Структура и свойства ионных соединений

Подгруппа элементов медь — серебро — золото. Строение атомов, сравнен ние структуры электронных оболочек атомов щелочных металлов н атомов элементов подгруппы меди. Аналогия и различие в свойствах этих металлов. Положение меди, серебра и золота в ряду напряжений. Отношение этих металлов к кислороду, воде и кислотам. Растворение золота в царской водке. Окислы и гидроокиси. Важнейшие соли. Окислительные свойства ионов благородных металлов. Комплексные соединения. [c.189]

Положение лантанидов в периодической системе. Структура электронной оболочки атомов лантанидов. Особое положение гадолиния и лютеция. Валентность лантанидов. Восстановительная активность. Отношение к кислороду, воде и кислотам. Окислы и гидроокиси лантанидов. Окраска и парамагнитные свойства ионов. Лантанидное сжатие. Наиболее важные соли. Разделение ионов лантанидов. Комплексные соединения. [c.333]

Природу ионной связи, структуру и свойства ионных соединений можно объяснить с позиций электростатической теории химической связи. В рамках этой теории химическое взаимодействие трактуется как процесс образования ионов и последующего их электростатического взаимодействия. [c.102]

На основе теории валентных связей (МЕС) и теории кристаллического поля (ТКП) невозможно достаточно полно описать свойства комплексных соединений. МВС, хотя и дает наглядное представление о химической связи между атомами, но ограничивается только качественными объяснениями. Не приводится интерпретация спектров комплексов и детальное объяснение магнитных свойств, не учитываются энергетические и другие факторы при образовании комплексов. Достоинство ТКП в возможности количественных расчетов и в сопоставлении теории с экспериментом, ио это сопоставление далеко не всегда на пользу ТКП. Для комплексов, в которых энергия делокализации играет значительную роль, например для систем, в которых существуют я-связи, электростатическая теория непригодна. ТКП не рассматривает электронную структуру лигандов и принимает их как неизменные частицы. Невозможность удовлетворительного описания свойств комплексов в МВС и ТКП в значительной степени связана с тем, что обе теории исходят из одностороннего и абстрактного предположения о природе связей в комплексах — чисто ковалентной (в МВС) или чисто ионной (в ТКП). Эти недостатки в известной мере преодолеваются в теории поля лигандов, которая использует метод молекулярных орбиталей (метод МО). [c.232]

Теряя электроны, атомы превращаются в положительные ионы с зарядностью 1+ и 2+. Они относятся к типу благородногазовых ионов, бесцветны, обладают большим радиусом и малыми поляризующими свойствами. Большинство соединений их бесцветны, обладают высокой термической устойчивостью, хорошей растворимостью в воде. Ряд соединений лития и бериллия (несколько менее натрий и магний) отличаются от остальных своих аналогов по подгруппам. Это связано с небольшими величинами радиусов их ионов и особенностями структуры электронной оболочки последних, во внешнем слое которой содержится по 2 электрона, тогда как все другие ионы имеют по 8 электронов. Соединения лития во многом сходны с соединениями магния, а соединения бериллия — с соединениями алюминия (аналогия по диагонали). Ионы лития и бериллия образуют комплексные соединения, что для ионов щелочных и щелочноземельных металлов, как правило, нехарактерно. Большинство соединений имеют гетерополярный тип связи и могут быть отнесены к ионному типу молекул. В растворе все соединения ведут себя как сильные электролиты. [c.270]

Б. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ИОННЫХ СОЕДИНЕНИИ [c.175]

Аминокислоты относятся к бифункциональным соединениям основные свойства обусловлены аминогруппой, кислотные — карбоксигруппой. Водные растворы одноосновных моноаминокислот нейтральны. Эта особенность связана с образованием внутренней соли протон от карбоксила присоединяется к аминогруппе. Такая внутренняя соль имеет структуру биполярного иона. Характерной особенностью а-аминокислот является их способность взаимодействовать между собой, образуя пептидную связь, В дипептиде (соединение двух аминокислот) у одного из [c.414]

Уже первые опыты применения органических реактивов а-нит-роз-Р-нафтола М. А, Ильинским (1885), диметилглиоксима Л. А. Чугаевым (1905) показали чрезвычайную перспективность этого направления в аналитической химии. Актуальность теоретических и экспериментальных работ в этой области сохраняется до настоящего времени. Теория применения органических реактивов в аналитической химии обосновывает связь строения и свойств органической молекулы со свойствами ионов в растворе, формами их существования, электронной структурой, зарядом, радиусом и т. д. Установлено, что возможность взаимодействия иона с органическим реагентом зависит от наличия в молекуле органического соединения так называемых функциональных или характерных атомных групп на данный ион. Такой группой на ион никеля и палладия является —С—С—, [c.161]

Ионно-координационная гипотеза А. А. Аппена основана на ионных представлениях о строении силикатных стекол. Автор исходит из сравнения физико-химических свойств силикатов в кристаллическом и стеклообразном состояниях. Для кристаллических силикатов, как и для других ионных соединений, характерно наличие координационной решетки, в которой каждый катион симметрично окружен анионами, а структура в целом слагается из координационных полиэдров. При недостатке кислорода силикаты об- [c.199]

Свойства бинарных соединений элементов рассматриваемой группы от углерода к свинцу меняются довольно закономерно Это особенно характерно для соединений без кратных связей типа ЭХ (X — галогены, водород) Почти все они имеют молекулярную структуру, однако устойчивость таких соединений для углерода намного выше, чем для остальных элементов Оксиды и сульфиды углерода резко отличаются по свойствам от аналогичных соединений остальных элементов для первых характерна молекулярная структура, для вторых—атомная (полимерная) структура с переходом к преимущественно ионной у 5п и РЬ [c.222]

Природу ионной связи, структуру и свойства ионных соединений объясняют с позиций электростатической теории химической связи. Такой подход является удачным для объяснения образующейся связи в галогенидах щелочных металлов. Например, при горении металлического натрия в хлоре в результате окислительно-восстановительной реакции образуются катионы сильно электроположительного элемента и анионы сильно электроотрицательного элемента [c.90]

Различия в типе химической связи и структуре кристаллов определяют существенное отличие физических и химических свойств ионных, атомно-ковалентных, атомно-металлических и молекулярных соединений. Так, вещества с атомно-ковалентной решеткой характеризуются высокой твердостью, а с атомно-металлической — пластичностью. Вещества с ионной и в особенности с атомно-ковалентной решеткой обладают высокой температурой плавления они нелетучи. Поскольку межмолекулярные силы слабы, вещества с одно-, двух-и трехатомными молекулами (Не, На, Оз, Оз, СОа и др.), напротив, легкоплавки, летучи, твердость их невелика. [c.137]

На основе представлений ТКП о сильных и слабых полях лигандов и об относительных энергиях -орбиталей в полях различной симметрии можно удовлетворительно объяснить ряд свойств комплексных соединений. Однако упрощенность исходных положений этой теории, не учитывающих орбитальной структуры лигандов, делает ее непригодной для объяснения ряда эффектов, определяющих природу координационной связи, и к описанию комплексов, в которых связь центрального иона с лигандами далека от ионной. [c.45]

Возможность взаимного изоморфного замещения и образования смешанных кристаллов определяется 1) близостью размеров замещающих друг друга частиц 2) типом связи, ионными радиусами, зарядами ионов, их поляризацией, поляризующей способностью и другими свойствами ионов, зависящими от строения внешних электронных слоев 3) типом соединения и геометрическим подобием структур кристаллических решеток 4) энергетикой процесса изоморфного замещения легче образуются кристаллические решетки, обладающие большой энергией. [c.78]

Теория кристаллического поля (ТКП) — чрезвычайно ценная модель описания свойств координационных соединений,, которая основана на рассмотрении орбитальной структуры только одного центрального атома (иона) координационного соединения и не учитывает орбитали лиганда. [c.433]

Указанные особенности координационной связи приводят к колоссальному многообразию структурных типов молекул координационных соединений, а также кристаллических структур твердые тел. Природа сил, обусловливающих координационную связь, лучше и правильнее всего описывается с помощью теории МО. Однако ввиду сложности структуры молекул и ионов координационных соединений прямые расчеты не всегда возможны или требуют при их проведении многих упрощающих допущений (см. раздел 6.4). Поэтому для объяснения или предсказания ряда свойств координационных соединений нередко целесообразно использовать теоретические построения, основанные на упрощенной физической модели структуры. Такой приближенной теорией в химии координационных соединений является теория кристаллического поля, которая будет рассмотрена в последующих разделах этой главы. [c.166]

Однако с точки зрения биохимика особенно важна способность переходных элементов к образованию большого числа разнообразных координационных соединений. Роль геометрических факторов, которую мы уже отмечали при описании гибридизованных орбита-лей, становится все более значительной по мере перехода к сложным структурам комплексов в то же время биологические функции переходных элементов неразрывно связаны со свойствами координационных соединений. Вероятно, вообще все ионы переходных элементов, входящие в биологические системы, представлены там соответствующими комплексами. Прочность этих соедипений варьирует в широких пределах от устойчивых порфириновых комплексов до лабильных соединений, например рибофлавина с ионами металлов, но во всех случаях выключение биохимической функции комплекса ведет к тяжелым нарушениям динамического состояния клетки. [c.200]

Для структуры соли определяющим является не столько тип формулы, сколько координационные числа катиона и аниона и соотношение их ионных радиусов (разд. 6.4.3). В структуре хлорида цезия каждый ион Сз+ окружен восемью ионами С соответственно каждый ион С " — восемью ионами С5+.. В структуре хлорида нат рия координационные числа катиона и аниона равны шести. В структуре фторида кальция вокруг иона Са + расположено восемь ионов Р по принципу электронейтральности координационное число иона должно быть равно четырем. Координационные числа катиона и аниона можно указывать при написании формулы соединения (по Ниг-гли), например для хлорида цезия СзСЬ/в, для хлорида натрия Na l6/6, для хлорида кальция Сар8/4. Электростатическая модель объясняет в первом приближении ряд физических свойств ионных соединений —твердость, температуры плавления и кипения. [c.348]

Как правило, ионные и полярные вещества растворяются в полярных растворителях, а неполярные вещества — в неполярных растворителях. Ионные соединения обычно легче растворяются в растворителях с высокой диэлектрической проницаемостью, так как при этом требуется меньше энергии для отделения иона от кристалла. Необходимо, однако, сказать, Что до сих пор не создано общей теории, устанавливающей количественные соотношения между свойствами чистых компонентов и свойствами и составом раствора. На пути создания такой теории возникает много трудностей. Прежде всего не удается полностью расшифровать того, что именно происходит в системе и какие формы частиц и структур в ней образуются. Это может быть достигнуто только с помощью использования самых разнообразных химических, физических и физико-химических методов. Достаточно строгие законы пока удается сформулировать только для разбавленных жидких растворов. [c.150]

Особенности строения ионов РЗЭ, связанные со значительными их размерами, замкнутой наружной электронной оболочкой (5з 5р ), трудной доступностью 4/-орбиталей приводит к тому, что химическая связь в комплексных соединениях РЗЭ очень близка к ионному типу. В своем поведении ионы РЗЭ сходны с ионами других элементов, имеющих подобную структуру внешних электронных оболочек, имитирующих структуру атомов инертных элементов. В связи с этим проявляется сходство в свойствах комплексов РЗЭ с комплексами иттрия, лантана и в ряде случаев скандия, не имеющих 4/-электронов. Свойства комплексов РЗЭ в некоторых отношениях напоминают свойства комплексных соединений щелочноземельных элементов. Вместе с тем наличие 4/-электронов у РЗЭ все же сказывается на их особенностях, в частности на появлении частично ковалентной связи, которая образуется за счет взаимодействия орбиталей лигандов как с 4/-, так и с 6з-орбиталями. [c.77]

Очень хорошее совпадение значений энергии решетки, вычисленных из известных теплот образования и других величин при помощи цикла Борна и определенных в предположении чисто ионной структуры, дает существенное подтверждение того, что дифториды переходных металлов обладают преимущественно свойствами ионных соединении. Например, для МпРг и Znp2 величины, полученные, исходя из цикла, равны 662 и 710 ккал, а расчетные — 662 и 688 ккал соответственно . Точные значения энертии решетки для три- и тетрафторидов, к сожалению, отсутствуют, а термохимические данные для этих соединений весьма скудны. [c.80]

Природу ионной связи, а следовательно, структуру и свойства ионных соединений можно объяснить с позиций электростатической теории химической связи. Согласно этой теории, химическое взаимодействие трактуется как процесс образования ионов и последующего их электростатического взаимодействия. Способность элементов образовывать простые ионы обусловливается электронной структурой их атомов, и ее можно оценить величиной потенциалов ионизации и сродства атомов к электрону. Понятно, что катионы легче всего образуют элементы с малыми потенциалами ионизации, а именно щелочные и щелочноземельные металлы. Образование же катионов других элементов в условиях обычных химических превращений маловеро- [c.97]

Понимание свойств литийорганических соединений основано на знании структуры и характера связи углерод-литий. В литийорганических соединениях, в противоположность органическим производным других щелочных металлов, связь углерод-литий оказывается ионной лишь в таких соединениях, карбанионная часть которых резонансно стабилизирована, например сопряжением с ненасыщенными группами [c.221]

По типу химической связи бинарные соединения могут быть ионными, ковалентными, металлическими и со смешанным типом химической связи. В соответствии с закономерным развитием электронных структур атомов характер химической связи (а следовательно, структуры и свойств) однотипных соединений в периодах и группах периодической системы изменяется закономерно (рис. 131). На примере бинарных соединений элементов второго периода можно показать, что для любого из приведенных соединений степень полярности химической связи от I к VII группе постепенно уменьшается. [c.269]

Комплексные соединения чрезвычайно многообразны Лучше всего они могут быть описаны на основе теории МО Однако ввиду сложности их структуры последовательный расчет может быть очень трудным Поэтому для объяснения и предсказания ряда свойств комплексных соединений часто целесообразны упро щенные теоретические представления и приближенные теории В теории кристаллического поля (ТКП) лиганды рассматри Баются как точечные заряды или диполи Природа координацион ных связей объясняется электростатическим влиянием лигандов на АО центрального иона ведущим к расщеплению энергетиче ских уровней его внешних электронов [c.43]

Природу ионной связи, структуру и свойства ионных соединений можно объяснить с позиций электростатического взаимодействия ионов. Способность элементов образовывать простые ионы обусловлена электронной структурой их атомов. Эту способность можно оценить величиной энергии ионизации и сродства атомов к электрону. Понятно, что легче всего образуют катионы элементы с малой энергией ИОНИЗЯИ.ИИ -Ц- тттрлпцнпчрмрлкныо металлы. Об- [c.86]

Аминокистоты относятся к бифункциональным соединениям основные свойства обусловлены аминогруппой, кислотные — карбоксигруппой. Водные растворы одноосновных моноаминокислот нейтральны. Эта особенность связана с образованием внутренней соли протон от карбоксила присоединяется к аминогруппе. Такая внутренняя соль имеет структуру биполярного иона. [c.362]

Природу ионной связи, структуру и свойства ионных соединений можно объяснить электростатическим взаимодействием ионов. Способность элементов образовывать простые ионы обусловлена электронной структурой их атомов. Эту способность можно оценить энергие ионизации и сродством атомов к электрону. Понятно, что легче всего образуют катионы элементы с малой энергией ионизации — щелочные и щелочно-земельные металлы. Образование же в условиях обычных химических превращений простых катионов других элементов менее вероятно, так как это связано с затратой большой энергии на ионизацию атомов. 1 [c.100]

Большинство известных простых и сложных вешеств в обычных условиях представляют собой твердые тела. Одной из важнейших задач современной неорганической химии является исследование свойств твердых тел в зависимости от их состава и структуры. Классические методы химического исследования базировались главным образом на изучении жидких растворов. При растворении исследуемое твердое вещество теряет свою индивидуальность и поэтому весь фактический материал классической химии описывает свойства не самого вещества, а продуктов его взаимодействия с растворителем. Это привело к ошибочным представлениям о характере химического взаимодействия между компонентами в твердых телах. В частности, образование ионов при растворении солей в воде служило доказательством чисто ионного взаимодействия и в твердой фазе, хотя в настоящее время установлено различными методами, что в твердом Na l доля ионности не превышает 82%, а в таком предельно ионном соединении, как sF,—93%. Действительно, для осуществления чисто ионного взаимодействия в Na l необходимо, чтобы величина сродства к электрону для хлора была больше, чем величина первого ионизационного потенциала для натрия ( i>/i, Na). Фактически определенные величины составляют /i,Na = 490,7 кДж/моль, 01 = 357 кДж/моль, т. е. полный переход электрона от натрия к хлору осуществиться не может по энергетическим соображениям. [c.301]

Теория кристаллического поля объяснила магнитные свойства и оптические спектры комплексов переходных металлов в растворе. Дуниц и Орджел [169] применили эту теорию к объяснению кристаллической структуры твердых ионных соединений переходных металлов, в особенности окислов. Например, для ионов Сг + и NP+ октаэдрическая конфигурация дает большую стабилизацию энергии, чем тетраэдрическая. Поэтому последняя для этих элементов в твердых телах почти не наблюдается. Для ионов d°, d , d (Ti +, V +, r +, [c.50]

Объединение макромолекул в надмолекулярные коллоидные образования идет настолько обратимо и легко, что реальные системы часто состоят из сосуществующих и находящихся в термодинамическом равновесии макромолекул и ассоциатов. Разделить их изучение столь же трудно, как и в теории растворов выделить дисциплины, изучающие в отдельности ионы, нейтральные молекулы и ассоциаты. Следует отметить, кроме того, что структуры, образующиеся при соединении суспензоидных частиц (гели) часто обладают свойствами, весьма сходными с макромолекулярными структурами (студнями). Статистику гибких цепей используют в настоящее время не только для ВМС, но и для описания контактного и вращательного движения в структурированных типично дисперсных системах (гелях). [c.17]

Пропускание через катализатор Р1 - А12О3 - Р, отравленный сернистыми и азотистыми соединениями, углеводорода, не содержащего серы и азота, приводило к восстановлению активности до первоначального уровня. Те же результаты были получены при обработке катализатора водородом при повышенной температуре (450-500 °С). Таким образом, в изученных условиях отравление катализатора - А12О3 - Р было обратимым. В подобных концентрациях и условиях сера является ядом для данного катализатора в реакции дегидрирования, связанной с действием металлических центров, тогда как азот не влияет на его дегидрирующие свойства. Токсичность соединений серы и азота в виде сероводорода и аммиака объясняется взаимодействием этих соединений с поверхностными атомами металла и донорно-акцепторными центрами фторированного оксида алюминия. Следует предположить, что сера образует с платиной соединения, обладающие пониженной активностью в реакции дегидрирования в данных условиях. Что касается азота, то отсутствие наблюдаемого эффекта в реакции дегидрировакия циклогексана связано с превращением аммиака (в присутствии воды) в ион аммония, экранированная структура которого делает его нетоксичным по отношению к платине. Кроме того, большая часть аммиака должна связываться кислотными центрами катализатора. Слабое влияние серы при ее массовой доле до 0,01% на изомеризацию н-гексана или н-пентана на алюмоплатиновом [c.87]

В триаде Ti-Zr-Hf с валентной конфигурацией атомов 5- Т и 2г обнаруживают состояния окисления 4-2, 4- 3 и 4-4. тогда как НГ имеет только одно состояние окисления 4-4. В этом случае мы сталкиваемся с примером общей закономерности, присущей переходным металлам низшие степени окисления играют меньшую роль для переходных металлов второго и третьего рядов, потому что в их атомах валентные электроны нах.одятся на большем удалении от ядра. В условиях когда эти атомы могут терять валентные электроны, они чаще всего теряют их полностью. В низших состояниях окисления Т1 образует ионные соединения, а в состоянии окисления 4- 4 его соединения имеют более ковалентный характер и он обладает неметаллическими свойствами. Оксид титана(Н), ТЮ, представляет собой ионное соединение основного типа со структурой кристалла Na l. В отличие от этого диоксид титана, Т Ог,-белый нерастворимый пигмент, об.падающий как кислотными, так и основными свойствами. [c.440]

Галидами называют соединения галогенов с металлами и неметаллами, в которых степень окисления галогенов равна —1. Тип химической связи, структура и свойства галидов зависят от химической природы как галогена, так и элемента, непосредственно с ним соединенного. Галиды щелочных металлов (за исключением — Г), щелочноземельных металлов (за исключением Ве — Г), большинства лантаноидов и некоторых актиноидов относятся к ионным соединениям. В галидах неметаллов и переходные металлов смешанные ионноковалентные связи. Галиды щелочных и щелочноземельных металлов — кристаллические вещества, не подвергающие-" ся гидролизу, так как представляют собой соли сильных кислот и сильных оснований. Галиды получают непосредственным д взаимодействием галогенов с металлом. [c.242]

Химические соединения металлов друг с другом иазывакуг также интерметаллическими соединениями. Они имекгг обычно сложную кристаллическую структуру, отличную от структур исходных металлов. Свойства этих соединений также существенно отличаются от свойств исходных металлов. Так, кристаллы интерметаллических соединений почти всегда хрупки, характеризуются низкими значениями электрической проводимости и теплопроводности. Все это подтверждает смешанные межатомные связи в кристаллах (металлическую, ковалентную и ионную). Многие интерметаллические соединения отличакггся высокими теплотами образования и химической стойкостью. [c.254]