химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

процессы. Разобраться в них — значит понять, как образуются минералы, горные породы и руды, в каких условиях они формируются. Это, в свою очередь, позволяет определить наиболее вероятные расположения месторождений полезных ископаемых.

Г Л А В А 2. ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА

§ 1. СТРУКТУРА ПРОСТЫХ ВЕЩЕСТВ

Сочетание атомов одного и того же элемента есть простое вещество. В зависимости от типа химической (вязи между атомами простые вещества могут быть металлами и неметаллами. Для металлов характерна металлическая связь, для неметаллов — ковалентная. Резкого различия между металлическими и неметаллическими простыми веществами нет. К металлам примыкают металл оподобные простые вещества, к неметаллам — неметаллоподобпые.

Один и тот же элемент может образовывать несколько разных типов простых веществ, называемых аллотропными модификациями. Известно свыше. 400 разновидностей простых веществ. Явление аллотропии может быть обусловлено либо различным составом молекул (Простого вещества данного элемента (аллотропия состава), либо способом размещения молекул или атомов в кристаллах (аллотропия ^ормы). Способность элемента к образованию соответствующих алло-

Г

йропных модификаций обусловлена строением атома, которое определяет тип химической связи, строение молекул и кристаллов. I Рассмотрим для примера типы и структуру простых веществ, обращенных элементами третьего периода. Так, у ^-элемента VIII группы ь р г о н a (3s23p6), имеющего завершенную валентную оболочку

(iAr:), молекула одноатомна. Между атомами аргона возможно только

^Дисперсионное взаимодействие. Поэтому в твердом состоянии кристаллы аргона и его аналогов молекулярные (см. рис. 66, я) они характеризуются высокими координационными числами (обычно кубическая Гранецентрированная или гексагональная решетка).

253

Для хлора (3s23p5) объединение атомов (-С1:) в молекулу может осуществляться только одним способом, а именно за счет образования двухатомной ковалентной молекулы С12, имеющей форму гантели. Кристаллы хлора образованы молекулами подобно кристаллам иода (см. рис. 66, б).

По мере увеличения числа непарных электронов для элементов становится возможной аллотропия состава. Так, для атомов серы

(3«23р4), имеющих два непарных электрона (-S-), наиболее типично

объединение в зигзагообразные цепи I. В обычных условиях этому соответствует геометрическая форма молекулы в виде зигзагообразной цепочки, замкнутой в восьмичленное кольцо S8(//):

- кубическая объемноцентрированная;

- гексагональная

/ и

Кроме молекул S8 в соответствующих условиях существуют молекулы серы в виде зигзагообразных открытых цепей и колец Sg, S4, а

также гантелевидные молекулы S2.

Атомы фосфора (З^Зр3), имеющие три непарных электрона

(•Р-), объединяются в полимерные двумерные слои Р2оо с пирамидальным распределением связей (/); кроме того, атомы фосфора образуют четырехатомные молекулы Р4 тетраэдрической формы (Я):

Для кремния (3s23p2) наиболее устойчива трехмерная (координационная) структура Si3n= типа алмаза (см. рис. 65). Это строение

можно объяснить в рамках представления о ^-гибридизации орбита-лей атома кремния. 254

От кремния к алюминию и далее к s-элементам магнию и натрию число валентных электронов уменьшается, а число свободных валентных орбиталей увеличивается. Это понижает прочность двухцентровой ' связи и усиливает тенденцию к образованию нелокализованной, а в пределе — металлической связи (электронного газа).

Поскольку металлическая связь ненасыщаема и ненаправлена, металлы имеют координационные решетки с максимально плотной упаковкой. Для металлических простых веществ самых разнообразных по химической природе элементов наиболее типичны три типа кристаллических решеток (рис. 125): кубическая гранецентрированная (к.ч. 12), гексагональная (к. ч. 12) и кубическая объемно центрированная (к. ч. 8).

Для большинства металлов характерен полиморфизм. Это прежде всего Щ связано с тем, что энергии кристаллических решеток различных металлических структур близки. Полиморфизм чаще проявляется у d- и /элементов (в Ш особенности 5Д чем у s- и р-элементов. Это обусловлено энергетической [близостью (и — l)d-, ns-, ир-состояний у (2-элементов и близостью bf-, 6Таким образом, в периодической системе при переходе от р-элемен-[Тов VIII группы к s-элементам I группы уменьшение числа валентных J электронов обусловливает закономерный переход от неметаллов с ^Молекулярными кристаллическими решетками (Аг, С12, Р4) к неметаллам с атомно-цепной (SJ, атомно-слоистой (Р2оо) и атомно-координа-

255

VDIA » °

z Д ° й ° к

VIIA « X

CO

VIA I «о <*»

"1 ,1 . tl - II

1VA _ч

(Л . 4

a Й ! • К

III A rt .: a — ,о Йо

№ *o х -? ,о «Л

IB sO *о *о ?О

2o *о ,о ч

vine *o *о 3о

*o so *?

VII в «о яЕЗ ?•

> и *? *? й-

> о

IVB ft® *® .6

CA

< *®

1 U I 3o *° *° о

ЦИОННОЙ (Si3op) структурами и далее к м

страница 73
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


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

 

 

Реклама
камин jupiter brass fx портал boston дуб
красные бокалы фужеры
высокий столик для ноутбука
Набор чашек Honeycomb (180 мл), 8.4х7.8 см, 2 шт., бежевые

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
(21.01.2017)