Elektrondichte ist das Maß der Wahrscheinlichkeit eines Elektrons, das an einer spezifischen Position da ist.

In Molekülen werden Gebiete der Elektrondichte gewöhnlich um das Atom und seine Obligationen gefunden. In de-localized oder konjugierten Systemen, wie Phenol, Benzol und Zusammensetzungen wie Hämoglobin und Chlorophyll, bedeckt die Elektrondichte ein komplettes Gebiet, d. h. im Benzol werden sie oben und unter dem planaren Ring gefunden. Das wird manchmal grafisch als eine Reihe gezeigt, Single und Doppelbindungen abwechseln zu lassen. Im Fall von Phenol und Benzol zeigt ein Kreis innerhalb eines Sechseckes die de-localized Natur der Zusammensetzung. Das wird unten gezeigt:

In Zusammensetzungen mit vielfachen Ringsystemen, die miteinander verbunden werden, ist das nicht mehr genau, werden so abwechselnde Single und Doppelbindungen verwendet. In Zusammensetzungen wie Chlorophyll und Phenol zeigen einige Diagramme eine punktierte oder verflixte Linie, um die De-Lokalisierung von Gebieten zu vertreten, wo die Elektrondichte neben den einzelnen Obligationen höher ist. Konjugierte Systeme können manchmal Gebiete vertreten, wo elektromagnetische Radiation an verschiedenen Wellenlängen absorbiert wird, die auf Zusammensetzungen hinauslaufen, die gefärbt scheinen. In Polymern sind diese Gebiete als chromophores bekannt.

Im Quant sind chemische Berechnungen, die Elektrondichte, ρ (r), eine Funktion der Koordinaten r, definiert, so ρ (r) Dr ist die Zahl von Elektronen in einem kleinen Volumen, können Moleküle der geschlossenen Schale von Dr For, ρ (r) in Bezug auf eine Summe von Produkten von Basisfunktionen, φ geschrieben werden:

P ist die Dichte-Matrix. Elektrondichten sind häufig, in Bezug auf einen isosurface (eine Isodensity-Oberfläche) mit der Größe und Gestalt der Oberfläche gemacht werden, die durch den Wert der Dichte bestimmt ist, gewählt, oder in Bezug auf einen Prozentsatz von eingeschlossenen Gesamtelektronen.

Molekulare modellierende Software stellt häufig grafische Images der Elektrondichte zur Verfügung. Zum Beispiel, im Anilin (sieh Image am Recht). Grafische Modelle, einschließlich der Elektrondichte sind ein allgemein verwendetes Werkzeug in der Chemie-Ausbildung. Bemerken Sie in ganz links Image des Anilins, hohe Elektrondichten werden mit dem Kohlenstoff und Stickstoff vereinigt, aber der hydrogens mit nur einem Proton in ihren Kernen, sind nicht sichtbar. Das ist der Grund, dass Röntgenstrahl-Beugung harte Zeiten hat, Wasserstoffpositionen ausfindig zu machen.

Die meisten molekularen modellierenden Softwarepakete erlauben dem Benutzer, einen Wert für die Elektrondichte, häufig genannt IsoValue zu wählen. Eine Software berücksichtigt auch Spezifizierung der Elektrondichte prozentual eingeschlossener Gesamtelektronen. Abhängig von IsoValue (sind typische Einheiten Elektronen pro kubischen bohr) oder dem Prozentsatz von eingeschlossenen Gesamtelektronen kann die Elektrondichte-Oberfläche verwendet werden, um Atome ausfindig zu machen, Elektrondichten zu betonen, die mit chemischen Obligationen vereinigt sind, oder gesamte molekulare Größe und Gestalt anzuzeigen.

Grafisch dient die Elektrondichte-Oberfläche auch als eine Leinwand, auf die andere elektronische Eigenschaften gezeigt werden können. Die elektrostatische potenzielle Karte (das Eigentum des elektrostatischen Potenzials, das auf die Elektrondichte kartografisch dargestellt ist), stellt einen Hinweis für den Anklage-Vertrieb in einem Molekül zur Verfügung. Die lokale Ionisationspotenzial-Karte (das Eigentum des lokalen ioniozation Potenzials, das auf die Elektrondichte kartografisch dargestellt ist), stellt einen Hinweis von electrophilicity zur Verfügung. Und die LUMO-Karte (am niedrigsten frei molekular Augenhöhlen-kartografisch dargestellt auf die Elektrondichte) kann einen indicatory für nucleophilicity zur Verfügung stellen.

Elektrondichten werden häufig mit dem Röntgenstrahl-Beugungsansehen untersucht, wo Röntgenstrahlen einer passenden Wellenlänge zu einer Probe ins Visier genommen werden und Maße mit der Zeit gemacht werden, probabilistically zu vertreten, wovon Elektronen diesen Positionen gefunden werden können, können molekulare Strukturen häufig für kristallisierte Systeme bestimmt werden. Quant-Elektrodynamik und einige Zweige der Quant-Theorie studieren auch und analysieren Elektronüberlagerung und andere Phänomene. Quant tunneling und Quant-Verwicklung sind interessante Gebiete, die Elektronen (oder Fotonen) einschließen. Hohe Geschwindigkeitselektronen werden häufig in der Übertragungselektronmikroskopie (TEM) und tief dem unelastischen Zerstreuen, sowie vielen anderen Hochleistungspartikel-Experimenten verwendet, die mit Elektronen verbunden sind.

Bevölkerungsanalyse von Mulliken basiert auf Elektrondichten in Molekülen und ist eine Weise, die Dichte zwischen Atomen zu teilen, um eine Schätzung von Atomanklagen zu geben.

Drehungsdichte

Drehungsdichte ist auf freie Radikale angewandte Elektrondichte. Es wird als die Gesamtelektrondichte von Elektronen einer Drehung minus die Gesamtelektrondichte der Elektronen der anderen Drehung definiert. Eine der Weisen, es zu messen, ist experimentell durch die Elektrondrehungsklangfülle, Neutronbeugung erlaubt der Drehungsdichte im 3D-Raum direkt kartografisch darzustellen.

Siehe auch

• Unterschied-Dichte stellt kartografisch dar
• Elektronwolke
• Elektronkonfiguration
• Entschlossenheit (Elektrondichte)
• Anklage-Dichte