Основные представления о Ñ Ð¸Ð¼Ð¸Ð¸

химии и в биологии. Одной из важных задач настоящего курса является
ознакомление с языком химии, а также по мере возможности выяснить,
какие физические утверждения лежат в основе химических представлений.
Химия имеет дело с объектами и процессами, существующими
и происходящими в гораздо более ограниченной пространственной,
временной и энергетической области, чем физика. Рассмотрим для
сравнения данные, представленные в табл. 1.2.
Таблица 1.2. Области физики и химии.
Химия
Физика
Диапазон времен
с
10 –17 – 10 13
(30 порядков)
10 –35 – 10 18
(>50 порядков)
Диапазон расстояний
м
10 –11 – 10 1
(12 порядков)
10 –18 – 10 26
(>40 порядков)
Диапазон энергий
эВ
10 –3 – 10 3
до 10 10
В физике нижние и верхние границы диапазонов величин, характерных
для изучаемых процессов, определяется только текущим состоянием
знаний. Так, в астрофизике время ограничено только продолжительностью
существования Вселенной по современным представлениям
(∼10 18 с). В химии самые быстрые процессы – электронные переходы,
характерные времена которых не меньше 10 –17 с. Сейчас интенсивно
развивается фемтосекундная химия (1 фс = 10 –15 с), в которой применяемые
методы позволяют проследить за поведением участников реакции
в очень короткие промежутки времени, но еще далекие от указанного
принципиального предела. Диапазон расстояний простирается
фактически от размера атома водорода до размеров промышленных
реакторов или природных сред. Межъядерные расстояния измеряются
дифракционными методами с точностью до 10 –3 Å. Химические свойства
атомов и молекул в основном определяются внешними электронами,
принадлежащими валентной оболочке, энергия которых измеряется
единицами или долями эВ. Типичные энергии химической связи лежат
в диапазоне 100 − 1000 кДж⋅моль −1 . Электроны, близкие к ядрам,
обычно не участвуют в образовании химической связи и имеют гораздо
бóльшую энергию, достигающую 1000 эВ. С такими электронами име-
24