی اوربیتالهای اتمی در نظر گرفته می شوند. تقریب بیشتر با استفاده از مدلهای Hartree -Fock (HF) یا نظریه تابعی تراکم (DFT) به معادله شرودینگر انجام می شود.

اتم های ترکیبی برای ترکیب مناسب باید تقارن یکسانی در اطراف محور مولکولی داشته باشند ، در غیر این صورت چگالی الکترون پراکنده خواهد بود. به عنوان مثال همه زیر اوربیتال های ۲p دارای انرژی یکسانی هستند اما هنوز ، مدار ۲pz یک اتم فقط می تواند با مداری ۲pz از اتم دیگر آموزش تئوری hartree fock شود ، اما نمی تواند با مداری ۲px و ۲py ترکیب شود زیرا محور تقارن متفاوتی دارند. به طور کلی ، محور z به عنوان محور مولکولی تقارن در نظر گرفته می شود.

همپوشانی مناسب بین مدارهای اتمی

اگر همپوشانی مناسب باشد ، دو مداری اتمی با هم ترکیب می شوند و مداری مولکولی را تشکیل می دهند. میزان همپوشانی مداری بیشتر است ، چگالی هسته ای بین هسته های دو اتم بیشتر خواهد بود.

شرایط را می توان با دو آموزش تئوری hartree fock ساده درک کرد. برای تشکیل مداری مولکولی مناسب ، انرژی و جهت گیری مناسب مورد نیاز است. برای انرژی مناسب ، دو مداری آموزش تئوری hartree fock باید انرژی یکسانی داشته باشند و برای جهت گیری مناسب ، مداری اتمی باید دارای همپوشانی مناسب و محور تقارن مولکولی یکسانی باشند.

مداری مولکولی چیست؟

با استفاده از تابع مداری مولکولی ، آموزش تئوری hartree fock موجود در یک مولکول که احتمال یافتن الکترون در آن حداکثر است ، محاسبه می شود. اوربیتال های مولکولی اساساً توابع ریاضی هستند که ماهیت موجی الکترون ها در یک مولکول معین را توصیف می کنند.

این مداری را می توان از طریق ترکیب اوربیتال های ترکیبی یا اوربیتال های اتمی از هر اتم متعلق به مولکول خاص ایجاد کرد. مداری مولکولی از طریق نظریه مداری مولکولی یک مدل عالی برای نشان دادن پیوند مولکول ها ارائه می دهد.

انواع مداری مولکولی

طبق نظریه مداری مولکولی ، سه نوع اصلی اوربیتال مولکولی وجود دارد که از ترکیب خطی مداری اتمی تشکیل شده است. این مداری در زیر به تفصیل شرح داده شده است.

مداری مولکولی ضد پیوند

چگالی الکترون در آموزش تئوری hartree fock هسته دو اتم پیوندی در مداری مولکولی ضد پیوند متمرکز شده است. این باعث می شود که هسته های دو اتم از یکدیگر جدا شوند. این نوع مداری پیوند بین دو اتم را تضعیف می کند.

مداری مولکولی غیر پیوندی

در مورد اوربیتالهای مولکولی غیر پیوندی ، به دلیل عدم تقارن کامل در سازگاری دو اوربیتال اتمی پیوندی ، اوربیتالهای مولکولی تشکیل شده هیچ فعل و انفعال مثبت یا منفی با یکدیگر ندارند. این نوع مداری بر پیوند بین دو اتم تأثیر نمی گذارد.

شکل گیری مداری مولکولی

مداری اتمی یک موج الکترون است. آموزش تئوری hartree fock دو مداری اتمی ممکن است در فاز یا خارج از فاز باشند. فرض کنید_آ و_ب نشان دهنده دامنه موج الکترون مدارهای اتمی دو اتم A و B است.

مورد ۱: وقتی دو موج در فاز آموزش تئوری hartree fock به طوری که با هم جمع می شوند و دامنه موج

به افزایش انرژی مداری مولکولی ضد پیوند نامیده می شود انرژی بی ثبات کنندهبه

این را امتحان کن: مواد آموزش تئوری hartree fock ، آنهایی که دارای الکترونهای جفت نشده آموزش تئوری hartree fock ، توسط میدانهای مغناطیسی جذب می شوند در حالی که مواد آموزش تئوری hartree fock ، بدون الکترونهای جفت شده ، توسط چنین میدانهایی ضعیف دفع می شوند. با ساختن تصویر مداری مولکولی برای هریک از مولکولهای زیر ، پارامغناطیس یا دیامغناطیس بودن آن را تعیین کنید