Грихан - Наука и Жыжызнь (grihanm) wrote,
Грихан - Наука и Жыжызнь
grihanm

Category:

Про размазню и градацию невинности

Когда поняли, что атомы состоят из отрицательных электронов и положительных ядер, сначала думали что они похожи на кекс с изюмом. Когда кекс с изюмом опровергся, стали думать что это как планета со спутниками. На самом же деле, электроны никакие не изюминки и не спутники, а некая хрень, которая размазана по определённому уровню энергии (орбиталю). Орбитали могут выглядеть вот так, именно в таких объёмах находятся размазанные электроны (там где они есть) - максимум по два на каждый орбиталь:

1

Когда два или больше атомов связываются между собой, чтобы дать молекулу - их орбитальки сливаются, порождая молекулярные обритали, которые могут быть похожи на сиськи и секс-игрушки вообщё чёрти каких форм. Особенно изощрённые формы наблюдаются в молекулах с переходными металлами, таких как, например, тут снизу в двух соединениях урана справа и по центру (орбиталей с электронами у этих молекул гораздо больше - тут показаны только три в сравнении с подобными у ацетилена, который слева) [1]:



Это всё математические модели, конечно, полученные через приближённое решение уравнения имени чувака с котом в ящике. Красный и синий цвета обозначают ещё одну математическую хрень (отрицательную и положительную функции), которая сейчас не важна. Важно то, что электроны будут размазаны повсюду, где им позволит это пресловутое уравнение. Именно эта размазанность держит атомы вместе в молекулах.

Из орбитальных форм кроме эстетического удовольствия можно получить и много разной полезной информации: предсказывать механизм распада молекулы, её реактивность, некоторые физические свойства итд.

Eсли оторвать у молекулы электрон (окислить) или накинуть дополнительный (восстановить) - свойства молекулы изменятся: она может развалиться, приобрести активность, обрести или потерять магнетизм. Если в результате всего этого получится органическая молекула с неспаренным электроном - она называется радикал. Я про кое-какие радикалы писал недавно - там снизу кстати тоже картинки орбиталек есть красивые.

А теперь, как говорил птица Додо, начинается путаница. Я недаром отметил курсивом слово "органическая". Помимо органических молекул есть ещё и неорганические - в частности такие, в которых есть переходные металлы. Такими молекулами занимается неорганическая химия. И эта неорганическая химия слово "радикал" не признаёт. Дело в том, что в переходных металлах сплошь и рядом существуют совершенно стабильные молекулы с неспаренными электронами, которые называются "парамагнитными комплексами" (которые органик мог бы назвать металл-центрированными радикалами). Это всё логично до того момента, пока неспаренные электроны размазанны непосредственно вокруг металла, если же электрон по какой-то причине с металла перемещается на органическую группу (лиганд), которая к этому металлу привязана  - путаница становится ещё больше.

Органик такую молекулу назвал бы просто - органический радикал, с металлсодержащим (неорганическим) заместителем. Но тупые неорганики ни в какую не готовы принять такую терминологию, и вместо этого придумали свою с блекджеком и шлюхами. Они используют (о боже!) слово "невинность" ("innocence"). Лиганд, который электрон из металла не вытягивает - называется "невинный" лиганд, если же ему это удаётся - он получает название "non-innocent" (виновный? грешный?). Это в какой-то мере удобно, потому что он может быть отчасти "виновным" (половину или другю часть электрона на себя перетянуть). Эти извращенцы определили даже такое понятие как "мера невинности".

Я это всё к тому, что моя задача на докторате была создать металл центрированные радикалы и металл замещённые радикалы с кремнием (парамагнитные комплексы с кремнёвыми лигандами разной невинности) и посмотреть что они из себя представляют и что полезного можно из них сделать. Получилось много всего интересного, в том числе красивейшие картинки орбиталек с неспаренным электроном. Скоро покажу.

[1] J. T. Lyon, H.-S. Hu, L. Andrews, J. Li PNAS 2007 104 (48) 18919.
Tags: Химия
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 15 comments