Пример готового реферата по предмету: Химия
Содержание
Список принятых обозначений и сокращений 3
Введение 4
1. Литературный обзор 5
1.1 История учения о химической связи 5
1.2 Свойства связи 8
1.2.1 Энергия химической связи 8
1.2.2 Длина химической связи 10
1.2.3 Электрический момент диполя и направленность связи 12
1.2.4 Насыщаемость ковалентной связи 14
1.2.5 Кратность химической связи 15
1.3 Энергия связи. Суть, зависимость от порядка связи, расстояния 16
1.4 Теория атомов в молекулах 20
1.4.1 Топологические свойства электронной плотности 20
1.4.2 Критические точки. Классификация и свойства 23
1.5 Неэмпирические методы расчетов 26
1.6 Теория функционала плотности (DFT) 29
1.6.1 Модель Томаса — Ферми 29
1.6.2 Теоремы Хоэнберга — Кона 30
1.6.3 Описание метода 31
1.6.4 Формальное обоснование метода 32
1.6.5 Приближения 36
2. Экспериментальная часть 37
3. Обсуждение результатов 43
Выводы 70
Список литературы 71
Выдержка из текста
Химическая связь – явление взаимодействия атомов, обусловленное перекрыванием электронных облаков связывающихся частиц, которое сопровождается уменьшением полной энергии системы. Различают следующие виды химической связи: ковалентная (полярная и неполярная; обменная и донорно-акцепторная), ионная, водородная и металлическая.
Среди свойств химической связи можно выделить следующие: энергия, длина, насыщаемость, кратность, порядок связи. Определение данных характеристик позволяет выполнить одну из главных задач теоретической химии – установить взаимосвязь свойств молекулы со свойствами образующих ее атомов, выявить непосредственно переносимые вклады или в общем случае физические или спектроскопические свойства или типы реакций, которые являются характерными для данной группировки атомов в молекуле.
Первое, что надо сделать для этого, превратить нейтральные молекулы и атомы, составляющие любое вещество, в заряженные частицы – ионы. Исторически первые методы ионизации были разработаны для газовой фазы. Наиболее распространенный в хромато-масс-спектрометрии метод ионизации веществ – электронная ионизация.
Электронная ионизация (электронный удар) – наиболее распространённый в масс-спектрометрии метод ионизации веществ в газовой фазе.
При электронной ионизации молекулы анализируемого вещества попадают в поток электронов движущихся от эмитирующего их катода к аноду. Энергия движущихся электронов обычно 70 эВ, что согласно формуле де Бройля соответствует длине стандартной химической связи в органических молекулах (около 0,14 нм).
Электроны вызывают ионизацию анализируемых молекул с образованием катион-радикалов:
M + e− = M.+ + 2e−
Так как энергия электронов значительно превышает энергию химической связи, происходит фрагментация ионов. Химия фрагментации ионов при электронной фрагментации хорошо изучена, поэтому, зная массы фрагментов и их интенсивности можно предсказать первоначальную структуру вещества. Масс-спектры, полученные с помощью метода электронной ионизации хорошо воспроизводимы, поэтому на сегодняшний день существуют библиотеки, содержащие сотни тысяч спектров различных веществ, значительно облегчающие качественный анализ.
Целью данной работы являлось изучение зависимости между электронными и топологическими характеристиками химических связей с помощью квантово-химических методов расчета.
Задачи, выдвигаемые для достижения поставленной цели:
1. Моделирование трехмерных структур исследуемых веществ;
2. Расчет параметров химических связей в рамках теории функционала плотности;
3. Определение зависимости энергии связи от полученных характеристик.
Список использованной литературы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Фигуровский, Н. А. История химии : Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по хим. и биол. спец. – М.: Просвещение, 1979.-С. 223-224
2. Угай, Я.А. Общая и неорганическая химия: Учебник для студентов вузов. – М.: Высш. шк., 1997.-С.36-86
3. Минкин В.И., Симкин Б.Я., Миняев Р.М. Теория строения молекул./Серия "Учебники и учебные пособия". Ростов-на-дону: "Феникс", 1997.- С.154-167
4. Бейдер Р. Атомы в молекулах: Квантовая теория. Пер. с англ. – М.: Мир, 2001.-С. 28-81
5. Минкин В.И., Симкин Б.Я., Миняев Р.М. Теория строения молекул./Серия "Учебники и учебные пособия". Ростов-на-дону: "Феникс", 1997.- С.203-210
6. Кобзев Г.И. Применение неэмпирических и полуэмпирических методов в квантово-химических расчетах: Учебное пособие. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004.-С.4-16
7. Марч Н, Кон В., Вашишта П. и др. Теория неоднородного электронного газа: Пер. с англ. – М.: Мир, 1987.- С.86-118
8. Dreizler R., Gross E. Density Functional Theory. — New York: Plenum Press, 1995. P. 4-25
9. Гурвич Л.В. Энергии разрыва химич. связей, потенциалы ионизации и сродство к электрону: Справочник./Под ред. В.И.Кондратьева.- М.: Наука, 1974.- с. 63-85
10. Becke A.D. Density-functional thermochemistry. III. The role of exact exchange // J. Chem. Phys. 1993. V98. P. 5648-5652.
11. Stephens P.J., Devlin F., Chabalowski C.F., Frisch M.J. Ab Initio Calculation of Vibrational Absorption and Circular Dichroism Spectra Using Density Functional Force Fields // J. Phys. Chem. 1994. V98. P. 11623-11627
12. Alex A. Granovsky, Firefly version 7.1.G, www http://classic.chem.msu.su/gran/firefly/index.html
13. M.W.Schmidt, K.K.Baldridge, J.A.Boatz, S.T.Elbert, M.S.Gordon, J.H.Jensen, S.Koseki, N.Matsunaga, K.A.Nguyen, S.J.Su, T.L.Windus, M.Dupuis, J.A.Montgomery. General Atomic and Molecular Electronic Structure System // J.Comput.Chem. 14, P. 1347-1363(1993)
