在完成了化學(xué)反應(yīng)、溶液、結(jié)構(gòu)和鍵合之后，我們用量子化學(xué)結(jié)束了循序漸進(jìn)的化學(xué)系列。 量子化學(xué)是將量子力學(xué)應(yīng)用于原子和分子以了解其特性的方法。

您是否曾經(jīng)想過，為什么周期表是這樣構(gòu)成的？為什么化學(xué)鍵會首先形成？ 這些問題的答案以及其他更多的答案來自量子化學(xué)。 Wolfram | Alpha及其分步化學(xué)產(chǎn)品不會使波粒二象性變得更不可思議，但它們將幫助您將化學(xué)性質(zhì)與潛在的量子力學(xué)行為聯(lián)系起來。

分步解決方案提供了逐步解決的指南，在解決問題時可以一次查看一個步驟，也可以一次查看全部。 例如，閱讀有關(guān)軌道圖、頻率和波長轉(zhuǎn)換以及質(zhì)量能等效的問題。

軌道圖

化學(xué)的一個基本方面是了解電子在原子中的位置。 建立軌道圖提供了可視化此信息的好方法。 分步解決方案為解決計劃步驟中的此類問題提供了一個通用框架。 提供了有關(guān)如何以圖形方式表示信息以及對核心電子的解釋的詳細(xì)信息。 通過“顯示中間步驟”按鈕，可以查看給定軌道集可以容納多少個電子。

示例問題

建立元素鐵的軌道圖。

分步解決方案

對于此類問題，只需輸入“元素鐵的軌道圖”。

頻率和波長轉(zhuǎn)換

電磁輻射對于分析化學(xué)中的許多技術(shù)至關(guān)重要。 轉(zhuǎn)換頻率和波長是理解理論模型和解釋實(shí)驗(yàn)光譜的關(guān)鍵技能。 光子波長計算器提供了電磁輻射的頻率和波長相互轉(zhuǎn)換的指令。

示例問題

鈉路燈發(fā)出波長為598 nm的黃光。 這燈的頻率是多少？

分步解決方案

可以通過“光子波長λ= 598 nm”直接向計算器提供已知信息。

質(zhì)能當(dāng)量

跟蹤核反應(yīng)中的能量變化時，核結(jié)合能非常有用。 質(zhì)量和能量之間的轉(zhuǎn)換是計算核結(jié)合能的關(guān)鍵步驟。 相對論能量計算器提供了在質(zhì)量和能量之間轉(zhuǎn)換的指令。

示例問題

分步解決方案

可以通過“相對論能量m = 0.0304 u”直接向計算器提供已知信息。

挑戰(zhàn)問題

使用所描述的Wolfram | Alpha工具測試您的問題解決能力，以解決量子化學(xué)上的這些單詞問題。 答案將在本文結(jié)尾處提供！

1.使用軌道圖預(yù)測P3-陰離子的電子構(gòu)型。

2. Trinity測試釋放5.5×10²⁶ MeV。 什么質(zhì)量等于該能量？

上周挑戰(zhàn)問題的答案

以下是上周結(jié)構(gòu)和鍵合方面的挑戰(zhàn)性問題的答案。

回想一下，氧化態(tài)和氧化數(shù)相同。 此外，還記得Wolfram | Alpha計算分子中的所有氧化數(shù)。 注意，“氫氧化態(tài)氫化鋁鋰”實(shí)際上返回氫（H2）和氫化鋁鋰的結(jié)果。

2. SF₆中中心原子的軌道雜化是什么？

Wolfram Alpha確定分子中除氫以外的所有元素的雜交（氫僅具有一個軌道，因此無法雜交）。 因此，您只需要確定S是中心原子即可。

量子化學(xué)挑戰(zhàn)問題的答案

Wolfram | Alpha生成處于基態(tài)的中性原子的軌道圖。 但是，中性原子圖可用于確定其他電子將流向何處或最容易除去的電子。在這種情況下，需要添加三個額外的電子來制造三價陰離子。

磷三陰離子的電子構(gòu)型為3s² 3p⁶。

可以使用質(zhì)量能量等效計算器來解決此問題，但是現(xiàn)在必須傳遞能量而不是質(zhì)量。

我們希望您喜歡閱讀分布化學(xué)系列，并且我們對化學(xué)反應(yīng)、溶液、結(jié)構(gòu)和鍵合的評論以及今天的量子化學(xué)文章對您的研究很有幫助。 新的化學(xué)分步解決方案總是在不斷推出。 平衡常數(shù)表達(dá)式，反應(yīng)速率表達(dá)式，電子構(gòu)型，價電子，反應(yīng)熱化學(xué)和溶液pH只是待辦事項(xiàng)清單上的一些領(lǐng)域。 因此，請繼續(xù)關(guān)注并經(jīng)?；貋聿榭矗?/span>