химический каталог




Курс общей химии

Автор Э.И.Мингулина, Г. Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов

величением разности электроотрнцательности образующих ее атомов (рис. И.2).

Таким образом, природа химической связи едина и существующее различие между видами связей имеет количественный характер. Для понимания структуры и свойств молекул необходимо знать пространственное распределение электронной плотности в поле ядер атомов, а для этого необходимо решить уравнение Шредингера. Однако точное решение этого уравнения известно лишь для атома водорода и водородоподобиых частиц (Н\ Не+, Li +). Для более сложных систем применяют приближенные методы описания химической связи. Наиболее широко используют метод валентных связей (ВС), метод молекулярных орбиталей (МО) и теорию

кристаллического поля, которая п пл

г л ' г Разность 30

нашла наибольшее применение для

описания комплексных соединений Рис. 11.2. Зависимость степени

(см. гл. X). иоииости связи от разности ЭО

двух атомов (по Полингу)

§ 11.2. МЕТОД ВАЛЕНТНЫХ СВЯЗЕЙ. ВАЛЕНТНОСТЬ

Метод валентных связей. В методе ВС предполагается, что химическая связь образуется двумя неспаренными электронами с антипараллельными спинами. При этом происходит обобществление электронов* т. е. образуется электронная пара, принадлежащая двум атомам.

В 1927 г. немецкие ученые У. Гейтлер и Ф. Лондон провели квантово-механический расчет взаимодействия атомов водорода при образовании молекулы Н2. В результате приближенного решения уравнения Шредингера они вывели зависимость потенциальной энергии системы от расстояния между ядрами атомов водорода (рис. II.3). При сближении двух атомов электроны с антипараллельными спинами притягиваются одновременно двумя протонами, поэтому потенциальная энергия системы уменьшается (кривая /). При сближении двух атомов действуют не только силы притяжения, но и силы отталкивания. Два электрона отталкиваются друг от друга, то же наблюдается и для двух протонов. Силы отталкивания начинают преобладать при очень малых расстояниях между атомами. При некотором расстоянии между ядрами г0 энергия системы минимальна. Система становится наиболее устойчивой, возникает химическая связь и образуется молекула водорода. Например, в молекуле водорода го = 0,074 нм. При сближении атомов, у электронов которых спины параллельны, наблюдается только их отталкивание, и энергия системы возрастает (кривая 2). Квантово-механические расчеты показывают, что электронная плотность в системе при взаимодействии двух атомов водорода, имеющих антипараллельные спины электронов, максимальна в области, лежащей между ядрами.

В то же время электронная плотность в области между ядрами двух атомов с параллельными спинами электронов минимальна.

«а. о»

"1

Механизм образования химической связи, разработанный для молекулы водорода, позднее был распространен и на другие молекулы. Рассмотрим образование химической связи в двухатомных молекулах элементов первого и второго периодов периодической системы элементов Менделеева, пользуясь методом ВС. Электронные конфигурации элементов первого и второго периодов приведены в табл. II.2. Напомним, что существует только одна 5-орбиталь, в то время как р-орбиталей имеется три. Каждая орбиталь может содержать два элекТаблица 11.2. Электронные конфигурации элементов первого и второго периодов и строение двухатомных молекул согласно методу ВС

Элемент

Порядке -вый номер

Электронная конфигурация

Заселенность орбнтален

Неспа-ренные ]электроны

Связь в молекуле

Водород Гелий

Литий Бериллий

Бор

Углерод Азот

Кислород

Фтор

Неон

1

2

3 4

5 6 7 8 9 10

Is Is2

ls22s ls22s2

ls22s22p

ls22s22p2

ls22s22p3

ls22s22p4

ls22sV

ls22s>6

I

It

It It

It It It It It It

I

It

I I I I

V

I'

I I I

It It It

I I I

It

"t

I I I

It

1(1*) Нет

l(2s) Нет

l(2p) 2(2p) 3(2p) 2(2p) l(2p) Her

H--H

Молекула не образуется Li—Li

Молекула не образуется В—В С=С N=N 0=0 F—F

Молекула не образуется

трона с антипараллельными спинами. Значит, наибольшее число неспаренных электронов в р-подуровне равно трем, как, например, у атома азота, электронная конфигурация которого ls22s22p3.

Поэтому при образовании молекулы азота обобществляются

три пары электронов (тройная связь . Атом кислорода,

электронная конфигурация которого ls22s22p , должен иметь два спаренных электрона на одной из трех 2р-орбиталей. Таким образом, он обладает лишь двумя неспаренными электронами, которые участвуют в образовании химической связи. Вследствие этого в молекуле кислорода общими являются две пары электронов (двойная связь 0=0).

Валентность. В учении о химической связи широко используют очень важное понятие о валентности элементов. Способность атома к образованию химических связей называют в а-лентностью элемента. Количественной мерой валентности принято считать число разных атомов в молекуле, с которыми данный атом образует связи. Согласно обменному механизму метода ВС, валентность элементов определяется числом содержащихся в атоме неспаренных электронов. Для s- и р-элек-тронов — это электроны внешнего уровня,

страница 21
< 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

Скачать книгу "Курс общей химии" (2.81Mb)


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

 

 

Реклама
аквапарк евпатория официальный сайт цены
КНС цифровые решения рекомендует Asus Z170-Pro - более 17 лет на рынке, Москва, Дубровка, своя парковка.
концерт робина уильямса в москве купить билет
шкафчики деревянные в детский сад

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
(22.05.2017)