Page 3 - No23

TARTALOMJEGYZÉK

A KÉMIA ELMÉLETE

16-20 VANNAK-E atomi
31-36

RÉGI TITKOK, ÚJ TÁVLATOK - A KÉMIA ELMÉLETE
Vannak-e atomi pályák molekulákban?
Gyantába zárt titkok pályák molekulákban?
Motorbenzin és légszennyezés Mayer István (1943-2020)
Váratlan újdonság az élelmezés Ismeretes, hogy a különböző
anyagok molekulákból, a
terén molekulák pedig atomokból
állnak. Minden atom egy pozitív
elektromos töltésű atommagból
és egy vagy több negatív
töltésű elektronból áll. Az
elektron töltése az elemi negatív
töltés, míg a mag töltése
pozitív, nagyságát tekintve az
elektron töltésének egészszámú
többszöröse, pontosan
21-23 van az atomban. Igy lesz a teljes A KÉMIA ELMÉLETE
annyiszorosa, ahány elektron
atom elektromosan semleges.
zt a rendkívül fontos természet-
törvényt, amely szerint az atom
Arendszáma (a Mengyelejev-féle
periódusos rendszerben elfoglalt helye) A periódusos rendszer
GYÓGYÍTÓ egyenlő az elemi töltésegységekben mért s adott sebességgel mozog egy meghatá- sek a mikrorészecskékre, amelyeknek
magtöltéssel (és az atomban lévő elekt-
MOLEKULÁK ronok számával), egy méltánytalanul rozott irányba. Ennek megfelelően a így nincs klasszikus értelemben vett
Newton-féle mechanika egyenletei, ame-
majdnem teljesen elfelejtett, Antonius
pályája. Általában arra a kérdésre nem
NÖVÉNYEKBEN: van den Broek (1870—1926) nevű hol- lyek makroszkópikus esetben azt írnák tudunk válaszolni, hogy a mikrorészecs-
land közjegyző és amatőr fizikus ismerte
ke „most hol van”, csak arra, hogy
Egynyári üröm- fel 1913-ban, nem sokkal azután, hogy Sajnos tudomásul kell milyen valószínűséggel található a tér
Rutherford felfedezte az atommagot 1 .
ebben vagy abban a részében. (Persze a
Az atomot alkotó részecskék egészen venni, hogy a részecske valahol csak van, úgyhogy a
Kőszegi Lídia másként viselkednek, mint a hétközna- mikrovilág történéseit valószínűségek összege egyet kell adjon.)
pi, megszokott (makroszkópikus) tár- nem lehet szemléletes képekkel A valószínűség eloszlását, és általában a
gyak, egészen más mechanika – az ún. leírni részecskék viselkedését egy elég furcsa
kvantummechanika – vonatkozik rájuk. matematikai konstrukció, a hullámfügg-
A XX. század húszas éveinek egyik nagy vény írja le, amely az ún. Schrödinger-
fizikai felismerése volt az, hogy az elekt- egyenletnek tesz eleget. A legegyszerűbb
ronok vagy más mikrorészecskék eseté- le, hogy hogyan – milyen erők hatására, esetben a részecske hullámfüggvényének
ben egyszerűen nincs értelme arról milyen pontokon keresztül s miként vál- négyzete 2 adja meg annak valószínűsé-
GYÓGYÍTÓ MOLEKULÁK beszélni, hogy a részecske egy adott pil- tozó sebességgel – jut el egy test az gét, hogy a részecskét az adott pont sigma5 Pi
közelében találjuk, s adott esetben ez a
lanatban a tér egyik adott pontjában van
egyik pontból a másikba, nem érvénye-
24-27 Paracetamol - Klorokin, 24 4. SZÁM, 2010. ÉVFOLYAM 2. SZÁM KÉMIAI PANORÁMA sigma1 sigma3
KÉMIAI PANORÁMA
24 7. SZÁM, 2011. ÉVFOLYAM 3. SZÁM
hidroxiklorokin - B3-Vitamin Az etilén néhány hagyományos (kanonoikus) delokalizált molekulapályája
Bella József 1-60 jo.indd 24 2020. 11. 25. 10:08
azonban egy csalóka – és sokszor a kuta- Látható, hogy a második és a negyedik másik olyan pálya-készletet használunk,
tót is tévútra vezető – látszat. Ugyanis a tag kiejti egymást, és visszakapjuk a hul- amelyek „ugyanazt a teret feszítik ki”,
pályák maguk nincsenek egyértelműen lámfüggvény eredeti kifejezését. Vagyis a vagyis az eredeti pályák kombinációiként
meghatározva: a molekulának ugyanazt betöltött egyelektronos pályák „összekeve- írhatók fel és bizonyos kiegészítő feltéte-
a sokelektronos hullámfüggvényét szám- rése” (esetünkben a ψ pálya felcserélése a leknek is eleget tesznek. 10
talan különböző pálya-készlettel is meg ψ + aφ pályára) nem változtatja meg a A szerző az atompályákkal való kapcso-
lehet adni, és a molekula tulajdonságait két- vagy többelektronos hullámfüggvényt. lat vizsgálatára a következő eljárást java-
csak a sokelektronos hullámfüggvény, és A hullámfüggvényt a φ és ψ pályák együt- solta. Határozzuk meg azt, hogy egy-egy
molekulapályának mekkora része van az
tese határozza meg, és az eredeti pályák
nem az egyes pályák határozzák meg.
Hogy miként lehetséges ugyanazt a több-
28-30 NYIKOLAJ ZELINSZKIJ 37-38 helyett különböző kombinációik is hasz- adott atom környezetében. Keressük meg
nálhatók. Ez képletesen olyan, mint pl. az,
azt a molekulapályát, amelyik az adott ato-
elektronos hullámfüggvényt többféle
Egy kiváló orosz vegyész
hogy a papír síkját egyformán jól megha-
pálya-készlettel is megadni, azt az (1)
mon a legnagyobb mértékben „lokalizáló-
Simonyi Miklós egyenlet vizsgálatával lehet egyszerűen tározza („kifeszíti”) az x és y tengely-pár dik”, illetve a következő legjobban lokali-
VÁLOGATÁS AZ ÉLET ÉS TUDOMÁNY vagy a síkban elfordított x’ és y’ tengely- zálódót, és így tovább. A számítások során
illusztrálni. A rövidség kedvéért írjunk az
ÍRÁSAIBÓL x , y , z argumentumok helyett 1-et, és pár (lásd az ábrát az előző oldalon). azt a nagyon érdekes jelenséget figyeltük
1
1
1
Kémiai újdonságok , y , z argumentumok helyett 2-őt. Hasonlóan, a hullámfüggvényt is egyér- meg, hogy minden hagyományos szerkeze-
az x
2
2
2
Akkor a hullámfüggvény tömören a
Gózon Ákos összeállítása telműen meghatározza az, milyen kombi- tűnek tekinthető molekulában pontosan
Const{φ(1)ψ(2) – φ(2)ψ(1)} alakban nációkat lehet konstruálni az adott pálya- annyi molekulapálya lokalizálható az egyes
39 írható fel. Most helyettesítsünk be a ψ készletből, azaz, hogy „milyen teret feszíte- atomokon, ahány atompályáról szoktak
nek ki”. A hullámfüggvény nem változik,
beszélni a klasszikus kvalitatív leírásokban
pálya helyére mindenütt ψ + aφ –t, ahol
ha az eredeti pályák helyett bármilyen
a egy tetszésszerinti szám. Kapjuk a
– egy a hidrogénen, öt a szénen, nitrogé-
nen, oxigénen, fluoron, kilenc a következő
INZELT GYÖRGY: Const{φ(1) [ψ(2)+aφ(2)] – φ(2) [ψ(1)+aφ(1)] } (3) sor elemeinél, stb. Ha ezeknek a moleku-
11
TERMÉSZETTUDOMÁNY HÁBORÚBAN lapályáknak vesszük az adott atomhoz tar-
kifejezést, ami a zárójelek kinyítása után a következő eredményt adja:
ÉS BÉKEIDŐBEN -- KÉMIKUSOK, tozó részét, akkor „effektív” atompályákat
kapunk, amelyek még bizonyos nagyon
TALÁLMÁNYOK, FELFEDEZÉSEK (4) hasznos matematikai tulajdonságokkal is
Const{φ(1)ψ(2)+ φ(1) aφ(2) – φ(2)ψ(1) – φ(2) aφ(1)}.
Simonyi Miklós
KÉMIAI PANORÁMA 23. SZÁM, 2020. ÉVFOLYAM 1. SZÁM 3
C-2s C-Pi C-p
Az etilén egyik szénatomjának négy „effektív“ atomi vegyértékpályája y C-sp
28 7. SZÁM, 2011. ÉVFOLYAM 3. SZÁM KÉMIAI PANORÁMA
1-60 jo.indd 28 2020. 11. 25. 10:09