Косселя теория химической связи

Исследование природы химической связи и строения молекул развивалось параллельно с изучением строения атома. К началу двадцатых годов были разработаны основы электронной теории химической связи (Льюис, Коссель, Борн). Квантово-механическая теория ковалентной связи развита Гейтлером и Лондоном (1927). Тогда же получили развитие учение о полярной структуре молекул и теория межмолекулярного взаимодействия. [c.19]

Исследование природы химической связи и строения молекул развивалось параллельно с изучение. строения атома. К началу двадцатых годов текущего столетия Косселем и Льюисом были разработаны основы электронной теории химической связи. Гейтлером и Лондоном (1927) была развита квантовомеханическая теория химической связи. Тогда же получили развитие учение о полярной структуре молекул и теория межмолекулярного взаимодействия. Основываясь на крупнейших открытиях физики в области строения атомов и используя теоретические методы квантовой механики и статистической физики, а также новые экспериментальные методы, такие как рентгеновский анализ, спектроскопия, масс-спектроскопия, магнитные методы, метод меченых атомов и другие, физики и физи-ко-химики добились больших успехов в изучении строения молекул и кристаллов и в познании природы химической связи и законов, управляющих ею. [c.8]

После открытия электрона стало возможным дальнейшее развитие теории связи. Появляются ионная теория химической связи Косселя (1915) и электронная теория валентности Льюиса (1916), которая является наиболее общей и охватывает основные типы химической связи ковалентную и ионную. В последующем много было сделано в математическом описании теории валентности, но в основе представлений о химической связи лежит теория Льюиса. Существенным в указанных теориях служит то, что в образовании химической связи участвуют лишь внешние (валентные) электроны. [c.73]

Разрабатывая теорию химического строения, Бутлеров не ставил перед собой задачу выяснения природы химической связи, справедливо считая, что химия в то время еще не была готова к решению этой задачи. Действительно, необходимой предпосылкой создания теории химической связи было выяснение строения атома. Лишь после того, как стали известны основные черты электронной структуры атомов, появилась возможность для разработки такой теории. В 1916 г. Дж. Льюис высказал предположение, что химическая связь возникает путем образования электронной пары, одновременно принадлежащей двум атомам эта идея послужила исходным пунктом для разработки современной теории ковалентной связи. В том же 1916 г. В. Коссель предположил, что при взаимодействии двух атомов один из них отдает, а другой принимает электроны при этом первый атом превращается в положительно заряженный, а второй [c.100]

Коссель (1915) и Льюис (1916) применили атомную модель Бора к объяснению электровалентной и ковалентной теории химической связи. Валентный штрих, символизирующий в теории строения связь между атомами, стал обозначать общую пару (дублет) связующих электронов. Так была установлена электростатическая природа химической связи, причина положительной и отрицательной валентности. Однако не был еще ясен сам механизм образования связующих пар валентных электронов, суть электронного дублета. [c.257]

Объяснение химической связи в комплексах с помощью электростатических представлений. Теория, объясняющая образование комплексных соединений, впервые начала разрабатываться в 1916—1922 гг. в исследованиях Косселя и Магнуса (Германия). В ее основу были положены электростатические представления. Очевидно, ион-комплексообразователь притягивает к себе как ионы противоположного знака, так и полярные молекулы. С другой стороны, окружающие комплексообразователь частицы отталкиваются друг от друга при этом энергия отталкивания тем значительней, чем больше частиц группируется вокруг центрального иона. [c.216]

Большим стимулом развития теории химической связи послужило открытие электронного строения атома. Оно утвердило представление об электрической природе сил химического сродства. Заполненная восьмиэлектронная внешняя оболочка атома стала критерием его химической инертности, а мерой химической активности — стремление к образованию внешнего электронного слоя, имитирующего оболочку атома благородного газа, о могло осуществиться присоединением или отдачей части валентных электронов атома с превращением его в отрицательно или положительно заряженный ион. Последующее электростатическое притяжение разноименных ионов обусловливало ионную, или электровалентную, связь между ними (ионная теория Косселя, 1916). [c.87]

Разработка модели строения атома Резерфорда—Бора привела к созданию теории химической связи, осуществляемой путем перераспределения электронов между атомами. Основы этой теории были заложены в двух независимых работах В. Косселя (1888—1956) и Дж. Н. Льюиса (1875—1946) в 1916 г. Рассматривая соединения металлов с неметаллами, в частности щелочных металлов с галогенами, Коссель обратил внимание на промежуточное между металлами и неметаллами положение в периодической системе инертных газов, не вступающих, как считалось тогда, в химические реакции из-за, как постулировал Коссель, особой устойчивости восьмиэлектронной (у гелия двухэлектронной) конфигурации внешней оболочки. При взаимодействии атомов металлов с атомами неметаллов первые отдают, а вторые присоединяют число электронов, недостающее до октета тем самым атомы металлов приобретают положительный, а атомы неметаллов отрицательный заряд и соединение между ними обусловливается силами электростатического притяжения между разноименными зарядами. Так образуется ионная связь (в современных терминах). [c.105]

В 1897 г. Томсоном был открыт электрон, им же высказаны мысли об электронном строении атомов и о связи химических свойств с числом электронов в атоме. На базе этих представлений возникли первые модели атома (Томсон, 1904 Резерфорд, 1911) и первые теории химической связи (Коссель и Льюис, 1916). [c.89]

Фундаментом учения о строении вещества явилось открытие Д, И, Менделеевым периодического закона, пользуясь которым можно описать свойства соединений, в том числе и молекулярных, основываясь на свойствах образующих их атомов. Первые варианты теории химической связи, основанные на представлениях об электронной природе атомов, принадлежат В. Косселю и Дж. Льюису. В теории [c.234]

Согласно теории химической связи, наибольшей устойчивостью обладают внешние оболочки из двух или восьми электронов (электронные группировки благородных газов). Это и служит причиной того, что благородные газы при обычных условиях не вступают в химические реакции с другими элементами. Атомы же, имеющие на внешней оболочке менее восьми (или иногда двух) электронов, стремятся приобрести структуру благородных газов. Такая закономерность позволила В.Косселю и Г.Льюису сформулировать положение, которое является основным при рассмотрении условий образования молекулы При образовании молекулы в ходе химической реакции атомы стремятся приобрести устойчивую восьмиэлектронную (октет) или двухэлектронную (дублет) оболочки . [c.42]

Причина возникновения связей между атомами в молекулах оставалась неизвестной до развития учения о строении атома. После открытия электрона и появления первых моделей атомов был сделан ряд попыток объяснить валентность строением атомов. В 1904 г. английский ученый Дж. Томсон связал валентность с перемещением электронов от одного атома к другому при образовании химических соединений. Позднее, в 1914 г., этот же вопрос был более детально разработан Л. В. Писаржевским. В 1915 г. немецкий химик Коссель предложи.л теорию химической связи, названную впоследствии теорией электровалентной связи. В своей теории он исходил из того факта, что атомы элементов нулевой группы периодической системы инертны, т. е. не вступают в химические реакции с другими атомами. Отсюда Коссель сделал вывод, что атомы инертных элементов имеют особо устойчивые электронные оболочки. В основу теории химической связи он положил представление о том, что одни атомы, химически свя-вываясь с другими атомами, теряют с внешнего энергетического [c.54]

Изучение химических свойств инертных газов и их строения послужило основой для первых теорий химической связи. Так, было установлено, что химически пассивные, существующие в атомном состоянии инертные газы имеют на внешней оболочке восемь электронов (электронный октет). Поскольку подавляющее большинство химических элементов при обычных условиях / и р существуют в виде соединений, в различных агрегатных состояниях, то очевидно, что соединения более устойчивы, чем свободные атомы. Именно исходя из этого немецкий физик В. Коссель предположил, что вступление в реакцию атомов элементов с образованием химической связи между ними обусловлено стремлением этих атомов сделать свою внешнюю оболочку восьмиэлектронной, т. е. энергетически устойчивой, как у инертных газов (неона, аргона и др.). Это достигается или путем приобретения одним атомом недостающих электронов и дополнения этим самым его внешней оболочки до октета, или путем отдачи другим атомом своих электронов и превращения следующей внутренней восьмиэлектронной оболочки во [c.146]

Разрабатывая теорию химического строения, Бутлеров не ста-вил перед собой задачу выяснения природы химической связи, справедливо считая, что химия в то время еще не была готова к решению этой задачи. Действительно, необходимой предпосылкой создания теории химической связи было выяснение строения атома. Лишь после того, как стали известны основные черты электронной структуры атомов, появилась возможность для разработки такой теории. В 1916 г. американский физико-химик Дж. Льюис высказал предположение, что химическая связь возникает путем образования электронной пары, одновременно принадлежащей двум атомам эта идея послужила исходным пунктом для разработки современной теории ковалентной связи. В том же 1916 г. немецкий ученый В. Коссель предположил, что при взан.мо-действии двух атомов один из них отдает, а другой принимает электроны при этом первый атом превращается в положительно заряженный, а второй — в отрицательно заряженный ион взаимное электростатическое притяжение образовавшихся ионов и приводит к образованию устойчивого соединения. Дальнейшее развитие идей Косселя привело к созданию современных представлений [c.119]

В большинстве учебников по качественному анализу амфотерность объясняется на основе электростатической теории химической связи, предложенной в 1916 г. В. Косселем. Согласно этой теории молекулы электролитов состоят из взаимно притягивающихся по закону Кулона ионов. При этом ионы рассматриваются как сферы определенного радиуса с равномерно распределенными по их поверхности зарядами. Такие сферы должны взаимодействовать друг с другом так, как если бы эти заряды были сосредоточены в их центрах. Поэтому, обозначив радиусы ионов через Гх и г, [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]

В период 1916—1920 гг. появились октетные теории химической связи, развитые Косселем и Лэнгмюром. Коссель полагал, что реакционная способность элементов сводится к тому, что их атомы стремятся принять электронную конфигурацию инертных газов. Образование таких конфигураций может происходить в результате перехода электронов от атомов одних элементов к другим. При этом образуются разноименно заряженные ионы, удерживаемые в молекуле силами электростатического притяжения. В результате такого процесса образуются гетерополярные молекулы. Эта теория давала возможность объяснить ряд реакций, а также свойства некоторых соединений. Но она была беспомощна объяснить образование неполярных соединений и их свойства. Этот пробел в теории Косселя был восполнен Лэнгмюром, который предположил, что восьмиэлектронная конфигурация атомов может достигаться не только за счет перехода электронов от атомов одних элементов к другим, но и благодаря образованию общих электронных пар, принадлежащих одновременно двум атомам. В дальнейшем эта теория была развита Льюисом, который показал, что общие электронные пары могут образовываться не только вследствие подчинения правилу октетов . Например, в хлориде бора атом бора окружен не восьмью, а только шестью электронами, фосфор в РР5— десятью электронами, а сера в 5Рб — двенадцатью электронами. [c.76]

Ионная, или электровалентная, связь. В 1915 г. Коссель предложил теорию химической связи, в основе которой лежит представление об особой устойчивости электронных группировок в атомах инертных газов. [c.71]

Новый этап в развитии учения о валентности наступил с установлением сложности строения атома и возникновением теории химической связи. Понятие валентности расширилось она стала указывать и природу химических связей между атомами в соединениях. Идея Косселя о стремлении атомов к достижению 8-электронного-наружного уровня была положена в основу объяснения способа образования ионной связи. В соответствии с этим возникло представление о положительной и отрицательной валентности. [c.63]

Теория химической связи Косселя и Льюиса.— Химия в школе, № 3, с. 21-23. [c.21]

Как и во времена Чугаева и Вернера, заложивших основу для последуюш,их исследований химии комплексных соединений, и Льюиса, Косселя и Ленгмюра, создавших первый черновой набросок современной теории химической связи, стимулом и первопричиной для развития новых теоретических представлений явились успехи экспериментальной химии. Однако, возникнув, эти новые теоретические представления могут стать мощным средством познания и предсказания природы химических соединений, средством, помогающим кратчайшим и наиболее экономным и рациональным путем решать основную задачу современного неорганического синтеза — получения новых веществ с заранее намеченными свойствами. [c.5]

Как известно из курса неорганической химии, согласно теории валентности (-Льюис, Ленгмюр, Коссель, 1916), химическая связь между атомами осуществляется взаимодействием электронов внешних электронных слоев атомов — валентных электронов. В результате у атомов, образовавших молекулу, создаются устойчивые внешние электронные слои, подобные внешним слоям инертных газов. При этом возможно образование различных типов химической связи атомов, из которых наиболее важны электровалентная (или ионная) и ковалентная разновидностью последней является координационная связь. [c.20]

В развитии теоретических представлений как о взаимном влиянии лигандов вообще, так и об основных его типах — трансвлиянии и цисвлиянии, определяющую роль играл уровень знаний о природе химической связи. Первые успехи в теоретическом осмысливании закономерности трансвлияния были сделаны с использованием теорий химической связи Косселя и Льюиса. С начала 1940-х годов развитие теорий трансвлияния было связано с квантовомеханическими представлениями, введенными в химию Л. Полингом. [c.170]

Широко известная сегодня из учебных курсов квантовая теория атома, установив характер связи между строением атома и его спектром, открыла путь к выявлению зависимости между строением атома и его химическими свойствами и, следовательно,—к созданию новых теорий химической связи. Такие теории были развиты в 1916 г. одновременно Косселем и Люн-сом [1]. (Впрочем, хотя сегодня многие из этих представлений выглядит крайне примитивно, приходится подчеркнуть, что так называемая современная кристаллохимия часто использует, к сожалению, главным образом именно эти, а не более современные взгляды теории химической связи.) [c.156]

В 1916 г. В. Коссель выдвинул предположение, что при образовании химической связи происходит передача электронов от одного атома к другому в результате образуются заряженные частицы, которые притягиваются друг к другу. Это представление правильно отразило природу ионной (гетерополярной, электровалентной) связи, характерной для большинства неорганических соединений. Однако было ясно, что в таких молекулах, как водород Нз, хлор С1г, метан СН4, и в более сложных органических соединениях природа связи должна быть иной. Основы для понимания этого типа связи были заложены в работах Г. Льюиса и И. Ленгмюра (1913— 1920 гг.), указавших на особую роль октета электронов как устойчивой электронной оболочки и на возможность создания октета не только путем передачи, но и путем обобщения электро1Юв. От этих работ ведет свое начало представление о существовании особого типа связи (ковалентной, гомеополярной), осуществляемой парой электронов. Так валентная черточка классической теории строения получила физическое истолкование. И все же перед учеными продолжали стоять вопросы почему именно электронная пара необходима для создания ковалентной связи, почему устойчив именно октет электронов, в каком состоянии находятся связующие электроны Поиски ответа на эти вопросы с помощью зародившейся в середине 20-х годов квантовой механики явились одним из направлений дальнейшего развития теории химической связи. Для судьбы электронных представлений в органической химии важнейшее значение имело и развитие в другом направлении объяснение с новых позиций богатого экспериментального материала органической химии предсказание новых, еще неизвестных экспериментальных фактов. [c.38]

С развитием представлений об электронном строении атома стало ясным, что особая химическая инертность гелия, неона, аргона и их аналогов обусловлена повышенной устойчивостью полностью укомплектованных 5- и /3-оболочек. С учетом этого и были разработаны представления о ионной (Коссель, 1916) и ковалентной (Льюис, 1916) связи. Особая устойчивость электронного октета и стремление других атомов тем или иным способом приобрести электронную конфигурацию благородного газа на долгие годы стали краеугольным камнем теорий химической связи и кристаллохимического строения (правило Юм-Розери 8—Л, критерий Музера и Пирсона и др.). Нулевая группа стала своеобразной осью периодической системы, отражающей так называемое полновалентное правило (стабильность октетной конфигурации), подобно тому как УА-группа является осью, отражающей четырехэлектронное правило. [c.397]

Развитие представлений о природе комплексных соединений тесно связано с созданием и развитием общей теории химической связи. Уже в 20-х годах появились первые работы, применявшие идеи ионной и ковалентной связи к комплексным соединениям. Так, Косселю и Магнусу принадлежит большая заслуга в разработке электростатических представлений, а приложение идеи о парноэлектронной связи разрабатывалось в работах Сиджвика. В дальнейшем было разработано три квантовомеханических метода МВС, теория кристаллического поля (ТКП) и ММО. Ни один из этих методов не предназначался для объяснения связи только в комплексных соединениях, но и в этой области применение их оказалось весьма успешным. Они не являются противоположными друг другу. Наоборот, во многих отношениях они дополняют друг друга, трактуя одни и те же вопросы с различных точек зрения, и зачастую приводят к идентичным результатам. [c.160]

Поразительно, что еще в XIX в. химики сумели ввести такие понятия о структуре вещества, которые хорошо согласуются с современными представлениями, основанными на квантовой теории химической связи и на непосредственном определении структуры соединений методами дифракции электронов или нейтронов либо при помощи рентгеноструктурного анализа. Еще более поразительно то, что в появившейся в 1916 г. теории Косселя и Льюиса решающая роль в развитии представлений о возникновении химической связи отводилась электронам. (Напомним, что электрон был открыт Томсоном лишь за 19 лет до этого и что всего пятью годами раньше Резерфорд предложил планетарную модель атома.) Основными понятиями этой весьма успешной и продуктивной теории были электровалентность и ковалентность— качественные представления, которые до настоящего времени хорошо служат химии. На указанных представлениях о химической связи основана теория мезомерного и индуктивного эффектов, которая успешно применялась для объяснения данных, полученных в органической и неорганической химии (Робинсон, Ингольд, Арндт, Эйстерт). Несомненно также важное значение работ выдающихся ученых прошлого Кекуле, Купера, Бутлерова, Вернера и (по пространственному строению) Ле Бела и Вант Гоффа. [c.11]

Действительное развитие теории валентности не было возможно до тех пор, пока после 1913 г. не было установлено значение атомного номера и Коссель и Льюис в 1916 г. не заложили основы современной теории химических связей. Коссель указал, что элементы, число электронов у которых близко к числу электронов у инертных газов, достигают устойчивой электронной конфигурации этих последних, теряя или приобретая соответствующее число электронов. Например, сера и хлор требуют добавления двух и одного электронов соответственно, а Са и К достигают аргоновой структуры, теряя два или один электрон, в результате чего образуются ионы S -, С1 , К" " и Са +. Связи в таких солях, как КС1 и aS, будут, следовательно, вызываться электростатическим притяжением между составляющими ионами. Такое объяснение было вполне достаточно для элементов, недалеко отстоящих от инертных газов, так как существование подобных ионов было уже известно. Однако по отношению к молекуле СН4 было не столь правдоподобнп полагать, что она имеет строение С - Свойства метана резко отличаются от свойств такой соли, как КС1. Теория Льюиса дополнила теорию Косселя и, как уже упоминалось, постулировала, что электрон может быть поделен между атомами, причем два поделенных электрона осуществляют химическую связь между ними, [c.58]

Теория Льюиса и упомянутая выше теория Косселя являются лишь известными прибли-жениями к теории химической связи, которую дает современная квантовая механика (см. М. Волькен-штейн. Строение молекул. М-, 1947). (Прим. ред.) [c.20]

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]

В 1926 г. Гейзенберг и Шредингер создали механику атомных и молекулярных систем, которая получила широкое применение в атомной и молекулярной физике. Необходимое дополнение в квантовую механику внес Паули, разработавший теорию электронных спинов. Это явилось фундаментом, на котором с учетом известного правила несовместимости (запрет Паули в атоме не может быть двух электронов, обладающих 4 одинаковыми квантовыми числами) было построено учение о химических силах, в принципе позволяющее понять и описать образование химических соединений. Сначала удалось интерп )етировать устойчивость электронных оболочек атомов инертных газов, благодаря чему нашло исчерпывающее объяснение понятие электровалентной связи, лежащее в основе теории Косселя. Затем получила квантово-механическое истолкование и ковалентная связь. Гейтлером и Лондоном было показано, что связь двух атомов в молекуле водорода может быть объяснена чисто электростатическими силами, если для этого использовать квантовую механику. Силы, связывающие два атома и два электрона, возникают благодаря тому, что оба электрона имеют антипараллельные спины и с большой степенью вероятности находятся между двумя атомными ядрами насыщаемость химических связей объясняется принципом Паули. Таким образом, представления Льюиса получили исчерпывающее физическое обоснование. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология