На главную страницу сайта Опыты по химии Химический Юмор. Научный Юмор Опыты по физике    



Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики

Эксперименты по Химии - Практическая Химия - Книги по Химии - Физика – Астрономия – Биология – Научный Юмор
Прежде чем отправить свое сообщение - ознакомьтесь с ПРАВИЛАМИ ФОРУМА.
Прежде чем создать новую тему - воспользуйтесь ПОИСКОМ, возможно, аналогичная тема уже есть

All times are UTC [ DST ]




Post new topic Reply to topic  [ 174 posts ]  Go to page Previous  1 ... 4, 5, 6, 7, 8, 9  Next

Какое ваше отношение к квантовой химии?
Квантовая химия - очень важная область 33%  33%  [ 33 ]
Химик не может работать без знания квантовой химии 13%  13%  [ 13 ]
Рациональное зерно в квантовой химии есть, но не более 30%  30%  [ 30 ]
Химикам эта дисциплина не нужна. Квантовая химия - подгонка теорий под факты 11%  11%  [ 11 ]
Кто может - тот работает, кто нет - занимается квантовой химией 14%  14%  [ 14 ]
Total votes : 101
Author Message
 Post subject: Re: Ваше отношение к квантовой химии
PostPosted: 05 Oct 2012 20:35 
Offline
Участник
Участник

Joined: 21 Apr 2011 13:03
Posts: 244
Location: Новосибирск
Простейший эксперимент по определению размеров молекулы He2 заключается в том, чтобы пропускать холодную струю гелия через мелкое сито с известными размерами ячеек.

Второй способ, который использует квантовые свойства вещества, заключается в изучении дифракции этих молекул на наноразмерной дифракционной решетке. Молекулы вещества, так же как и свет, обладают волновыми свойствами и поэтому способны испытывать дифракцию. Дифракция на решетке приводит к тому, что движение света (или частиц) отклоняется от прямолинейного на некоторые определенные углы — получаются дифракционные пики. Закон, по которому интенсивность этих пиков спадает с ростом угла, определяется эффективной шириной щели, которая для молекул димера гелия меньше реальной ширины. Эту зависимость тоже можно промерить и извлечь отсюда размер молекулы.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Ваше отношение к квантовой химии
PostPosted: 05 Oct 2012 20:40 
Offline
Участник
Участник

Joined: 21 Apr 2011 13:03
Posts: 244
Location: Новосибирск
Размер молекулы димера гелия был впервые определен в 1995 году. Эксперименты были выполнены по первой методике, причем в них использовался целый набор наноситечек с отверстиями от 98 до 410 нм. Измерения показали, что среднее расстояние между атомами гелия в димере составляет 62 ± 10 ангстрема. Это совершенно гигантская величина для атомной физики; напомним, что диаметр одного атома гелия — меньше 1 ангстрема!

Вторая методика была экспериментально реализована в 2000 году и дала чуть меньшее и более точное значение 52 ± 4 ангстрема. Отметим, что этот способ является в каком-то смысле неразрушающим: даже столь хрупкие молекулы отклоняются от первоначального направления движения, не разваливаясь, за счет своих волновых свойств.
Тот факт, что среднее расстояние между атомами гелия в димере составляет примерно 52 ангстрема, вовсе не означает, что атомы крутятся друг относительно друга именно на таком расстоянии. На самом деле, два атома размазаны в очень широком диапазоне расстояний: от нескольких до нескольких сотен (!) ангстрем. На рисунке показана теоретически рассчитанная волновая функция димера в зависимости от межатомного расстояния. Интересно отметить, что такое аномально широкое и несимметричное распределение приводит к тому, что среднее (то есть средне-взвешенное) межатомное расстояние совсем не совпадает с наиболее вероятным расстоянием (при котором волновая функция имеет максимум).


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Ваше отношение к квантовой химии
PostPosted: 05 Oct 2012 20:46 
Offline
Участник
Участник

Joined: 21 Apr 2011 13:03
Posts: 244
Location: Новосибирск
Attachment:
he2_fig5_wf_600.gif
he2_fig5_wf_600.gif [ 38.37 KiB | Viewed 16492 times ]

Настолько размазанная молекула — явление совершенно необычное для атомной физики, и потому экспериментаторы долго искали способ не только измерить среднее межатомное расстояние, но и прощупать сам профиль волновой функции. Это удалось сделать совсем недавно, в прошлом году, с помощью так называемого кулоновского взрыва молекулы. Когда молекула поглощает фотон, из нее быстро вылетает один или несколько электронов. В данном случае удавалось с помощью одного фотона выбить по одному электрону из каждого атома гелия. В результате от химической связи не оставалось и следа: два иона гелия начинали сильно отталкиваться друг от друга и разлетались в разные стороны. По углам и скоростям вылета электронов и ядер можно восстановить то, в каком состоянии находились ядра в момент ионизации.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Ваше отношение к квантовой химии
PostPosted: 05 Oct 2012 20:49 
Offline
Участник
Участник

Joined: 21 Apr 2011 13:03
Posts: 244
Location: Новосибирск
Последняя любопытная вещь, которую тут стоит упомянуть, относится к изотопам гелия. Все описанные эксперименты проводились с гелием-4. Более легкий изотоп гелия, гелий-3, вообще не образует димеров. Химическая связь He–He в нём такая же, но квантовое дрожание атомов гелия-3 сильнее, и поэтому они не способны удержаться вместе. Для того чтобы удержать атомы гелия-3 в компактном кластере, требуется не два, не три, не четыре, а примерно 30 атомов. Только тогда их взаимное притяжение оказывается достаточно сильным, чтобы удерживать атомы вместе.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Ваше отношение к квантовой химии
PostPosted: 06 Oct 2012 02:24 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12792
Location: г. Волгоград
Quote:
Реагирует? Или образует образует "соединения включения" (как-то так) без образования химических связей (как пример включение метана в кристаллическую решетку льда)

По моему "соединение-включение". Но суть в том, что классический ввод оссуществляется путем ионизации атома гелия лазером или электронным ударом и за счет малого размера проталкиванием оного внутрь "бакибола". Но в данном случае, насколько я помню, физики перепроверявшие наблюдения провели еще дополнительный опыт используя жидкий гелий-4. На интерференционной картине наблюдали следующее. Сначала атом гелия подходил к поверхности фуллерена, а потом существовал как бы внутри и снаружи. Точнее получалась своего рода "перетекание" атома внутрь молекулы без каких либо химических связей и т.п..
квантовое запутывание
Еще пример с атомом гелия. Если у атома гелия оторвать 1 электрон, то второму оставшемуся электрону останется вращаться либо по либо против часовой стрелке. Если снять интерференционную картину в этот момент, то можно наблюдать, что атом как бы разделился и у одного электрон "бегает" по часовой стрелке, а у другого против. Хотя вещество, то остается одно.
Подобный феномен зафиксирован и у молекул (даже у ДНК).

По поводу фуллеренов еще добавлю. Это соединение все же было предсказано квантовой химией заранее. По расчетам должна была существовать стабильная форма соединения С60. Однако впоследствии оказалось, что стабильными являются и формы с количеством атомов углерода от 70 до 200 (на сегодняшний день) просто 60-ки встречаются наиболее часто.
-------------------
Аргон при температуре ниже 40 К довольно хорошо реагирует с водородом образуя гидрид. Но при более высокой температуре молекула диссоциирует обратно на водород и аргон.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Книги по химии
PostPosted: 19 May 2013 22:10 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 19 May 2013 22:08
Posts: 3
Простите, не подскажете учебник по квантовой химии, при условии что я восьмиклассница и математику знаю на уровне 8 класса?)


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Книги по химии
PostPosted: 19 May 2013 22:31 
Online
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62195
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Ая Эн wrote:
Простите, не подскажете учебник по квантовой химии, при условии что я восьмиклассница и математику знаю на уровне 8 класса?)

Господи, зачем она вам в школе? Подавляющему большинство химиков квантовая химия не нужна до самой пенсии (выучил - сдал - забыл).

Для общего развития достаточно того объема, который изложен в школьных учебниках и в учебниках для поступающих. Если вы попытаетесь выучить квантовую химию глубже - это будет тупая и бессмысленная зубрежка.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Книги по химии
PostPosted: 19 May 2013 23:33 
Offline
Участник
Участник

Joined: 07 Jan 2013 23:07
Posts: 134
Простите, но для меня важно: вам ДЕЙСТВИТЕЛЬНО интересна квантовая химия?


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Книги по химии
PostPosted: 19 May 2013 23:52 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 19 May 2013 22:08
Posts: 3
Нет. Но мне бы хотелось сдать экзамен. Т.к учебники написанны самим преподователем и представляют собой отрывки из других книг, читать их невозможно.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Книги по химии
PostPosted: 20 May 2013 00:02 
Online
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62195
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Например, посмотрите:
А.Т. Пилипенко, В.Я. Починок, И.П. Середа, Ф.Д. Шевченко Справочник по элементарной химии viewtopic.php?p=1166#p1166
Глава - Строение атома и Периодический закон Менделеева.

Терминология учебника частично устарела, зато он написан просто и без лишних "наворотов"

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Книги по химии
PostPosted: 20 May 2013 00:25 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 19 May 2013 22:08
Posts: 3
Мне бы теорию Бора и пси-функцию еще...


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Книги по химии
PostPosted: 20 May 2013 02:27 
Online
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62195
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Модель атома по Резерфорду и модель атома по Бору есть в упомянутой мной книге (отдельным параграфом).

Насчет пси-функции и уравнения Шредингера - мой боже: это дифференциальное уравнение второго порядка с частными производными. Общий вид уравнения Шредингера для атома водорода химики проходят в университетах, но не его решение: его сможет решить далеко не каждый математик. Неужели их теперь учат в школе?

Например, это частично есть в книге:
Г.И. Новиков Основы общей химии (1988) viewtopic.php?p=43590#p43590

но математический аппарат явно выходит за пределы школьного.

Все, что вам нужно знать про пси-функцию:
Вероятность нахождения электрона в данной точке пространства возле ядра пропорциональна квадрату пси-функции.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Книги по химии
PostPosted: 20 May 2013 03:10 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12792
Location: г. Волгоград
Ая Эн wrote:
Простите, не подскажете учебник по квантовой химии, при условии что я восьмиклассница и математику знаю на уровне 8 класса?)

Сочувствую, но с математической базой 8-го класса квантовую механику атомов и молекул (чем собственно и является квантовая химия) осилить невозможно.
Действовать можно только эмпирически:
Vladimir wrote:
Например, посмотрите:
А.Т. Пилипенко, В.Я. Починок, И.П. Середа, Ф.Д. Шевченко Справочник по элементарной химии viewtopic.php?p=1166#p1166
Глава - Строение атома и Периодический закон Менделеева.

Терминология учебника частично устарела, зато он написан просто и без лишних "наворотов"

Ая Эн wrote:
Нет. Но мне бы хотелось сдать экзамен. Т.к учебники написанны самим преподователем и представляют собой отрывки из других книг, читать их невозможно.

А что же это за школа такая? Это мегакруто даже для физика-олимпиадника. И странно как-то выглядит программа: КвантЫ штурмуем на уровне вуза, а математической базы никакой. Странно неужели это учтено в учебном плане?
Vladimir wrote:
Насчет пси-функции и уравнения Шредингера - мой боже: это дифференциальное уравнение второго порядка с частными производными. Общий вид уравнения Шредингера для атома водорода химики проходят в университетах, но не его решение: его сможет решить далеко не каждый математик.

А смысл его выводить, если оно аналитически решается, только для атома водорода и дело не только в нехватке чернил во всей Вселенной.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Ваше отношение к квантовой химии
PostPosted: 20 May 2013 20:26 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 24 Nov 2009 12:17
Posts: 10420
Location: Новосибирск
В Сети есть книга Введение в квантовую химию(82)Нагакура С.и др.

_________________
- Не люблю тех, которые вслух произносят один тост, а про себя думают другой.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Страсти вокруг Нобелевских премий
PostPosted: 10 Oct 2013 09:51 
Offline
Участник
Участник

Joined: 05 Sep 2011 18:01
Posts: 103
Location: сибирь
Vladimir wrote:
Можно и нужно уважать труд людей разных профессий: от уборщицы до астронавта. Только при чем здесь премия по химии? Квантовая химия - фактически раздел прикладной математики, с химией ее объединяет разве что схожесть названий.

Чтобы написать экспериментальную статью по химии, нужно месяца три стахановской работы (это если все отлажено и все получается - в противном случае можно промучится и три года). У нас был квантовик, который по 11 статей в год строчил. Ценность этих статей нетрудно себе представить.
viewtopic.php?p=88706#p88706

Квантовая химия - своеобразный способ изучения строения и свойств вещества. В том же синтезе польза от нее весьма заметна.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Страсти вокруг Нобелевских премий
PostPosted: 10 Oct 2013 12:04 
Online
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62195
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Едва ли заметна: квантЫ в лучшем случае дают возможность объяснить результаты post factum, но их прогностическая ценность близка к нулю.

Поэтому я бы сказал не "способ изучения", а способ интерпретации полученных результатов.

Кто такой типичный квантовик? Это человек, который что-то считает, используя взломанные программы с закрытым кодом - т.е. алгоритм и допуски расчетов неизвестны по определению. Но даже если бы код был открытым, большинство из них не понимают в программировании - разве что старшее поколение (Фортран, Паскаль и т.п. памятники истории).
_______________________

Какой бы не была квантовая химия, сути вопроса это не меняет: квантовая химия - не химия, а раздел математики.

Математик может построить модель, скажем, зависимости биомассы кроликов от урожая капусты на соседнем поле, но от этого он не станет зоологом.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Страсти вокруг Нобелевских премий
PostPosted: 10 Oct 2013 13:43 
Offline
Участник
Участник

Joined: 19 May 2011 23:46
Posts: 228
Location: Беларусь
Харди — Вайнберга закон, закон популяционной генетики, устанавливающий соотношение между частотами генов и генотипов в популяции со свободным скрещиванием. Сформулирован в 1908 независимо английским математиком Г. Харди и немецким врачом В. Вайнбергом.

Они не стали биологами, но закон раздел популяционной генетики, а не математики.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Страсти вокруг Нобелевских премий
PostPosted: 10 Oct 2013 14:39 
Offline
Начинающий
Начинающий
User avatar

Joined: 06 Dec 2011 08:50
Posts: 59
Vladimir wrote:
Но даже если бы код был открытым, большинство из них не понимают в программировании - разве что старшее поколение (Фортран, Паскаль и т.п. памятники истории).
.


Во-первых с фортраном Вы явно промахнулись - он живее всех живых. У этого языка просто своя ниша - научные вычисления. Он до сих пор поддерживается, у него разрабатываются новые спецификации и постоянно выходят новые версии компиляторов. Тот же интел делает два компилятора, заточенные под свои процессоры - сишный и фортрановский, он также входит в комплект GNU-тых компиляторов. Так что сравнивать его с паскалем не стоит.
Насчёт открытого кода. Тот же gamess вполне себе открытый. Правда я очень сильно сомневаюсь что хотя бы 1 процент тех, кто занимается квантовохимическими расчётами по этой программе, в этот исходный код заглядывает.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Страсти вокруг Нобелевских премий
PostPosted: 10 Oct 2013 15:04 
Online
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62195
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Enshtein wrote:
Харди — Вайнберга закон, закон популяционной генетики, устанавливающий соотношение между частотами генов и генотипов в популяции со свободным скрещиванием. Сформулирован в 1908 независимо английским математиком Г. Харди и немецким врачом В. Вайнбергом.

Они не стали биологами, но закон раздел популяционной генетики, а не математики.

Вы не забыли о теме обсуждения: корректно ли присуждать нобелевскую премию в области химии за работы в области квантовой химии?

Если математик сформулировал биологический закон - он сделал достижение в области биологии (не став, правда, при этом биологом).

Если математик выполнил работы в области одного из разделов прикладной математики (квантовой химии) - речь может идти о наградах в области математики, но не в области химии. Вот если квантовик наденет халат, пойдет в лабу и сделает там что-то существенное - тогда другое дело.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Страсти вокруг Нобелевских премий
PostPosted: 10 Oct 2013 15:36 
Offline
Участник
Участник

Joined: 05 Sep 2011 18:01
Posts: 103
Location: сибирь
Используя взломанные программы вы не сможете опубликовать результаты. Кроме того, квантово-химические методы очень неплохо считают спектры (ЭСП, ИК, ЯМР) и уже в этом смысле весьма полезны в работе. Отнесение квантовиков к химикам или математикам не имеет значения, но нужно признать ценность квантово-химических методов.


Top
 Profile E-mail  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 174 posts ]  Go to page Previous  1 ... 4, 5, 6, 7, 8, 9  Next

All times are UTC [ DST ]


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 11 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  

[Сообщить об ошибке, испорченном вложении, битой ссылке]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group