Валентность проблема

Интересная проблема возникает при попытке записать льюисову структурную формулу молекулы распространенного загрязнителя воздуха моноксида азота, N0, Для этой молекулы не удается построить конфигурацию с замкнутыми оболочками, потому что в ней нечетное число валентных электронов. Действительно, в N0 11 валентных электронов, пять из которых первоначально принадлежали атому азота, а щесть-атому кислорода. Таким образом, в молекуле N0 аюм азота или атом кислорода будет окружен только семью, а не восемью электронами. Поскольку азот-менее электроотрицательный элемент, чем кислород, следует ожидать, что неполное окружение должно быть именно у этого атома. Следовательно, наилучшей структурой N0 должна быть такая [c.468]

Рассмотрение NOJ и многих других молекул и ионов показывает, что используемая нами простая схема подсчета электронов и их отнесения к валентным оболочкам атомов в качестве связывающих или неподе-ленных пар не вполне удовлетворительна. К счастью, эту простую модель можно легко видоизменить таким образом, чтобы она охватывала многие более сложные случаи. В примере с N 2 суть проблемы заключается в том, что этот ион в действительности более симметричен, чем каждая из двух записанных для него выше льюисовых электронных структур. И если наложить друг на друга изображения этих структур, можно получить новую структуру, обладающую такой же симметрией, что и сама молекула. Метод наложения структур аналогичен такому способу записи структур [c.477]

Чар кин О. П. Проблемы теории валентности, химические связи, молекулярные структуры.—М. Знание, 7, 1987. [c.222]

Теперь мы видим, что восьмая группа не более загадочна, чем все остальные. Так уж традиционно повелось, что, говоря о валентности, мы не уточняем какой. Мы привыкли, например, считать, что кальций двухвалентен и кислород тоже двухвалентен, хотя находятся они в разных группах. Отсюда и проистекают неопределенности и разногласия, приведшие к появлению проблемы нулевой валентной группы. [c.184]

Отмеченная размытость границ вторичных структурных частей системы породила проблемы так называемых переходных элементов от восьмой валентной группы к первой и структуры 7-го и 8-го периодов, которые требуют физического объяснения и адекватного отражения в системе. [c.185]

Она приемлема для химика, так как переводит на язык квантовых представлений привычные структурные формулы, соотнося каждый валентный штрих в структурной формуле локализованной паре электронов. Однако метод валентных связей в простом приближении теории локализованных пар и направленных валентностей оказывается недостаточным для понимания структуры и свойств более сложных соединений. Остановимся на проблемах, которые нельзя решить в простом приближении локализованных пар. [c.57]

Учение о химической связи является центральной проблемой современной химии. Чтобы описать химическую связь в веществе, необходимо выяснить, как распределяется электронная плотность. Для этого требуется решение уравнения Шредингера. Как видно, подход к исследованию строения атомов и молекул одиТ) и тот же. Решение уравнения Шредингера осуществлено только для молекулярного иона водорода Нг , состоящего из двух протонов и одного электрона. Поскольку точное решение уравнения Шредингера для более сложных молекул невозможно, применяют приближенные методы расчета волновой функции Ф . Главными являются метод валентных связей (ВС) и метод молекулярных орбиталей (МО). [c.229]

Еще не изжито до конца мнение, согласно которому теория химического строения сводится к формальной схеме, позволяющей рисовать органические молекулы, приписав атому водорода одну черточку валентности, кислороду и сере — две, азоту и фосфору — три, а углероду — четыре. Бутлеров был бесконечно далек от такого подхода к делу и считал валентность атома углерода, как и других элементов, переменной. Труды Бутлерова сохранили свое значение до сего времени, поскольку он верно решил коренные методологические проблемы органической химии, над которыми безуспешно бились его современники. [c.9]

На основе представлений об обменной адсорбции получило развитие учение К- К- Гедройца о поглои ающем комплексе, имеющее важное значение для разрешения проблемы повышения плодородия почв. Гедройц установил, что поглощение иона почвой сопровождается выходом из нее другого иона в эквивалентном количестве. Носителем обменной адсорбции в почве, согласно Гедройцу, является поглощающий комплекс, т. е. та часть почвы, которая с химической стороны представляет смесь не растворимых в воде алюмосиликатных и органоминеральных соединений, а с физической — характеризуется высокой степенью дисперсности и большой величиной суммарной поверхности. Гедройц доказал, что в таком обмене участвуют только катионы, причем обменная способность их тем выше, чем больше валентность, в пределах же ионов одной валентности, чем больше атомный вес. По способности входить в поглощающий комплекс катионы могут быть расположены в ряд [c.292]

Алогизмы в развитии понятия валентности. Решение проблемы валентности. Любое научное понятие эволюционирует, отра к-ая нее более глубокие слои содержания объекта. Но эволюция понятия— это ни в коем случае не смена или замена вкладываемого в него смысла. В противном случае мы встретились бы не с развитием какого-либо одного понятия, а с заменой одного другим. Эво- [c.54]

Нельзя сказать, чтобы исследования химических свойств этих соединений и теоретический анализ природы связи дали четкий ответ на вопрос, как же распределены электроны, например, во фторидах ксенона. Трудности применения методов молекулярных орбиталей и валентных связей обусловлены большим числом электронов в атомах ксенона и трудностью даже приближенного вычисления волновых функций. Все же большинство авторов, занимавшихся этой проблемой, считают, что низкие потенциалы ионизации инертных газов облегчают перенос заряда от атома ксенона к атому фтора, и поэтому в галогенидах инертных газов атом инертного газа является донором, а атом фтора или другого галогена — акцептором электрона. [c.199]

За последние годы большое экономическое значение приобрела проблема непосредственного окисления олефинов в карбонильные соединения с применением в качестве катализаторов солей металлов, имеющих переменную валентность золота, пла- [c.74]

В приложении квантовой (волновой) механики к проблеме химической связи в органических соединениях в настоящее время сосуществуют два подхода. В одном из них ковалентную связь представляют себе как пару электронов с антипараллельными спинами называют такой подход методом валентных связей или методом локализованных электронных пар. В основе своей такой подход является переводом на электронный язык привычной картины структурной органической химии. [c.39]

Переход от простейшего органического вещества — метана, к его ближайшему гомологу —этану ставит перед исследователем новые проблемы пространственного строения, для решения которых недостаточно знать рассмотренные в разделе 1.3 параметры. В самом деле, не изменяя ни валентных углов, ни длин связей, можно представить себе множество геометрических форм молекулы этана. Эти формы отличаются друг от друга взаимным поворотом углеродных тетраэдров вокруг соединяющей их связи С—С. [c.27]

Проблема электронной структуры переходных металлов далека от полного решения и в настоящее время при описании свойств-металлов нельзя обойтись без применения как метода молекулярных орбиталей МО, так и метода валентных связей ВС, способствующих выяснению строения металлов в нескольких разных аспектах. Прочность связи в металлах и межатомные расстояния в них более удобно описываются методом ВС. Однако при этом утрачивается возможность описать явление электропроводности, изящная трактовка которого дается в методе МО. Наряду с этим величина энергии сублимации свидетельствует о том, что в связывании активное участие принимает большее число электронов, чем следует пз простого метода МО. В этом отношении метод ВС облада ет определенным (хотя и небольшим) преимуществом. [c.147]

В свете периодического закона многие понятия общей и неорганической химии (химический элемент, простое тело, валентность) приобрели более строгую форму. Широкая приложимость периодического закона при отсутствии понимания его причины есть один из указателей того, что он очень нов и глубоко проникает в природу химических явлений писал Д. И. Менделеев в 1888 г. А в 1889 г. Д. И. Менделеев говорил о периодическом законе как о новой тайне природы, еще не поддающейся рациональной концепции Классические физико-химические методы исследования оказались не в состоянии решить проблемы, связанные с анализом причин различных отступлений от периодического закона, по они в значительной мере подготовили основу для раскрытия физического смысла места элемента в системе. Изучение различных физических, механических, кристаллографических и химических свойств элемеитов показало их общую зависимость от более глубоких и скрытых для того времени внутренних свойств атомов. [c.298]

Бинарные соединения, несмотря на кажущуюся простоту их химического состава, представляют собой следующий после простых веществ принципиально важный объект изучения природы вещества.. С химической точки зрения этот класс веществ обладает и качественно иными характеристиками, с которыми не приходится сталкиваться при изучении простых веществ. Во-первых, помимо внешних факторов, влияющих на состояние и свойства вещества (температура и давление), здесь появляется и внутренний фактор — состав, и связанная с ним проблема постоянства и переменности состава, имеющая фундаментальное значение в химии. Во-вторых, при описании бинарных соединений впервые формируются такие базисные понятия, как валентность, степень окисления, поляризация химической связи. Здесь в отличие от простых веществ появляются гетерополярная составляющая химической связи и все эффекты, связанные с разностью электроотрицательностей компонентов. [c.47]

В определении верхней границы системы, помимо физических проблем, связанных со стабильностью ядер, существуют и химические проблемы, обусловленные строением и энергетикой валентных электронных оболочек. Уже у актиноидов была отмечена конкуренция 5/- и 6< -орбиталей, что приводит к многообразию и сравнимой стабильности различных степеней окисления элементов. [c.451]

В целом расчет молекулы водорода Гейтлером и Лондоном явился убедительным доказательством применимости квантовой механики для решения проблемы химической связи и положил начало методу валентных связей. Согласно МВС приближенная волновая функция молекулы строится в виде линейной комбинации выбранных исходных волновых функций г , [c.93]

Анализ строения жидкостей с помощью уравнений (V. 3) и (V. 5) опирается, в сущности, на тот же подход к рещению проблемы, что и рентгенография кристаллов или электронография молекул. Во всех этих методах подбираются такие характеристики структуры (тип и параметры кристаллической решетки, валентные углы и межъядерные расстояния в молекулах, углы, определяющие взаимную ориентацию молекул в ассоциатах и комплексах), которые позволяют наиболее полно и корректно описать результаты систематических экспериментальных исследований. [c.110]

Чем больше базис данной симметрии (например, в случае валентного электрона цезия базис будет б5, 5з, 45, 35, 25, Ь), тем более острой и трудной делается проблема вычисления. [c.25]

Имеются особые классы графов, принадлежность к которым может быть установлена и члены которых реконструируемы. Рассмотрим, например, А -валентные регулярные графы, в которых каждая вершина имеет валентность к. Мы можем сказать, что граф С относится к этому виду, если установим, что каждый подграф GJ имеет как раз на к меньше ребер, чем граф О. Если это так, то проблема реконструкции графа из любого подграфа тривиальна. [c.308]

В заключение мы хотели бы подчеркнуть общность природы особенностей исключенного объема для многих областей химии. Проблемы, связанные с укладкой без самопересечений разнообразных семейств графов на решетке, часто встречаются в статистической механике допустимые семейства просто определяются с помощью различных моделей, например моделей Изинга, моделей льда и моделей сегнетоэлектриков. (См. различные обзоры в [55] . ) Проблемы электронной структуры также могут обсуждаться в рамках подобных моделей, в особенности для протяженных молекул или кристаллов. Плодотворность применения теории графов наиболее успешно иллюстрируется тг-электронными моделями как моделью Хюккеля (см., например, [56]), так и моделями, подобными методу валентных связей (см., например, [57—61]). В меньшей степени осознано, что такой формализм применим к общим коррелированным описаниям локализованных центров (как в работах [62, 63]) и даже в неэмпирических расчетах. Между такими различными проблемами имеются общие аналогии [c.496]

Годдарт [297] предложил другой механизм гидроксилирования фенольных соединений при этом он попытался показать, каким образом флавиновые коферменты осуществляют такое окисление. Построение выполнено теоретически и основано па применении волновых функций, квантовой механики и обобщенной теории валентных связей к биологическим проблемам. [c.425]

Сконцентрировав внимание на периодической законности , т. е. на повторяемости свойств, Менделеев ослабил внимание к непрерывной законности — росту атомного веса. В то время как свойства химических элементов по мере удаления от начала ряда становятся все менее четко выраженными, непрерывная тенденция остается более надежным ориентиром в построении естественного порядка следования химических элементов друг за другом. И это очень важно Имея их натуральный ряд, легче определиться с валентной группой химического элемента. Проблема становится внутрипериод-ной, где своя субординация элементов. [c.72]

В наиболее распространенной короткой форме таблицы и в среднепериодном варианте (полудлинная таблица) они вынесены за их рамки. (Роковая уступка типографским требованиям ) В этих таблицах все они, как и их первые представители (Ьа и Ас), отнесены к 3-й валентной группе. Об ошибочности такого шага можно было догадаться и раньше. К сожалению, и сегодня, когда имеется достаточно подтверждений о проявлении некоторыми лантаноидами и актиноидами более высоких валентностей, вплоть до 7-1- (Кр, Ри, Ат й др.), их продолжают держать в третьей валентной группе. Удивительный консерватизм систематизаторов Да и табличные варианты системы не подсказывают иного решения проблемы. Существует некое неписаное правило брать в основу причисления химического элемента к той или иной валентной группе фактически установленную высшую его валентность. Но это слишком ненадежная основа. 1 е переносить же химический элемент с места на место в таблице после каждого обнаружения у него еще более высокой валентности [c.73]

Дополнительно к названным Н. П. Агафошиным и Д. Н. Трифоновым проблемам можно привести еще ряд. Как отмечается в [15], до сих пор составляет предмет дискуссии проблема места водорода, инертных элементов, триад, лантаноидов и актиноидов . И этим еще не исчерпываются все проблемы системы. Например, не решены вопросы парности первого периода, нулевой и восьмой валентных групп, деления валентных групп на две подгруппы (главную и побочную), существования XI и далее валентных групп и др. По ходу дальнейшего рассмотрения изобразительно-структурных возможностей и прогностических способностей спиральной системы химических элементов мы их будем затрагивать. Наличие такого большого перечня проблем у табличной модели Системы химических элементов можно характеризовать как ее кризис. [c.168]

Этот путь разрешения проблемы триад нам представляется самым логичным и естественным. Он вполне годится и в решении проблемы структуры 6-го и 7-го периодов и, в частости, в размещении Г-семейств элементов. При размещении 14 Г-элементов (лантаноидов) в первом ряду (витке) 6-го периода (актиноидов — в 7-м периоде) лишними оказались семь элементов. Из них образуются уже семиады переходных элементов в УП1 валентной группе (секторе), которые делят подсектор на подподсекторы. [c.186]

Спицин В. И. Семивалеитиое состояние Кр и Ри и проблема валентности актиноидов //100 лет Периодическому закону химических элементов Сб.— 1969.— С. 225. [c.207]

Теория Вернера не смогла ответить на вопросы о возможности распространения положений стереохимии на все элементы периодической системы и значения формы молекулы при химических превращениях о существовании каких-либо ограничений в разнообразии атомов и радикалов, одновременно присутствую-щих в молекуле (что помогло бы выяснить, обладает ли центральный атом способностью насыщать все единицы валентности независимо одна от другой или нет). Последний вопрос аналогичен проблеме взаимодействия радикалов в молекуле органического соединения, в свое время выдвинутой В. В. Марковнико-вым. Если принять существование такого влияния радикалов друг на друга, тогда возможны случаи, когда оно окажется настолько сильным, что нельзя будет осуществить комбинацию из произвольно взятых групп при одном и том же центральном атоме. [c.96]

В течение последнего десятилетия Леннард-Джонс, Попл, Лин-нетт, Уолш и др. рассматривали проблемы геометрических форм молекул, пользуясь новым теоретическим подходом. Их метод, хотя и использует в некоторой мере тот же математический аппарат и те же основные идеи, что и в теориях валентной связи и локализованных молекулярных орбиталей, но обращает основное внимание на число электронов в валентном уровне и на свойства этих электронов. Все электронные системы (атомы, молекулы или твердые тела) обладают одним свойством — электроны с одним и тем же спином не могут одновременно находиться % одной и той же области пространства. Так как все электроны заряжены отрицательно, они будут взаимно отталкиваться в соответствии с законом Кулона. Однако даже более важным в определении форм и свойств молекул является то, что электроны с одним и тем же спином, как оказалось, имеют очень малую вероятность нахождения близко один от другого из-за жестких требований принципа запрета Паули . Вообще говоря, только из рассмотрения спинового взаимодействия, не принимая во внимание возмущения, возникающего из-за электронного отталкивания, стало возможным установление геометрического расположения электронов, которое было выше описано для 2, 3, 4, 5 и 6 электронных пар. [c.199]

Чаркин О. П. Проблемы теории валентности, химической связи, молекулярной структуры. — М. Знание, 1987. [c.79]

Важнейшей проблемой химии кластеров является формулировка валентных правил, позволяющих предсказывать состав и геометрическое строение этих соединений. В металлоцепных и метал-локаркасьых соединениях, как правило, выполняется правило ЭАН (правило 18 электронов). Так, в соединении [c.144]

В связи с рассмотрением строения крахмала и целлюлозы отметим, что в настоящее время в химии успешно развивается новая область—к о н ф о р-мационный анализ (лат. сопГогт1з — подобный). Здесь разрабатываются методы выяснения пространственных структур молекул (установления их конформаций ), а также изучаются способы отображения па плоскости этих структур с сохранением картины взаимного расположения частиц внутримолекулярной структуры, валентных углов и прочих особенностей в конфигурации данной молекулы, как объемного образования. Проблема конформации углеводов имеет большое значение, так как открывает возможность решать вопросы их строения, свойств и использования на практике. [c.238]

Валентность. Окислительное число. Валентность — это мера способности атома элемента к образованию химических связей с атомами других или того же самого элемента. Так, хлор в НС1 одновалентен, кислород в HjO двухвалентен и т. д. В пособиях по химии не всегда однозначно указываются валентные числа атомов элементов из-за трудности всей проблемы химической связи в целом. В настоящем посрбии авторы пользуются как понятием валентность , так и окислительное число . Под валентностью элемента подразумевается число одиночных электронов, которые атом выделил для образования химических связей. Азот в NH, трехвалентен, но в HNO3 не пятивалентен, так как атом азота не имеет пяти одиночных электронов (см. стр. 213). В молекуле Nj азот трехвалентен (а не нульвалентен), так как каждый из атомов азота выделил по три электрона для создания трех связующих электронных пар. Углерод во всех < лучаях четырехвалентен, кислород двухвалентен. Для интерметаллических соединений обычное понятие валентности неприменимо и этот вопрос в практикуме не рассматривается. Валентность указывается без знака плюс или минус. [c.68]

Экспериментальное изучение подвижности ядер при фотодиссоциации представляет трудную, но очень престижную цель потому, что изменения структуры молекул происходят на межъядерных расстояниях порядка десятых долей нанометра на временных интервалах в фемтосекундном диапазоне. Интересный подход к этой проблеме связан с применением спектроскопических эффектов, обусловленных движением ядер, в качестве индикатора зависимости от времени. В сущности требование высокого временного разрешения трансформируется в необходимость измерения амплитуд сигналов в зависимости от частоты. Как конкретный пример рассмотрим молекулу О3. При поглощении фотона эта молекула предиссоциирует в течение примерно одного колебания. Она определенно не может рассматриваться как флуоресцирующая молекула (см. разд. 3.3 и 4.3). Однако очень малая часть молекул испускает излучение (около 1 на 10 ), и при интенсивном лазерном возбуждении и чувствительной системе регистрации спектр испускания может быть записан. Интересное свойство этой флуоресценции заключается в необычно длинных последовательностях колебательных полос. При распаде молекулы она проходит через все возможные молекулярные конфигурации так, что франк-кондонов-ские вероятности переходов на соответствующие этим конфигурациям уровни оказываются большими (см. разд. 2.7). С точки зрения динамики диссоциации более важно то, что интенсивности наблюдаемых линий в опосредованном виде представляют подвижность молекул в возбужденном состоянии и тем самым несут информацию о процессе диссоциации. Диссоциация О3 под действием УФ-излучения — очевидный пример того, как качественное понимание динамики может быть получено простым способом. Полосы деформационных колебаний не видны в спектре испускания, что прямо предполагает, что деформационные колебания не участвуют на ранних стадиях реакции. Более того, наблюдаются только переходы с участием четных уровней антисимметричных валентных колебаний. Этот результат интерпретируется в рамках симметрии процесса диссоциации. [c.207]

Близость по порядку величины работы отрыва электрона от аниона и от возбужденного до 45-состояния нейтрального атома представить можно, но с количественной стороны проблема, конечно, сложна электрон 4s находится от ядра на расстоянии во всяком случае не менее 2,5Л и имеет влияющие на прочность связи с ядром добавочные максимумы на уровнях 3s, 2s и Is шестой электрон Зр находится в свободном ионе, очевидно, заметно глубже, чем 2,5А, но несколько выше, чем 0,72А (расстояние первых пяти Зр-электронов), и притом неизвестно, на сколько выше, но добавочный внутренний максимум плотности у него только один, а именно 2р. При образовании молекулы (Na I) перекрывание примерно приходится на область, отвечающую расстоянию от ядра Na орбитали Na3s, а по отношению к ядру С1— расстоянию от него С1 орбитали Зр как будто два нейтральных атома подошли вплотную друг к другу — с перекрыванием наружных частей своих внешних валентных орбитальных облаков как раз вплоть до точек максимума плотности. Энергетическое значение сродства к электрону атома аргона отвечает точке, лежащей уже значительно выше, чем уровень возбужденного 45-электрона в нейтральном атоме, что свидетельствует о слабом просвечивании ядерного заряда аргона сквозь экран закрытой оболочки ls 2s p"3sV по сравнению с просвечиванием сквозь экран открытой оболочки ls 2s p 3s p в атоме хлора. В атоме аргона нет никакой близости уровня сродства к электрону и уровней возбужденных электронов 4s, 4р и 3d, которые остаются пустыми диффузными вакансиями большого радиуса. [c.45]

В определении верхней границы системы помимо физических проблем, связанных со стабильностью ядер, существуют и химические проблемы, обусловленные строением и энергетикой валентных электронных оболочек. Уже у актинидов бы.ла отмечена конкуренция 5/- и 6(/-орбиталей, что приводит к мЕЮГообразию и сравнимой стаби.льности различных степеЕЕвй окисления э.лементов. У элементов № 105—107 конкурируют 6d-, 7s (и даже 7р-)-оболочки. Эта тенденция должна 6Е)ЕТЬ еще более ярко выражена в 8-м периоде. [c.518]

Поскольку наша модель основана на представлении структуры в рамках метода валентных связей, все ограничения этой модели автоматически являются ограничениями и нашей. Как было отмечено Херндоном [28], две резонансные формы нафталина имеют разные значения С(т]). Это ограничение может быть преодолено путем усреднения резонансных форм с соответствующими весовыми множителями, отвечающими их вкладам в действительную структуру. При использовании г/ в качестве топологического индекса эта проблема не возникает все резонансные формы данной молекулы имеют одно и то же значение г/ при условии включения любой не-поделенной электронной пары. Так как мы используем молекулярные графы со стертыми атомами водорода, то карбониевые ионы имеют те же сложности, что и соответствующие углеводороды. [c.250]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология