منو
 کاربر Online
844 کاربر online
تاریخچه ی: شیمی کوانتومی

{DYNAMICMENU()}
__واژه‌نامه__
*((واژگان شیمی فیزیک))
*((واژگان شیمی آلی))
*((واژگان شیمی معدنی))
*((واژگان شیمی تجزیه))
*((واژگان شیمی صنعتی))
__مقالات مرتبط__
*((شیمی فیزیک))
*((الکتروشیمی))
*((خوردگی فلزات))
*((سینتیک شیمیایی))
*((سرعت واکنش))
*((شیمی کوانتومی))
*((شیمی تابش))
*((ترموشیمی))
*((مقالات جدید شیمی|شیمی))
__کتابهای مرتبط__
*((کتابهای شیمی فیزیک))
__[http://217.218.177.31/mavara/mavara-view_forum.php?forumId=47|انجمن شیمی]__
__سایتهای مرتبط__
*سایتهای داخلی
**[http://www.shimi.ir|شیمی عمومی]
**[http://www.chemistmag.com |مجله شیمی]
*سایتهای خارجی
**[http://en.wikipedia.org/wiki/Physical_chemistry|درباره اصول کلی شیمی فیزیک]
**[http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/webdocs/Thermochem/Enthalpy.html|درباره آنتالپی]
**[http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch22/rateframe.html|سینتیک شیمیایی]
**[http://www.chem.queensu.ca/people/faculty/Mombourquette/FirstYrChem/colligative/index.htm|خواص غلظتی(کولیگاتیو)]
**[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/kinetic/idegas.html|قانون گاز ایده آل]
**[http://www.funsci.com/fun3_en/electro/electro.htm|آزمایشها در الکتروشیمی]
**[http://dl.clackamas.cc.or.us/ch105-09/voltaic.htm|پیل ولتایی]
**[http://www.corrosion-doctors.org/Corrosion-History/Kinds.htm|انواع خوردگی شیمیایی]
**[http://www.rwc.uc.edu/koehler/biophys/7b.html|واکنشهای هسته‌ای]
**[http://chemlearn.chem.indiana.edu/demos/Endother.htm|واکنشهای گرمازا و گرماگیر]
**[http://www.geocities.com/CapeCanaveral/launchpad/5226/thermo.html|ترموشیمی]
__گالری تصویر__
*[http://217.218.177.31/mavara/mavara-browse_gallery.php?galleryId=39|گالری علوم]

body=

|~|
{DYNAMICMENU}



{img src=img/daneshnameh_up/0/0d/BH_med.jpg}

!دید کلی
شیمی کوانتومی ، دانش کاربرد ((مکانیک کوانتومی)) در مسایل مربوط به شیمی است. اثر شیمی کوانتومی ، در شاخه‌های وابسته به شیمی قابل لمس است. مثلا :


*علمای __((شیمی فیزیک))__ ، مکانیک کوانتومی را (به کمک مکانیک آماری) در محاسبات مربوط به خواص ترمودینامیکی (مانند ((آنتروپی)) و ظرفیت حرارتی) گازها ، در تفسیر طیفهای مولکولی به منظور تائید تجربه خواص مولکولی (مانند طولها و زوایای پیوندی) ، در محاسبات نظری خواص مولکولی ، برای محاسبه خواص حالات گذار ((واکنش شیمیایی|واکنشهای شیمیایی)) به منظور برآورد ثابتهای سرعت واکنش ، برای فهم نیروهای بین مولکولی و بالاخره برای بررسی ماهیت پیوند در ((حالات ماده|جامدات)) بکار می‌برند.


*علمای __((شیمی آلی))__ از مکانیک کوانتومی ،‌ برای برآورد پایداریهای نسبی مولکولها ، محاسبه خواص واسطه‌های واکنش ، بررسی ساز و کار واکنشهای شیمیایی ، پیش بینی میزان ترکیبات و تحلیل طیفهای NMR استفاده می‌کنند.


*علمای __((شیمی تجزیه))__ از مکانیک کوانتومی برای تفسیر شدت و فرکانسهای خطوط طیفی استفاده می‌کنند.


*علمای __((شیمی معدنی))__ از __نظریه میدان لیگاند__ که یک روش تقریبی مکانیک کوانتومی است، در توضیح خواص ((آنیون و کاتیون|یونهای مرکب)) فلزات واسطه سود می‌برند.
!فرضیه پلانک ، سرآغاز مکانیک کوانتومی
در سال 1900، "__ماکس پلانک__" ، نظریه‌ای ابداع کرد که با منحنی‌های تجربی ((تابش جسم سیاه)) ، مطابقتی عالی از خود ارائه داد. فرض او این بود که اتمهای جسم سیاه ( ماده‌ای که تمام نورهای تابیده به آن را جذب کند ) ، تنها قادرند نورهایی را گسیل سازند که مقادیر انرژی آنها توسط رابطه __hv__ داده می‌شود. در رابطه ، __v__ فرکانس تابش و __h__ ، ثابت تناسب است که به __ثابت پلانک__ معروف است. با قبول مقدار {TEX()} {h = 6.6 \times 10^{-34}J} {TEX} ، منحنی‌هایی بدست می‌آیند که با منحنی‌های تجربی جسم سیاه کاملا مطابقت دارند. کار پلانک سرآغاز مکانیک کوانتومی بود.

به دنبال پلانک ، "__انیشتین__" نیز مشاهدات مزبور را بر اساس اندیشه تشکیل نور از اجزایی ذره گونه تشریح کرد که آنها را ((فوتون)) نامید که انرژی هر یک از آنها برابر است با: {TEX()} {E_photon = hv} {TEX}
!احتمال و مکانیک کوانتومی
موضوع ((احتمال)) ، یک نقش اساسی را در مکانیک کوانتومی ایفا می‌کند. در مکانیک کوانتومی ، سروکار ما با احتمالاتی است که با متغیر پیوسته‌ای مانند مختصه __x__ درگیرند. صحبت از احتمال پیدا شدن یک ذره در یک نقطه خاص مانند __x = 0.5000__ حاوی چندان معنایی نیست، زیرا تعداد نقطه‌ها در روی محور __x__ نامتناهی ، ولی تعداد در اندازه گیریهای ما به هر حال متناهی است و از این رو ، احتمال وصول با دقت به __0.5000__ بی‌نهایت کم خواهد بود.

این است که به جای آن از احتمال یافتن ذره در یک فاصله کوتاه از محور __x__ ، واقع بین __x+dx , x__ صحبت می‌شود که در آن __dx__ یک طول بینهایت کوچک است. طبیعتا احتمال فوق متناسب با فاصله کوچک __dx__ بوده و و برای نواحی مختلف محور __x__ متغیر خواهد بود. بنابراین احتمال اینکه ذره در فاصله مابین __x__ و __x+dx__ پیدا شود، مساوی __g(x)dx__ است که در اینجا __(g(x__ بیانگر نحوه تغییرات احتمال روی محور __x__ است. تابع __(g(x__ چون برابر مقدار احتمال در واحد طول است، لذا __چگالی احتمال__ نامیده می‌شود.

چون احتمالات ، اعداد حقیقی و غیر منفی‌اند، لذا __(g(x__ باید یک تابع حقیقی باشد که همه جا غیر منفی است. تابع موج {TEX()} {\Psi} {TEX} می‌تواند هر مقدار منفی و یا مقادیر مختلط را به خود بگیرد و از این نظر به عنوان یک چگالی احتمال محسوب نمی‌شود. مکانیک کوانتومی به عنوان یک اصل می‌پذیرد که چگالی احتمال برابر {TEX()} {|\Psi|^2} {TEX} است.
!اصل عدم قطعیت هایزنبرگ
اندیشه "__بوهر__" مبنی بر اینکه هر ((الکترون)) در ((اتم)) ، تنها می‌تواند کمیتهای معین انرژی را دارا باشد، گام مهمی در رشد و تکوین نظریه اتمی بود (__مدل اتمی بوهر__). نظریه بوهر برای توجیه طیف اتم هیدروژن ، مدلی رضایت بخش ارائه کرد، اما تلاش برای بسط نظریه به منظور تشریح طیف اتمهای دارای بیش از یک الکترون ناموفق بود. دلیل این مشکل به زودی آشکار شد.

در نگرش بوهر ، الکترون به عنوان ذره‌ای باردار متحرک ، در نظر گرفته می‌شود. برای پیش بینی دقیق مسیر یک جسم متحرک ، دانستن مکان و سرعت جسم در هر لحظه معین ضروری است. __((اصل عدم قطعیت هایزنبرگ))__ (1926) نشان می‌دهد که تعیین دقیق مکان و اندازه حرکت جسمی به کوچکی الکترون ناممکن است. هرچه تلاش کنیم که یکی از این کمیتها را دقیقتر تعیین کنیم، از دقت کمیت دیگر ، نامطمئن‌تر هستیم.

مشاهده اشیا با دریافت انعکاس پرتوهای نوری که برای روشن کردن آنها بکار رفته است، امکان‌پذیر است. برای تعیین موقعیت جسمی به کوچکی یک الکترون ، تابشی با طول موج به غایت کوتاه مورد نیاز است. چنین تابشی ،‌ طبعا فرکانس بسیار بالایی خواهد داشت و بسیار پرانرژی خواهد بود. وقتی این تابش به الکترون برخورد کند، سبب تغییر تندی و جهت حرکت آن می‌شود. از این رو هر گونه تلاش برای تعیین موقعیت الکترون ، اندازه حرکت آن را به شدت تغییر می‌دهد. فوتونهایی که طول موج بلندتر دارند، کم انرژی‌ترند و تاثیر کمتری بر اندازه حرکت الکترون می‌گذارند، ولی به علت بلندی طول موجشان ، نخواهند توانست موقعیت دقیق الکترون را نشان دهند.

از این رو ، این دو نوع عدم قطعیت با هم مرتبطند. به گفته هایزنبرگ ، حاصلضرب عدم قطعیت در مورد یک شیء ، {TEX()} {\triangle x} {TEX} و عدم قطعیت در اندازه حرکت آن ، {TEX()} {\triangle mv} {TEX} ، برابر یا بزرگتر از حاصل بخش ثابت پلانک ، __h__ و __4π__ است:

::{TEX()} {\triangle x . \triangle {mv} \ge {h \over 4π}} {TEX}::

عدم قطعیت در اندازه گیری ، برای اشیایی به کوچکی الکترون بسیار مهم است، در حالی که برای اشیا با اندازه معمولی بی‌اهمیت است.


{img src=img/daneshnameh_up/4/47/somethingblue~1.jpg}

!معادله شرودینگر
اصل عدم قطبیت هایزنبرگ نشان می‌دهد که هر نوع کوشش در راه جامعتر و دقیق کردن مدل بوهر ، بی‌نتیجه است، زیرا تعیین دقیق مسیر الکترون در یک اتم ناممکن است. از سوی دیگر ، "__شرودینگر__" ، __رابطه دوبروی__ را برای تدوین معادله‌ای بکار برد که الکترون را برحسب خصلت موجی آن توصیف می‌کند.

معادله شرودینگر پایه مکانیک موجی است. معادله برحسب یک تابع موجی {TEX()} {\Psi} {TEX} برای الکترون نوشته می‌شود. وقتی معادله برای الکترون در اتم هیدروژن حل می‌شود، یک سلسله تابع موجی بدست می‌آید. هر تابع موجی به یک حالت معین انرژی برای الکترون مربوط است و ناحیه‌ای در اطراف ((هسته)) را توضیح می‌دهد که در آن ،‌ امکان یافتن الکترون وجود دارد. تابع موجی یک الکترون آنچه را که یک ((اوربیتال اتمی|اوربیتال)) نامیده می‌شود، توضیح می‌دهد.

شدت هر موج ، با مجذور دامنه آن متناسب است. تابع موجی ، {TEX()} {\Psi} {TEX} ، تابع دامنه است. مقدار {TEX()} {{\Psi}^2} {TEX} برای یک حجم کوچک در هر موقعیتی در فضا ، متناسب با چگالی بار الکترونی در آن حجم است.

می‌توان تصور کرد که بار الکترون به سبب حرکت سریع الکترون به صورت ابر باردار در فضای دور هسته گسترده شده است. این ابر در برخی نواحی غلیظتر از نواحی دیگر است. احتمال یافتن الکترون در هر ناحیه معین متناسب با __چگالی ابر الکترونی__ در آن ناحیه است. این احتمال در ناحیه‌ای که ابر الکترونی غلیظتر است، بیشتر خواهد بود. این تفسیر کوششی برای توصیف مسیر الکترون ، به عمل نمی‌آورند، بلکه فقط پیش بینی می‌کند که احتمال یافتن الکترون در کجا بیشتر است.
!مباحث مرتبط با عنوان
*((اصل عدم قطعیت هایزنبرگ))
*((اوربیتال اتمی))
*((اوربیتال مولکولی))
*((اوربیتال هیبریدی))
*((تابع موج))
*((چگالی احتمال))
*((فرضیه پلانک))
*((مدل اتمی بور))
*((معادله شرودینگر))
*((مکانیک کوانتومی))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 چهارشنبه 04 مرداد 1391 [06:20 ]   6   admin      جاری 
 سه شنبه 03 مرداد 1391 [10:29 ]   5   admin      v  c  d  s 
 سه شنبه 27 تیر 1385 [05:23 ]   4   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 یکشنبه 13 آذر 1384 [14:40 ]   3   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 یکشنبه 13 آذر 1384 [14:34 ]   2   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 شنبه 01 مرداد 1384 [07:48 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..