химический каталог




Химия. 2400 задач для школьников и поступающих в вузы

Автор Н.Е.Кузьменко, В.В.Еремин

многих элементов в обычных условиях находятся в состоянии одноатомного газа — это инертные (более точное название благородные1) газы. Свободные атомы остальных элементов могут взаимодействовать между собой или с атомами других элементов, образуя более сложные частицы, которые подразделяют обычно на три типа: молекулы, молекулярные ионы и свободные радикалы. Существование таких частиц оказывается следствием образования между атомами химических связей.

В. Коссель и Г. Льюис, основываясь на том, что внешняя электронная оболочка благородных газов, за исключением гелия, состоит из восьми электронов, обосновали химическую стабильность благородных газов именно такой электронной конфигурацией их внешнего электронного слоя. Они предположили, что атомы других элементов стремятся приобрести воськиэлектронную конфигурацию внешнего электронного слоя, теряя или принимая электроны при образовании соединений в процессе химической реакции (правило октета). Атомы немногих легких элементов способны образовывать соединения, приобретая конфигурацию атома гелия с двумя электронами во внешнем слое.

Образование устойчивой электронной конфигурации может происходить многими способами и приводить к молекулам различного строения, поэтому различают несколько типов химической связи. Таковы ионная, ковалентная (полярная и неполярная), металлическая, водородная п вандер-ваалъсова связи.

Химические связи характеризуются прежде всего способностью «разрываться» и возникать при протекании химической реакции. Определяющими факторами при этом оказываются две очень важные физические величины — межатомное (точнее — межъядерное) расстояние и энергия взаимодействия (или противоположная этой величине по знаку — энергия диссоциации связи) атомов. Обе эти величины используются в квантово-механическом методе молекулярных орбиталей, суть которого заключается в следующем. При

30 2400 задач по химии для школьников и поступающих в вузы 1. Теоретические основы химии

образовании молекулы из атомов входящие в их состав электроны становятся общими для молекулы в целом. Образовавшиеся таким путем молекулярные орбитали (МО) представляют собой результат сложения или вычитания атомных орбиталей (АО), поэтому и сам метод МО часто называют методом линейной комбинации атомных орбиталей. При определении последовательности заполнения электронами МО соблюдаются правила, уже рассмотренные при ознакомлении с порядком заполнения электронами энергетических уровней атомов, а именно принцип Паули и правило Гунда (см. гл. 2). Различают связывающие и разрыхляющие МО. Например, при сложении атомных 1 e-орбиталей образуется двухцентровая МО, которую называют связывающей и обозначают символом асв1э. Энергия электрона связывающей МО меньше по сравнению с исходной АО, что способствует образованию химической связи. Наоборот, разрыхляющая МО огразр1я оказывается результатом вычитания атомных ls-орбиталей. Энергия электрона на разрыхляющей МО больше по сравнению с исходными АО, поэтому она энергетически менее выгодна.

Для образования связи между атомами необходимо, чтобы число электронов на связывающих орбиталях было больше, чем на разрыхляющих. В случае молекулярного иона Н^ химическая связь образуется даже одним электроном, находящимся на связывающей МО. Метод МО позволяет определить так называемый порядок, или кратность связи как полуразность числа электронов на связываю^ щих и разрыхляющих МО. При равном числе электронов на связывающих и разрыхляющих МО кратность связи равна нулю, т. е. химическая связь не образуется. С увеличением кратности связи ее прочность увеличивается.

Для атомов, входящих в состав молекул, молекулярных ионов или радикалов характерно образование вполне определенного числа химических рвяаей. Это число называется валентностью, оно играет исключительную роль в химни. Современные представления о природе химической связи основаны на электронной (спиновой) теории валентности, в соответствии с которой валентность атома определяется числом его неспаренных электронов, которые называют валентными. Так как число неспаренных электронов у атома всегда ограничено (см. предыдущую главу), то валентность выражается всегда небольшими целыми числами.

Наряду с валентностью широко используется формальная величина — степень окисления атома в молекуле (формальная потому, что очень часто эта величина не имеет ясного физического смысла).

2400 задач по химии для школьников и поступающих в вузы 31

Глава 3. Химическая связь, строение и свойства молекул

Огромное число химических соединений (например, практически все органические молекулы) образованы ковалентными связями, которые являются направленными. Благодаря этому молекулы с ко-валентной связью имеют вполне определенное геометрическое (пространственное) строение. «Геометрию» (структуру) молекул в первую очередь определяют электронные конфигурации атомов, образующих молекулу; для объяснения структуры многих молекул оказывается очень важным понятие гибридизации атомных орбита-лей (sp3, sp2, sp и др.). Струк

страница 8
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134

Скачать книгу "Химия. 2400 задач для школьников и поступающих в вузы" (10Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
pamesa ceramica atrium
скрининг 2 триместра цена
vkt bp 80-75-8
Wirbel ECO CK Plus 35

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)