Структурные представления в химии

Всякий устойчивый объект в химии, физике, биологии и т. д. характеризуется внутренним строением, или структурой. Различают геометрическую и электронную структуру молекул и других молекулярных частиц (ионов, радикалов, ион-радикалов).

Геометрическая структура — это закономерная пространственная организация взаимодействующих частиц вещества, устойчивая в измеримом отрезке времени.

Структурные представления в химии выступают как важнейшие при описании не только твердого состояния вещества и индивидуальных молекул в газовой фазе, но и жидкого состояния, в том числе растворителей и растворов. Важнейшей особенностью структуры является ее устойчивость к различным физическим воздействиям (полей — гравитационного, электрического, магнитного, электромагнитного, теплового и др.) и воздействию химических реагентов, которое по существу сводится также к воздействию физических полей, источником которых является реагент.

Для систем, неустойчивых во времени и пространстве, вместо понятия «структура» используется понятие «конфигурация», под которым понимают непрерывно и мгновенно (КГ¹³ с и меньше) изменяющуюся структуру. Так, реагирующая система из двух (А+В) и более частиц проходит бесчисленное множество состояний с постоянно изменяющейся структурой (расстоянием между атомно-молекулярными частицами и энергиями связи между ними), пока не достигнет максимума энергии. Такое состояние реагирующей системы называется переходным состоянием [А…В]*, оно существует недолго (~НГ¹³ с), не имеет устойчивой структуры и характеризуется конфигурацией расположения составляющих его атомов. Понятие «конфигурация» применяется и к более устойчивым состояниям частиц (электронная конфигурация атомов и молекул, абсолютная конфигурация изомеров).

Очевидно, что в литературных источниках термин «конфигурация» применяют и как синоним структуры (например, электронная структура = электронная конфигурация, структура молекул = конфигурация атомов в молекуле) и как отличающееся от нее понятие. К сожалению, четкого и приемлемого определения конфигурации не существует.