ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Проблема химической связи из "Введение в электронную теорию органических реакций" При рассмотрении свойств химических веществ возникает задача установления зависимости характерных различий в их поведении от различий в связях между атомами, из которых состоят молекулы этих веществ. [c.13] соли отличаются высокими точками плавления и кипения. Они кристаллизуются в кристаллических рещетках, обычно легко разрушающихся водой при растворении соли. Их растворы, особенно водные, довольно хорошо проводят электрический ток, и при этом происходят химические измепения. Носителями тока являются ионы. [c.13] К типичным свойствам металлов относятся поверхностный блеск, ковкость, высокая электропроводность и теплопроводность. Носителями тока являются электроны, причем электрический ток не сопровождается химическими изменениями. Металлы практически нерастворимы в воде. [c.13] Третью группу образуют неметаллы и особенно органические соединения. Последние часто отличаются сравнительно низкими точками плавления и кипения, не проводят электрического тока и нередко плохо растворимы в воде. [c.13] Таким образом, можно говорить о связи в солях, металлической связи и связи в органических соединениях, хотя при этом термин связь остается неопределенным и его физический смысл не ясен. Понимание физической природы химической связи стало возможным только, когда после 1900 г. были достигнуты значительные успехи в исследовании строения электронных оболочек, окружающих атомные ядра. Тот факт, что во внешних оболочках инертных газов всегда содержится восемь электронов, привел Косселя и Льюиса (1916 г.) к настолько же простому, как и гениальному выводу, что восьми-электропные оболочки следует рассматривать как особенно стабильные электронные конфигурации. Стремление к такой конфигурации обнаруживается и при образовании соединений из других элементов, причем стабильность связи обусловливается возникновением устойчивой восьмиэлектронной конфигурации. [c.13] Согласно этой гипотезе, связь в МаС1 осуществляется благодаря переходу электрона от обладающего одним внешним электроном натрия к атому хлора (7 внешних электронов). Таким путем хлор приобретает восьмиэлектронную оболочку, в и П1ч -мя как у натрия внешней оболочкой становится нижележащая восьмнэлектронная оболочка. [c.14] Описание строения солей в духе ионного взаимодействия полностью согласуется с рассмотренными вышей другими свойствами солей. [c.14] Эта гипотеза Льюиса, вначале лишенная какого-либо физического обоснования, позднее оказалась, как это будет показано, верной. [c.15] Описанный тип связи называют г о м е о п о л я р н о й, ковалентной или атомной связью. [c.15] В отличие от ионного взаимодействия в этом случае образование восьмиэлектронных оболочек не сопряжено с возникновением зарядов. Кроме того, электронная пара связывает данный атом только с одпим-единствеиным определенным партнером по связи. Поэтому валентный штрих в формуле (1.2а) вполне уместен с точки зрения электронной теории. Он всегда представляет два электрона и отражает физическую реальность. [c.15] В первом малом периоде периодической системы наличие восьми электронов в валентной оболочке означает ее насыщение, которое достигается в неоне. Большее число электронов невозможно, и эти элементы могут давать не более четырех ковалентных связей. [c.15] Существенная роль восьмиэлектронной оболочки ограничивается первым малым периодом иериодическот системы, элементы следующих периодов могут расширять валентную оболочку, например фосфор в РСЬ, до десятиэлектронной оболочки. [c.16] Согласно правилу (а), связываюн ие электроны в ионе аммония принадлежат и азоту и водороду. Поэтому азот приобретает восьмиэлектрониую оболочку, а водород — стабильную двухэлектронную оболочку, которую имеет гелий. [c.16] Согласно правилу (б), на долю азота приходится четыре электрона, которые не могут нейтрализовать заряд ядра (азот находится в пятой группе периодической системы и имеет в нейтральном состоянии пять внешних электронов), поэтому азоту следует приписать положительный заряд. [c.16] Как видно из формулы катиона аммония, все четыре связи N—Н полностью равноценны и, следовательно, примененный способ правилен. При этом координационная связь перестает быть особым случаем. Следует отметить, что, кроме того, в хлориде аммония имеется, конечно, ионное взаимодействие между катионом и анионом (С1 ). [c.16] Вернуться к основной статье