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Le mystère de la chimie quantique: comment la méthode Hartree-Fock révèle-t-elle le lien entre les atomes?
Dans le domaine de la chimie quantique, comprendre comment les électrons se déplacent à travers les interactions entre les atomes est la clé pour comprendre les réactions chimiques.La méthode Hartree-Fock est une technique efficace pour calculer les orbitales moléculaires, qui est basée sur la combinaison linéaire d'orbitales atomiques, révélant des connexions complexes entre les atomes.
Décrivez la configuration électronique d'un atome à l'aide d'une fonction d'onde d'électrons afin que chaque atome puisse être considéré comme une structure en forme de nuage composée d'une fonction d'onde.
Dès 1929, Sir John Leonard-Jones a introduit ce concept pour la première fois, clarifiant davantage la liaison de deux molécules atomiques dans les principaux éléments familiaux, mais avant cela, Linus Pauling avait déjà fait des ions d'hydrogène des ions d'études similaires à H2 +.
Dans la méthode Hartree-Fock, il est supposé que le nombre d'orbitales moléculaires est égal au nombre d'orbitales atomiques impliqués dans l'expansion linéaire.Ce point de vue signifie que les orbitales atomiques n peuvent être combinées en n orbitales moléculaires, et ces orbitales moléculaires présenteront leurs caractéristiques respectives.
Les descriptions mathématiques de ces orbitales moléculaires sont généralement: 𝜙 i = C
𝜒 2 + ... + c ni 𝜒 n , où C représente le coefficient correspondant à chaque orbitale atomique.
Et pour trouver ces coefficients, la méthode Hartrie-Fokker est utilisée pour minimiser l'énergie totale du système.Cette méthode quantitative aide les scientifiques à calculer avec précision l'interaction entre les atomes dans les réactions chimiques.
Cependant, avec le développement de la chimie informatique, la méthode LCAO ne se limite pas à l'optimisation réelle des fonctions d'onde, mais est également utilisée comme un outil de discussions qualitatives pour aider à prédire et interpréter les résultats obtenus par des méthodes plus modernes.
En comparant l'énergie orbitale atomique des atomes individuels et en appliquant des règles d'interaction connues, la forme des orbitales moléculaires et de leurs énergies respectives peut être à peu près déduite.
L'utilisation de graphiques peut exprimer clairement ces arguments, qui sont appelés graphiques de corrélation.L'énergie orbitale atomique résultante peut être obtenue en calculant ou en s'appuyant sur des données expérimentales du théorème de Kupman.
La première étape de ce processus consiste à attribuer un groupe de points aux molécules.Chaque opération de groupe est appliquée à la molécule, et le nombre de liaisons peupassives est le caractère de l'opération.Cette forme de représentation réductible est décomposée en la somme des représentations irréductibles, qui représentent une symétrie correspondant aux orbites impliquées.
La carte orbitale moléculaire fournit une description qualitative simple du traitement LCAO, tandis que la méthode Hekel, la méthode de Hekel étendue et la méthode Pariser-Parr-Pople fournissent un support théorique quantitatif.
Comment l'approche HARTREE-FOCK affecte-t-elle notre compréhension des réactions chimiques?Ces études nous aident non seulement à révéler les liens entre les atomes, mais nous incitent également à réfléchir au prochain chemin?
