сродство к электрону

[jayrandom]

Мне удалось набрести на интересное понятие в химии/физике - понятие "энергии сродства электрона к атому". Говоря простым языком, это количество энергии, которое нужно приложить, чтобы навесить на нейтральное ядро (с полным штатным набором электронов) ещё один лишний электрон. Данные о каждом атоме сводятся в общую таблицу.

Вариант таблицы из русскоязычной Википедии.

Вариант таблицы из англоязычной Википедии.

Список из англоязычной Википедии.

Казалось бы, без такой таблицы (вернее, её параметрического расширения до "сколько стоит навесить 1, 2, 3, ... ,N электронов" а также в отрицательную сторону: "сколько стоит отодрать 1, 2, 3, ..., N электронов") немыслимы многие рассчёты в химии. Однако, на моё удивление, таблица зияет дырками, несоответствиями между различными экспериментами. Даже знак при числе нередко прыгает!

Comments

[jayrandom.livejournal.com]

Мы говорим о химии, или где-то между химией и физикой.

Дано некоторое органическое соединение, обладающее способностью запасать и отдавать энергию. Определённая часть молекулы умеет ступенчато восстанавливаться и окисляться, может пребывать в N различных энергетических состояниях. В той (живой) среде, где это вещество используется, разницы между этими состояниями задают органический эквивалент "квантов энергии" - только такими порциями могут обмениваться живые клетки. Экспериментально размеры этих "органоквантов" известны, но мне интересно, чем они определяются, а для этого нужно считать самому.

Поскольку электроны не только отнимать в одном месте, но и прибавлять в другом, то нужна как ионизация, так и сродство.

[b-my.livejournal.com]

Прости, я перечитал несколько раз, но совсем ничего не понял.

У тебя - сложные соединения?
Но таблицы сродства ты смотришь для атомов?
Какая связь?

Или про атомы - это я прогоняю, а тебя всё время интересовали именно эти твои конкретные соединения?

И если тебе известна и формула соединения (я верно понял?), и его энергические состояния (из эксперимента?), то в чём вопрос? Известна не вся структура? есть подозрение, что она сложнее, и это влияет на общую картину процессов?
Как именно сродство к электрону причастно к расчёту?
Если это жизнь, то среда, очевидно, "мокрая"?
Что за метод расчёта?
Не очень ли дофига у меня вопросов? :)

[b-my.livejournal.com]

О, подумал, что у тебя может быть несколько разных соединений, отличающихся только одним атомом? И ты полагаешь, что имея значения сродства для элементов, ты сможешь выцепить систему уровней в соединении с другим элементом?

[jayrandom.livejournal.com]

Нет, это действительно довольно сложное органическое соединение с нетривиальной структурой (двойными связями, кольцами и пр). Среда, действительно, мокрая, т.к. дело происходит в клетках. Структура подтверждена рентгенодифракцией.

И я был бы рад воспользоваться таблицей энергий отрыва/приклеивания электронов к атомам (если бы она существовала), чтобы понять вклад в "органокванты" (известные из эксперимента) отдельных компонент этого соединения.

Вот такая вот неслыханная наглость :)

[b-my.livejournal.com]

Но если это соединение, то как тебе помогут цифры для отдельно стоящих, да ещё и нейтральных атомов?
Либо ты имеешь какой-то ОСОБО хитрый план, о котором я подумать не могу, либо точность расчёта будет на уровне "где-то в этой полусфере с вероятностью 0.5". Пока для меня это выглядит как предсказание завтрашней погоды в Эстонии по прошлогодним ценам на рис в Китае (не сказать, чтоб связи вообще не было, но уж очень она нетривиальна).
Ты можешь изложить в паре слов суть метода?

[jayrandom.livejournal.com]

Вот поэтому мне и недостаточно "однослойной" таблицы для нейтральных атомов, а потребуются также слои для разных степеней окисления.

Т.е. правильным подбором входных данных мне бы хотелось исключить необходимость в каких-либо сложных методах. Это ведь основная мысль, которую ты пытаешься протащить, правда? Что это всё настолько сложно посчитать, что результат вряд ли окупит издержки. Мне кажется, что если дело обстоит так, то мы просто имеем дело с неправильными моделями (помнишь проблему предсказания положений планет, исходя из птолемеевской земле-центрической модели? Эпициклы всякие, бррр...) .

[b-my.livejournal.com]

Есть, есть "многослойные" (в твоих терминах) таблицы.

Да, именно эту мысль я хочу "протащить": :) что посчитать достаточно сложно. Это задача, сходная с расчётом того же фолдинга. Точнее, другая ипостась той же самой задачи.

Попробуй свою методику дляя начала с чем-нить простым... ну, не знаю - с водородом, кислородом и водой, к примеру. :) Если получишь нечто выглядящее в нашей реальности хоть сколько-то разумно, это будет повод претендовать на Нобеля. Может, ты его и не получишь... сразу... но заявка будет серьёзная. Без шуток.

Но если соединение сильно попроще белка, то, может, тебе надо просто стукнуть каким-нить вашим квантовым химикам, чтобы они просчитали тебе требуемое, и всего делов. Сейчас на удивление много и на удивление хорошо уже умеют считать. :)

Неправильные модели? Ну, быть может. Но мне так не кажется, потому что, в отличие от птоломеевских загибонов, здесь изначальные принципы очень просты. Сложность чисто вычислительная, и лишь недостаток вычислительной мощности ведёт к сложности алгоритмической -- нужно понять и обучить машину, где и как схитрить.
Тут та же фигня, что и с аэродинамикой (которая может быть посчитана с отличной точностью из предельно простых законов Ньютона, но которую лишь недавно начали так считать, а до этого... в теории комплексного переменного Жуковский порядком наследил, и не от хорошей жизни).

[b-my.livejournal.com]

Если совсем честно и грубо: да, пока я думаю, что твоя наглость перешла звуковой барьер. :)

[jayrandom.livejournal.com]

:)