начнем-с с элементарных частиц.
Возьмите с собой большой стакан кока-колы и порцию попкорна, сядьте поудобней, потушите свет и включите воображение - без него в квантах сложно разобраться.
возьмем для начала простой атом водорода. это протон и электрон. Как образуется атом водорода? а вот так - протон и электрон противоположно заряженные частицы, поэтому они притягиваются друг к другу. энергия притяжения (потенциальная энергия) пусть будет обозначаться как U. Но электрон движется каким-то образом около протона. следовательно он обладает кинетической энергией - E. U зависит от расстояния между протоном и электроном (вспомним школьную физику - закон Кулона). Е тоже зависит от этого расстояния и еще кой-какого угла (позже). И вот, влекомые кулоновскими силами они притягиваются друг к другу. Однако, наступает момент когда расстояние между ними стало меньше определенного (значение конечно не точное, а очень размытое). Тогда и включается механизм квантов. Действует он просто. протон и электрон начинают ВЗАИМОДЕЙСТВОВАТЬ совершенно определенным образом. а именно, подчиняться закону некоего Шредингера. Этот закон гласит, что оооооооооочень маленькие частички (такие, как протон, электрон) могут находится близко друг от друга не как попало, а только в определенных конфигурациях (называемых энергитическими состояниями, орбиталями и т.п.). Почему? а вот так. Так устроена природа и никак иначе. Уравнение Шредингера не выводится. оно просто существует. Дальше. Электрон и протон, попадая во власть УШ и подчиняясь ему становятся единой системой. Причем, энергия этой системы меньше, чем энергия отдельных протона и электрона. природа действует по принципу минимизации энергии - привести систему в такое состояние, чтобы ее энергия была минимальна. Для системы протон-электрон таким вариантом является атом водорода. Если поместить к атому водорода еще один электрон, то он тоже начнет притягиваться к протону, НО!!! там уже существует один электрон и они будут отталкиваться друг от друга, дестабилизируя систему. а если добавить еще один электрон - то еще сильне и т.д. Природа не любит заряженных частиц - это тоже принцип минимизации энергии. т.к. у заряженных частиц энергия всяко больше, чем у нейтральных. При добавлении протона будет немного другая песня. Но о ней чуть позже. Что будет если к одному атому водорода добавить еще один? Сближаться они не будут уже - заряди протонов-электронов внутри атома взаимоскомпенсированы. Атомы будут просто летать пока не наткнутся друг на друга, а точней, пока расстояние между ними не станет таким, что в силу вступит УШ. и тогда вновь частички будут взаимодействовать. И вновь у новой системы (молекула водорода) энергия окажется меньше, чем у исходной (два атома). Как представить себе это взаимодействие? можно вот так - электрон кружится не только вокруг своего ядра, но и вокруг чужого - это и будет химическая связь. Однако, если мы добавим еще один атом водорода, то трехатомной молекулы не получится, т.к. энергия такой молекулы больше, чем энергия двухатомной молекулы и свободного атома (или равна ей). Именно поэтому все вещество не сваливается в одну кучу - энергия кучи гораздо выше, чем энергия отдельных молекул.
--------------------
Так легко любить весь мир, и так трудно - одного человека
Будь счастлива, Любимая!
|