ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ПРИРОДА КОВАЛЕНТНОЙ СВЯЗИ

Аннотация

Основываясь на тороидальной структуре электронных оболочек некоторых атомов, открытой методами сканирующей зондовой микроскопии, предложена классическая модель образования ковалентной связи гомоядерных малекул, таких, как Н₂, О₂, и аналогичных. Когда в атоме отсутствует сферическая симметрия в распределении заряда на электронной оболочке, то за её пределами, в некоторых пространственных направлениях, образуется электрическое поле, приводящее к появлению кулоновских сил отталкивания. Ранее развитая Гиллеспи модель отталкивания электронных пар относительно точно описывала взаимодействия атомов только в соединениях непереходных элементов, так как силы отталкивания должны расти с уменьшением расстояния между атомами в степени большей, чем вторая, характерной для кулоновских сил. Структуры атома гомогенной молекулы рассмотрена в виде планетарной модели, в которой электронная оболочка представлена в виде равномерно заряженного кольца, а ядро – в виде точечного заряда в центре кольца. Произведён расчёт кулоновских полей между двумя гомогенными атомами. Приведены результаты расчёта разностей полей ядра и электронной оболочки, полученные при дискретном разбиении кольцевого заряда на 16 элементов. Точечный заряд при моделировании был задан положительным, а кольцевой – отрицательным. На расстояниях, соизмеримых с радиусом кольца (от 2 до 4 радиусов), напряжённость разностного поля вдоль оси растёт в степени 2,3, а в плоскости кольца – в степени 1,7. При ориентации в пространстве двух систем «точка-кольцо» под 90 градусов друг к другу они должны притягиваться под действием не только гравитационных, но и кулоновских сил. Однако, при приближении таких систем друг к другу взаимодействие двух систем становится более сложным и силы притяжения уравновешиваются силами отталкивания одноимённых зарядов, образуя потенциальную яму и создавая устойчивую пространственную конструкцию. Расстояния между точечными зарядами (ядрами) в такой системе немного превышают радиусы колец (электронных оболочек), что соответствует экспериментальным данным о расстояниях между атомами в двухатомных молекулах газа.