олекул воды в обоих случаях (рис. V-40), К катиону вода притягивается своим кислородом, расположенным приблизительно в центре молекулы, а к аниону — одним из водородов, которые размещаются на периферии. В последнем случае возможно более тесное сближение, что и сказывается на значениях энергии гидратации.

23) Полная энергия гидратации слагается из энергии присоединения небольшого числч молекул Н20 непосредственно к данному иону и энергии последующего взаимодействия такого первично-гидратированного иона с окружающей водой. Попытки оценить обе эти энергии в общем виде приводят к их приблизительному равенству, т. е, каждая нз них составляет около половины полной энергии гидратации.

По-видимому, первичная гидратация ионов щелочных металлов и галоидов осуществляется 4 молекулами воды, что дает для средней энергии одной связи приблизительно 10—15 ккал/моль. По мере увеличения заряда нона (н уменьшения его радиуса) эта энергия повышается и для А1(ОНг)ц+ составляет уже около 100 ккал/моль, что по порядку величины соответствует прочной химической связи. Вместе с тем установлено, что непрерывный обмен в гидратной оболочке этого иоиа одних молекул воды на другие осуществляется весьма интенсивно (наполовину уже за десятые доли секунды).

24) Приведенная выше классическая трактовка гидратации иоиов формулировалась на основе представления о самой воде как о жидкости, состоящей из отдельных независимых молекул. Если стать на другую точку зрения и считать, что за счет водородных связей вода обладает упорядоченностью внутренней структуры (IV § 3 доп. 32), то ионы должны прежде всего заполнить ее пустоты. Происходящее при этом большее или меньшее искажение исходной структуры требует затраты энергии, которая компенсируется энергией взаимодействия иоиов с молекулами воды. По трактовке растворов электролитов с этих позиций имеется монография %

'Самойлов О. Я. Структура водных растворов электролитов я гидратация иояоа. М.« Изд-во АН СССР. 1957, 182 с,

Сканировано Кипером Русланом для сайтов:

http://chemister.da.ru

http://chemtox.da.ru

VI

Периодическая система

элементов

§ I. Работы Менделеева. Одним из самых древних теоретических представлений современной химии является представление о молеку-лярно-атомистичееком строении вещества. В некоторых странах Азии оно уже существовало более чем за 1000 лет до н. э. Возможно, что влияние этих идей дошло до Европы и сказалось на греческих философах Левкиппе (500—428 г. до н. э.) и его ученике Демокрите (460—370 г. до н. э.), которые обычно считаются основателями моле-кулярно-атомистических представлений.1'2

Убежденным противником этих представлений являлся Аристотель. Под влиянием его естественно-научных идей, господствовавших на протяжении около 2000 лет, молекулярно-атомистические представления были забыты. Вновь зарождаться они начали лишь в XVII веке. Из ученых, разрабатывавших эти представления на раннем этапе нх научного развития, следует особо отметить М. В. Ломоносова (1711— 1765), молекулярно-атомистическая теория которого по глубине трактовки значительно опередила свое время.3

Заслуга введения в науку понятия об атомах на экспериментальной базе принадлежит в основном Дальтону. Использовав результаты чужих и собственных исследований, он сформулировал законы паев и кратных отношений (1 § 2) и объяснил их существованием атомов реагирующих элементов.4

Попытки создания систематики химических элементов начались уже вскоре после освоения наукой понятия об атомах. Над этим важнейшим для химии вопросом работал ряд ученых, начиная с До-берейнера (1817 г.). Однако решительным успехом увенчались лишь исследования Д. И. Менделеева.5

В работах его предшественников не было главного — единого теоретического обобщения. Все они искали и находили только более или менее удачные варианты систематики, которые рассматривались ими как самоцель. Напротив, Д. И. Менделеев (1834—1907) искал и открыл тот закон природы, наглядным выражением которого должен был служить любой вариант систематики.

В феврале 1869 г. Д. И. Менделеев опубликовал приводимую ниже таблицу. Сопровождавший ее текст уже содержал в себе все важнейшие моменты детально вскрытого годом позднее содержания периодического закона. Сюда относятся главным образом следующие положения:

в) «Элементы, расположенные по величине атомного веса, представляют явственную периодичность свойств».

б) «Величина атомного веса определяет характер элемента, как величина частицы определяет свойства сложного тела». «Оттого, например, соединения S и Те, С1 и I и т. п. при сходстве представляют и различия весьма ясные».

в) «Должно ожидать открытия еще многих неизвестных простых тел, например, сходных с А1 и Si элементов с паем 65—75».

г) «Величина атомного веса элемента

иногда может быть исправлена, зная его

аналогии».

д) «Некоторые аналогии элементов

открываются по величине веса их атома».

В следующем, 1870 г. появилась статья Мейера, в которой он, ссылаясь на работу Менделеева, дает систему элементов, несколько отлича