авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 10 | 11 ||

«УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ ДИНАМИКИ СИСТЕМ И ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РАН (ИДСТУ СО РАН) А. А. Потапов ...»

-- [ Страница 12 ] --

В теории столкновений основным механизмом реакции расщепле ния принимается интенсивность соударений, когда кинетическая энергия сталкивающихся частиц достаточна для разрыва химической связи uc. При этом несоответствие между рассчитываемыми величинами и эксперимен тальными данными относят на счет проявления различных эффектов, таких как, стерический фактор. По сути, в теории столкновений электрические свойства комплексов AB игнорируются. В этом отношении модели, прини маемые в теории абсолютных скоростей реакций, ближе к описанию реаль ных процессов. Преимуществом данной теории является то, что в нее изна чально вводится P-фактор (в выражение для константы скорости реакции).

В ее основе лежит представление о переходном состоянии реакции, кото рое разделяет исходное состояние реагентов реакции и конечное состояние продуктов этой реакции [63-70]. Описание реакции типа AB A+B можно уточнить, исходя из представлений об электронном строении микрочастиц, изложенных в разделах 4.1 и 4.2.

По сути, проблема описания перехода от AB к продуктам A и B за ключается в установлении характера взаимодействия исходных частиц AB между собой. Характерной особенностью исходных частиц AB явля ется их молекулярное состояние и присущее им свойство насыщения хи мических связей. Потенциальная функция молекулярных веществ имеет минимум энергий связи (физической связи), соответствующий равно весному состоянию между молекулами AB. Численно энергия межмо лекулярной связи uм существенно меньше энергии химической связи и обычно не превышает (3–4)ккал/моль. Но она больше тепловой энергии (при обычных температурах). В этом случае энергия uм выступает в роли энергетического барьера, обеспечивающего частицам AB устойчивость и их молекулярную индивидуальность;

то есть столкновения между ча стицами AB не достаточно сильны, чтобы преодолеть барьер uм. По мере увеличения температуры вероятность преодоления этого барьера uм по вышается в соответствии с больцмановским фактором ГЛАВА IV Надо полагать, что именно температура выступает в роли иници атора и регулятора реакции. При низких температурах столкновения между частицами слабы и реакция ABA+B не идет. Реакция становится возможной, когда тепловая энергия RT становится соизмеримой с энер гией межчастичной связи uм. Физически это означает, что в результате активного столкновения частицы преодолевают барьер uм и сближаются до расстояний, соответствующих внутримолекулярным расстояниям, на которых начинают проявляться взаимодействия, характерные для ато мов. На таких внутримолекулярных расстояниях действуют кулоновские силы между зарядами остовов и электронами разных атомов, которые способны разорвать химическую связь атомов комплекса AB. В результа те образуются активированные комплексы (ABAB), у которых связи A–B уже разорваны и микрочастицы A и B переходят в квазисвободное состо яние. Такие активированные комплексы (AB) потенциально содержат в себе как продукты A и B, так и реагенты AB. Вероятность их образования зависит только от электронного строения частиц A и B (см. раздел 4.2).

Итак, реакция распада типа ABA+B осуществляется в следующей по следовательности: 1) в результате активированных соударений частиц AB преодолевается барьер uм, который представляет собой энергию фи зической связи между молекулами AB–AB;

2) образуется активирован ный комплекс (ABAB), в котором химические связи между атомами A–A, A–B и B–B почти равноправны;

3) распад активированного комплекса (ABAB) на продукты A и B и/или реагента AB.

Согласно данной модели на первой стадии химической реакции про исходит в сближение реагентов (путем преодоления барьера uм) до расстоя ний, при которых электронные оболочки атомов перекрываются, и на вто рой стадии осуществляется переключение химической связи A–B с атома реагента на атом продукта A–A и B–B. Эта модель универсальна и примени ма к любым молекулам и соединениям, поскольку элементарный акт пре вращения в конечном итоге сводится к переключению химической связи с одного из атомов реагента на один из атомов продукта. Механизм пере ключения химической связи не отличается от механизма формирования химической связи, но осуществляется он в конкуренции за связь с материн ским атомом. Количественно энергия переключения связи c u соответствует энергии активации реакции. В свою очередь величина uc определяется раз ностью энергии связи между атомами реагента A–B и энергии связи между атомами продукта A–A (и B–B), т.е. uc = uA–B – uA–A. Возможные вариации энергий uA–B и uA–A объясняют широкий диапазон наблюдаемых энергий ак тивации ea = uc реакций расщепления.

При исследовании реакционной способности веществ в растворах нет оснований для пересмотра природы и механизмов атомно-молеку лярных превращений. Электрически поляризационная природа явле ния структурных преобразований универсальна и опирается на фунда 398 А. А. Потапов ментальные законы электромагнетизма. Механизмы реакции всецело определяются структурой вступающих во взаимодействие микрочастиц.

Соответствующая им электрическая структура (в виде мультипольного представления электронной плотности) предопределяет характер вза имодействия между этими микрочастицами. Именно характер и ин тенсивность межчастичных взаимодействий определяют реакционную способность в каждом элементарном акте преобразования микрочастиц – их присоединения или их расщепления.

Особенность реакций в растворах связана с преодолением сольват ной оболочки. Эта стадия предшествует непосредственному взаимодей ствию компонентов A и B [67,65]. Дело в том, что в растворах реагенты A и B окружены молекулами растворителя P. Образованные при этом соль ватоны AP и BP представляют собой связанные между собой реагенты A и B с молекулами P растворителя, устойчивость которых, опять же, опре деляется электрической структурой микрочастиц A, B и P. Это означает, что микрочастицы A и B, чтобы совершить акт присоединения в реакции A+BAB, должны преодолеть энергетический барьер up, создаваемый сольватными оболочками P.

В настоящее время расчет влияния растворителя на ход реакции ба зируется на теории сольватации ионов и молекул в растворах, в основе которых лежат континуальные модели [64-69]. Согласно этим моделям среда, в которую погружены изучаемые частицы A и B принимается как сплошная и непрерывная. Мерой влияния растворителя на реакционную способность веществ является диэлектрическая проницаемость раство рителя. Принципиальный недостаток всех этих теорий очевиден и за ключается в неправомерной замене атомно-молекулярной структуры сольватона на границе «микрочастицы A (и B) – растворитель P» сплош ной средой. Действительно, предактивационный барьер up формирует ся в результате прямого взаимодействия каждой из микрочастиц A и B с прилегающими к ним молекулами растворителя P. Влияние молекул 2-го и последующих слоев молекул растворителя на энергию up быстро спадает и им в первом приближении можно пренебречь.

Эффект сольватации – это проявление межчастичных взаимодей ствий и его количественное описание должно опираться на теорию ме жатомных (межмолекулярных) взаимодействий (см. раздел 4.1 и 4.2). При разработке континуальных теорий сольватации также принимаются пред ставления об электростатических и поляризационных взаимодействиях [67, 68]. Но в методическом отношении идея непрерывной среды остается для этих теорий основополагающей. Как было отмечено выше, мерой эффек та растворителя при этом выступает диэлектрическая проницаемость e. Но именно введение в описание эффекта сольватации диэлектрической про ницаемости представляется неприемлемым. Во-первых, диэлектрическая проницаемость – это макроскопическая величина. Она является результа ГЛАВА IV том усреднения перманентных и индуцированных дипольных моментов по всему объему раствора. Именно для растворов (особенно для ионных рас творов) характерна явно выраженная неоднородность в распределении за рядов и дипольных моментов, а, следовательно, и неоднородность диэлек трической проницаемости. Чтобы учесть данное обстоятельство, зачастую прибегают к экстраполяционным процедурам, исходя из установленных ранее зависимостей диэлектрической проницаемости от температуры, на пряженности электрического поля и т.д. Такой подход неприемлем в ме тодическом отношении, поскольку экстраполируемые свойства остаются среднестатистическими и не отражают действительные изменения в микро структуре раствора и тем более на границе между молекулами вещества (A, B) и раствора (P). Во-вторых, к раствору в пограничном состоянии (на стадии, предшествующей реакции соединения A и B) вообще непримени мо макроскопическое описание в виде диэлектрической проницаемости.

Слиянию A и B препятствует барьер up, создаваемый энергией связи между молекулами растворителя P и частицами реагентов A и B. В случае ионных растворов этот барьер up формируется молекулами растворителя, которые в сильном поле ионов поляризуются, так что в пограничной предактиваци онной области их дипольные моменты оказываются ориентированными по отношению друг другу по-разному в зависимости от знака заряда ионов A и B. Встречная ориентация диполей pp приводит к энергии взаимного от талкивания сольватонов Ap и Bp, а однонаправленная ориентация – к энер гии притяжения. Этим, собственно, и определяется физическая сущность барьера up. Толщина предактивационного барьера равна приблизительно двум характерным размерам молекул растворителя и к их описанию стати стические методы не применимы в принципе. В-третьих, диэлектрическая проницаемость раствора является неаддитивной величиной;

она является неоднозначной функцией строения самих микрочастиц (их поляризуемо сти, дипольного момента), а также строения образуемых ими комплексов и ассоциатов (см. также по этому вопросу [40;

9, c. 266-270]).

На рис. 4.11 схематически показаны однозарядные и разнозарядные ионы в растворителе. На больших расстояниях между ионами (рис. 4.11а) их взаимодействие минимально и почти не влияет на скорость протекания реакции. Относительное положение ионов определяется диффузионными процессами или процессами перемешивания. На расстояниях, соответству ющих предактивационной области (рис. 4.11б), между микрочастицами реагентов A и B и растворителя P возникают взаимодействия. К числу наи более существенных из них следует отнести заряд-зарядовые, заряд-диполь ные, диполь-дипольные взаимодействия в соответствии с (4.75).

На рис. 4.11 видно, что характер взаимодействия между ионами при переходе в раствор в принципе такой же, как по (4.75). Разнозарядные ионы ориентируют диполи молекул растворителя, так что образуемые ими соль ватоны сохраняют на своих оболочках (поверхностях) свои заряды. По 400 А. А. Потапов Рис. 4.11. Схематическое изо бражение взаимодействия зарядов в дипольном растворителе P:

а – заряды A и B на относительно больших расстояниях;

б – заряды A и B на относительно не больших расстояниях этому однозарядные сольватоны взаимно отталкиваются, а разнозарядные сольватоны взаимно притягиваются, что означает фактическое отсутствие предактивационного барьера up. Наличие растворителя влияет только на скорость реакции, а механизм реакции соединения A+B AB, в конечном итоге, определяется преимущественно электрическим взаимодействием между ионами A и B. Такая предельно простая ситуация характерна только для ионных растворов. В случае, когда в качестве реагентов выступают ди польные молекулы, расчет предактивационного барьера up резко усложняет ся. Хотя, в общем, и целом задача остается по своей постановке относящей ся к области межатомных и межмолекулярных взаимодействий.

Реакции отсоединения или расщепления AB A+B обратны реак циям присоединения A+B AB. В этом отношении их объединяет един ство описания взаимодействия между компонентами A и B в присутствии растворителя P. Но влияние растворителя на ход реакции расщепления здесь становиться решающим. Фактически тип выбранного растворите ля предопределяет саму возможность реакции расщепления.

В своей постановке задача сводится к анализу составляющих меж частичного взаимодействия при переходе комплекса AB (устойчивого в некоторой стандартной среде) в растворитель, в котором этот комплекс может распасться на компоненты продукта A и B.

(4.77) где второе и третье слагаемые представляют энергию притяжения между молекулами растворителя (воды) и эффективными зарядами молекулы KCl на ее полюсах (см. рис. 4.12). Коэффициенты K и C1 определяют число молекул воды, окружающих атомы калия и хлора, соответственно.

Уравнение (4.77) соответствует балансу действующих в данной си стеме энергий. С одной стороны – энергия ковалентной связи uc моле кулы KCl, и с другой стороны, – энергия разрыва этой связи, обусловли ваемая силами со стороны молекул растворителя. Из рис. 4.12 видно, что ГЛАВА IV действие этих сил направлено вдоль оси молекулы KCl, совпадающей с вектором ее химической связи.

Рис. 4.12. Формирование молекул типа KCl в дипольном растворителе P Оценка величин энергии взаимодействия upq, входящих в уравнение (4.77), при заданных параметрах pp 2,6 D, qK qC1 4,810-10 ед. CGS, rPK rPC1 3A, дает upq 1эВ. Удвоенное действие сил на разрыв дает 2upq 2эВ. Учитывая кооперативный характер действия сил со стороны моле кул растворителя, при K C1‰2, энергия растворителя становится до статочной для разрыва молекулы на ее составляющие атомы K и Cl.

Рис. 4.13. Иллюстрация механизма отщепления ионов от кристалла (типа KCl) Аналогичным образом действует механизм отщепления ионов от кристаллов (типа KCl). На поверхностности кристалла ионы удержива ются силами, направленными вовнутрь кристалла (рис. 4.13). В первом приближении энергию связи поверхностных ионов можно оценить как из 6 связей для каждого из ионов, действующих в объеме кристал ла, 4 связи на поверхности находятся в плоскости поверхности кристалла и не участвуют в противодействии внешним силам отрыва ионов;

един ственной противодействующей силой является сила связи, перпендику лярная поверхности и направленная внутрь кристалла. Энергию связи выделенного иона на поверхности кристалла можно оценить на уровне 1,5эВ;

за счет реконструкции поверхности она несколько увеличивается и может достигать (2–2,5)эВ. По порядку величин этой энергии соот ветствует энергия диполь-ионного взаимодействия между ионами кри 402 А. А. Потапов сталла и молекулами растворителя (воды). Благодаря четко выраженной ориентации диполей молекул воды на заряды ионов, силы ион-диполь ных взаимодействий всегда направлены в сторону растворителя, т.е. они стремятся оторвать ионы от кристалла. Энергия upq каждой молекулы по (4.77) оценивается величиной upq 1эВ. За счет кооперативного действия молекул растворителя p 2 энергия сольватации становится достаточ ной для отрыва ионов от кристалла и переноса их в объем растворителя.

Пример с комплексом KCl иллюстрирует механизм отрыва (отщепле ния) реакции AB A+B. Он определяется «силой» растворителя, которая, в свою очередь, определяется структурой молекул растворителя. Обязатель ным условием ионных реакций отщепления является наличие у молекул растворителя дипольного момента, который к тому же должен иметь доста точно большую величину. Этот вывод подтверждается имеющимися наблю дениями растворимости ионных систем в различных растворителях.

Механизм реакции отщепления других неионных систем остается таким же, основанным на взаимодействии микрочастиц реагента AB с молекулами растворителя в соответствии с их «электрической» структу рой, которая определяется в первую очередь их дипольным моментом и поляризуемостью в соответствии с (4.75).

Анализ реакций присоединения и отщепления позволяет также сделать вывод о том, что природа растворения различных веществ явля ется чисто электрической, а механизм растворения основан на взаимо действии присущих микрочастицам электрических мультиполей (заря дов, диполей, квадруполей и т.д.).

Одним из центральных вопросов реакционной способности ве ществ является вопрос влияния на скорость реакции «третьих» веществ [47, 65, 68, 69, 73, 74]. Таковыми могут выступать примеси в реакторе, стенки сосуда, специальные добавки, объединяемые общим для них по нятием – катализаторы. Их введение может ускорять или замедлять ход реакции. С другой стороны, напрашивается предположение, что в осно ве всех наблюдаемых явлений с участием «третьего» вещества лежит об щий для них механизм воздействия на ход реакции, т.е. он должен быть родственным механизму самой реакции. Одним из наглядных примеров, иллюстрирующих данную проблему, может служить поверхность с неко торыми контролируемыми свойствами.

Рассмотрим металлическую поверхность в гипотетическом прибли жении идеальной решетки, образованной катионами в узлах этой решет ки (рис. 4.14). Характерной особенностью металлической поверхности является ее выраженная дипольная структура, создаваемая поверхност ными катионами Me+ и окружающими его электронами. Возникновение диполей p = le (где e – элементарный заряд, l – расстояние между ка тионом и электроном) связано с тем, что на границе раздела сред имеет место структурный скачок, в результате чего на поверхности нарушается ГЛАВА IV симметрия в распределении зарядов, свойственная объему кристалла.

Поверхность представляет 2-х мерную решетку с периодически изменя ющимися зарядами.

Рис. 4.14. Схематическое изображение решетки металла.

На поверхности металла возникают силы кулоновского взаимодействия с молекулами растворителя Наличие зарядов на поверхности металла не может не сказаться на скорости реакции типа AB A+B. Молекулы реагента AB вступают во взаимодействие с поверхностью по механизму заряд-диполь, заряд - ин дуцированный диполь в зависимости от строения молекул AB. Наиболее существенный вклад во взаимодействие поверхности с молекулами вно сит энергия взаимодействия заряда катиона qn с дипольным моментов pAB молекул реагента (4.78) где rpq – расстояние между катионом и молекулой. Здесь существенным представляется то, что радиус катионов металлов очень мал, а эффектив ное расстояние rpq определяется преимущественно расстоянием между катионом и дипольным моментом. В силу малости этого расстояния rAB энергия upq по (4.78) даже при относительно небольших дипольных мо ментах pAB оказывается достаточной для того, чтобы вплотную притянуть молекулы AB к поверхности металла. На последующей стадии взаимо действия происходит диссоциация молекулы AB A+B. Этому акту бла гоприпятствует строение химической связи как системы остовов атомов A и B, связанных общей эллиптической орбитой (см. раздел 4.2);

в своем периодическом движении электроны приоткрывают поверхности осто вов и делают их доступными для взаимодействия с зарядами поверхно сти. В результате действия сил кулоновского притяжения со стороны ло кальных зарядов молекула AB распадается на составляющие ее атомы A и 404 А. А. Потапов B, которые в свою очередь в силу присущей им активности объединяются и образуют молекулы A2, B2 и AB. Относительная доля их зависит от со отношения энергии связи молекул продукта. Примером может служить реакция расщепления HI H2 + I2, в которой образование продукта мо лекул H2 преобладает над рекомбинацией HI, поскольку устойчивость связи H–H существенно больше, чем связи H–I.

Каталитическую избирательность металлических поверхностей мож но объяснить различием параметров 2-х мерной решетки и соответству ющим различием в распределении зарядов на поверхности у различных металлов. Каталитическая эффективность реакции определяется соответ ствием в распределении зарядов на поверхности и строением молекул ре агента, т.е. скорость реакции в присутствии металлической поверхности в одинаковой степени зависит как от строения реагентов, так и от строения металла. Это означает, что условием повышения выхода продукта катали тической реакции, по сути, является условие комплементарности строения металлической поверхности и молекул реагента. Особенность строения ме таллических поверхностей позволяет в наибольшей мере выявить сущность катализа как способности активной поверхности к расщеплению (диссоци ации) молекул реагента на ее составляющие частицы. Эта особенность ме таллических поверхностей заключается в том, что молекулы реагента могут сближаться с зарядами поверхности на предельно малые расстояния, огра ничиваемые только радиусом катионов данного металла.

У ионных кристаллов электрическая топология поверхности та кая же, как у металлических кристаллов, тем не менее, их активность существенно ниже, чем у металлических катализаторов. Дело в том, что электрический рельеф поверхности ионных кристаллов определяется ка тионами Me+ и анионами Hal–. Радиус анионов галогенов Hal– намного больше радиуса катионов Me+ и он, по сути, ограничивает возможность сближения молекул реагента с зарядами поверхности. Именно данное обстоятельство позволяет объяснить малость энергии взаимодействия по (4.78), которая не обеспечивает условий для диссоциации и расщепления молекул реагента на ионных поверхностях.

Поверхности других классов веществ (молекулярных, ковалентных, протонных) также обладают определенной активностью, о чем свидетель ствуют их свойства адгезии, адсорбции и абсорбции. Природа активности поверхности веществ, у которых электрические заряды в явном виде отсут ствуют, связана с явлением поляризации атомов или молекул на границе раздела фаз [9]. Суть данного явления заключается в том, что баланс сил, действующих на каждую элементарную частицу в объеме вещества, наруша ется на его поверхности. Внешне атомы или молекулы подвергаются одно стороннему действию сил внутренних микрочастиц. Эти силы имеют обыч ную электрическую природу;

их интенсивность зависит от характера связи между структурными единицами и их электронного строения. Направлен ГЛАВА IV ное действие этих электрических сил приводит к поляризации атомов или молекул и возникновению индуцированных дипольных моментов (рис.

4.15). Наличие дипольных моментов частиц на поверхности делает эту по верхность электрически активной. Если частица реагента над поверхностью имеет заряд и/или дипольный момент, то в результате диполь-дипольных или заряд-дипольных взаимодействий они притягиваются поверхностью и обусловливают тем самым явления адсорбции и абсорбции.

Рис. 4.15. Схематическое изображение ионной решетки (типа KCl).

На поверхности кристалла возникают дипольные моменты pпов, делающие поверхность химически активной Понятно, что каталитическая способность «дипольных» поверх ностей значительно уступает «зарядовым» («ионным») поверхностям.

Этот факт объясняется тем, что заряд имеет максимально возможную напряженность электрического поля и, соответственно, максимальную способность притягивать к себе микрочастицы. Аналогичным образом можно подойти к объяснению каталитической способности активной среды в виде нормированных примесей, растворов и др. Во всех случаях механизм воздействия «третьей» среды на ход реакции един и основан на взаимодействии частиц реагента с частицами вспомогательной среды с последующей генерацией более активных микрочастиц, обеспечиваю щих ускорение реакционных процессов.

Таким образом, сущность катализа в конечном итоге сводится к фундаментальному явлению электрического взаимодействия между микрочастицами. Роль катализатора заключается в образовании на его поверхности более активных микрочастиц, ускоряющих выход продукта реакции. Число элементарных актов реакции увеличивается, но каждый из элементарных актов реакции является актом взаимодействия зарядов и/или дипольных моментов участвующих в реакции частиц.

Все объекты окружающего нас мира структурированы по типу физи ческой или химической связи. Неорганические вещества структурированы преимущественно по типу связи – металлические, ковалентные и ионные.

Органические вещества преимущественно относятся к классу молекуляр ных структур. Их надатомная и надмолекулярная структура причинно об условлена электронным строение атомов и молекул (см. разделы 4.1–4.3).

406 А. А. Потапов Причинная обусловленность строения вещества электронным строением составляющих его атомов и молекул лежит в основе понима ния явления самоорганизации вещества [47, 74–77]. Из предшествующего анализа следует, что сущность самоорганизации вещества заключается в присущей атомам и молекулам способности к связыванию. Механизм связывания микрочастиц основан на электрически-поляризационных взаимодействиях между электрическими мультиполями, носителями которых выступают собственно атомы и молекулы. В данном случае мультиполи – это способ представления электронной плотности микро частиц в виде разложения по пространственным координатам, а именно, по монополям (зарядам), диполям, квадруполям, октуполям и т.д. Ин тенсивность взаимодействия (притяжения) между микрочастицами так же зависит от расстояния между ними.

С другой стороны, связывание микрочастиц и формирование конденсированного (плотного) состояния вещества определяется тер модинамическими параметрами окружающей среды – температурой, давлением, электрическими и магнитными полями. Рассмотрение меж частичных взаимодействий в их единстве с текущими параметрами окру жающей среды позволяет проследить за эволюцией вещества в процессе геологических формообразований на Земле. Основные стадии образова ния вещества тщательно исследованы в лабораторных условиях. Установ лено, что при заданном составе вещества и заданных параметрах состо яния структура и свойства вещества могут быть точно воспроизведены.

Это служит эмпирическим подтверждением обусловленности строения вещества электронным строением составляющих его микрочастиц.

Идея причинной обусловленности строения вещества электрон ным строением составляющих его атомов и молекул применима к объ яснению последовательного усложнения структуры биологических объ ектов в процессе их формирования. Выше были отмечены характерные особенности углерода, выделяющие его в ряду других элементов таблицы Менделеева. Ни один из элементов, даже из числа непосредственно при мыкающих к углероду в периодической системе, не обладает уникальным сочетанием присущих углероду свойств таких, как способность к образо ванию длинных, устойчивых, разветвленных и сшитых цепей, двойных связей и циклических соединений. Бор не подходит на роль органогена, поскольку его тригональная конфигурация не обеспечивает благоприят ную пространственную симметрию его соединений. Недостатком азота как потенциального органогена является то, что длинные цепи атомов азота неустойчивы. А возможности кремния в этом отношении ограни чены относительно невысокой прочностью связи Si–Si, а также неспо собностью образовывать двойные связи [47, 70].

Именно углерод с его высокосимметричной тетраэдрической структу рой стал основой для построения наблюдаемого органического разнообра ГЛАВА IV зия, которое, в свою очередь, сформировало ту «элементную базу», обеспе чившую саму возможность возникновения органического мира растений и живых организмов. Живые организмы представляют собой в конечном ито ге сложное сочетание молекул на углеродной основе, которые обеспечивают условия, необходимые для жизнеобеспечения и жизнедеятельности.

К числу наиболее простых соединений углерода относятся углево дороды. Они состоят из атомов углерода и водорода. При этом все четыре валентных электрона образуют четыре простые связи с другими атома ми. Отличительная особенность углеводородов – их низкая реакцион ная способность, обусловленная свойством «насыщения» связей (оно нашло свое отражение в их названии – парафины (алканы)). Химиче ские свойства парафинов значительно отличаются от свойств силанов SiH4 и азотоводородов. Простые алканы CnH2n+2 иллюстрируют многооб разие соединений, которые может образовывать углерод благодаря сво ей способности создавать длинные устойчивые цепи. Алкилгалогениды перекидывают мостик от химически инертных алканов к структурному многообразию производных углеродов – спиртам, эфирам, альдегидам, кетонам, аминам, а также аминокислотам, являющимся структурными единицами белков. С точки зрения логики структурообразования пред ставляется важным выделить и подчеркнуть преемственность между ме таном CH4 как простейшим из углеводородов и аминокислотами, кото рые представляют сочетание карбоновой кислоты и аминной группы в одной молекуле. Они описываются общей формулой [78] в которой R означает боковую группу, отличающую аминокислоты друг от друга. Атом углерода, от которого ответвляется боковая группа, на зывается - углеродом. В растворе аминогруппа NH2 и карбоксигруппа COOH в составе аминокислоты ионизируются и образуют цвиттер-ион.

В процессе построения белков аминокислоты соединяются с помощью так называемой пептидной связи, формируя тем самым первичную, наи более устойчивую, структуру белка.

В белках живых организмов имеются 20 типов аминокислот. Неко торые из них имеют углеводородный состав. В случае гидрофобных групп молекул белковые цепи в водном растворе складываются таким образом, что они (гидрофобные группы молекул) обращены вовнутрь. Некоторые остатки аминокислот несут на себе эффективные заряды. Другие группы обладают полярностью, что делает их совместимыми с водным окруже нием. Наибольшая устойчивость белков достигается, когда гидрофобные 408 А. А. Потапов группы направлены вовнутрь, а заряженные группы – наружу. Важную роль в белках играют водородные связи;

они возникают между кисло родным атомом карбонильной группы и атомом водорода аминогруп пы, принадлежащей полипептидной цепи. Примером может служить высокая устойчивость белковой цепи, свернутой в правостороннюю -спираль [79]. Регулярный поворот аминокислот вдоль общей белковой цепи приводит к формированию вторичной структуры белка.

Третичная структура соответствует пространственной структуре бел ковой макромолекулы, образуемой одной и той же цепью. Формирование третичной структуры связано с взаимодействием отдельных групп белка друг с другом и с окружением. Для третичной структуры характерно обра щение гидрофобных радикалов вовнутрь, а гидрофильных – вовне.

Для относительно небольших молекул, когда ее гидрофобные участ ки плохо изолированы от воды, возникает стремление к объединению молекул в четвертичную структуру. Четвертичная структура формируется преимущественно за счет образования так называемых солевых мости ков между радикалами аминокислот различной полярности, принадле жащим и разным молекулам, называемым субъединицами. Обращает на себя внимание тот факт, что подход к более высокому уровню структури рования белков сопровождается последовательным снижением их устой чивости. Если устойчивость первичной структуры оценивается энерги ей связи на уровне порядка 10ккал/моль и более, то для четвертичной структуры эта величина уменьшается до (1–2) ккал/моль. Эта энергия соизмерима с возмущающими воздействиями со стороны окружающей среды. Поэтому для поддержания системы в устойчивом состоянии в целом все живые организмы снабжены подсистемами автоматического регулирования и поддержания параметров системы в заданных пределах.

С другой стороны то, что структура белка хорошо воспроизводится даже при таких малых энергиях связи, может свидетельствовать о высо кой пространственной локализации эффективных зарядов и дипольных моментов отдельных атомов и молекул и о их точно определенном взаим ном положении. При этом причинная обусловленность конфигурации белка его исходными атомами прослеживается по всей цепи повышения порядка структурирования (от первичной до четвертичной структуры).

Со всей очевидностью это означает, что движущим потенциалом само организации белков является электрическая активность атомов, а ме ханизм структурирования на всех уровнях организации заключается во взаимодействии эффективных зарядов и дипольных моментов отдель ных атомов, составляющих макромолекулу. Аналогичный вывод можно сделать и в отношении организации структур нуклеиновых кислот и по лисахаридов, которые выступают в качестве строительного материала от дельных органелл и в целом клеток как основы образования организмов.

ГЛАВА IV Пример макромолекул дает наглядное представление о движущих си лах самоорганизации. На всех этапах структурирования вещества они оста ются по своей природе электрически-поляризационными;

по мере повы шения уровня структурирования изменяется только их интенсивность.

В целом явление самоорганизации свойственно всем объектам живой и неживой природы. Сущность данного явления заключается в диполь-обо лочечном строении атомов, а механизм его реализации – в межчастичных взаимодействиях. Описание самоорганизации сводится к описанию харак тера взаимодействия между мультипольными моментами (в первую очередь эффективными зарядами и дипольными моментами) атомов и молекул.


Связь между микрочастицами осуществляется через посредство создавае мых ими электрических полей. Эта связь имеет информационно-силовой характер;

она приводит систему в состояние минимума потенциальной энергии. Всякое возмущение системы вызывает возникновение обратной связи и выработку сигнала управления, действующего в направлении вос становления исходного состояния системы.

Выстраивается эволюционная цепь причинно-обусловленных зве ньев: атомы аминокислоты биомолекулы органеллы орга низмы биосфера. В этой цепи атомы выступают не только в качестве строительных элементов, но и в качестве информационного фактора, обеспечивающего эволюционное движение «от простого к сложному».

Сегодня можно считать установленным, что «наследственная» информа ция заложена в диполь-оболочечной структуре атома, а ее передача вдоль цепи осуществляется через посредство электрических «сигналов» (элек трических полей). Каждому звену этой цепи свойственна двойствен ность их проявления. С одной стороны, их структурная устойчивость обеспечивает хранение генетической информации, а с другой, в условиях внешних (природных) воздействий электронная конфигурация микро частиц сохраняет свою готовность к структурным перестройкам. Пред ставленная выше последовательность в каждом своем звене и в целом от вечает дарвиновской триаде: изменчивость – наследственность – отбор.

Такой же механизм самоорганизации имеет место и в неорганиче ской природе в цепи: атомы + молекулы вещество объекты окружа ющей среды геосфера.

Сегодняшнее понимание электронного строения атомов позволяет понять и объяснить исходные причины эволюции и выявить ее движу щие факторы.

Выводы В основе строения вещества лежат фундаментальные принципы связывания (межмолекулярных и межатомных взаимодействий) микро 410 А. А. Потапов частиц. Все наблюдаемые свойства веществ так или иначе сводятся к электронному строению атомов.

1. Атом как основа построения молекул. Молекулы формируются с помощью универсальной химической (ковалентной) связи. Для образо вания химической связи необходимо выполнение двух условий: а) нали чие у каждого из атомов или радикалов, вступающих в связь, свободных одноэлектронных орбит;

тогда их дипольная структура обеспечивает воз можность их сближения вплоть до «соприкосновения»;

б) наличие до статочно больших эффективных зарядов остовов атомов или радикалов, обеспечивающих устойчивую связь между ними за счет кулоновских и диполь-дипольных сил притяжения между атомами.

2. Атом в составе молекулы как основа образования физической связи, создаваемой в результате межатомных или межмолекулярных взаимодей ствий. Соответствующая им потенциальная функция молекулярных (ван дер-ваальсовых) веществ формируется в результате совместного действия разнонаправленных сил: с одной стороны, сил притяжения, создаваемых перекрестными взаимодействиями эффективных зарядов каждый из ми крочастиц с их локальными дипольными моментами;

с другой стороны, сил взаимного отталкивания, возникающих благодаря перекрестным взаимо действиям локальных дипольных моментов этих микрочастиц. Критерием межмолекулярных взаимодействий может служить неперекрывание элек тронных оболочек взаимодействующих микрочастиц, соответствующее ус ловию, когда расстояние между микрочастицами превышает сумму их ради усов. Принимаемая модель межмолекулярных взаимодействий основана на законах электростатики и электродинамики и для ее описания не требуется введение в теорию подгоночных параметров.

3. Атомы как основа построения металлических веществ. Дипольное строение атомов и наличие у них повышенной поляризуемости приводят к явлению самоионизации, в результате которой возникает система вло женных друг в друга решеток из электронов и катионов. Кулоновское вза имодействие между ними обеспечивает формирование устойчивой метал лической структуры. Баланс сил притяжения и отталкивания достигается в результате электрон - катионных взаимодействий, с одной стороны, и элек трон - электронных и межкатионных взаимодействий, – с другой. Относи тельно высокая подвижность электронов объясняется пространственной симметрией решетки металлов и близкими величинами зарядов электронов и катионов. Устойчивость системы определяется электростатическими вза имодействиями между составляющими ее зарядами. У металлов также воз можен ковалентный механизм связывания атомов.

4. Атом как основа построения ионных веществ. Ионные системы воз никают в результате явления самоионизации, которое заключается в том, что под действием кулоновских сил электроны атомов металлов ионизиру ются в полях атомов галогенов (или халькогенов). В результате возникают две вложенные друг в друга подрешетки из катионов (Me+) и анионов Hal–.

ГЛАВА IV Благодаря различным эффективным зарядам катионов и анионов энергия притяжения между катионом и анионом преобладает над энергией оттал кивания между одноименными зарядами решетки. Этим объясняется тот факт, что у большинства ионных систем подвижность зарядов весьма низ кая. Устойчивость системы достигается благодаря электростатическим вза имодействиям зарядов катионов и анионов данной системы.

5. Атом как основа построения ковалентных веществ. Ковалентные системы (типа углерода и германия) образуют по аналогии с ковалентны ми связями молекулы в результате обобществления электронов на одной из эллиптических орбит. Отличие ковалентных веществ заключается в том, что тетраэдрическая симметрия атомов IV группы таблицы Менде леева предопределяет соответствующую пространственную симметрию ковалентных кристаллов. Устойчивость ковалентных веществ достига ется в результате баланса сил кулоновского притяжения между эффек тивными зарядами остовов атомов с обобществленными электронами, с одной стороны, и сил кулоновского отталкивания одноименных зарядов на каждой из связей – с другой.


6. Диполь-оболочечное строение атомов как основа понимания реак ционной способности веществ. Согласно диполь-оболочечной модели ато мы имеют эффективные заряды и локальные дипольные моменты, которые обусловливают механизм взаимного притяжения между микрочастицами.

Сущность реакций присоединения фактически сводится к образованию химической связи между реагентами после предваряющей стадии пре одоления энергетического барьера, создаваемого энергией межчастичного отталкивания (отталкивательной составляющей энергии потенциальной функции межчастичных взаимодействий). Сущность реакций расщепле ния (отсоединения) также включает стадию преодоления потенциального барьера, создаваемого энергией взаимного отталкивания между реагентами.

На следующей стадии реакции происходит диссоциация реагента на состав ляющие радикалы или ионы с последующей заключительной стадией об разования продукта по механизму реакции присоединения.

7. Атом как движущий фактор самоорганизации веществ. Дипольное строение атомов и наличие у них эффективного заряда предопределяют взаимное притяжение микрочастиц на всех уровнях организации веще ства, обеспечивая тем самым непрерывный поиск более оптимальных структур. Восходящая линия становления вещества: атом – паттерн орга низации (первичная информация об организации вещества) – вещество.

8. Атом как основа построения искусственных веществ и материалов.

Понимание природы и механизмов строения вещества открывает путь к технологии поатомной сборки конструкций, изделий и продуктов в цепи: естественное вещество – паттерн организации (информация об устройстве и организации вещества) – знания структурной организации вещества – технологии типа атомно-молекулярной сборки – практика (экономика).

412 А. А. Потапов Литература 1. Каплан И.Г. Введение в теорию межмолекулярных взаимодействий.

– М.: Наука, 1987. – 312 с.

2. Межмолекулярные взаимодействия: от двухатомных молекул до био полимеров / под ред. Б. Пюльмана. – М.: Мир, 1981. – 592 с.

3. Бараш Ю.С. Силы Ван-дер-ваальса. – М.: Физматлит, 1988. – 344 с.

4. Хобза П., Заградник Р. Межмолекулярные комплексы: роль ван-дер ваальсовых систем в физической химии и биодисциплинах. – М.: Мир, 1989.

– 376 с.

5. Пригожин И.Р. Молекулярная теория растворов. – М.: Металлургия, 1990. – 360 с.

6. Лорентц Х.А. Теория электронов и ее применение к явлениям света и теплового излучения. – М.: Гостехиздат, 1956. – 472 с.

7. Келих С. Молекулярная нелинейная оптика. – М.: Наука, 1981. – 678 с.

8. Губкин А.Н. Физика диэлектриков. – М.: Высш. шк., 1971. – 272 с.

9. Потапов А.А. Деформационная поляризация. – Новосибирск: Наука, 2004. – 511 с.

10. Флайгер У. Строение и динамика молекул. Т. 1. – М.: Мир, 1982. – 408 с.

11. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. – М.: Наука, 1978. – 792 с.

12. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. – М.: Наука, 1970. – 856 с.

13. Квантовая электроника. Маленькая энциклопедия / отв. ред. М.Е.

Жаботинский. – М.: Сов. энциклопедия, 1969. – 432 с.

14. Потапов А.А. Электронное строение атомов. – Москва;

Ижевск:

изд-во «Регулярная и хаотическая динамика», 2009. – 304 с.

15. Оура К., Лифшиц В.Г. Саранин А.А. и др. Введение в физику по верхности. – М.: Наука, 2006. – 490 с.

16. Майер Г.В., Артюхов В.Я., Базыль Д.К. и др. Электронно-возбуж денные состояния и фотохимия органических соединений. – Новосибирск:

Наука, 1997. – 232 с.

17. Химическая энциклопедия. Т. 5. – М.: Большая Российская энци клопедия, 1998. – С. 783.

18. Краснов К.С. Молекулы и химическая связь. – М.: Высш. школа, 1997. – 280 с.

19. Степанов Н.Ф. Квантовая механика и квантовая химия. – М.: Мир, 2001. – 519 с.

20. Бейдер Р. Атомы в молекулах. – М.: Мир, 2001. – 532 с.

21. Корольков Д.В. Теоретическая химия. Т. 1. – М.: Академия, 2007. – 463 с.

22. Долгушин М.Д. Эвристические методы квантовой химии. – М.:

Эдиториал УРСС, 2001. – 208 с.

23. Голубев А.Н. Динамика химической связи. – Кирово-Чепецк.: изд во ОАО Кировочепецкий химический комбинат, 2004. – 202 с.

24. Ганкин В.Ю., Ганкин Ю.В. Как образуется химическая связь и про текают химические реакции. – М.: изд-во «Граница», 2007. – 320 с.

25. Цирельсон В.Г. Квантовая химия. – М.: БИНОМ, 2010. – 496 с.

ГЛАВА IV 26. Минкин В.Н., Симкин Б.Я., Миняев Р.М. Теория строения молекул.

– М.: Высш. школа, 1979. – 407 с.

27. Флайгер У. Строение и динамика молекул. – М.: Мир, 1982. – Т. 2. – 872 с.

28. Эткинс П. Кванты. – М.: Мир, 1977. – 496 с.

29. Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии. Т. 1. – М.:

Мир, 1982. – 652 с.

30. Гиллеспи Р., Харгиттаи И. Модель отталкивания электронных пар валентной оболочки и строение молекул. – М.: Мир, 1992. – 296 с.

31. Буркерт У., Эллинджер Н. Молекулярная механика. – М.: Мир, 1966.

– 364 с.

32. Соловьев М.Е., Соловьев М.М. Компьютерная химия. – М.: СОЛОН Пресс, 2005. – 536 с.

33. Гиршфельдер Э.К., Кертисс Ч., Берд З. Молекулярная теория газов и жидкостей. – М.: изд-во «ИЛ», 1961. – 930 с.

34. Марч Н., Кон В., Вашишта П. и др. Теория неоднородного элек тронного газа. – М.: Мир, 1987. – 400 с.

35. Локализация и делокализация в квантовой химии / под ред.

О.Шальве, Р. Доделя, С. Дине, Ж.-П. Мальрьё. – М.: Мир, 1978. – 412 с.

36. Бор Н. Избранные научные труды. – М.: Наука, 1970. – Т. 1.

37. Свойства неорганических соединений: Справочник. – М.: Химия, 1983. – 392 с.

38. Работнов Ю.И. Механика деформируемого твердого тела. – М.: На ука, 1979. – 744 с.

39. Новиков И.И., Ермишкин В.А. Физическая механика реальных ма териалов. – М.: Наука, 2004. – 328 с.

40. Потапов А.А. Ориентационная поляризация. – Новосибирск: На ука, 2000. – 336 с.

41. Слэтер Дж. Диэлектрики, полупроводники, металлы. – М.: Мир, 1969. – 647 с.

42. Физическая энциклопедия. – М.: Сов. энциклопедия, 1990. – 703 с.

43. Харрисон У. Электронная структура и свойства твердых тел. – М.:

Мир, 1983. – Т. 2. – 332 с.

44. Химическая энциклопедия. – М.: Большая Российская энциклопе дия, 1992. – Т. 3. – 639 с.

45. Физико-технологические основы методов обработки / под ред. А.П.

Бабичева. – Ростов н/Д.: Феникс, 2006. – 409 с.

46. Химическая энциклопедия Т. 5. – М.: Большая Российская энци клопедия, 1998. – 783 с.

47. Кузнецов В.И. Общая химия: Тенденция развития. – М.: Высш. шк., 1989. – 288 с.

48. Балабанов В.И. Нанотехнологии: Наука будущего. – М.: ЭКСМО, 2009. – 256 с.

49. Потапов А.А. Атом: ключ к созданию основ нанотехнологии // Нано и микросистемная техника. – 2009. – № 1. – С. 5–12.

414 А. А. Потапов 50. Потапов А.А. Молекулярная диэлькометрия. – Новосибирск: Наука, 1994. – 285 с.

51. Физическая энциклопедия – М.: Большая Российская энциклопе дия. – 1998. –760 с.

52. Нанотехнология в ближайшем десятилетии / под ред. М.К. Роко, Р.С. Уильямса, П. Аливисатоса. – М.: Мир, 2002. – 292 с.

53. Фостер Л. Нанотехнологии. Наука, инновации и возможности. – М.: Техносфера, 2008. – 352 с.

54. Смит В., Бочков А. Кейпл Р. Органический синтез. – М.: Мир, 2001.

– 573 c.

55. Хоффман Р. Такой одинаковый и разный мир. – М.: Мир, 2001. – 294 с.

56. Ласло П. Логика органического синтеза. – М.: Мир, 1998. – Т. 1. – 229 с.;

Т. 2. – 200 с.

57. Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия. – Новосибирск: Наука, 1998.

– 334 с.

58. Мансури Г.А. Принципы нанотехнологии. – М.: Научный мир, 2008.

– 268 с.

59. Стид Дж., Этвуд Дж. Л. Супрамолекулярная химия. В 2-х томах. – М.: ИКЦ;

Академкнига, 2007. – 480 с.

60. Алесковский В.Б. Химия надмолекулярных соединений. – СПб.:

изд-во С.-Петерб. ун-та, 1996. – 256 с.

61. Потапов А.А. Принципы проектирования наноситем // Нано- и микросистемная техника. – 2008. – № 3. – С. 5–12.

62. Потапов А.А. Концептуальные основы проектирования наноситем // Нано- и микросистемная техника. – 2008. – № 7. – C. 2–7.

63. Эткинс П. Физическая химия. Т. 2. – М.: Мир, 1980. – 584 с.

64. Эмануэль И.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. – М.:

Высш. школа, 1974. – 400 с.

65. Панченков Г.М., Лебедев В.П. Химическая кинетика и катализ. – М.: Химия, 1974. – 592 с.

66. Воронин А.И., Ощеров В.И. Динамика молекулярных реакций. – М.: Наука, 1990. – 421 с.

67. Энтелис С.Г., Тигер Р.П. Кинетика реакций в жидкой фазе. – М.:

Химия, 1973. – 416 с.

68. Денисов Е.Т. Кинетика гомогенных химических реакций. – М.:

Высш. школа. – 1978. – 367 с.

69. Хоффман Р.В. Механизмы химических реакций. – М.: Химия, 1979.

– 304 с.

70. Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии. – М.: Мир, 1982. – Т. 2. – 620 с.

71. Третьяков Ю.Д. и др. Неорганическая химия. Химия элементов. Т. 1. – М.: изд-во МГУ;

ИКЦ Академкнига, 2007. – 537 с.

72. Нонхибел В., Уолтон Дж. Химия свободных радикалов. – М.: Мир, 1977. – 608 с.

ГЛАВА IV 73. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. – М.:

Мир, 2002. – 461 с.

74. Шмидт Ф.К. Методы синергетики и каталитической химии. – Ир кутск: Иркутский ун-т, 2001. – 174 с.

75. Шмидт Ф.К. Фракталы в физической химии гетерогенных систем и процессов. – Иркутск: Иркутский ун-т, 2002. – 180 с.

76. Щербаков А.С. Самоорганизация материи в неживой природе. – М.: изд-во Московского ун-та, 1990. – 111 с.

77. Полак Л.С. Михайлов А.С. Самоорганизация в неравновесных фи зико-химических системах. – М.: Наука, 1983. – 236 с.

78. Волькенштейн М.В. Биофизика. – М.: Наука, 1981. – 576 с.

79. Рис Э., Стернберг М. Введение в молекулярную биологию: от кле ток к атомам. – М.: Мир, 2002. – 142 с.

ЗАКЛюЧЕНИЕ В монографии дано последовательное изложение основ атомной физики, опирающееся на разрабатываемую автором диполь-оболочеч ную модель атома. В настоящей работе она нашла дальнейшее усовер шенствование и доведена до количественных расчетов ее основных па раметров. Расшифровано внутреннее строение атома.

Выполненный анализ показывает, что классическое описание ато ма на основе законов механики и электростатики дает исчерпывающее объяснение всем наблюдаемым атомным явлениям и эффектам. Пони мание электронного строения атомов позволяет естественным образом объяснить природу и механизм формирования физической и химиче ской связи между атомами, объяснить реакционную способность атомов и радикалов, а также понять явления структурообразования и самоорга низации вещества. Стало очевидным, что именно атом – понимание его сущности – является тем недостающим звеном, которое необходимо для построения прогностической теории вещества.

В своих основаниях предлагаемая неоклассическая теория атома предельно проста и доступна для обсуждения как на теоретическом, так и на инженерно-прикладном уровнях.

По завершении работы над монографией пришла уверенность и убеж денность в правильности принятого автором подхода. Сформировалась парадигма новой атомной физики, согласно которой атом представляется классическим объектом в виде совокупности вложенных квазисфер-оболо чек, образуемых круговыми и эллиптическими орбитами точечных электро нов. К описанию движения электронов применим аппарат классической механики, созданный в рамках решения кеплеровой задачи.

На последующем этапе теоретических исследований потребует ся детальная и систематическая проработка математического описания свойств и структуры атомов в периодах и группах таблицы Д.И. Менделе ева с целью доведения теории атома до уровня ее практического приме нения. Сегодня такая прогностическая теория востребована практикой в лице новых прогрессивных технологий, в том числе нанотехнологий.

ПРИЛОжЕНИЕ Приложение 420 А. А. Потапов Приложение 422 А. А. Потапов Приложение 424 А. А. Потапов Приложение 426 А. А. Потапов Приложение 428 А. А. Потапов Приложение 430 А. А. Потапов Приложение 432 А. А. Потапов Приложение 434 А. А. Потапов Приложение 436 А. А. Потапов Приложение 438 А. А. Потапов Приложение 440 А. А. Потапов Приложение 442 А. А. Потапов Приложение Научное издание Алексей Алексеевич Потапов РЕНЕССАНС КЛАССИЧЕСКОГО АТОМА Монография Подписано в печать 08.11.2011 г.

Формат бумаги 60х90 1/16. Гарнитура «Ньютон7C, TextBookC»

Объем 25,0 усл. печ. л. Тираж 100 экз.

Издательский дом «Наука»

Адрес: 111673, Москва, ул. Новокосинская, д. 19, пом. Тел.: 8 (903)522-92- E¬mail: info@idnayka.ru Отпечатано в ГУП МО «Коломенская типография».

140400 Московская обл., г. Коломна, ул. III Интернационала, д. 2а

Pages:     | 1 |   ...   | 10 | 11 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.