전자 밀도 란 무엇입니까?

그 전자 밀도 이것은 주어진 공간 영역에서 전자를 발견 할 가능성을 측정 한 것이다. 원자핵 둘레 또는 분자 구조 내의 "이웃".

주어진 지점에서 전자의 농도가 높을수록 전자 밀도가 높아 지므로 주변과 구별되며 화학 반응을 설명하는 특정 특성을 나타냅니다. 그러한 개념을 표현하는 그래픽과 탁월한 방법은 정전기 포텐셜 맵.

예를 들어 상응하는 정전기 포텐셜 맵을 갖는 S- 카르니틴 에난 티오 머의 구조가 상부 이미지에 도시되어있다. 무지개 색으로 구성된 눈금이 관찰 될 수 있습니다 : 전자 밀도가 더 높은 영역을 나타내는 빨간색과 전자가 불량한 영역에 파란색.

분자가 왼쪽에서 오른쪽으로 횡단 될 때 우리는 그룹 -CO₂^-해골 CH쪽으로₂-CHOH-CH₂, 색상이 노란색과 녹색으로 전자 밀도가 감소 함을 나타냅니다. -N (CH₃)₃⁺, 최악의 전자 영역, 청색.

일반적으로, 전자 밀도가 낮은 영역 (황색 및 녹색 색상)은 분자 내에서 가장 반응성이 낮습니다.

색인

개념

화학적 인 것보다 전자의 밀도는 본질적으로 전자입니다. 전자가 정적으로 남아 있지 않기 때문에, 한쪽에서 다른쪽으로 이동하여 전기장을 생성하기 때문입니다.

그리고이 장의 변화는 반 데르 발스 (van der Waals) 표면의 모든 전자 밀도의 차이를 일으킨다..

S-carnitine의 구조는 구체와 막대의 모델로 표현되지만 van der Waals 표면의 경우 막대가 사라지고 매트 한 세트의 구체 만 관찰됩니다 (동일한 색상 사용).

전자는 더 많은 전기 음성 원자 주위를 돌아 다니는 경향이있다. 그러나 분자 구조 내에 하나 이상의 음전위 원자가있을 수 있으며, 따라서 자체 유도 효과를 발휘하는 원자 군.

이것은 전기장이 까마귀가 날아 다니는 것처럼 분자를 관찰함으로써 예측할 수있는 것보다 더 다양하다는 것을 의미합니다. 즉, 음전하 또는 전자 밀도의 양극화가 다소있을 수 있습니다.

이것은 또한 다음과 같이 설명 될 수있다. 전하의 분포가보다 균질해진다..

예를 들어, 산소 원자를 갖는 -OH 기는 인접 원자의 전자 밀도를 끌어 당긴다. 그러나 S-carnitine에서는 전자 밀도의 일부를 그룹 -CO₂^-, 동시에 그룹 -N (CH₃)₃⁺더 큰 전자 결핍.

단백질과 같은 복잡한 분자에서 유도 효과가 어떻게 작용 하는지를 추론하는 것은 매우 복잡 할 수 있습니다.

구조의 전기장에서의 이러한 차이에 대한 개요를 얻기 위해 정전기 포텐셜 맵의 계산 계산이 사용됩니다.

이 계산은 양의 점 전하를 분자의 표면을 따라 이동시키는 것으로 구성됩니다. 전자 밀도가 적고 정전 기적 반발력이 있고 반발력이 클수록 청색이 강해집니다..

전자 밀도가 클수록 적색으로 표시되는 강한 정전기 인력이 발생합니다.

계산은 모든 구조적 측면, 링크 쌍극자 모멘트, 모든 고도의 전기 음성 원자에 의한 유도 효과 등을 고려합니다. 결과적으로 다채로운 표면과 시각적 인 매력을 얻게됩니다..

위의 그림은 벤젠 분자에 대한 정전기 포텐셜 맵입니다. 반지의 중심부에는 전자 밀도가 더 높고, 전기적으로 음전하가 적은 수소 원자가 있기 때문에 "포인트"는 푸르스름한 색상입니다. 또한, 이러한 전하 분포는 벤젠의 방향족 특성에 기인한다.

이지도에서 녹색과 노란색의 색도 관찰되어 빈약 한 영역과 전자가 풍부한 영역의 근사를 나타냅니다.

이 색소는 S- 카르니틴과는 다른 자체 규모를 가지고 있습니다. 따라서 -CO 그룹을 비교하는 것은 올바르지 않습니다.₂^- 그리고 방향족 고리의 중심은 둘 다 그들의지도에 붉은 색으로 표시됩니다..

둘 다 동일한 색 눈금을 유지하면 벤젠지도의 붉은 색이 희미한 오렌지색으로 바뀌 었음을 알 수 있습니다. 이 표준화 하에서, 정전기 포텐셜 맵은 비교 될 수 있고, 따라서 몇몇 분자의 전자 밀도.

그렇지 않은 경우지도는 개별 분자의 전하 분포를 파악하는 역할 만합니다..

정전기력의지도, 따라서 전자 밀도가 높거나 낮은 영역을 관찰하면 분자 구조에서 화학 반응이 일어나는 곳을 예측할 수 있습니다 (모든 경우는 아닐지라도).

전자 밀도가 높은 지역은 필요하거나 필요로하는 주변 종에 전자를 "공급"할 수 있습니다. 이 종들에, 음으로 대전 된 E⁺, 그들은 친전 자체로 알려져있다..

따라서, 친전 자체는 적색으로 표시되는 기 (-CO 기)와 반응 할 수 있고,₂^- 및 벤젠 고리의 중심).

전자 밀도가 낮은 영역은 음전하를 띤 종이나 전자가없는 쌍을 공유하는 영역과 반응합니다. 후자는 친핵체 (nucleophiles)로 알려져있다..

기 -N (CH₃)₃⁺, 그것은 질소 원자가 전자를 얻는 (환원되는) 방식으로 반응 할 것이고,.

원자에서 전자는 엄청난 속도로 움직이며 동시에 여러 공간 영역에있을 수 있습니다.

그러나 핵의 거리가 멀어짐에 따라 전자는 전자 포텐셜 에너지를 획득하고 그 확률 분포는 감소한다.

즉, 원자의 전자 구름은 경계가 명확하지 않지만 흐리게 처리됩니다. 따라서 원자 반경을 계산하는 것은 쉽지 않습니다. 원자 반경 (r = d / 2)으로 취할 수있는 핵의 거리에 차이를 만드는 이웃이 없다면,.

원자의 궤도와 그것의 방사형 및 각진 함수는 전자 밀도가 핵과 분리되는 거리에 따라 어떻게 변하는지를 보여줍니다.

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