химический каталог




Органическая химия

Автор А.М.Ким

чайно перспективным применение такого интегративного обучения и изучения органической химии, но этот подход наталкивается на естественные трудности, связанные с недостатками школьного и вузовского образования, инерцией нашего мышления. Некоторые методологические приемы и практические примеры реализации такого подхода будут рассмотрены далее.

1

I. Атомы, молекулы, химическая связь

1.1. Введение

Вопросы строения атомов и молекул, природы химической связи подробно излагаются в курсах неорганической и физической химий. Однако они чрезвычайно важны для понимания строения и свойств органических соединений. Поэтому краткий обзор основных аспектов этих вопросов облегчит их использование в качестве рабочих инструментов при изучении органической химии.

Физика в начале XX века делила все физические явления на два различных, не имеющих ничего общего, класса. К первому классу относились все явления, описываемые законами классической ньютоновской механики, представляющей собой механику движения отдельных частиц. Второй класс включал все явления, связанные с непрерывными свойствами волнового движения.

Рассмотрим основные вехи и достижения в этих классах физических явлений.

1.2. Электронная теория строения атомов

Одним из важнейших свойств вещества (материи) является дискретность. Пониманием этого, понятием квантованное™ природы вещества мы обязаны во многом работам Э. Резерфорда и Н. Бора.

Планетарная модель строения атома Э. Резерфорда (1911 г.) и квантовая теория Н. Бора (1913 г.) выведены из понятий классической физики и рассматривают электрон как частицу, считая, что поведение электрона в атоме описывается законами ньютоновской механики.

Согласно модели Н. Бора, электроны движутся вокруг ядра, не излучая энергию, по дозволенным круговым или эллиптическим орбитам, удаленность которых от ядра пропорциональна квадратам простых целых чисел; эти числа называют квантовыми. Энергия взаимодействия ядра и электрона обратно пропорциональна квадрату квантового числа и в бесконечном удалении от ядра стремится к нулю (потенциальная энергия), кинетическая энергия электрона при этом стремится к бесконечности. Движение электрона по орбитам (энергетические состояния, «стационарные состояния») безынерционно и не сопровождается изменением его энергии, так что энергия при этом не излучается. Эти условия противоречат классической физике. Модель Бора основана на постулатах: электрон не может самопроизвольно переходить с одной орбиты на другую, переход сопровождается выделением или поглощением энергии в форме излучения:

S„-Ј„ = /tv, (1)

где: ЕтнЕп — энергетические состояния орбит,

h — постоянная Планка, равная 6,6262 • 1(Г34 Дж ? с, V — частота поглощаемого или испускаемого света.

Отдельные состояния модели Бора характеризуются определенными условиями, налагаемыми квантовыми числами:

п — главное квантовое число, определяет удаленность орбиты электрона от ядра и его энергию, и = 1, 2, 3,...;

/ — побочное квантовое число, определяет форму орбиты электрона и его энергию, / = 0, 1, 2, 3,и - 1;

т — магнитное квантовое число, определяет ориентацию орбиты электрона в пространстве, т = -/,О,+/;

s — спиновое квантовое число, определяет направление вращения электрона вокруг собственной оси, s = +1/2 или j = -1/2.

В соответствии с принципом В. Паули (1925 г.) в атоме допустимы только такие состояния электронов, которые различаются хотя бы одним квантовым числом. Таким образом, максимальное число электронов в оболочке (слое), соответствующей одному и тому же главному квантовому числу, равно 2п2. Заполнение оболочек К, L, М показано в таблице 1-1.

б i я

Электронные конфигурации атомов элементов первого и второго периодов периодической системы Д. И. Менделеева, наиболее важных для органической химии, представлены в таблице 1 -2.

1.3. Корпускулярные свойства света и волновые свойства частиц

В отличие от материальных частиц (первый класс физических явлений) свет (второй класс физических явлений) физики в начале XX века рассматривали как совокупность волн, распространяющихся в пространстве с постоянной скоростью, причем в любой комбинации энергий и частот. М. Планк (1900 г.) впервые показал, что электромагнитное излучение выделяется или поглощается порциями — квантами.

E=hv, (2)

где: Е — энергия кванта, V — частота излучения, h — постоянная Планка.

А. Эйнштейн, изучая явление фотоэффекта, впервые показал, что свет обладает не только волновыми, но и корпускулярными свойствами.

Е = тс\ (3)

где: Е — энергия кванта света,

т — масса фотона,

(4)

с — скорость света. Связывая уравнения Планка и Эйнштейна, получим:

he

E = mc1=hv= — ,

то есть после преобразования

(в основном масса), тем меньше длина волны, тем меньше пространство, на котором будут проявляться волновые свойства частицы. Так, для электрона, который движется со скоростью 0,01с (с — скорость света), длина волны равна 0,24 нм. То есть на расстояниях, соизмеримых с 0,24 нм (в атоме), электрон движется как волна, на больших расстояниях —

страница 9
< 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

Скачать книгу "Органическая химия" (17.23Mb)


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

 

 

Реклама
свадебный букет из подсолнухов
Рекомендуем компанию Ренесанс - лестницы чердачные складные - качественно, оперативно, надежно!
столик к изо
аренда кладовой в москве

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
(11.12.2016)