химический каталог




История химии

Автор Н.А.Фигуровский

т дипольным моментом. Это явление электрон-|ного смещения получило особое значение в развитии учения о реакционной способности. Однако концепция координационной связи Льюиса — Лангмюра может рассматриваться лишь в качестве чисто формальной. Открытия в области строения атомов ?стоят в известном противоречии с этой теорией. Согласно теории Бора, вращающиеся вокруг атомного ядра электроны не могут рассматриваться сосредоточенными между двумя атомами. • Поэтому возникает проблема, как можно объяснить существование фиксированной пары электронов координационной связью. Эта проблема оказалась с конца 20-х гг. в центре внимания исследователей по теории химической связи. Она была решена в результате привлечения данных квантовой механики. Новый подход к трактовке природы химической связи и строения молекул органических соединений лег в основу квантовой химии, возникшей в конце 20-х гг. Первые исследования в области квантовой химии относятся к 1927 г., когда немецкий физик В. Гейтлер (р. 1905),ставший в 40-хгг. профессором Дублинского университета, совместно с Ф. Лондоном (1900—1954), работавшим в США, дали приближенный расчет химической связи между атомами в молекуле водорода. Они рассмотрели Два атома водорода в процессе их сближения. Оказалось, что электроны, связанные протонами, вступают во взаимодействие и при достаточном сближении образуют электронное облако, общее для обоих атомов (возникает молекула). Энергия такой системы меньше суммы энергий отдельных атомов. Это и означает образование химической связи. Метод Гейтлера—Лондона в 1931 г. Дж. Слэтер и Л. Полинг распространили на многоатомные молекулы (так называемый метод валентных схем).

Дальнейшее развитие теории химической связи относится к разработке метода молекулярных орбиталей, который возник в конце 20-х гг. и получил отражение вначале в исследованиях Ф. Хунда (1896) — гейдельбергского физика и Дж. Э. Леннард-Джонса (1894) — английского химика. Ф. Хунд представлял химическую связь как сумму функций двух электронов, принадлежащих различным атомам, вступающим в соединение. Ф. Хун-ду принадлежит также известная классификация типов химических связей. Вначале он предполагал существование нескольких типов связей, обозначавшихся им греческими буквами с индексами. В 30-х гг. он пришел к выводу о существовании двух основных типов химических связей — простой, или ст-связи (обычно обозначаемой черточкой), и так называемой л-связи. о-Связь

229

образуется двумя электронами, орбитали которых максимально перекрываются в направлении прямой, соединяющей оба атома, вступающих в соединение. л-Связь характерна для соединений с кратными связями и образуется двумя неспареннымн электронами углеродных атомов, орбитали которых расположены перпендикулярно к плоскости молекулы (например, этилена).

Метод молекулярных орбиталей был разработан американцем Р. Малликеном-(1896). В 1927 г. он некоторое время работал у Ф. Хунда в Геттингене. В дальнейшем, в Чикаго, в начале 30-х гг. он, пользуясь квантовомеханическим аппаратом, занимался исследованием химической связи. Орбитали он представлял как размытое электронное облако, окружающее атомные ядра. Орбитали направлены в пространстве и могут перекрывать друг друга, образуя химическую связь. Метод оказался применимым для описания строения любых молекул. Расчет энергии связей и свойств молекул базируется на законах квантовой механики. Исходными данными служат уравнение Э. Шредингера (1887—1960) и принцип В. Паули (1900—1958). Метод Малли-кена долгое время был, однако, приближенным, и только в 50-х гг. был создан строгий математический аппарат, что совместно с применением электронно-вычислительных машин позволило получить точные данные энергий связей. Этот метод был распространен Э. Хюккелем (1896) на органические молекулы (1931). Он предложил, в частности, плоскую модель молекулы бензола и указал, что связи углерод—углерод в этом случае неравноценны. В дальнейшем эти представления были перенесены на молекулы мяогоядерных ароматических соединений и на диеновые углеводороды с сопряженными связями.

Принцип резонанса структур, или мезомерии, выведен на основе квантовой механики. Название «резонанс» предложено Н. В. Снджвиком по аналогии с явлением резонанса в теории колебаний. Широкое применение этого принципа принадлежит Л. Полингу (1930 и последующие годы). Известно, что структура многих молекул вполне однозначно выражается структурной формулой (например, метан). Однако существуют молекулы, для которых возможно предложить различные и равноправные структуры. Так, Л. Полинг приводит, например, структуры молекулы озона:

Л: /??.?

О:

:0 и :0'

Согласно Л. Полингу, в таких случаях молекулу можно рассматривать как непрерывно изменяющую свое строение от одного состояния к другому с высокой частотой или же как обладающую структурой, которая не может быть выражена обычной формулой. Отсюда следует, что молекула должна обладать свойстрмн каждой из двух или нескольких возможных электронных Структур.

i Теория резонанса в

страница 104
< 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

Скачать книгу "История химии" (8.78Mb)


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

 

 

Реклама
курсы по 1с 8.2 сао
заправка кондиционера infiniti
Кликни на компьютерную фирму KNS, получи скидку по промокоду "Галактика" - распродажа телевизоров в Москве и более чем в 100 городах России.
скамья садовая 111.13

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
(04.12.2016)