Ich frage nicht nach ionischen Bindungen. Ich frage in diesem Fall nach kovalenten Bindungen.
Ich habe diese Frage gelesen:
Wo Swike sagt:
Woher also kommt diese abstoßende Kraft? Nun, es stellt sich heraus, dass man, wenn man genug mit den mathematischen Grundlagen der Quantenmechanik spielt, auf die Idee des Pauli-Ausschlusses gelangt. Was bedeutet also genau, dass zwei Elektronen nicht denselben Platz einnehmen können? Nun, wie sich herausstellt, bedeutet dies, dass zwischen ihnen eine Abstoßung besteht, die proportional zur Überlappung der Ausbreitung ihrer Existenz ist. Die Abstoßungskraft aufgrund des Pauli-Ausschlusses entsteht, wenn Sie versuchen, zwei Elektronenwolken (die Bereiche, in denen die Elektronen hauptsächlich existieren) näher zusammenzubringen.
Ich verstehe, dass der PEP eine Rolle bei der Abstoßung der Atome innerhalb des Moleküls spielt (damit sie nicht zu nahe kommen können).
Aber diese Ansicht geht davon aus, dass die ursprünglichen Atome vor dem Eintritt in die kovalente Bindung (die EM-neutral waren) dieselben Atome mit derselben Elektronenkonfiguration innerhalb des Moleküls sind.
Jetzt teilen sich die Moleküle die Atome der Valenzelektronenhülle, wenn sie die kovalente Bindung eingehen und ein Molekül bilden.
Aber wenn sie das tun, tun sie noch etwas anderes, sie ändern ihre eigene Elektronenkonfiguration, um die Bindung stabiler zu machen, und die Gesamtenergie des Moleküls wird kleiner, die Gesamtelektronenkonfiguration wird effektiver.
Dadurch werden die Valenzelektronenschalen der einzelnen Atome gemeinsam, die gemäß QM um das gesamte Molekül herum existieren.
Auf diese Weise hat sich nun die Elektronenkonfiguration der einzelnen Atome verändert. Dies bedeutet auch, dass sie (unter der Annahme, dass sie vor der Bindung EM-neutral waren) als einzelne Atome nicht EM-neutral sein können, wenn sie aus dem Inneren des Moleküls betrachtet werden.
Wenn Sie sich jedes einzelne Atom innerhalb des Moleküls ansehen, sind die inneren Schalen dieser Atome (insbesondere die äußerste verbleibende innere Schale) die Ein-Elektronen-Schalen, die die PEP-Abstoßung erzeugen.
Jetzt, aber da diese einzelnen Atome (wenn man sie innerhalb des Moleküls betrachtet) nicht mehr EM-neutral sind (da sie jetzt einige Valenzelektronen teilen und diese negativen Ladungen teilweise verloren haben), müssen sie sich wie einzelne negative Ladungen in ihrem eigenen Inneren verhalten das Molekül (umgeben von einer gemeinsamen Valenzschale).
So wie ich es verstehe, muss die Abstoßungskraft, die die Anziehungskraft der Bindung selbst (die aus dem QM-Phänomen der Van-der-Waals- und London-Kräfte stammt), die durch das Teilen einiger Valenzelektronen erzeugt wird, teils PEP und teils PEP sein EM-Abstoßung.
Also die Kräfte, die wirken und die Bindung herstellen:
Anziehungskraft, QM-Phänomen, Valenzelektronenteilung, Van-der-Waals- und London-Kräfte
PEP abstoßend
EM-Abstoßung zwischen den einzelnen (jetzt nicht mehr EM-neutralen) inneren Atomen innerhalb des Moleküls
Frage:
Ist das richtig, kommt die Abstoßung innerhalb des Moleküls zwischen den einzelnen Atomen von teils PEP und teils EM-Abstoßung oder nur von PEP?
Sind die einzelnen Atome innerhalb des Moleküls immer noch wirklich EM-neutral (nachdem sie Valenzelektronen geteilt und ihre eigene Elektronenkonfiguration geändert haben)?
Sind die einzelnen Atome innerhalb des Moleküls immer noch wirklich EM-neutral (nachdem sie Valenzelektronen geteilt und ihre eigene Elektronenkonfiguration geändert haben)?
Wenn man von einem Molekül spricht, ist das Konzept eines einzelnen Atoms in Bezug auf die Elektronenverteilung nicht gültig.
Sie müssen zwischen der (fiktiven) Position des Atoms, die durch die Masse des Atoms definiert ist, das fast vollständig aus einem ziemlich lokalisierten Kern besteht, und dem Atom als Kern mit Elektronen darum unterscheiden, wo die Elektronenwolke nicht so gut lokalisiert werden kann .
So können Sie ein Atom in einem Molekül im Sinne eines wohldefinierten Kernzentrums mit einem zugehörigen Kern und einer Position identifizieren, aber es ist überhaupt nicht so einfach, die Verteilung der Elektronen zu definieren, die jedem Atom zugeordnet sind. Da Elektronen nicht unterschieden werden können, macht es keinen Sinn, von einem elektrisch neutralen Atom in einem Molekül zu sprechen. Nur die Gesamtneutralität des Moleküls ist aussagekräftig.
Kommt die Abstoßung innerhalb des Moleküls zwischen den einzelnen Atomen von teils PEP- und teils EM-Abstoßung oder nur von PEP?
Wenn Sie eine Wellenfunktion für Elektronen in einem Atom oder Molekül konstruieren, würden Sie eine Form verwenden, die es ermöglicht, dass das PEP in die Struktur der Wellenfunktion "eingebettet" wird. Siehe zum Beispiel diese Wikipedia-Seite zur Slater-Determinante .
Wir haben also nicht ausdrücklich eine Kraft als Ergebnis der PEP, aber um die mathematischen Anforderungen zu erfüllen, die PEP an die Wellenfunktion stellt, fällt die Wirkung der PEP auf die Energieniveaus aus der Lösung der Gleichungen mit diesen "eingebetteten" Strukturen.
Typischerweise können wir solche Wellenfunktionen nicht analytisch berechnen und verlassen uns stattdessen auf numerische Methoden. Die Berechnung der Wirkung von PEP ist daher nicht praktikabel. Dazu wäre eine Berechnung mit einer völlig anderen Wellenfunktionsstruktur erforderlich, die keine PEP-Prinzipien enthält, aber Sie könnten die beiden Ergebnissätze nicht sinnvoll in Beziehung setzen. Ich bin mir nicht sicher, ob man überhaupt sagen könnte, dass das PEP in einem Molekül immer abstoßend wirkt.
Die Ergebnisse hängen also von den Effekten der elektrischen Anziehung (zwischen Elektronen von Kernen), der elektrischen Abstoßung (zwischen Elektronen) und den Effekten des PEP über die mathematischen Anforderungen an die Struktur der Wellenfunktion ab.
dmckee --- Ex-Moderator-Kätzchen