Теория ионно-ковалентная

До открытия электрона невозможно было понять природу химической связи. Правда, понятие о валентности существовало уже в 1852 г. и в эти же годы существовали некоторые представления о геометрических формах молекул. Вант Гофф и Лебель установили тетраэдрическую структуру атома углерода, а Вернер создал стереохимию комплексных ионов. Очевидно, для того чтобы молекула имела определенную геометрическую форму, должны существовать какие-то связывающие силы между ее частями. В структурных формулах такую химическую связь между связанными атомами изображали черточкой. Она указывала на существование связи, но, разумеется, не давала никакого описания ее природы. Незадолго до открытия электрона Аррениус предположил существование свободных ионов. На основе этого предположения были сделаны многочисленные попытки найти объяснение силам, связывающим атомы. Хотя эти попытки были неудачными, они содействовали представлению об электрическом заряде как основе образования связи. После открытия электрона стало возможно дальнейшее развитие теории связи. В течение немногих лет, основываясь на положительно и отрицательно заряженных атомах, было предлол<ено много разных объяснений образованию связи, но почти не было попыток связать заряды атома с его строением. В 1916 г. Льюис предложил свою теорию валентности. С тех пор было много сделано в области применения математики в теории валентности, но в основе представления о химической связи лежит по-прежнему теория Льюиса. Согласно Полингу , химическая связь возникает между двумя атомами в том случае, если связывающая атомы сила настолько велика, что приводит к образованию достаточно устойчивого агрегата, чтобы обеспечить его существование в виде самостоятельной частицы. Обычно различают пять типов химической связи ионная, ковалентная, металлическая, связь, обусловленная силами Ван-дер-Ваальса, и водородная, причем три первых очень прочны. Все эти связи одинаково важны, но металлическая связь здесь не будет рассмотрена о ней можно прочесть в других источниках . [c.134]

В заключение отметим, что несмотря на успехи теории кристаллического поля, связанные, в основном, с учетом симметрии, особенно для соединений с ионной связью, она ограничена. Опыты по электронному парамагнитному резонансу показывают, что вопреки теории кристаллического поля электронная плотность не сосредоточена на лигандах и центральном ионе, а частично размазана в объеме комплексного иона, т. е. связь в координационных соединениях не ионная, а ковалентная с большей или меньшей полярностью. Для описания такой связи необходимо привлечь теорию молекулярных орбиталей как более общую, чем электростатическая теория ионной связи. [c.125]

Энергетические зоны. Общий подход к рассмотрению ионных, ковалентных и металлических кристаллов дает зонная теория кристаллов, которая рассматривает твердое тело как единый коллектив взаимодействующих частиц. Эта теория представляет собой теорию молекулярных орбиталей для системы с очень большим числом атомов. [c.100]

Исследования электрической проводимости растворов, а также изучение спектров ЭПР показало, что в системах типа ионы — растворитель наряду со свободными ионами существуют и ионные пары , которые движутся как одно целое и не дают вклада в проводимость. Представление о ионных парах в 1924 г. были выдвинуты В. К. Семеновым и в 1926 г. Бренстедом. Одно из первых наблюдений, подтвердивших теорию ионных пар, было сделано Крауссом, обнаружившим, что хлорид натрия в жидком аммиаке сравнительно слабо проводит ток. Бьеррум указал, что, увеличивая расстояние между ионами, можно определить некоторое критическое его значение, такое, что ионы, удаленные на расстояние, большее критического, почти свободны, а ионы, находящиеся друг от друга на меньшем расстоянии, связаны. В настоящее время ионные пары рассматривают как частицы, обладающие совокупностью индивидуальных физико-химических свойств, находящиеся в термодинамическом равновесии со свободными ионами. Энергия связи в ионных парах в основном электростатическая, хотя дипольные и дисперсионные силы также вносят некоторый вклад в энергию взаимодействия. Несомненно и то, что свободные ионы в общем случае нарушают структуру растворителя, в результате чего достигается дополнительная стабилизация ионных пар. Если исходные молекулы растворяемого вещества содержат ковалентные связи А В, то образование ионной пары А+, В- может стимулироваться действием растворителя стабилизация пары достигается за счет энергии ее сольватации. Важную роль при этом играет способность молекул растворителя проявлять донорно-акцепторные свойства. Так, перенос электронного заряда на А, естественно, облегчает перенос а-электрона от А к В, что создает условия для гетеролитического разрыва связи А В и способствует возникновению ионной пары. Этот вопрос в более широком плане обсуждается в концепции, развитой В. Гутманом. [c.259]

В этой книге мы попытались изложить по возможности полно основы органической химии с точки зрения современных теоретических воззрений. Нами был принят несколько необычный план построения книги. Так, в первые три главы вошли следующие разделы теория строения ковалентная связь водородная связь кислоты и основания Льюиса энергия активации переходные состояния и промежуточные соединения теория молекулярных орбит (СН4, СгНе) строение и номенклатура углеводородов, спиртов, аминов, кислот, карбонильных соединений кон-формационная устойчивость производных этана и циклогексана рассмотрение резонанса в ацетат-ионе типы ароматических соединений и резонансная стабилизация вывод индукционных эффектов, исходя из величин рКк стереохимия. На основании этого комплекса сведений оказалось возможным изложить на современном уровне успехи развития химии алканов, алкенов и др. Там, где это было возможно, мы придерживались принципа изложения материала по темам и выбирали материал, наилучшим образом иллюстрирующий современное состояние данной области. Некоторые из приведенных сведений взяты из последних работ, другие опубликованы уже давно, но лишь сейчас могут быть должным образом оценены. Мы старались уделить должное внимание историческим аспектам, современным теоретическим взглядам и технике эксперимента. [c.9]

До развития квантовомеханических представлений (до 30-х гг. XX в.) в теории связи господствовал метод локализованных электронных пар. классифицирующий связи как ионные, ковалентные и координационные (семиполярные) (В. Коссель, Г. Льюис). Согласно теории Льюиса, элементы образуют связи до заполнения внешней оболочки и образования устойчивого октета электронов. Это правило соблюдается, однако, лишь для элементов периодической системы от бора до фтора. Кремний, фосфор и сера могут иметь на внешней оболочке до 12 электронов (5Р , РС , [c.24]

Приводятся результаты исследований автора и обзор работ в области изучения адсорбционного понижения прочности твердых тел. Рассмотрен механизм влияния металлических расплавов и неметаллических сред на свойства металлов изложены представления в области теории адсорбционных эффектов в неметаллических системах с ионными, ковалентными молекулярными кристаллами. [c.364]

Представления Штарка, конкретизировавшие природу сродства органических соединений на основе образования ковалентных связей, нанесли удар теориям ионного строения органических веществ и позволили химикам более глубоко исследовать зависимость между строением органических молекул и энергетическими, а также кинетическими характеристиками их превращений. [c.67]

В 1916 г. Льюис [1] предложил свою теорию валентности. С тех пор было много сделано в математическом описании теории валентности, но в основе представления о химической связи лежит по-прежнему теория Льюиса. Согласно Полингу [2], химическая связь возникает между двумя атомами в том случае, если связывающая атомы сила настолько велика, что приводит к образованию достаточно устойчивого агрегата, способного существовать в виде самостоятельной частицы. Обычно различают пять типов химической связи ионную, ковалентную, металлическую, связь, обусловленную силами Ван-дер-Ваальса, и водородную, причем три первых очень прочны. Все эти связи одинаково важны, но металлическая связь здесь не будет рассматриваться о ней можно прочесть в других источниках [2]. [c.159]

С. А. Аррениус (1887 г.) предложил теорию электростатической диссоциации. Г. Н. Льюис и В. Коссель (1916 г.), опираясь на теорию строения атомов, созданную И. Бором, предложили теорию химической связи. В настоящее время механизмы ионной, ковалентной, металлической и межмолекулярной химических связей рассматриваются волновой механикой. [c.12]

Теория ионной связи не объясняла образования молекул из двух одинаковых атомов, равноправных в смысле потери или приобретения электронов, например молекул водорода, хлора, кислорода, азота и т. п. Молекулы многих других неорганических (и большинства органических) соединений также не содерн ат попов. Поэтому возникла теория ковалентной (гомеополярной, или атомной) связи. [c.58]

Если учесть, что разница между полупроводниками и диэлектриками только количественная, то можно сказать, что наличие только металлической связи между атомами исключает полупроводниковые свойства вещества (из этого не надо делать вывода о том,что в обычных условиях металлическая составляющая связи в полупроводниках полностью отсутствует). Для полупроводников типичны ковалентные и ионно-ковалентные связи. Музер и Пирсон отмечают, что в составе всех известных неорганических полупроводников всегда есть неметаллические атомы какого-либо из элементов IVA — VIIА подгрупп. Зонная теория не объясняет этого факта. Собственно полупроводниками являются элементарные вещества этих групп (углерод, кремний, германий, а-олово, некоторые модификации 4юсфора, мышьяка, сурьмы, селен, теллур). Сюда надо отнести и бор. Некоторые черты полупроводниковых свойств имеют сера и иод. Слева и снизу от этих элементов в системе находятся металлы, а выше и правее — типичные диэлектрики. [c.255]

В середине прошлого века, благодаря исследованиям А. М. Бутлерова, В. В. Марковникова, А. Дюма, возникла другая теория, основанная на противоположных представлениях о природе химической связи, а именно теория гомеополярной связи. По современным представлениям, гомеополярная, или ковалентная связь также обусловлена электростатическим взаимодействием. Однако в отличие от ионной, она не определяется взаимодействием между разноименно заряженными частями молекулы. Гомеополярная связь возникает благодаря взаимодействию между внешними электронами атомов, составляющих молекулу, и положительно заряженными атомными остатками, т. е. ионами, образующимися из атомов при удалении внешних электронов. Теории ионной и ковалентной связи противопоставлялись друг другу в течение многих лет, пока в 30-е годы нашего столетия не возникла общая теория, которая объединила эти представления о двух основных типах связи и показала, в каких классах химических соединений преобладает первый тип связи, а в каких — второй. [c.295]

Различают следующие основные типы кристаллических связей металлические, ионные, ковалентные (атомные), молекулярные. При металлическом типе связи кристаллическая решетка представляет собой каркас из положительно заряженных ионов, погруженный в электронный газ , который состоит из валентных электронов. Валентные электроны принадлежат всем атомам одновременно, поэтому силы связей не имеют строгой пространственной направленности. Атомы металлов в кристаллах окружены геометрически максимально допустимым числом соседних атомов. Большая часть металлов имеет кубические гранецентрированные, кубические объемно-центрированные и гексагональные кристаллы. При наиболее плотной гексагональной упаковке (бериллий, магний) достигается наивысший коэффициент заполнения пространства (остается только 26% незаполненного пространства между атомами). Так называемая теория свободных электронов объясняет многие свойства металлов, в частности, их высокую электропроводность, механическую прочность и пластичность. Смазочные пленки из пластичных мягких металлов, нанесенные на твердую подложку (напри-- [c.56]

Широко распространившееся в теории ионных решеток направление, пытавшееся обосновать тип структуры отношением ионных радиусов гк / а, вызвало подобные же поиски и в теории сплавов и ковалентных структур. По аналогии с теорией ионных решеток, [c.309]

Единый подход к кристаллам разных типов связи. Первым существенным отличием теории является то, что она заменила несколько разных подходов к образованию кристаллической решетки (ионной, ковалентной, металлической) единым. Во всех случаях при образовании координационного кристалла из изолированных атомов все электроны распределяются на две группы электроны, заполняющие законченные электронные оболочки, рассматриваемые как одно целое с ядром,— атомный остов , и электроны внешних уровней. Внешние электроны обусловливают связи между остовами, занимающими узлы кристаллической решетки. [c.321]

Широко распространившееся в теории ионных решеток направление, пытавшееся обосновать тип структуры отношением ионных радиусов Гк гд, вызвало подобные же поиски и в теории сплавов и ковалентных структур. По аналогии с теорией ионных решеток, принимавшей не без основания, что чем ближе ионные радиусы и заряды ионов, замещающих друг друга в подрешетке, тем шире должна быть область гомогенности,— в теории металлических и ковалентных структур также не было недостатка в оценке и переоценке значения близости атомных радиусов для образования твердых растворов замещения. У нас нет возможности, да это и нецелесообразно, рассматривать более подробно это направление и его результаты, в общем довольно скудные, если учесть множество работ, и мы приведем здесь лишь некоторые соображения по этой проблеме в целом. [c.353]

К ионным соединениям относятся соединения металлов с наиболее типичными неметаллами. Однако теория ионной связи не может быть использована для объяснения образования молекул простых веществ (водорода Нг, кислорода Ог, азота N2, хлора I2 и др.), а также молекул веществ, образованных близкими по химическим свойствам элементами, так как в этих случаях не может происходить отрыва электронов одним атомом и присоединения их другим — они слишком одинаковы по свойствам. Образование таких веществ объясняет теория атомной, или ковалентной, связи. [c.115]

Ковалентная связь. В основе теории ковалентной связи, как и в теории ионной связи, лежит представление об особой устойчивости атома, имеющего во внешнем электронном слое конфигурацию из восьми электронов. Отличие ковалентной связи от ионной состоит в том, что при образовании ковалентной связи атомы приобретают устойчивую конфигурацию не путем отдачи или приобретения электронов, а посредством образования одной или нескольких общих электронных пар. В создании электронной пары принимают участие оба атома, отдавая на ее образование по одному электрону. Эти электроны принадлежат к внешним электронным слоям обоих атомов одновременно, дополняя число их электронов до восьми (для водорода до двух). [c.15]

В настоящее время принято различать химические связи пяти видов ионную, ковалентную, металлическую, водородную и ван-дер-ваальсовы взаимодействия. Такая классификация связана с введением определенных упрощений, идеализаций- и обусловлена отсутствием единой теории, способной одновременно описать все молекулы. Отнесение химической связи в конкретной молекуле к тому или иному виду не всегда является простой задачей. Иногда для этой цели приходится принимать во внимание целую совокупность химических и физических свойств. Сейчас пока отметим, что связи первых трех видов по своей прочности во много раз превосходят связи двух последних видов. [c.172]

В теории кристаллического поля (ТКП) лиганды выступают только как Источник создаваемого ими поля. Химическая связь центральный ион — лиганд рассматривается как ионная (например, в [СоРе] ) или ион-дипольная ([Ре(Н20) ), электронная оболочка центрального иона— как автономная, а oбoJЮЧки лигандов вообще не рассматриваются. Такой подход является приближенным. Опыты по электронному парамагнитному резонансу показывают, что электронная плотность ие сосредоточена на лигандах и центральном ионе, а частично размазана в объеме комплексного иона, т. е. что связь в координационных соединениях — ковалентная с большей или меньшей полярностью. Для описания такой связи необходимо привлечь теорию молекулярных орбита-лей, как более общую, чем электростатическая теория ионной связи. В ней находят объяснение Т01якие магнитные эффекты, интенсивность спектров поглощения и другие свойства, не получившие объяснения в ТКП. Сама же ТКП оказывается частным случаем более общей теории МО ЛКАО, получившей в химии координационных соединений название теории поля лигандов (ТПЛ), основы которой заложены Ван-Флеком. [c.247]

Варианты классификации X. с. опреде.пяютгя различными ее xapaктepи тикa ]lI или способа1 ]и описаиия (в духе классич. теории валентности или в рамках квантовохим, представлений следует подчеркнуть, что между этими подходами не всегда м, б, установлено однозначное соответствие). В теории валентности каждой свя.чи между атомами соответствует одна электронная пара. В зависимости от способа ее образования из электронов связываемых атомов можно выделить ковалентную связь и координационную связь. Если электронная пара X. с. полностью принадлежит одному из атомов, то образуется ионная связь. По степени смещения центра тяжести электронного облака связывающих электронов X. с. делят на неполярные (равноудаленность от обоих атомных центров) и полярные (промежуточные между неполярными и ионными). Ковалентные и координац. связи подразделяются по числу образующих их электронных пар на простые и кратные — двойные, тройные и четверные (см. Кратные связи). [c.646]

Первыми теориями химической связи на основе электронных представлений строения атома оказались теории ионной (гетеропо-лярвой) и ковалентной (гомеонолярной) связей [9—14]. [c.12]

С другой стороны, чисто зонная модель тоже недостаточна для описания свойств окислов, так как неясна природа локализации -электронов в незаполненных оболочках. Для объяснения этого факта Мотт и Гуденаф предложили два различных подхода. Мотт исходит из зонной теории ионных кристаллов, рассматривая узкую -зону, расщепленную кристаллическим полем. Б окисле, где атомы металла разделены атомами кислорода, -зона еще больше сужается, самое понятие зоны теряет смысл. Перекрытие -состояний отсутствует, и электроны локализованы на ионах переходного металла. Гуденаф рассматривает окисел в приближении ковалентных связей, как в координационных соединениях, в которых переходный металл связан с окружением гибридными связями, включающими и -орбитали. В частных случаях, когда это согласуется со структурой, Гуденаф полагает, что может образоваться прямая ковалентная катион-катионная связь. Такой [c.4]

Нашей целью давно уже является использование структур Б качестве руководства для синтезов, и в какой-то небольшой мере это оказывается возможным. Однако иногда применение сведений о структурах приводит к неожиданным результатам, которые ясно указывают на ограниченность этих сведений. Например, катионы диалкилолова только что обсужденного типа должны были бы осаждаться с силикатными анионами высокомолекулярного веса, образуя полимерные оловоорганические силикаты. При добавлении водного раствора хлорида диметилолова к силикату натрия действительно выпадает белый осадок [10], но детальное изучение показало, что он представляет сооса-жденную гидроокись кремния и полимерную окись диметилолова. Особенности кремний-кислородной связи обусловливают исключение больших катионов диметилолова в общем следует сказать, что существует очень малая или совсем не существует совместимость кремния и силикатов с металлоорганическими окисями, даже если соответствующие окислы металлов легко растворяются в этих силикатах. Более того, кремний и неорганические силикаты оказываются полностью нерастворимыми в полимерных силиконах, а это показывает, что связь кремний — кислород может принимать несколько в корне различных форм, которые невозможно объяснить, исходя из старых понятий ионно-ковалентного дуализма. Одна из наиболее насущных задач — это элементарное понимание различия в связях кремний — кислород в представлениях молекулярно-орбитальной теории, так что мы должны сделать соответствующие подразделения в этой важной области. [c.68]

Представление о том, что химическая связь возникает за счет прогивопслсжно заряженных атомов и их групп, лежало в основе старой дуалистической теории электросродства Берцелиуса (1810). Эта теория долго господствовала в химии, но в середине XIX в. от нее отказались, так как оиа оказалась недостаточной для объяснения строения органических и многих других молекул. После открытия свободных ионов и электроно В был сделан ряд попыток возродить идеи Берцелиуса, но лишь К о сселю (1916) удалось создать достаточно обоснованную теорию ионной связи, опираясь на модель Бора и на периодическую систему элементов. Коссель распространил, однако, свою теорию слишком широко, пытаясь охватить ею и молекулы с преобладающей ковалентной связью. [c.218]

Теория колебательных спектров кристаллов рассмотрена в обзорах Доуса [33] и Митры [34]. Хотя эти обзоры не ориентированы специально на рассмотрение спектров КР, они являются хорошим введением в эту область. Спектроскопии комбинационного рассеяния кристаллов посвящены статьи Коулея [35] и Лоу-дона [36], в которых в основном рассмотрена теория ионных и ковалентных соединений. Проблеме динамики кристаллической решетки посвящены работы [37, 38]. Для того чтобы сделать материал данной главы доступным даже для тех читате [c.360]

Теория промежуточных соединений объясняет главным образом механизм гомогенного катализа. В гетерогенном катализе ускорение А реакции в большинстве случаев связано со снижением энергии активации реакции в присутствии катализатора. Это обусловли- вается промежуточным взаимодействием реагирующих веществ с катализатором. Однако промежуточное соединение, возникающее при гетерогенном катализе, не образует самостоятельную фазу, а представляет собой поверхностное соединение. Это поверхностное соединение, образованное в результате адсорбции молекул реаги- рующего вещества поверхностными молекулами твердого катализатора, нельзя отделить от поверхности твердого тела, так как между молекулами катализатора и молекулами превращаемого вещества возникает химическая связь (ионная, ковалентная или полярная). [c.306]

На основе этих новых данных возникли новые теории химической связи. Это теория ионной (гетерополярной, или электрова-лентной) связи, предложенная русским ученым Л. В. Писаржев-ским и немецким ученым В. Косселем теория ковалентной (гомеополярной, или атомной) связи американского ученого Г. Лью- [c.57]

Теория поверхностных соединений возникла очень давно. Она рассматривает каталитический процесс как совокупность чередующихся стадий образования поверхностных соединений катализатора с реагирующими веществами и разрушения этих соединений с выделением продуктов реакции. Поверхностные соединения образуются в результате химического взаимодействия моле.кул реагируюших веществ с атомами (или ионами) поверхностного слоя катализатора. Химические связи в этих соединениях могут быть ионными, ковалентными или полярными. Состав, строение и свойства этих соединений зависят от вида реагирующих веществ и катализатора, а также от состояния поверхности его и от внешних условий. В катализе могут играть роль только соединения, легко образующиеся и легко разрушающиеся. Поэтому соответствующие связи в них не должны быть ни слишком слабыми, ни слишком прочными. [c.380]