結構化學
Ⅰ 結構化學在生活中的應用
別聽有些人胡扯。結構化學在生活中沒有應用的——只有搞相關專業的人才會學它,也只有在專業的場合(比如從理論上指導你怎樣設計一個分子)才會用到。你看看結構化學的介紹就知道了:
結構化學是在原子- 分子水平上研究物質分子構型與組成的相互關系以及結構和各種運動的相互影響的化學分支學科。
結構化學是一門直接應用多種近代實驗手段測定分子靜態、動態結構和靜態、動態性能的實驗科學。它要從各種已知的化學物質的分子構型和運動特徵中歸納出物質結構的規律性,還要從理論上說明為什麼原子會結合成為分子,為什麼原子按一定的量的關系結合成為數目眾多的形形色色的分子,以及在分子中原子相互結合的各種作用力方式和分子中原子相對位置的立體化學特徵。結構化學還說明某種元素的原子或某種基團在不同的微觀化學環境中的價態、電子組態、配位特點等結構特徵。
另一方面,從結構化學的角度還能闡明物質的各種宏觀化學性能(包括化學反應性能)和各種宏觀非化學性能(包括各種物理性質和許多新技術應用中的技術性能等)與微觀結構之間的關系及其規律性。在這個基礎上就有可能不斷地運用已知的規律性,設法合成出具有更新穎、結構特點更不尋常的新物質,在化學鍵理論和實驗化學相結合的過程中創立新的結構化學理論。與此同時,還要不斷地努力建立新的闡明物質微觀結構的物理的和化學的實驗方法。
與其他的化學分支一樣,結構化學一般從宏觀到微觀、從靜態到動態、從定性到定量按各種不同層次來認識客觀的化學物質。演繹和歸納仍是結構化學研究的基本思維方法。早期的有關物質化學結構的知識可以說是來自對於物質的元素組成和化學性質的研究。當時人們對化學物質(包括各種單質和為數不多的幾種化合物),只能從對物質組成的規律性認識,諸如定比定律、倍比定律等加以概括。隨著化學反應當量的測定,人們提出了「化合價」的概念並用以說明物質組成的規律。那時,對於原子化合成分子的成因以及原子在分子中的排布方式可以說是一無所知。
結構化學的產生與有機物分子組成的研究密切相關。有機化學發展的初期,人們總結出許多系列有機物分子中碳原子呈四面體化合價的規律。為解釋有機物組成的多樣性,人們提出了碳鏈結構及碳鏈的鍵飽和性理論。隨後的有機物同分異構現象、有機官能團結構和旋光異構現象等研究,也為早期的結構化學研究提供有力的實驗證據,促使化學家從立體構型的角度去理解物質的化學組成和化學性質,並從中總結出一些有關物質化學結構的規律性,為近代的結構化學的產生打下了基礎。
Ⅱ 哪版的結構化學教材最好
國內採用最多的是
結構化學基礎(第5版),周公度,段連運, 北京大學出版社, 2017
Ⅲ 結構化學與物理化學關系
一般說來,基礎物理化學包括三部分:熱力學、動力學、結構化學。
但國內一般分開教學,即物理化學只講授熱力學和動力學,結構化學單獨開課。
對於結構化學中量子部分,重要的是結論,而不是結論的推導過程。
比如一維勢箱,只需要記住波函數、能量、概率密度、平均值等公式就可以了,
至於波函數怎麼來的,看不懂就算了。
一般,考研的時候,結構化學是和物理化學一起考的。當然不同的方向可能不一樣。
分析化學和物理化學完全是兩個風格,
分析化學基本上是校正思想,先忽略一些因素的影響,得出理論值,然後對理論值進行校正
而物理化學較偏重於公理化體系。
結構化學非常重要,尤其是後半部分,原子結構、分子結構、晶體結構,
他們的相關結論,在無機、有機,以及後續的課程中都用得到。
總之,無機建立思路,有機總是電子,分析經常計算,物化特別嚴謹,結構使用廣泛。
還想知道什麼,再追問
Ⅳ 誰能講講無機化學與結構化學的區別和聯系
無機化學通常指的是無機元素化學
結構化學是研究結構的,尚不能成為化學中一門獨立的分支
通常化學分5大塊,無機、有機、物化、分析、高分子
結構化學非常重要,對各個方面都有貢獻
理論上解決一些計算上不能解決的問題,在這方面比物化有優勢
有結構才能解決動力學問題
比如說H2+X2,鹵素單質不同,其反應機理、反應速率方程都不同!
和原子軌道有關系,前線軌道HOMO
Ⅳ 求結構化學里 MO理論 詳解
MO是分子軌道理論。 分子軌道理論的要點: 1.原子在形成分子時,所有電子都有貢獻,分子中的電子不再從屬於某個原子,而是在整個分子空間范圍內運動。在分子中電子的空間運動狀態可用相應的分子軌道波函數ψ(稱為分子軌道)來描述。分子軌道和原子軌道的主要區別在於:(1)在原子中,電子的運動只受 1個原子核的作用,原子軌道是單核系統;而在分子中,電子則在所有原子核勢場作用下運動,分子軌道是多核系統。(2)原子軌道的名稱用s、p、d…符號表示,而分子軌道的名稱則相應地用σ、π、δ…符號表示。 2.分子軌道可以由分子中原子軌道波函數的線性組合(linear combination of atomic orbitals,LCAO)而得到。幾個原子軌道可組合成幾個分子軌道,其中有一半分子軌道分別由正負符號相同的兩個原子軌道疊加而成,兩核間電子的概率密度增大,其能量較原來的原子軌道能量低,有利於成鍵,稱為成鍵分子軌道(bonding molecular orbital),如σ、π軌道(軸對稱軌道);另一半分子軌道分別由正負符號不同的兩個原子軌道疊加而成,兩核間電子的概率密度很小,其能量較原來的原子軌道能量高,不利於成鍵,稱為反鍵分子軌道(antibonding molecular orbital),如σ*、π* 軌道(鏡面對稱軌道,反鍵軌道的符號上常加「*」以與成鍵軌道區別)。 若組合得到的分子軌道的能量跟組合前的原子軌道能量沒有明顯差別,所得的分子軌道叫做非鍵分子軌道。 3.原子軌道線性組合的原則(分子軌道是由原子軌道線性組合而得的): (1)對稱性匹配原則 只有對稱性匹配的原子軌道才能組合成分子軌道,這稱為對稱性匹配原則。 原子軌道有s、p、d等各種類型,從它們的角度分布函數的幾何圖形可以看出,它們對於某些點、線、面等有著不同的空間對稱性。對稱性是否匹配,可根據兩個原子軌道的角度分布圖中波瓣的正、負號對於鍵軸(設為x軸)或對於含鍵軸的某一平面的對稱性決定。例如 圖1中的(a)、(b),進行線性組合的原子軌道分別對於x軸呈圓柱形對稱,均為對稱性匹配;又如圖 2(d)和(e) 中,參加組合的原子軌道分別對於xy平面呈反對稱,它們也是對稱性匹配的,均可組合成分子軌道;可是圖2(f)、(g)中,參加組合的兩個原子軌道對於xy平面一個呈對稱而另一個呈反對稱,則二者對稱性不匹配,不能組合成分子軌道。 圖9-10 原子軌道對稱性匹配成鍵 符合對稱性匹配原則的幾種簡單的原子軌道組合是,(對 x軸) s-s、s-px 、px-px 組成σ分子軌道;(對 xy平面)py-py 、pz-pz 組成π分子軌道。對稱性匹配的兩原子軌道組合成分子軌道時,因波瓣符號的異同,有兩種組合方式:波瓣符號相同(即++重疊或--重疊)的兩原子軌道組合成成鍵分子軌道;波瓣符號相反(即+-重疊)的兩原子軌道組合成反鍵分子軌道。圖9-11是對稱性匹配的兩個原子軌道組合成分子軌道的示意圖。 對稱性匹配的兩個原子軌道組合成分子軌道示意圖 (2)能量近似原則 在對稱性匹配的原子軌道中,只有能量相近的原子軌道才能組合成有效的分子軌道,而且能量愈相近愈好,這稱為能量近似原則。 (3)軌道最大重疊原則 對稱性匹配的兩個原子軌道進行線性組合時,其重疊程度愈大,則組合成的分子軌道的能量愈低,所形成的化學鍵愈牢固,這稱為軌道最大重疊原則。在上述三條原則中,對稱性匹配原則是首要的,它決定原子軌道有無組合成分子軌道的可能性。能量近似原則和軌道最大重疊原則是在符合對稱性匹配原則的前提下,決定分子軌道組合效率的問題。 4.電子在分子軌道中的排布也遵守原子軌道電子排布的同樣原則,即Pauli不相容原理、能量最低原理和Hund規則。具體排布時,應先知道分子軌道的能級順序。目前這個順序主要藉助於分子光譜實驗來確定。 5.在分子軌道理論中,用鍵級(bond order)表示鍵的牢固程度。鍵級的定義是: 鍵級 = (成鍵軌道上的電子數 - 反鍵軌道上的電子數)/2 鍵級也可以是分數。一般說來,鍵級愈高,鍵愈穩定;鍵級為零,則表明原子不可能結合成分子,鍵級越小(反鍵數越多),鍵長越大。 6.鍵能:在絕對零度下,將處於基態的雙分子AB拆開也處於基態的A原子和B原子時,所需要的能量叫AB分子的鍵離解能,常用符號D(A-B)來表示。 7.鍵角:鍵和鍵的夾角。如果已知分子的鍵長和鍵角,則分子的幾何構型就確定了。
Ⅵ 結構化學屬於四大化學的哪一個
1.核素是指具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子。同一種同位素的核性質不同的原子核。它們的質子數和中子數相同,結構方式不同,因而表現出不同的核性質。
2.同位素
是質子數相同中子數不同的同一類原子。簡單來理解就是,在元素周期表中同一個位置的不同原子。
如
h
d
t
(h的三種原子。。。相同質子數不同中子數)
核素和同位素
相同理解
3.同素異形體
是同一種元素組成的不同單質(化學式可同可不同)。如氧氣o2和臭氧o3、白磷p4和紅磷p、石墨c和金剛石c
4.同分異構體
是有機化學里的概念,就是分子式相同,結構式不同的分子。
如乙醇c2h5oh和甲醚ch3och3
Ⅶ 《結構化學》,跟《量子化學》的主要區別是什麼
結構化學和量子化學的最明顯的區別是面對的對相不同。結構化學是給本科內生上的容課,量子化學是給研究生上的課,所以:
1、結構化學比量子化學簡單。
2、結構化學內容較雜,更注重於對化學現象的解釋,如原子軌道能、電離能、共價鍵,等等。量子化學更多的是講解各個系統薛定諤方程的解法,如變分法、微擾法等。
3、結構化學涉及量子化學、對稱性原理、晶體化學、配合物化學等學科的基礎知識,而量子化學只深入研究量子化學一門學科。
Ⅷ 結構化學需要什麼基礎知識
結構化學是物理化學的一個組成部分,是在原子- 分子水平上研究物質分子構型與組成的相互關系、結構和各種運動的相互影響的化學分支學科。因此,結構化學需要的基礎知識大體上有三個方面:
從化學分支學科之間的內在關繫上看,無機化學、有機化學、和分析化學為它提供了基礎知識。前二者為結構化學提供了研究的對象,後者則提供了研究的手段。全面地掌握這三者的知識內容為學好結構化學提供了堅實的基礎。
從探尋物質特性的手段上看,物理學為結構化學的研究方法提供了基礎。物質的一切物理特性,如力電磁熱光聲等都從不同的側面反映出物質結構的特性,成為結構化學研究的重要手段。
從建立和解析物質結構的模型上看,高等數學、數理統計、以及電子計算機應用是結構化學的基礎工具。
隨著科學技術的發展和人們對於物質性質的深入認識,邊緣學科、交叉學科的大量涌現,這幾個方面的界限正在被打破。新型的、近代的結構化學及其分支對基礎知識的要求提出了新的挑戰。這也是今後的結構化學學者們的用武之地。