最佳答案

量化應用量力基本原理討論化問題化支科所謂化問題靜態看主要結構與性能關系探討;態看主要涉及間相互作用、相互碰撞與相互反應等際理論化已發展二級科物理化離量化則理論化核量化其內容基礎理論、計算應用三部三者間相輔相承其計算基礎理論與實際應用間橋梁;基礎理論通應用才能獲命力驗證其確與否;具體應用遇新問題產新思想提新理論 、量化發展歷史 1927W·H·海特勒(Heitler)F·倫敦(London)創性量力處理原結構應用于解決氫結構問題定量闡釋兩性原形化鍵原功始量力化結合標志著門新興化支科--量化(亦稱化量力)誕量化創立既現代物理實驗理論(量力原理)斷滲入化領域結經典化向現代化發展歷史必 量化發展歷史兩階段:①192750代末創建期其主要標志三種化鍵理論建立發展、間相互作用(包括間作用力氫鍵)量化研究三種化鍵理論價鍵理論由L·C·鮑林(Pauling1901-1994)海特勒倫敦氫結構工作基礎發展其圖象與經典原價理論接近先化家所接受軌道理論1928由R·S·馬利肯(Mulliken1896-1986)等首先提1931E·休克爾(Hückel1896-)提簡單結構理論早期處理共軛體系起重要作用軌道理論計算較簡便光電能譜實驗支持使化鍵理論占主導位配位場理論由H·A·貝特(Bethe1906-)等1929提先用于討論渡金屬離晶體場能級裂與軌道理論結合發展現代配位場理論(2)60代起由于電計算機興起使量化步入蓬勃發展第二階段其主要標志量化計算研究其嚴格計算計算、半經驗計算全略微重疊間略微重疊等現擴量化應用范圍提高計算精度先于計算機第發展階段已經看實驗半經驗計算間定性符合第二階段由于引入快速計算機計算結與實際半定量符合20世紀結束前量化處于第三階段端我理論達實驗精度計算實驗科研偏廢、互補充重要手段量化發展歷史計算發至重要 二、價鍵軌道 經典化19世紀已經完系統化理論化原說建立、元素周期系機結構理論形其具體標志于何認識化鍵本質問題卻走進死胡同原層化變化都要涉及電運電運服描述微觀粒運規律量力牛頓力適用化家跟物理家同存著換腦筋問題光1928卻兩L·鮑林(Pauling1901-1994)另R·S·馬利肯先看用量力解決化鍵本質重要性由于薛丁諤1926提薛丁諤程同玻恩給波函數幾率詮釋1927海特勒倫敦功量力處理原結構用于解決氫結構問題鮑林提價鍵(VB)R·S·馬利肯提軌道(MO)始量力化結合新期 馬利肯(MullikenRobert Sanderson1896-1986)美化家美麻省理工院位化教授繼承父志習化1917麻省理工院畢業接著芝加哥深造1921獲哲博士位化興趣結構面20代隨著量力發展內部細微結構已能用經典化描述必須用近代物理數手段處理件事已經變清楚馬利肯化轉物理面1926華盛頓廣場物理副教授1928芝加哥任教1931起擔任該校物理教授直1961退休 馬利肯與F·洪特(Hund)道發展化鍵軌道理論基于思想:電所核產場運孤立原軌道組軌道軌道延伸兩或兩原指何該光譜些軌道相關能量馬利肯尋找軌道原軌道組合起(LCAO即原軌道線性組合)指鍵能由原軌道重疊量 VB理論MO理論兩者目標共同都研究共價鍵形特征探索化鍵本質尋求結構規律性;具體處理卻相徑庭VB理論特色自旋相反未電形共價健觀點作構造電波函數依據并充考慮電區別性;MO理論并非電配作構造電波函數前提卻十強調整體性并且相重視電運狀況與原差異及間聯系雖VB理論與MO理論幾乎都20代前起創立VB理論先于MO理論發展起較早化普及究其原VB理論創立者(SlaterPauling等)始力圖量力原理化經驗緊密結合量力理論闡釋經典化結構理論所說明些問題并且抽提雜化、共振、σ鍵、π鍵、電負性等系列新概念并且些概念與化家熟知習用定域鍵概念致VB理論較易化家所接受較早受重視并獲廣泛應用隨著化實踐斷發展VB理論經典價鍵概念明顯繼承性越越束縛其自身發展尤其解釋共軛結構及O2順磁性等問題VB理論遇嚴重困難強調電配致使構電波函數便于數運算故50代始VB理論位逐漸MO理論所替代 盡管MO理論跟VB理論幾乎同提MO理論化家原先習慣用價鍵概念明顯并且理論計算存著定局限(根據初期MO理論推算H3反比H2穩定等)故始并沒受化家關注VB理論遇嚴重困難MO理論提軌道等概念解決VB理論所難解決系列問題取非顯著效;并且MO理論數計算程序化適宜于用電計算機處理;更加重要MO理論能化經驗進步密切結合軌道處理結構結跟光譜實驗數據相吻合尤其近光電能譜等豐富實驗進步證實MO理論基本觀點及其結論確性見指導實驗研究面MO理論已比VB理論發揮更作用總50代始MO理論獲廣泛承認進入70代隨著計算機技術及計算斷突破MO理論迅速發展更引注目關VB理論計算近始程序化面進展容忽視 總三種化鍵理論(VBMO配位場)建立較早至今仍斷發展、豐富提高與結構化合化發展緊密相聯互相促進合化研究提供新型化合物類型豐富化鍵理論內容;同化鍵理論指導預言些能新化合物合;結構化測定則理論實驗聯系橋梁 其化支科已使用量化概念結論例軌道概念已經普遍應用絕反應速度理論軌道稱守恒原理都量化應用化反應力所具體 三、氫氦原量化計算 ()氫薛丁諤程式 海特勒-倫敦解 海特勒倫敦處理氫問題結簡述于:兩氫原自遠處接近間相互作用漸漸增較近距離原間相互作用所含電自旋密切關系電自旋反平行達平衡距離前原間相互作用吸引即體系能量隨R減斷降低達平衡距離則體系能量隨R減迅速升高H2振于平衡距離左右穩定存圖Es曲線所示H2基態 電自旋平行原間相互作用永遠推斥圖EA曲線所示能形穩定H2排斥態 海特勒(HeitlerWalter1904-)爾蘭物理教授于德卡爾斯魯厄父親(Adolf Heitler)教授希特勒(AdolfHitler)姓名差字母我本影響化史書稱1927德格廷根兩位物理教授海特勒倫敦合作……事實海特勒1929-1933間才格廷根編外講師(工資費支)1927海特勒才23歲剛慕尼黑獲博士位久F·倫敦比海特勒4歲格廷根沒取教授資格1933希特勒臺海特勒離德任英布斯托爾研究員1941-1949任都柏林高等研究院理論物理教授19418月19437月我物理家彭桓武合作進行介理論面研究發展量躍遷幾率理論處理核碰撞產介程能譜強度并用首解釋宇宙射線能量布空間布名揚際物理界作者哈密爾頓(Hamilton)、海特勒(Heitler)、彭桓武(Peng)三姓氏縮寫代號HHP理論彭桓武經聽海特勒講用估計數量級辨別哪些關聯起主要作用本領標志著物理家熟使受啟發海特勒寫都柏林高等研究院曾評說:……同事熱彭桓武……經興致結合著非凡才使同事價值彭桓武海特勒科研風格同意見追求于數演算薄于物理直觀番使我終于明海特勒首解氫薛丁諤程式發展價鍵理論卻讓鮑林首功原走進數演算迷宮科研向走岔道點難道引起我深思 海特勒自1949起任瑞士蘇黎世理論物理教授主要著作《化鍵理論》(與F·倫敦合著)、《輻射量理論》、《波力原理》《科》等 F·倫敦(Fritz London1900-1954)猶太19003月7于德布雷斯勞(現波蘭弗羅茨瓦夫)弟H·倫敦(HeinzLondon1907-1970)亦著名物理家經兄弟兩相混F·倫敦早哲興趣1921慕尼黑獲哲博士位論文題目《關于純理論認識形相條件》3事哲研究教工作1925重返慕尼黑跟隨A·索末菲習理論物理隨H·玻恩、E·薛丁諤等格廷根、蘇黎世、柏林等工作習主要研究光譜化鍵量力理論1927W·海特勒發表氫共價鍵量力解釋工作標志著近代量化端所用稱海特勒-倫敦量體理論基本1930F·倫敦用量力近似計算證明間存著第三種作用力作用能精確表示式非復雜其包含數項與光色散公式相似色散力名由故色散力稱倫敦力1933納粹臺倫敦兄弟逃亡英牛津事低溫物理研究工作所建立超導體電力程功解釋系列奇特電磁性質組程(共兩程)稱倫敦程1936F·倫敦任巴黎龐加萊研究所所1939美杜克先任理論化化物理教授F·倫敦于19543月30達勒姆逝世逝世歷屆際低溫議都頒發倫敦獎紀念 (二)王守競其高級近似處理 鑒于海特勒倫敦處理H2問題定量結滿意我物理家王守競1928發表改進處理(王守競Phys.Rev.215791928)認二H原化合H2電同受著兩原核吸引電云幾率布比H原更密集 王守競工作重要性于結構理論引進物理概念即原結合至少已部消失性選用原狀態函數線性組合作近似狀態函數希望計算結更則原狀態函數本身應加若干改進首先效核電荷應作參數處理王守競概念推廣應用于其體系 王守競(1904-1984)物理家190412月24于江蘇省吳縣(今蘇州市)1921蘇州工業專科校畢業考入清華留美校預備班1924派赴美留入哈佛轉哥倫比亞1927獲博士位美進行研究工作兩任浙江物理系主任19311933任北京物理系主任抗戰爭期間民黨政府資源委員委任昆明央機器廠總經理改任該駐美代表華民共立留居美任麻省理工院兼任教授直退休19846月19美逝世 1927王守競新誕量力功應用于原研究早用變求二級微擾計算類氫原間偶極矩-偶極矩相互作用范德瓦爾斯作用能量系數計算類氫原型1s波函數基礎H2+波函數引用非線性參量使其能量計算值與實驗數據間差異1.58eV降0.96eV外計算氫轉譜研究鈉蒸氣汞原碰撞激發態其進步原非稱轉譜能級公式結運用于量見原計算些研究物理化重要貢獻受際物理界重視氫結構量化計算亦永遠載入化史史冊 關于H2計算王守競若干改進 1933詹姆士庫奇(James and CoolidgeJ·Chem·Phys.18251933)用包括13參數變函數與實驗值(De=4.72eV)幾乎完全致結(De=4.70eV)說明用量力近似計算確結 所述詹姆士庫奇雖已算與實驗值幾乎完全致結合能所用變函數非麻煩用軌道容易推廣比較復雜所庫爾森(CoulsonProcCambridge Phil.soc.342041938)提用軌道處理氫用原軌道線性組合作軌道結合能3.47eV采用哈特利-福克(Hartree-Fock)自洽勢場求結合能3.603eV說明軌道30代電計算機現前情況 (三)關于氦原計算 氦原原電問題簡單例于電問題薛丁諤程期沒精確解氦原獲程近似解用各種技巧提供考驗 電薛丁諤程解應該顯示電間相關幾種類型波函數性質簡捷特別包含電間距離波函數1929E·A·海勒雷斯(Hylleraas)首先氦原研究類型波函數用r1、r2r12項式乘非相關波函數eξ(r1+r2)采用14項項式其結與實驗吻合0.002電伏范圍內近甚至使用更項式說計算結實驗值完全符合 海勒雷斯其關于獲氦原精確波函數工作重要工作證明薛丁諤程雙電原確運程所薛丁諤程概電原確盡管些場合我能精確解遺憾于二電問題海勒雷斯型波函數陷入極端數紛擾 量化家鄧豪80代找超球坐標系嚴格求解原、薛丁諤程用該雙電氦原基態激發態計算結與實驗結均極吻合前B·劉(Bowen Liu華裔美)于70代用算計算直線非直線構型H3體系勢能達化精度 嚴格求解二體體系薛丁諤程直量理論研究關鍵鄧豪等研究表明借助于超球坐標非相論薛丁諤程嚴格解給終精確求解電薛丁諤程帶新希望 四、軌道稱守恒原理前線軌道理論 1965美化家R·B·伍德瓦爾德(Woodward1917-1979)R·霍夫曼(Hoffmann)提軌道稱守恒原理量化發展程碑說明MO理論僅用研究靜態結構及性質并且能態角度預言解釋化反應由反應物系變物系究竟經歷哪條線路環境其影響論結構及性質反應歷程化都稱性密切相關種稱性外乎兩類:類骨架幾何構型空間稱性;另類作單電運狀況軌道稱性述軌道稱性守恒原理類稱性發考察物系立體選擇性種制約或者反應條件選定該原理適用于步完基元反應先機化電環化、σ遷移等協同反應應用;推廣運用機反應、催化反應等面 R·霍夫曼(Roald Hoffmann 1937-)美量化家19377月18于波蘭茲沃切夫1949隨家移居美1955入美籍1958獲哥倫比亞文士位1960哈佛獲物理碩士位1962獲化物理博士位1962-1965哈佛工作1965任康奈爾副教授1968任化教授現任該校化系主任美科院院士 霍夫曼主要事量化研究哈佛工作期間機化家R·B·伍德瓦爾德合作進行維素B12合研究維素B12結構極復雜其合工作項巨工程霍夫曼應用自量化面豐富知識軌道各面觀察實驗結進行計算研究并本化家福井謙提前線軌道工具進行析總結終于1965提軌道稱守恒原理稱伍德瓦爾德-霍夫曼規則理論維素B12合工作總結闡明系列協同反應機理程且解釋預示系列化反應向、難易程度產物立體構型面具重要指導作用并量力由靜態發展態階段理論譽認識化反應發展道路程碑近霍夫曼主要事基態激發態電結構特別金屬機化合物電結構研究霍夫曼軌道稱守恒原理創性研究福井謙共獲1981nobel化獎霍夫曼位詩跟北京市關村詩社化家詩作相酬 福井謙(Fukui Kenichi1918-)本量化家 191810月4于奈良市1948獲京都博士位1951起任京都物理化教授 福井謙期致力于烴類研究并量化面深造詣1952提前線軌道理論并用解釋種化反應規律理論基本觀點許性質由高占據軌道低未占軌道決定于化反應具重要意義由于些軌道處于化反應前沿所稱前線軌道 福井謙早期理論并未引起注意直1965R·霍夫曼R·B·伍德瓦爾德首先用前線軌道觀點討論周環反應立體化選擇定則才引起化家重視1969霍夫曼伍德瓦爾德軌道稱守恒原理概括1965提理論解釋所福井謙前線軌道理論霍夫曼軌道稱守恒原理同重要理論解釋提前關經驗規律且預言解釋其許化反應福井謙霍夫曼共獲1981nobel化獎 眾所周知化反應原并非其所原軌道都起主要作用些價軌道電起主要作用;同相應些前線軌道起主要作用說給電能量高占軌道(HOMO)及受電能量低未占軌道(LOMO)起主導作用由發能比較解釋系列化反應問題形前線軌道理論兩位量化師工作共同特點解決復雜化反應理論問題運用都簡單模型盡量依賴些高深數運算均簡單軌道理論基礎力求提新概念、新思想新使能更加普遍范圍廣泛使用今量力與化結合基礎研究功發展重要特色 R·霍夫曼其授獎演說提等瓣類似概念具重意義等瓣類似(Isolobal Analogy)指兩機或機碎片具性質相似前線軌道即前線軌道數目、稱性、能級形狀及電數目都類似(相等)兩碎片稱等瓣類似關系僅金屬機配合物系統化進步溝通晶體及金屬兩同領域并且機化機化間架起橋梁宏觀唯象認識深入微觀理論解現代化發展趨勢程量化產發展 組態相互作用 比計算精確度更高組態相互作用兩優點:依賴于試探波函數形式能原則提非相論薛丁諤程精確解;二原則用于原或體系任何穩定態 近似計算 半經驗計算目前用近似零微重疊(簡稱ZDO);近似程度高全略微重疊(簡稱CNDO)近似J·A·波普爾1965提外近似計算休克爾軌道推廣軌道

回答者：v1688235452016-10-06 00:00