Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Электрический заряд, который не является целым кратным элементарного заряда.
Electric charge which is not an integer multiple of elementary charge
В атомной физике частичный заряд (или чистый атомный заряд) — это нецелое значение заряда, измеренное в единицах элементарного заряда. Он обозначается греческой строчной буквой дельта (δ), а именно δ− или δ+. Частичные заряды возникают из-за асимметричного распределения электронов в химических связях. Например, в полярной ковалентной связи, такой как HCl, общая электронная пара колеблется между связанными атомами. Образующиеся частичные заряды являются свойством лишь отдельных зон внутри распределения, а не системы в целом. Например, химики часто рассматривают небольшое пространство вокруг ядра атома: когда электрически нейтральный атом химически связывается с другим нейтральным атомом, обладающим большей электроотрицательностью, его электроны частично оттягиваются. Это оставляет область вокруг ядра этого атома с частичным положительным зарядом и создает частичный отрицательный заряд на атоме, к которому он присоединен. В такой ситуации распределенные заряды, рассматриваемые как группа, всегда несут целое число элементарных единиц заряда. Однако можно указать на зоны внутри системы, где находится менее одного полного заряда, например, область вокруг ядра атома. Это возможно отчасти потому, что частицы не подобны математическим точкам — которые должны находиться либо внутри зоны, либо вне ее — а размыты в соответствии с принципом неопределенности квантовой механики. Из-за этого размытия, если определить достаточно малую зону, фундаментальная частица может находиться частично внутри и частично снаружи этой зоны.
In atomic physics, a partial charge (or net atomic charge) is a non integer charge value when measured in elementary charge units. It is represented by the Greek lowercase delta (𝛿), namely 𝛿− or 𝛿+. Partial charges are created due to the asymmetric distribution of electrons in chemical bonds. For example, in a polar covalent bond like HCl, the shared electron oscillates between the bonded atoms. The resulting partial charges are a property only of zones within the distribution, and not the assemblage as a whole. For example, chemists often choose to look at a small space surrounding the nucleus of an atom: When an electrically neutral atom bonds chemically to another neutral atom that is more electronegative, its electrons are partially drawn away. This leaves the region about that atom's nucleus with a partial positive charge, and it creates a partial negative charge on the atom to which it is bonded. In such a situation, the distributed charges taken as a group always carries a whole number of elementary charge units. Yet one can point to zones within the assemblage where less than a full charge resides, such as the area around an atom's nucleus. This is possible in part because particles are not like mathematical points—which must be either inside a zone or outside it—but are smeared out by the uncertainty principle of quantum mechanics. Because of this smearing effect, if one defines a sufficiently small zone, a fundamental particle may be both partly inside and partly outside it.
Применение
Частичные атомные заряды используются в силовых полях молекулярной механики для вычисления энергии электростатического взаимодействия, используя закон Кулона, хотя это приводит к значительным ошибкам при анизотропном распределении зарядов. Частичные заряды также часто применяются для качественного понимания структуры и реакционной способности молекул. В некоторых случаях δδ+ используется для обозначения частичного заряда, который имеет меньшую положительную величину, чем δ+ (аналогично для δδ-), когда это необходимо. Это можно расширить до δδδ+ для обозначения еще более слабых частичных зарядов. Как правило, одного δ+ (или δ-) достаточно для большинства обсуждений частичных зарядов в органической химии.
Partial atomic charges are used in molecular mechanics force fields to compute the electrostatic interaction energy using Coulomb's law, even though this leads to substantial failures for anisotropic charge distributions. Partial charges are also often used for a qualitative understanding of the structure and reactivity of molecules. Occasionally, δδ+ is used to indicate a partial charge that is less positively charged than δ+ (likewise for δδ ) in cases where it is relevant to do so. This can be extended to δδδ+ to indicate even weaker partial charges as well. Generally, a single δ+ (or δ ) is sufficient for most discussions of partial charge in organic chemistry.