Frage:
Wofür wird die natürliche Bindungsorbitaltheorie verwendet?
Richard Terrett
2012-05-07 08:30:36 UTC
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Mein Verständnis ist, dass die NBO-Methode das Molekülorbitalbild eines Moleküls in eine Sammlung paarweiser Wechselwirkungen (Bindungsorbitale) umwandelt. Dies ist offensichtlich praktisch für didaktische und Verständniszwecke, da es ein möglicherweise sehr komplexes und nicht lokales MO-Bild in überschaubare Lappen zerlegt, die den Einführungstheorien der chemischen Bindung (VB, Orbitalhybridisierung) entsprechen, die in Kursen an Gymnasien und frühen Universitäten gelehrt werden

Hat die Orbital-Theorie der natürlichen Bindung außerhalb dieser Rolle einen Nutzen?

Der 2pz (2p0) -Zustand für Wasserstoffatome ist ein wahrer stationärer Zustand und kann für immer bestehen bleiben. In der Quantenmechanik gibt es absolut keine Einschränkung, wonach das Wasserstoffatom symmetrisch sein muss. Wenn QTAIM es nicht richtig beschreiben kann, ist es das Manko der Quantenmechanik?
Drei antworten:
#1
+13
Aesin
2012-05-08 06:33:50 UTC
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Ja, zusammen mit einer Familie verwandter Methoden. Ich verstehe die dahinter stehende Mechanik ehrlich gesagt nicht ganz, aber die mit der NBO-Methode erhaltenen Orbitale können für eine Behandlung namens Natural Resonance Theory verwendet werden, die Ihnen eine Vorstellung davon gibt, welche Art von Lewis-Struktur-Resonanzkomponenten es gibt und in welcher Gewichtungen sowie Bindungsindizes und ein Maß für die Kovalenz.

Es gibt drei Artikel von Entwicklern der Technik, die sich mit Theorie, Verwendung befassen und einige weitere Beispiele. (Ich würde wahrscheinlich mit dem Verwendungspapier beginnen.)

Neben NBO gibt es auch die natürlichen Atomic -Orbitale, die häufig zusammengefasst werden, weil sie auch von berechnet werden das NBO-Programm und die Analyse der natürlichen Population, für die Sie die natürlichen Atomorbitale verwenden können. Diese geben Ihnen eine Vorstellung davon, welche Art von Atomorbitalcharakter zu Ihren Molekülorbitalen beiträgt, sowie von Atomladungen und Nettospins.

#2
+9
Jiahao Chen
2012-05-11 03:26:40 UTC
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Die gesamte Prämisse der NBO-Theorie besteht darin, kanonische Molekülorbitale in Orbitale mit maximaler chemischer Bedeutung in dem in den NBO-Veröffentlichungen definierten Sinne zu drehen. Mir ist kein Zweck von NBOs und ihre entsprechenden natürlichen Belastungen bekannt, die nicht interpretiert werden können.

#3
+5
Eric Brown
2013-05-04 23:51:30 UTC
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(Fairness in der Berichterstattung: Ich bin eine hartgesottene Quantentheorie der Atome in Molekülpartisanen)

NBO ist einer von vielen Versuchen, Rotationen zwischen Molekülorbitalen anzuwenden, von denen sich jedes über das gesamte Gebiet ausbreiten kann Molekül (dh die Wellenfunktion), so dass sie lokalisierten Atomorbitalen oder "hybriden Atomorbitalen" maximal ähneln. Dann kann man vielleicht über "Teile" einer Gesamtzustandswellenfunktion sprechen und Verbindungen zu den historischen Beschreibungen der Bindung herstellen.

Aber der gesamte Prozess der Lokalisierung / Transformation von Wellenfunktionen ist rätselhaft, weil es lässt das Beobachtbare - die Elektronendichte - so, wie es war, zumindest sollte es so sein.

Ich glaube, dass seine Motivation gut gemeint ist. Schrödinger selbst warnte jedoch nachdrücklich vor Versuchen, die Wellenfunktion direkt zu analysieren. Was macht man beispielsweise mit einer lokalisierten Wellenfunktion, die reale und imaginäre Komponenten hat, da die Wellenfunktion komplex sein kann? Warum nicht einfach die Elektronendichte (die real und beobachtbar ist) direkt analysieren?

Als Antwort auf den Partisanen von QTAIM: QTAIM ist eine klar definierte Theorie im Kontext der Quantenphysik. Es erfüllt jedoch nicht die wesentlichen Axiome der Chemie (siehe unten). Warum möchte man es also chemischen Interpretationen aufzwingen? - Atom- (und Molekül-) Volumina können in QTAIM auf beliebige Weise erhalten werden. Zum Beispiel kann das Volumen des Wasserstoffatoms von nahezu Null bis unendlich reichen, je nachdem, was wir sehen möchten. - Es gibt keinen Zusammenhang zwischen chemischer Bindung und QTAIM, da Bader ein neues Konzept (gebundene Atome) definiert, das keine chemische Bindung ist. Für einen Chemiker ist es also nichts wert. - QTAIM de
Delokalisierungsindizes verwenden Orbitale als Wellenfunktion, im Gegensatz zu ihrer Behauptung, die Elektronendichte sei der Ursprung der Welt! QTAIM ist absolut inkonsistent mit angeregten Zuständen. Analysieren Sie einfach ein Wasserstoffatom im angeregten 2p0-Zustand. Es erscheinen drei kritische Punkte, von denen einer den zweiten Rang hat. Was für eine lustige Chemie steckt dahinter! UND zu viele andere Fehler ...
Ihre Wellenfunktion ist falsch und nicht sphärisch symmetrisch. Müll rein, Müll raus.
Was ist eine "chemische" Bindung?
Das Atomvolumen ist in QTAIM genau definiert. Es ist das Gebiet im Atombecken, die Vereinigung aller steilsten Aufstiegspfade mit ihrem nuklearen Attraktor


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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