Вот такое озарение снизошло, например.
Интродукшн, плавно перетекающий в хайпотезис:
Это самая простая классическая энергодиаграмка образования хим-связи. Два атома водорода встречаются, сближаются и образуют энергетически стабильную хим-связь, будто в яму энергетическую скатываются. Ещё больше их сблизить не получится (хотя если очень сильно сблизить - гелий получится, но мы щас не о ядерной реакции).
Что значит "образуют хим связь"? А значит это, что атомарные орбитальки, на которых размазан электрон, преобразуются в молекулярные, на которых тусят два электрона сразу. Они становятся как бы общими у двух атомов. "Гибридизация" называется.
Как происходит эта гибридизация? Иначе говоря: чё происходит на отрезке, между двумя стрелками на диаграмме? Переход в другое измерение же! Там тоже есть некоторые уровни энергии, которые при образовании связи электроны проскакивают в волновом состоянии со скоростью света, пока не достигают энергетического минимума. То есть на промежуточных уровнях, если таковые есть, не задерживаются.
Как выглядят некоторые промежуточные уровни энергии довольно хорошо известно, и не только теоретически. Электроны туда закидывают разными лазерами, получают на доли секунды нестабильные молекулы и изучают. На иные уровни никто за ненадобностью не смотрел. Понятное дело, бо затормозить молекулы на одном из них на продолжительное время не просто и какая польза от них может быть Народному Хозяйству - не вполне ясно. Между тем, такие экзотические элетронные состояния могут быть критически важны для прохождения определённых реакций.
Гифка для привлечения внимания, но возможно не только
В природе это используется постоянно - молекулы тормозятся в "неестественных" состояниях в энзимных карманах и проходят при физиологической температуре такие трансформации, для которых в колбе их надо было чуть-ли не в плазму превратить.
Есть много искуственных биомеметических систем, но это не очень интересно ин май хамбл опинион. Самое забавное по теме из того, что на сегодняшний день созданно искуственно - это "Разочарованные Пары Льюиса" (РПЛ), в которых щёлочь с кислотой не могут сойтись достаточно близко для получения обычной связи из-за объёмных заместителей, но в то же время "чувствуют" друг друга. То есть молекулы как бы "тормозятся" на подходе к связи, образуя электронную конфигурацию, иначе никак не достижимую. И волею Летающего Макаронного Монстра эта электронная конфигурация легко щепит совершенно стабильные молекулы. Уже второе поколение химиков на этом делает карьеру. (Тут следует заметить, что существование комплексов РПЛ пока сугубо теоретическое, экспериментально не доказано)
Гипотетическая (посчитанная) электронная конфигурация РПЛ перфторированного трифенил борана с тритертбутил фосфином
Однако, чтобы взять классическую систему двух нейтральных радикалов, как на диаграмме с водородами, и её затормозить на подходе к связи - пожалуй такого ещё не было. А ведь у радикалов потенциальная энергия повыше, чем у РПЛ будить.
Это самая простая классическая энергодиаграмка образования хим-связи. Два атома водорода встречаются, сближаются и образуют энергетически стабильную хим-связь, будто в яму энергетическую скатываются. Ещё больше их сблизить не получится (хотя если очень сильно сблизить - гелий получится, но мы щас не о ядерной реакции).
Что значит "образуют хим связь"? А значит это, что атомарные орбитальки, на которых размазан электрон, преобразуются в молекулярные, на которых тусят два электрона сразу. Они становятся как бы общими у двух атомов. "Гибридизация" называется.
Как происходит эта гибридизация? Иначе говоря: чё происходит на отрезке, между двумя стрелками на диаграмме? Переход в другое измерение же! Там тоже есть некоторые уровни энергии, которые при образовании связи электроны проскакивают в волновом состоянии со скоростью света, пока не достигают энергетического минимума. То есть на промежуточных уровнях, если таковые есть, не задерживаются.
Как выглядят некоторые промежуточные уровни энергии довольно хорошо известно, и не только теоретически. Электроны туда закидывают разными лазерами, получают на доли секунды нестабильные молекулы и изучают. На иные уровни никто за ненадобностью не смотрел. Понятное дело, бо затормозить молекулы на одном из них на продолжительное время не просто и какая польза от них может быть Народному Хозяйству - не вполне ясно. Между тем, такие экзотические элетронные состояния могут быть критически важны для прохождения определённых реакций.
Гифка для привлечения внимания, но возможно не только
В природе это используется постоянно - молекулы тормозятся в "неестественных" состояниях в энзимных карманах и проходят при физиологической температуре такие трансформации, для которых в колбе их надо было чуть-ли не в плазму превратить.
Есть много искуственных биомеметических систем, но это не очень интересно ин май хамбл опинион. Самое забавное по теме из того, что на сегодняшний день созданно искуственно - это "Разочарованные Пары Льюиса" (РПЛ), в которых щёлочь с кислотой не могут сойтись достаточно близко для получения обычной связи из-за объёмных заместителей, но в то же время "чувствуют" друг друга. То есть молекулы как бы "тормозятся" на подходе к связи, образуя электронную конфигурацию, иначе никак не достижимую. И волею Летающего Макаронного Монстра эта электронная конфигурация легко щепит совершенно стабильные молекулы. Уже второе поколение химиков на этом делает карьеру. (Тут следует заметить, что существование комплексов РПЛ пока сугубо теоретическое, экспериментально не доказано)
Гипотетическая (посчитанная) электронная конфигурация РПЛ перфторированного трифенил борана с тритертбутил фосфином
Однако, чтобы взять классическую систему двух нейтральных радикалов, как на диаграмме с водородами, и её затормозить на подходе к связи - пожалуй такого ещё не было. А ведь у радикалов потенциальная энергия повыше, чем у РПЛ будить.