Ван-дер-Ваальса периодический

Первоначально сложилось представление об эффективных радиусах атомов, проявляющихся в их действиях, т.е. в химических соединениях. Эффективные радиусы определяли из экспериментальных данных по межъядерным расстояниям в молекулах и кристаллах. При этом предполагалось, что атомы представляют собой несжимаемые шары, которые соприкасаются своими поверхностями в соединениях. При определении значения эффективного радиуса из межъядерных расстояний в ковалентных молекулах подразумевали ковалентные радиусы, при вычислении их из данных для металлических кристаллов — металлические радиусы. Наконец, эффективные радиусы, рассчитанные для кристаллов с преимущественно ионной связью, назывались ионными радиусам[и. Для этого определяли радиус какого-нибудь иона, а затем вычисляли ионные радиусы других элементов из экспериментальных данных по межъядерным расстояниям в кристаллических решетках. Так, с помощью оптических методов, а затем расчетом был определен радиус аниона фтора, равный 0,11.3 нм. А расстояние между атомами Na и Г в решетке МаГ было установлено равным 0,231 нм. Отсюда радиус иона Ма равен 0,231 — 0,113 = 0,118 нм. Металлические радиусы получены делением пополам расстояния между центрами двух смежных атомов в кристаллических решетках металлов. Ковалентные радиусы неметаллов также вычислены как половина межъядерного расстояния в молекулах или кристаллах соответствующих простых веществ. Для одного и того же элемента эффективные радиусы (ковалентный, ионный, металлический) не совпадают между собой. Это свидетельствует о зависимости эффективных радиусов не только от природы атомов, но и от характера химической связи, координационного числа и других факторов (см. табл. 4). Изменение эффективных радиусов атомов носит периодический характер (рис. 22). В периодах по мере роста заряда ядра эффективные радиусы атомов уменьшаются, так как происходит стягивание электронных слоев к ядру (при постоянстве их числа для данного периода). Наибольшее уменьшение характерно для 5- и р-элементов. В больших периодах для и /-элементов наблюдается более плавное уменьшение эффективных радиусов, называемое соответственно г- и /сжатием. Эффективные радиусы атомов благородных газов, которыми заканчиваются периоды системы, значительно больше эффективных радиусов предшествующих им р-элементов. Значения эффективных радиусов благородных газов (см. табл. 4) получены из межъядерных расстояний в кристаллах этих веществ, существующих при низких температурах. А в кристаллах благородных газов действуют слабые силы Ван-дер-Ваальса в отличие, например, от молекул галогенов, в которых имеются прочные ковалентные связи. [c.52]

На этом основании было сформулировано кристаллохимическое правило Юм-Розери, согласно которому координационное число в кристаллических структурах простых веществ, расположенных справа от границы Цинтля, равно % — М, где Л —номер группы Периодической системы. Для элементов У1А-группы (8, 8е, Те), у которых до октета недостает двух электронов, структурными элементами в кристаллах простых веществ являются линейные зигзагообразные цепочки (или замкнутые кольца) с к.ч. 2, которые между собой связаны слабыми силами Ван-дер-Ваальса. При этом расстояния между ближайшими соседями в пределах одной цепочки также значительно меньше, чем между цепочками [c.242]

Том I (1962 г.) содержит общие сведения атомные веса и распространенность элементов единицы измерения физических величин соотношения между единицами измерения физических величин измерение температуры и давления математические таблицы и формулы важнейшие химические справочники и периодические издания основные данные о строении вещества и структуре кристаллов физические свойства (плотность и сжимаемость жидкостей и газов, термическое расширение твердых тел, жидкостей и газов равновесные температуры и давления критические величины и константы Ван-дер-Ваальса энергетические свойства теплопроводность электропроводность и числа переноса диэлектрическая проницаемость дипольные моменты вязкость поверхностное натяжение показатели преломления) краткие сведения по лабораторной технике. Имеется предметный указатель. [c.23]

В следующем ряду периодической таблицы сероводород, соответствующий воде, имеет наивысшую температуру кипения. Правда, это свойство выражено слабее, повидимому, потому, что у этих молекул превалируют силы ван-дер-Ваальса. [c.393]

За те десятилетия, которые прошли с тех пор, как квантовая механика была впервые применена к химии, получили решение многие давно известные фундаментальные проблемы. Ковалентная связь, периодическая система элементов, ароматический характер бензола, стереохимия углерода и других элементов, механизмы бимолекулярных реакций, существование свободных радикалов, силы Ван-дер-Ваальса, магнитные свойства вещества, проводимость металлами электричества — вот неполный список явлений, [c.344]

При образовании гомоатомных соединений (простых веществ) все эффекты, связанные с разностью электроотрицательностей взаимодействующих атомов, исключаются. Поэтому в простых веществах не реализуются полярные, а тем более преимущественно ионные связи. Следовательно, в простых веществах осуществляется лишь металлическая и ковалентная связь. Следует при этом учесть и возможность возникновения дополнительного ван-дер-ваальсов-ского взаимодействия. Преобладание вклада металлической связи приводит к металлическим свойствам простого вещества, а неметаллические свойства обусловлены преимущественно ковалентным взаимодействием. Для образования ковалентной связи взаимодействующие атомы должны обладать достаточным количеством валентных электронов. При дефиците валентных электронов осуществляется коллективное электронно-атомное взаимодействие, приводящее к возникновению металлической связи. На этой основе в периодической системе можно провести вертикальную границу между элементами П1А- и 1УА-групп, слева от которой располагаются элементы с дефицитом валентных электронов, а справа — с избытком. Эта вертикаль называется границей Цинтля Ее положение в периодической системе обусловлено тем, что в соответствии с современными представлениями о механизме образования ковалентной связи особой устойчивостью обладает полностью завершенная октетная электронная 5 /гр -конфигурация, свойственная благородным газам. Поэтому для реализации ковалентного взаимодействия при образовании простых веществ необходимо, чтобы каждый атом пмел не менее четырех электронов. В этом случае возможно возникгювение четырех ковалентных связей (5/) -гибридизация ), что и реализуется у элементов 1УА-группы (решетка типа алмаза у углерода, кремния, германия и а-олова с координационным числом 4). Если атом имеет 5 валентных электронов (УА-группа), то до завершения октета ему необходимо 3 электрона. Поэтому он может иметь лишь три ковалентные связи с партнерами (к. ч. 3). В этом случае кристалл образован гофрированными сетками, которые связаны между собой более слабыми силами. Получается слоистая структура, в которой расстояние между атомами, принадлежащими одному слою, намного меньше, чем между атомами различных слоев (черный фосфор, мышьяк, сурьма) [c.29]

Ковалентные связи направлены от атома под углами друг к другу, величина которых для атома данной валентности и данной координа-дии если не абсолютно постоянна, то лежит в определенных пределах. Ковалентные связи могут связывать атомы одного и того же типа. Причем согласно правилу, по которому число ближайших соседей определяется из формулы Ъ—М (где N — номер группы периодической таблицы элементов), даже элементы IV и V групп могут образовывать клеточные структуры, так как каждый атом этих элементов может связываться с четырьмя или тремя соседними -атомами. Координационное число 3 уже достаточно для образования трехмерной решетки или конечной замкнутой клетки. Однако расстояние между ковалентно связанными атомами нри этом меньше, чем ван-дер-ваальсов диаметр атома такого элемента, как аргон. Представляется маловероятным, что атомы этих элементов будут образовывать структуру, доступную для включения других атомов. Для элемента IV группы — углерода вследствие наличия тетраэдри-чески направленных связей в алмазе образуется сравнительно открытая структура, но с небольшими полостями. [c.410]

Единство живого и неживого с точки зрения химизма заключается прежде всего в общности их элементарного химического состава. Как вещества неживой, гак и живой природы состоят из одних и тех же элементов периодической системы. Однако, если многообразие первых обусловливается разнообразным сочетанием почти всех 104-х известных ныне элементов, то вторые образованы главным образом из углерода в результате его соединения с небольшим чнслОхМ таких элехментов, как Н, О, Н, 5, и некоторыми другими. Особое свойство углерода, его исключительная способность к реакциям обеспечивает образование неисчислимого количества соединений. В этом уже проявляется известное отличие, особенность биополимеров, Именно в силу общности элементарного химического состава частиц (.молекул), входящих как в состав веществ неживой природы, так и живых организмов, действуют одинаковые силы. Это известные химические связи ковалентные, ионные, водородные, межмолекуляр-ные силы Ван-дер-Ваальса и т. д. Других каких-либо особых сил между атомами в молекулах биологических структур не существует. [c.98]

Далее в этой главе мы рассмотрим условия, которые определяют величину вандерваальсовых сил. В данный момент мы только отметим, что элементы, образующие жидкости и твердые вещества Ван дер Ваальса, сосредоточены в верхнем правом углу периодической таблицы (см. рис. 17-1). Эти элементы образуют устойчивые молекулы, в которых полностью использована способность каждого атома к образованию связей. [c.451]

Значения ковалентных радиусов, радиусов Ван дер Ваальса и ионных радиусов, а также некоторые физические и химические свойства галогенов приведены в табл. 19-П. На основании данных этой таблицы можно сделать интересные выводы. Для каждого типа радиусов наблюдается постепенное увеличение их при переходе сверху вниз по группе галогенов. Такое увеличение размеров отражает тот факт, что с увеличением порядкового номера элемента электроны располагаются на орбитах с более высокими уровнями энергии. Кроме того, при переходе сверху вниз по периодической таблице мы обнаруживаем увеличение температур кипения и температур плавления элементов. Такая тенденция наблюдается для ряда молекулярных твердых веществ, в которых молекулы удерживаются друг около друга в основном за счет вандерваальсовых сил. Такие силы увеличиваются в случае сложных молекул с большим числом электронов. [c.528]

Вследствие неодинакового электронного строения атомов, принадлежащих к различным группам периодической системы, характер взаимодействия одноименных атомов меняется при переходе от инертных газов к щелочным металлам. Известно, что внешняя электронная оболочка инертных газов заполнена и поэтому весьма устойчива. Устойчивость внешней оболочки из восьми электронов проявляется, в частности, в том, что взаимодействие атомов инертных газов с одноименными или посторонними атомами чрезвычайно слабо. При этом точки плавления кристаллов инертных газов, а также точки кипения образующегося жидкого состояния очень низки, т. е. количество тепловой энергии, которая необходима для разрыва связей, действующих между атомами в конденсированном состоянии, очень мало. Эти слабые силы притяжения, проявляющиеся у атомов инертных газов при низких температурах, называют силами Ван-дер-Ваальса. Атомы с заполненными валентными оболочками имеют сферическое распределение электрического заряда, и, не обладая постоянными электрическими моментами, не могут возбуждать у других атомов индуцированные моменты. Происхождение сил Ван-дер-Ва-альса обусловлено наличием у таких атомов мгновенных диполей. Силы Ван-дер-Ваальса являются слабыми взаимодействиями, в которых валентные электроны непосредственно не участвуют, а потому их не причисляют к химическим связям. [c.29]

Подробный анализ совместного решения уравнения (б) и обобщенного уравнения Ван дер Ваальса-Сторонкина [6] показал,чт вопреки мнению Хаазе [ 1 ], температура кипения раствора в кубе колонны в ходе периодической ректификации может только монотонно повышаться. Вследствие этого система изотермо-изобар кипения раствора может быть принята в качестве топографической системы для Динамической системы изменения состава кубового остатка. Тождественность топографических систем, согласно Пуан- [c.121]

А как же обстоит дело с симметрией объяснения и предсказания в квантовой химии, которая относится к математезированным естественнонаучным теориям За те десятилетия,— пишет Козман,— которые прошли с тех пор, как квантовая механика была впервые применена к химии, получили решение многие давно известные фундаментальные проблемы. Ковалентная связь, периодическая система элементов, ароматический характер бензола, стереохимия углерода и других элементов, механизмы бимолекулярных реакций, существование свободных радикалов, силы Ван-дер-Ваальса, магнитные свойства вещества, проводимость металлами электричества — вот неполный список явлений, которые были полностью объяснены в терминах физики при помощи квантовой механики. Этот поразительный успех навел многих ученых на мысль о том, что в химии наступил новый век, в котором квантовая механика превращается в важный инструмент исследования, делающий необязательной часть трудной и кропотливой работы в лаборатории. Перед химиком открылась приятная перспектива обойти экспериментальные трудности измерения некоторых свойств молекул, подходя к письменному столу или проведя несколько часов или дней у вычислительной машины. Однако эти надежды не оправдались... [c.80]