ВУЗ. Расчёт мультиполей молекулы воды (2.05.2010)

У молекулы воды V-образная форма: в центре атом кислорода, по краям атомы водорода, угол между сторонами 109,5 градусов, расстояние между центрами атомов кислорода и водорода равно 0.96 × 10−10 м.

а) В упрощённой (неправильной) модели можно относиться ко всем трём атомам как к обладающим сферической симметрией: положительный заряд в центре атома (точечный заряд), а отрицательный разделён с постоянной плотностью по объёму атома (радиус атома водорода = 0.53 × 10−10 м, атома кислорода = 0.48 × 10−10 м). Отнестись к центру атома кислорода как к началу координат и найти 3 первых момента (монополь, диполь, квадруполь).

б) В более правильной модели электроны атомов водорода притянуты атомом кислорода. Представьте, что все отрицательные заряды находятся в электронном облаке кислорода. Найдите 3 первых момента (монополь, диполь, квадруполь).

в) Вода может распасться на 2 иона (положительный и отрицательный), в обоих случаях представим ситуацию как в пункте б. Найдите 3 первых момента (монополь, диполь, квадруполь) отрицательного иона.

г) Углы между связями положительного иона (О-Н) 113.5 градусов, найти моменты монополя и диполя.

Источник: Hebrew University of Jerusalem.

Надоело разбираться?