Creo que le interesará leer mis trabajos sobre el enlace de tres electrones en benceno. El enlace aromático es un enlace de tres electrones en sistemas cíclicos planos con una interacción específica de electrones a través del ciclo.
Usando el concepto de enlace de tres electrones, uno puede representar la estructura electrónica real del benceno, explicar la especificidad del enlace aromático y calcular la energía de deslocalización. Se demostró que la relación funcional y = a + b / x + c / x ^ 2 describe completamente la dependencia de la energía y la multiplicidad del enlace químico en la distancia del enlace (multiplicidad = f (L) y Е = f (L), donde la multiplicidad es multiplicidad de enlace, L – longitud de enlace en Å, Е – energía de enlace en kj / mol, CN, CO, CS, NN, NO, OO, CP). Usando estas dependencias es posible calcular la energía química unida por diferentes distancias de enlace o diferentes multiplicidades de enlaces químicos, lo que hace posible calcular la energía de deslocalización de la molécula de benceno.
La existencia de grandes monociclos aromáticos se ha demostrado imposible debido a la interacción de enlaces de tres electrones a través del ciclo a distancias entre los enlaces (a través del ciclo) mayores de 3.5 Å debido a la falta de interacción de energía (la longitud de los enlaces químicos está en el rango de distancias 0.74 Å – 3.5 Å).
- Estoy obteniendo 1 nota en física fiitjee aits main. ¿Debería rendirme?
- Cómo escribir la fórmula estructural de un compuesto si solo se da su nombre común
- Armas químicas: ¿Cómo funciona el gas mostaza?
- En reacciones de luz, ¿cuáles son los reactivos y productos?
- ¿Cómo se sintetiza el etanol con bromuro de etil magnesio?
Nada prohíbe dar una definición de la multiplicidad de enlace: la multiplicidad de enlace es la energía de enlace expresada en unidades adimensionales.
La regla de Hückel (4n + 2) para sistemas aromáticos se puede escribir en una forma diferente, en la forma de 2n donde n – número no apareado. Entonces, tenemos: 2, 6, 10, 14, 18, etc. Esto también es cierto para las capas de electrones en los átomos y los sistemas aromáticos. El principio de la interacción de fermiones siempre uno, en todas partes.
La mecánica cuántica define qué es ese enlace químico. Sin mecánica cuántica es imposible. Conceptos clásicos para explicar qué es imposible el enlace químico (y esto a pesar de la existencia de cuatro interacciones fundamentales: la electromagnética (más importante para la química), fuerte, débil, gravedad). Es obvio que cuando la formación de enlaces químicos los efectos cuánticos son importantes. Es decir, formar un enlace químico no es suficiente para tener dos átomos específicos con electrones no apareados y las cuatro interacciones fundamentales, pero aún necesita estos dos átomos colocados a una cierta distancia donde los efectos cuánticos “ayudan” a formar un enlace químico. Sin efectos cuánticos, estas líneas de base (átomos e interacciones fundamentales) no son suficientes para formar un enlace químico. Es obvio que cuando se forman los enlaces químicos, es importante no solo las propiedades de los átomos y las interacciones fundamentales, sino también la estructura del espacio-tiempo a distancias de varios angstroms (enlace químico a escala). Los efectos cuánticos del espacio-tiempo comienzan a afectar la interacción de los átomos (la casa comienza a afectar la interacción entre los residentes), sin ella, es imposible explicar la formación de un enlace químico.
La razón de la formación del enlace químico aún no está clara, de hecho, no hay justificación física, como lo fue en el momento de Bohr, ya que la formación de un enlace químico no se deriva de las cuatro interacciones fundamentales. Imagínense, un enlace químico “no entiende” que no se puede explicar normalmente y en silencio existe :). Una explicación completa del enlace químico solo puede ser proporcionada por la mecánica cuántica (en el futuro), los enfoques clásicos simplemente no funcionan.
Para comprender esto, es necesario no olvidar lo que hizo L. Pauling (L. Pauling, “La naturaleza del enlace químico”, y el trabajo de L. Pauling: Chem. Rev. 5, 173 (1928)), a saber Pauling analizó la interacción del átomo de hidrógeno y el protón en todo el rango de longitudes (admitió que el átomo de hidrógeno y H + en el enfoque se conservan y mostró que el enlace no se forma en este caso (ya que no hay interacción de intercambio) o resonancia de Pauling)). Solo uno de los hechos antes mencionados en realidad destruye el enfoque clásico (atracción y repulsión de Coulomb) para explicar el enlace químico. Inevitablemente se deduce que el enlace químico es un efecto mecánico cuántico y no otro.
Imagine un sistema con dos protones y un electrón, pero si se trata como un átomo de hidrógeno y un protón, entonces el enlace no puede formarse en todo el rango de longitudes. Pero, como demostró Burrau, el enlace en H2 + se forma (si consideramos el sistema como dos protones y un electrón), y nadie lo duda particularmente, ya que H2 + existe. Destaco especialmente que solo hay un electrón (no hay repulsión interelectrónica, etc.).
Después de este hecho, las discusiones adicionales no pueden continuar, no tienen sentido (especialmente para aplicar esto a la explicación del enlace de dos electrones o aromático, este es un nivel de complejidad ligeramente diferente). Sin embargo, debe tenerse en cuenta que la mecánica cuántica introdujo el concepto de “interacción de intercambio”, que no tenía justificación física (ya que no se alteran las interacciones fundamentales en el intercambio de electrones, pero debería, si se forma un enlace), explicar el enlace químico (más exactamente, enlace químico “disfrazado” en el efecto mecánico cuántico de la “interacción de intercambio”), confirmando que el enlace químico es de hecho un efecto mecánico cuántico.
La ciencia del enlace químico es solo al comienzo de su viaje, y corresponde a los estudiantes de hoy hacer la contribución más significativa a la teoría del enlace químico. Y esto conducirá a cambios fundamentales en la comprensión de la química y la física.
Sobre la base de los conceptos modernos de la mecánica cuántica, el enlace químico no puede explicarse, se necesitan supuestos fundamentales en la mecánica cuántica en sí …
En el trabajo “ESTRUCTURA DE LA MOLÉCULA DE BENCENO SOBRE LA BASE DEL BONO DE TRES ELECTRONES”, lo fundamental es la afirmación de que el enlace de tres electrones puede considerarse como un fermión (en el caso más general, que cualquier objeto complejo con la mitad El giro integral es un fermión (imita a un fermión), y cada objeto complejo con un giro completo es un bosón (simula el bosón).
En física, esta afirmación en el caso general (para fermiones y bosones compuestos) fue explicada por Pauli utilizando la teoría cuántica de campos y la teoría de la relatividad.
Esto se afirma en el libro:
R. Feynman, R. Leighton, M. Sands “Feynman conferencias sobre física”.
Volumen 8, Mecánica cuántica (1).
Capítulo 2, Partículas idénticas.
Párrafo 1, Bose-partículas y Fermi-partículas.
Página 34 (traducción al ruso, 1966).
Dado que el acoplamiento de tres electrones es un fermión (Pauli ha demostrado), entonces, siguiendo la lógica de la química, se explica la estructura del benceno, la aromaticidad, la estructura de los compuestos orgánicos e inorgánicos. La química orgánica y la química en su conjunto son ciencias autosuficientes y su lógica es perfecta y perfecta. Por lo tanto, fue un error “reducir” la química a la física.
En la transición de los átomos aislados a la molécula hay un salto cualitativo y obtenemos una forma virtualmente nueva de materia (química), que ya no se reduce a una simple mecánica de los movimientos de electrones y núcleos atómicos (es decir, a física). Pero las leyes de la física y la mecánica cuántica son inquebrantables, no pueden ser violadas. Por lo tanto, en este momento, el enlace químico es un “acto de creación divina” que, por desgracia, no es reducible a la física. No hay duda de que desde el punto de vista físico será posible describir, a tiempo, y esto llevará a la ciencia (física y química) a un nivel completamente nuevo. Pero ahora la razón de la formación de un enlace químico solo puede explicarse desde el punto de vista químico (de hecho, por conveniencia química). Si consideramos el tema desde el punto de vista de la física (4 interacciones fundamentales, movimientos de electrones y núcleos), entonces, la pregunta está abierta …
El principio de exclusión de Pauli y el enlace químico.
El principio de exclusión de Pauli: este es el principio fundamental de la mecánica cuántica, que afirma que dos o más fermiones idénticos (partículas con giro semi-integral) no pueden estar simultáneamente en el mismo estado cuántico. Wolfgang Pauli, un físico teórico suizo, formuló este principio en 1925 [1]. En química, el principio de exclusión de Pauli a menudo se considera una prohibición de la existencia de enlaces de tres electrones con una multiplicidad de 1.5, pero se puede demostrar que el principio de exclusión de Pauli no prohíbe la existencia de enlaces de tres electrones. Para hacer esto, analice el principio de exclusión de Pauli con más detalle.
Según el principio de exclusión de Pauli en un sistema que consiste en fermiones idénticos, dos (o más) partículas no pueden estar en los mismos estados [2]. Las fórmulas correspondientes de las funciones de onda y el determinante se dan en la referencia (esta es una consideración estándar del sistema de fermiones), pero concentraremos nuestra atención en la derivación: “… Por supuesto, en esta formulación, el principio de exclusión de Pauli puede solo se aplica a sistemas de partículas que interactúan débilmente, cuando se puede hablar (al menos aproximadamente sobre los estados de partículas individuales) “[2]. Es decir, el principio de exclusión de Pauli solo se puede aplicar a partículas que interactúan débilmente, cuando se puede hablar sobre los estados de las partículas individuales.
Pero si recordamos que cualquier enlace químico clásico se forma entre dos núcleos (esta es una diferencia fundamental de los orbitales atómicos), que de alguna manera “atraen” los electrones uno sobre otro, es lógico suponer que en la formación de un enlace químico, los electrones ya no pueden considerarse como partículas que interactúan débilmente. Esta suposición es confirmada por la noción introducida anteriormente de un enlace químico como una partícula semi-virtual separada (el componente natural de las “partes” de la partícula no puede interactuar débilmente).
Las representaciones del enlace químico que figuran en el capítulo “El principio de la incertidumbre de Heisenberg y el enlace químico” rechazan categóricamente las afirmaciones sobre el enlace químico como un sistema de electrones que interactúan débilmente. Por el contrario, de la descripción anterior se deduce que en el enlace químico, los electrones “pierden” su individualidad y “ocupan” todo el enlace químico, es decir, los electrones en el enlace químico “interactúan lo más posible”, lo que indica directamente la inaplicabilidad del principio de exclusión de Pauli al enlace químico. Además, la incertidumbre mecánico-cuántica en el momento y las coordenadas, de hecho, indica estrictamente que en el enlace químico, los electrones son un sistema de partículas que interactúan “al máximo”, y todo el enlace químico es una partícula separada en la que no hay lugar para la noción de un electrón “individual”, su velocidad, coordenada, energía, etc., descripción. Esto no es fundamentalmente cierto. El enlace químico es una partícula separada, llamada “partícula semi-virtual”, es una partícula compuesta que consiste en electrones individuales (que interactúan fuertemente), y se ubica espacialmente entre los núcleos.
Por lo tanto, la introducción de un enlace de tres electrones con una multiplicidad de 1.5 se justifica desde el punto de vista químico (simplemente explica la estructura de la molécula de benceno, la aromaticidad, la estructura de las sustancias orgánicas e inorgánicas, etc.) es confirmada por el El principio de exclusión de Pauli y el supuesto lógico de un enlace químico como sistema de partículas que interactúan fuertemente (en realidad una partícula semi-virtual separada), y como consecuencia la inaplicabilidad del principio de exclusión de Pauli a un enlace químico.
1. Pauli W. Uber den Zusammenhang des Abschlusses der Elektronengruppen in Atom mit der Komplexstruktur der Spektren, – Z. Phys., 1925, 31, 765-783.
2. AS Davydov. Mecánica cuántica. Segunda edicion. Editorial “Ciencia”. Moscú, 1973, p. 334.
Principio de incertidumbre de Heisenberg y enlace químico.
Para un análisis más detallado, consideremos la longitud de onda de Compton de un electrón
λc.е. = h / (m * c) = 2.4263 * 10 ^ (- 12) m
La longitud de onda de Compton de un electrón es equivalente a la longitud de onda de un fotón cuya energía es igual a la energía en reposo del electrón en sí (la conclusión estándar se da a continuación):
λ = h / (m * v), E = h * γ, E = me * c ^ 2, c = γ * λ, γ = c / λ
E = h * γ, E = h * (c / λ) = me * c ^ 2, λc.е. = h / (m * c)
donde λ es la longitud de onda de Louis de Broglie, me es la masa del electrón, c, γ es la velocidad y la frecuencia de la luz, y h es la constante de Planck.
Es más interesante considerar lo que le sucede a un electrón en una región con dimensiones lineales más pequeñas que la longitud de onda de Compton de un electrón. Según la incertidumbre de Heisenberg en esta área, tenemos una incertidumbre mecánica cuántica en el momento de al menos m * c y una incertidumbre mecánica cuántica en la energía de al menos me * c ^ 2:
Δp ≥ mе * c y ΔE ≥ me * c ^ 2
que es suficiente para la producción de pares virtuales electrón-positrón. Por lo tanto, en dicha región, el electrón ya no puede considerarse como un “objeto puntual”, ya que (un electrón) pasa parte de su tiempo en el estado “electrón + par (positrón + electrón)”. Como resultado de lo anterior, un electrón a distancias más pequeñas que la longitud de Compton es un sistema con un número infinito de grados de libertad y su interacción debe describirse dentro del marco de la teoría cuántica de campos. Lo más importante, la transición al estado intermedio “electrón + par (positrón + electrón)” llevada a cabo por tiempo ~ λc.е. / c
Δt = λc.е. / c = 2.4263 * 10 ^ (- 12) / (3 * 10 ^ 8) = 8.1 * 10 ^ (- 20) s
Ahora intentaremos utilizar todo lo mencionado anteriormente para describir el enlace químico utilizando la teoría de la relatividad de Einstein y el principio de incertidumbre de Heisenberg. Para hacer esto, hagamos una suposición: supongamos que la longitud de onda de un electrón en una órbita de Bohr (el átomo de hidrógeno) es la misma longitud de onda de Compton de un electrón, pero en otro marco de referencia, y como resultado hay un 137- longitud de onda de Compton veces mayor (debido a los efectos de la teoría de la relatividad):
λc.е. = h / (m * c) = 2.4263 * 10 ^ (- 12) m
λb. = h / (m * v) = 2 * π * R = 3.31 * 10 ^ (- 10) m
λb. / λc.е. = 137
donde R = 0.527 Å, el radio de Bohr.
Dado que la longitud de onda de De Broglie en un átomo de hidrógeno (según Bohr) es 137 veces más grande que la longitud de onda de Compton de un electrón, es bastante lógico suponer que las interacciones de energía serán 137 veces más débiles (cuanto más larga sea la longitud de onda del fotón, menor será la frecuencia y, por lo tanto, la energía). Notamos que 1 / 137.036 es una constante de estructura fina, la constante física fundamental que caracteriza la fuerza de la interacción electromagnética fue introducida en la ciencia en 1916 años por el físico alemán Arnold Sommerfeld como una medida de correcciones relativistas al describir espectros atómicos dentro del marco de la modelo del átomo de N. Bohr.
Para describir el enlace químico, utilizamos el principio de incertidumbre de Heisenberg:
Δx * Δp ≥ ћ / 2
Dado el debilitamiento de la interacción energética 137 veces, el principio de incertidumbre de Heisenberg se puede escribir de la siguiente manera:
Δx * Δp ≥ (ћ * 137) / 2
Según la última ecuación, la incertidumbre mecánica cuántica en el momento de un electrón en un enlace químico debe ser al menos me * c, y la incertidumbre mecánica cuántica en la energía no es menor que me * c ^ 2, que también debería ser suficiente para la producción de pares virtuales electrón-positrón. Por lo tanto, en el campo de los enlaces químicos, en este caso, un electrón no puede considerarse como un “objeto puntual”, ya que (un electrón) pasará parte de su tiempo en el estado “electrón + par (positrón + electrón) “y, por lo tanto, su interacción debería describirse en el marco de la teoría cuántica de campos.
Este enfoque permite explicar cómo, en el caso de los enlaces químicos de muchos electrones (dos electrones, tres electrones, etc.), se supera la repulsión entre electrones: dado que el enlace químico es en realidad una “masa hirviendo” de electrones y positrones, los positrones virtuales “ayudan” a superar la repulsión entre electrones. Este enfoque supone que el enlace químico es, de hecho, una bolsa espacial cerrada (un pozo potencial en el sentido de la energía), en la que se produce “ebullición” de electrones reales y también positrones y electrones virtuales, y el “volumen” de esta bolsa potencial es en realidad un “volumen” de enlace químico y también la medida espacial de la incertidumbre mecánico-cuántica en la posición del electrón.
Hablando estrictamente, con tal consideración, el electrón ya no tiene una cierta energía, momento, coordenadas y ya no es una “partícula puntual”, sino que en realidad toma el “volumen completo” de enlaces químicos. Se puede argumentar que en el enlace químico un solo electrón se despersonaliza y pierde su individualidad, de hecho no existe, pero hay una “masa hirviendo” de electrones reales y positrones virtuales y electrones que fluctúan cambiando entre sí. Es decir, el enlace químico es en realidad una partícula separada, como ya se mencionó, una partícula semi-virtual. Además, este enfoque puede extenderse a la estructura de partículas elementales como un electrón o un positrón: una partícula elemental en esta consideración es un vacío fluctuante cerrado en una bolsa espacial determinada, que es un pozo potencial para estas fluctuaciones.
Vale la pena señalar especialmente que, en esta consideración, los electrones son partículas que interactúan fuertemente y, por lo tanto, el principio de Pauli no es aplicable al enlace químico (para más detalles, consulte la sección “El principio de Pauli y el enlace químico”) y no prohíbe el existencia de los mismos enlaces de tres electrones con una multiplicidad de 1.5.
Lo anterior es fácil de demostrar con el ejemplo de un enlace químico de 1 Å de longitud. Luego, la longitud de onda de Broglie se escribe en la forma (la longitud del enlace químico es L = 2 * Δx):
λ = 2 * π * Δx
y el índice de incertidumbre de Heisenberg toma la forma:
Δx * Δp ≥ (ћ * 137 * 2 * π) / 2
de donde obtenemos:
L * Δp ≥ ћ * 137 * 2 * π
donde L es la longitud del enlace químico, y Δp es la incertidumbre mecánica cuántica del momento de cada electrón en un enlace químico dado.
De ahí, obtenemos una fórmula para determinar la incertidumbre del momento en un enlace químico:
Δp ≥ (ћ * 137 * 2 * π) / L
Una vez realizados los cálculos necesarios para una longitud de 1 Å, obtenemos:
Δp ≥ (ћ * 137 * 2 * π) / 10 ^ (-10)
Δp ≥ 9.078 * 10 ^ (-22) kg * m / s
Es decir, la incertidumbre en el pulso es mayor que yo * c
(me * c = 2.73 * 10 ^ (-22) kg * m / s)
(está claro que la incertidumbre de la velocidad del electrón será mayor que la velocidad de la luz), lo que debería basarse en nuestras suposiciones.
Consulte las páginas 88-104 Review (135 páginas, versión completa). Benceno sobre la base del enlace de tres electrones. (El principio de exclusión de Pauli, el principio de incertidumbre de Heisenberg y el enlace químico). http://vixra.org/pdf/1710.0326v3…
El presente trabajo muestra:
1. Se muestra que la suposición principal del método de los orbitales moleculares (a saber, que el orbital molecular puede representarse como una combinación lineal de orbitales atómicos superpuestos) entra en una contradicción insuperable con el principio de superposición cuántica. También se muestra que la descripción de un sistema cuántico que consta de varias partes (adoptadas en mecánica cuántica) en realidad prohíbe adscribir en el método VB a los miembros de las estructuras canónicas correspondientes a la ecuación (págs. 105-117).
2. El presente trabajo muestra la inaplicabilidad del principio de Pauli al enlace químico (págs. 103-105).
3. Usando la teoría de la relatividad, se muestra que cuando los electrones se mueven, el campo en la molécula no puede ser un campo conservador por definición (págs. 90-92). (Cuando se describe el comportamiento de los electrones en los átomos o moléculas, a menudo se supone que el movimiento está en un campo conservador).
4. Es decir, de hecho, en este documento se muestra que los conceptos modernos del enlace químico no pueden considerarse estrictamente teóricos, sino más bien cualitativos con cálculos cuantitativos empíricos.
5. Además, se propone un nuevo modelo teórico del enlace químico sobre el principio de incertidumbre de Heisenberg (págs. 92-103) y se introduce en la química un enlace de tres electrones con una multiplicidad de 1.5, sobre la base de lo cual es fácil para explicar la estructura de la molécula de benceno y muchas sustancias orgánicas e inorgánicas (págs. 6-36, 53-72).
Además, en opinión de los autores, el desarrollo de la teoría del enlace de tres electrones y el enlace químico de Heisenberg conducirá no solo al cálculo cuantitativo del enlace químico (completo) sino también a la aplicación de estos cálculos a la síntesis de sustancias (uso en el laboratorio) y la predicción de la actividad biológica de los productos químicos. Significa que será posible calcular fácilmente las propiedades básicas de una molécula (sustancia) mediante la fórmula estructural, y la precisión debe ser tal que la síntesis de sustancias no sea necesaria. Del mismo modo, con la actividad biológica: el desarrollo de la teoría (por ejemplo, el desarrollo de la electronegatividad en compuestos orgánicos, etc.) del enlace químico debería conducir a una comprensión más profunda de la dependencia de la actividad biológica de la estructura química, que indudablemente tendrá un efecto explosivo en la aparición de nuevas drogas (y nuevas clases) y simplifica significativamente la tarea de buscar nuevas sustancias en la estructura.
Benceno sobre la base del enlace de tres electrones:
1. Estructura de la molécula de benceno sobre la base del enlace de tres electrones.
http://vixra.org/pdf/1606.0152v1…
2. Confirmación experimental de la existencia del enlace de tres electrones y base teórica de su existencia.
http://vixra.org/pdf/1606.0151v2…
3. Un breve análisis de los enlaces químicos.
http://vixra.org/pdf/1606.0149v2…
4. Complemento a la justificación teórica de la existencia del enlace de tres electrones.
http://vixra.org/pdf/1606.0150v2…
5. Teoría del enlace de tres electrones en los cuatro trabajos con breves comentarios.
http://vixra.org/pdf/1607.0022v2…
6. REVISIÓN. Benceno sobre la base del enlace de tres electrones (93 páginas). http://vixra.org/pdf/1612.0018v5…
7. Aspectos mecánicos cuánticos de la teoría de resonancia de L. Pauling.
http://vixra.org/pdf/1702.0333v2…
8. Análisis mecánico cuántico del método MO y del método VB desde la posición de PQS.
http://vixra.org/pdf/1704.0068v1…
9. Revisión (135 páginas, versión completa). Benceno sobre la base del enlace de tres electrones. (El principio de exclusión de Pauli, el principio de incertidumbre de Heisenberg y el enlace químico). http://vixra.org/pdf/1710.0326v3…
Bezverkhniy Volodymyr viXra): http://vixra.org/author/bezverkh…
Justificación teórica del enlace de tres electrones con una multiplicidad de 1.5 que puede explicarse por la estructura de la molécula de benceno y muchos otros compuestos orgánicos e inorgánicos.
La justificación del enlace de tres electrones se da aquí:
1. pp. 4-6 http://vixra.org/pdf/1606.0151v1…
2. pp. 1-5 http://vixra.org/pdf/1606.0150v1…
Se intentó explicar el mecanismo de interacción de las partículas en un estado cuántico enredado sobre la base de un nuevo modelo del Universo Interferente.
pag. 5: http://vixra.org/pdf/1606.0150v1…
Bezverkhniy Volodymyr (viXra) http://vixra.org/author/bezverkh…
Bezverkhniy Volodymyr (Amazon):
Amazon.com: Volodymyr Bezverkhniy: Libros, Biografía, Blog, Audiolibros, Kindle
Bezverkhniy Volodymyr (Scribd): https: //www.scribd.com/user/2892…#
Estas capturas de pantalla (foto) (la mayoría con explicación) se ven en este enlace.
Bezverkhniy Volodymyr (Archive.org): https: //archive.org/details/@thr…
Atentamente Bezverhny Volodymyr Dmitrievich.
Mi ID de ORCID :font>0002-3725-5571
