химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

Н)6, Э(ОН)7 и притом лишь со слабокислотными свойствами. Напротив, при преобладающем значении второго фактора число притянутых молекул воды должно было бы быть минимальным, деформация же их, а следовательно и кислотность ЭОН — сильно выраженной.

Ранее уже отмечалось (III § 7), что по мере увеличения силы поляризующего поля основная роль в общей поляризации постепенно переходит от ориентационного эффекта к деформационному. Но поляризующее дейстие Э тем сильнее, чем больше его заряд (и меньше раднус). Поэтому по мере возрастания заряда Э (и уменьшения его радиуса) в действительности наблюдается уменьшение числа присоединяемых кислотным окислом молекул воды и одновременное увеличение силы кислот. Например, для Р5+, Se+ и С17+ вместо Р(ОН)5, S(OH)e и С1(ОН)7 имеем состав кислот, отвечающий формулам РО(ОН)3, S02(OH)2 и СЮз(ОН) с увеличением их силы по этому ряду.

Влияние уменьшения радиуса Э сказывается в изменении свойств гидроокисей при переходе в подгруппах V, VI и VII групп периодической системы снизу вверх. Например, у Nb5+ (0,69 А) еще преобладает ориентационная часть поляризации, и его гидроокись имеет характер геля с большим числом присоединенных окислом молекул воды и лишь весьма слабыми кислотными свойствами. Напротив, у Р5+ (0,34 А) основное значение имеет уже деформационная часть поляризации, и его гидроокись (Н3Р04) характеризуется небольшим числом химически связанных молекул воды и отчетливо выраженными кислотными свойствами. Аналогично обстоит дело и в подгруппах с lS-электронными ионами: повышение заряда и уменьшение радиуса Э сопровождаются уменьшением числа присоединяемых окислом молекул воды и увеличением силы соответствующей кислоты. Особенно интересен резкий скачок между теллуром и селеном; в то время как селеновая кислота имеет состав H2Se04 и по силе похожа на серную, теллуровая отвечает формуле НбТеОв и является кислотой очень слабой. Шестиосновиость ее доказывается существованием таких солей, как, например AgeTeOe й Hg3TeOe. в*-69

Для гидроокисей ЭОН сходно построенных 8-электронных ионов V, VI и VII групп периодической системы изменение свойств по рядам Tav-»VV, WVI-»CrVI и Revn — Mnvn идет весьма закономерно. Во всех трех рядах наблюдается увеличение силы кислот, уменьшение их устойчивости, усиление окислительной активности и переход от бесцветных соединений к окрашенным.

При дальнейшем переходе от Vv, Cr91 и Мп""1 к их аналогам Pv„ SVI и ClvU в изменении некоторых свойств соответствующих ЭОН наблюдается резкий скачок. Хотя

увеличение СИЛЫ КИСЛОТ ПрОДОЛ- Усиление Взаимнойдеформации ионов

жает иметь место, но вместе с ~~ тем происходит также у в е л и ч е- + . /--О-ч

ние их устойчивости, ослаб- vlAl/ (Jc3 0 С~^->Л/

ление окислительной активно- А б 8 Г

сти и исчезновение окраски.

В ПРОТИВОПОЛОЖНОСТЬ Окрашен- ИшшчетЯ полярности связи,

ным H3VO4, Н2Сг04 и НМп04, Рнс ХШ-63. Деформация иоиов и хакоторые неустойчивы и являются рактер химической связи,

сильными окислителями, Н3РО4,

H2S04 и НСЮ4 бесцветны и устойчивы, причем окислительные свойства в растворах нехарактерны даже для последней из них.

Этот скачок свойств обусловлен, вероятно, существенным изменением характера химической связи. Если в радикалах VOJ", СгОГ и МпОГ ее еще можно, по-видимому, считать более или менее близкой к ионной, то в радикалах РОГ» SOT и СЮГ она, напротив, приближается к неполярной. Последнее подтверждается, в частности, результатами оптического исследования (по лучепреломлению). Так, оптические свойства кислорода в СЮГ оказываются довольно близкими к его свойствам в молекуле Ог, что прямо указывает на малополярный характер связи кислорода с хлором.

Происходящее под влиянием усиления взаимной деформации ионов изменение характера валентной связи схематически показано на рис. ХШ-63. Схема А иа нем отвечает крайнему случаю ионной связи (с полным отсутствием взаимной деформации ионов), схема Г — строго неполярной связи, схему Б — можно приписать, например, иону МпОГ,

а схему В — иону СЮГ-70-72

На примере кислот Vv, CrVI и Mnvn, с одной стороны, и аналогичных кислот Pv, SVI, Clvn — с другой, выясняется, что последовательное применение поляризационных представлений без учета возможности изменения характера химической связи может повести к полному расхождению с действительностью. В самом деле, при таком механическом подходе на основании, например, хода изменения свойств кислот по ряду WVI—CrVI следовало бы ожидать, что серная кислота будет соединением чрезвычайно неустойчивым, интенсивно окрашенным и обладающим в растворах резко выраженными окислительными свойствами. Между тем все эти три признака не имеют ничего общего со свойствами H2S04.

С другой стороны, при разборе свойств ряда веществ с заведомо неионным характером химической связи мы, исходя из представлений о поляризационном взаимодействии между ионами, пришли тем не менее к правильным выводам.

Последнее показывает, что подход к трактовке свойств неорганических соединений возможен, вообще говоря, с двух сторон. Можно исходить из нейтральных атомов и учитывать затем изменения, возникающие в результате их соединения друг с другом, как это было сделано ранее (III § 5). Или же можно, напротив, исходить из отдельных ионов и затем придти к действительному положению вещей путем учета их взаимной поляризации.

Пользуясь вторым способом рассуждений, нельзя забывать, что разложение полярно построенного соединения на отдельные ионы является временным искажением истины, сознательно допускаемым нами для облегчения модельного подхода к тому или иному вопросу.

Дополнения

1) Еще М. В. Ломоносов писал: «Для чего толь миогне опыты учинены в физике

и химии? Для чего толь великих мужей были труды и жизни опасные испытания?

Для того лн только, чтобы, собрав великое множество разных вещей и материй в

беспорядочную кучу, глядеть и удивляться нх множеству, не размышляя о нх расположении и приведении в порядок?»

Ту же мысль в более настоятельной форме высказывал Энгельс: «Эмпирическое / естествознание накопило такую необъятную массу положительного материала, что в каждой отдельной области исследования стала прямо-таки неустранимой необходимость упорядочить этот материал систематически и сообразно его внутренней связи».

Развиваемый в настоящем параграфе поляризационный подход к трактовке свойств неорганических соединений ведет свое начало от Фаянса (1923 г.). Он не является единственно допустимым. Однако ни один из других существующих теоретических подходов к тем же проблемам не дает пока возможности охватить единой трактовкой обширный и разнообразный фактический материал неорганической химии так широко, как позволяют это, сделать поляризационные представления.

Важно отметить, что различие между отдельными теоретическими подходами касается скорее формы трактовки материала, чем ее результатов. Например, сильная взаимная поляризация двух ионов с результативной точки зрения эквивалентна малой полярности или высокой ковалентиости связи между соответствующими атомами. Следовательно, подходить можно с разных сторон, а «выбор между теориями всегда должен оставаться до некоторой степени вопросом личного вкуса» (Оргель).

2) Здесь, естественно, встает вопрос о соотношении между поляризационной

трактовкой свойств неорганических соединений и подходами к тем же проблемам

с позиций квантовой химии. Как известно, при современном ее состоянии такие подходы открывают разнообразные возможности качественного объяснения (точнее,

трактовки) тех или иных данных опыта, но обычно ие обладают предсказательной силой. В результате «химическая литература завалена обломками отброшенных теорий, которые давали удовлетворительное объяснение уже известным фактам, но оказались не способными правильно предсказать факты, позднее обнаруженные» (У и л с о н).

«Надо подчеркнуть, что на современном этапе ведущая роль принадлежит эксперименту» (Я. К. Сыркин). А основной рабочей теорией экспериментал

страница 124
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Основы общей химии. Том 2" (12.92Mb)


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

 

 

Реклама
холодильники шарп неисправность
недорогие контактные линзы на один день
купить круглый журнальный столик в интернет магазине
учтться на педикюр

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
(08.12.2016)