Те (II). Валентные группы

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]

Развитие начинается с вида атомов, у которых в электронной оболочке содержится минимум электронов и, естественно, такое же число протонов в ядре, т. е. Ер" = Ее = 0. Его местом на оси абсцисс является начало координат. На оси А при этом может быть несколько значений, так как она слагается из суммы А = Ер" + EN и при Ер" = О, А = ЕК. При ЕК = 1, А = 1 и т. д. Это ни что иное, как нейтрон — одна из структурных единиц ядра, лежащая в основе эволюции атомов. С него и начинается ряд химических элементов. Определение понятия химического элемента позволяет вполне законно считать нейтрон химическим элементом (видом атомов), предшествующим водороду, общей формулы оЭо. Далее логика построения системы проста. Если заполнение электронами квантового подслоя рассматривать как цикл, а цикл графически — круг, то фаза заполнения квантового подслоя идентифицируется с частью круга. Таким образом, полярный угол моделирует фазу заполнения электронного подслоя, наименьшей мерой которого является один электрон, он определяет еще и валентную группу. [c.157]

Когда мы говорим, Ка одновалентен, то понимаем это в буквальном смысле, так как он находится в первой валентной группе. А когда мы говорим, что Р одновалентен, то формально грешим против истины —таблицы. Ведь он находится в VII группе. Так что без дополнительного объяснения здесь не обходится. Приходится добавлять, что эта валентность, в отличие от Ка, отрицательна. Получается, что мы негласно ведем двойную нумерацию валентных групп. Как мы уже показали, Р находится одновременно в VII группе (по правому счету) и в I группе (по левому счету). Их сумма равна 8. При химически функциональном равноправии положительной и отрицательной валентностей ученые, почему-то, при нумерации валентных групп предпочтение отдали первой. Хотя мы с полным правом можем пронумеровать их по отрицательной валентности. В этом случае каждая валентная группа будет иметь два номера, а химические элементы, входящие в нее, - две разновидности валентностей (положительную и отрицательную). В зависимости от контрагента химического взаимодействия химический элемент будет проявлять то положительную, то отрицательную валентность. Из двух взаимодействующих химических элементов с положительной валентностью выступит тот, который имеет более высокую электронодонорность атомов. [c.183]

Но его классы, в определенном смысле, стали и прообразом системы, так как все многообразие известных в то время химических элементов было приведено в относительный порядок — систему. Его классы металлов и неметаллов стали прообразами валентных групп элементов таблицы Менделеева. До сих пор первая валентная группа называется "группой металлов", при одном лишь уточнении — "щелочных", а седьмая — "металлоидов" (неметаллов). Здесь же от Лавуазье берет начало отождествление химического элемента и простого вещества. Металлы и неметаллы — это простые тела. Им (по Менделееву) отвечает понятие молекулы. Металлы и неметаллы — это форма организации атомов одного вида (химического элемента), а не сами химические элементы. Лавуазье, по существу, классифицировал не химические элементы, а простые вещества, так как в основе классификации лежали их физико-технические свойства. Его классификацию можно назвать качественно-описательной, потому что в ее основани- [c.29]

В его таблице только с большим трудом можно увидеть прообразы периодов в вертикальных рядах и валентные группы — в горизонтальных. В то время было известно семь валентных групп (инертные газы еще не были открыты) химических элементов. Это же наблюдается у Ньюлендса и Мейера. В целом, периоды и группы в их таблицах получаются рваными, а повторяемость свойств химических элементов просматривается смутно. Методологически Д. И. Менделеев не смог оторваться от предшественников, не смог отказаться от приверженности к таблице. [c.53]

Сегодня очевидно — интегративную основу Менделеев не использовал до конца и потому не увидел истинную структуру ряда химических элементов. Хотя в таблице и просматривается рост атомных весов в вертикальных столбцах сверху вниз, но их начала не совпадают с началами периодов. Они начинаются не с одновалентных, а с двухвалентных элементов. Препарирование ряда произведено им не по естественным суставам , а по живому телу , а значит, его столбцы не адекватны периодам. На ряде (табл. 4) эти суставы видны абсолютно четко. Здесь и валентные группы трудно растерять — хорошо видно, что их семь. От до Г и от N3 до С1 они видны однозначно. Эти два периода явились бы надежной опорой для развития идеи повторяемости далее по ряду химических элементов. Даже из этого неполного ряда видно, что с дальнейшим его развитием что-то повторяется, а что-то появляется вновь. [c.53]

К 1870 г. накопилось много новых знаний о химических элементах. Обобщив их, Д. И. Менделеев в первом издании книги Основы химии помещает второй вариант своей таблицы, которую назвал Естественной системой элементов (табл. 5). Эта таблица имела уже более четкую структуру и завершенную форму. В ней введена нумерация валентных групп от первой до восьмой, введены понятия периода и ряда, которые тоже пронумерованы. В таблице зарезервировано 27 свободных мест, что обусловлено ее внутренними структурными закономерностями. Для одиннадцати элементов Менделеев предсказывал химические свойства, для десяти — изменил атомные веса, основываясь на закономерности их роста в ряду (Ве, 1п, V, Ьа, Се, ТН и др.), еще у десяти элементов подправил атомные веса.Как видим, он все основательнее воплощал в реальность интегративную роль атомного веса в построении системы. И хотя ряда в чистом виде так и не построил, но осознавал его присутствие и опирался на него. [c.56]

Учитывая, что типические элементы содержат в квантовом слое восемь электронов (что и обусловливает существование восьми валентностей у химических элементов), то круг в полярных координатах делится на восемь частей (секторов). Каждый сектор соответствует валентной группе. Группы нумеруются в порядке заполнения подслоя электронами от 1 до 8. [c.157]

По первоэлементу данная система является системой подвидов атомов, потому что ее разрешающей способностью является точка на модели, иллюстрирующая атом подвида, с отображением его личных характеристик — координат (А, Ер , Ее ). Если поместить мысленно эту спиральную модель Системы в структурированное пространство (рис. 14), то она будет поделена границами его структурных частей на соответствующие структурно-генетические части системы (периоды, семейства, валентные группы и т. д.). [c.161]

Таким образом, второй период каждого этапа является, с одной стороны, продолжением, а с другой — повторением первого. В этом и заключается суть диалектического повторения, названного Б. М. Кедровым "повторением на новом более высоком уровне". Координатой, определяющей "высоту этого уровня и является последовательный (накопительный) рост числа протонов, нейтронов и электронов в атомах вида (химического элемента). На спиральной модели Системы химических элементов хорошо видна искусственность деления валентных групп на главную и побочную в табличном варианте. В генетически иерархической структуре естественной системы атомов нет предпосылок для этого. [c.170]

Разместив естественным образом водород в системе, не трудно будет понять и объяснить многообразие его свойств. Спиральная модель учитывает и иллюстрирует зю его качество. Оно вытекает из особенности электронной оболочки атомов водорода. Единственный электрон, не ограниченный ни снизу, ни сверху другими слоями, может принимать разные состояния возбуждения, менять орбитали, а также знак валентности +1 или —1 и выступать от любой из семи валентных групп. Это хорошо иллюстрируется отсутствием границ между валентными группами в первом периоде (центральный круг на модели). Так что водород может "дрейфовать по всей акватории спектра валентностей в первом периоде. И это не является только его привилегией. Ведь и другие химические элементы не всегда следуют валентности, предписанной им местом в системе. Например, Fe (УП1 группа) часто выступает в химических соединениях как 1, 2 и 3-х валентный элемент. Нет нужды приводить другие примеры. Практически все химические элементы дрейфуют по всему валентному спектру, но знают свой постоянный причал-клетку . [c.172]

Известно, что нумерация валентных групп в таблице идет [c.181]

Рис. 19. Схема счета валентных групп (по часовой стрелке — положительная, а против — отрицательная)

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]

С появлением в 4-м периоде нового семейства из десяти d-элементов возникло затруднение с их размещением в восьмивалентном прокрустовом ложе табличной Системы химических элементов. При формировании первого ряда (витка) этого периода, после размещения Fe в восьмой валентной группе, остается еще два d-элемента (Со и Ni), явно не претендующих на места первых представителей следующего ряда (витка), которые закономерно занимают Си и Zn (4 s и 4 s ). Возникает вопрос как с ними поступить Они оказались как бы чужими среди своих , лишними. Проанализируем тенденции развития ряда химических элементов и структурные закономерности системы. Посмотрим, на какие из них можно опереться. [c.185]

По логике развития натурального ряда положительных валентностей, кобальт должен быть 9-валентным, а никель — 10-ти. Но таких валентных групп (секторов) в системах не предусмотрено. Выходит, что на этом направлении поиска мы приходим в тупик. Могут быть две причины этому или мы ошибаемся, предполагая существование более чем восьми валентных химических элементов, или же совершаем насилие над естественной системой химических элементов, конструируя для нее прокрустово ложе из восьми валентных групп (секторов) [c.186]

Распутать проблему нам помогает непрерывная тенденция, т. е. закономерный рост числа протонов в ядре. (В другой трактовке — порядковый номер химического элемента). Третьи витки 6-го и 7-го периодов формируются по принципу с хвоста . Их концы жестко фиксированы радоном в 6-м и № 118 — в 7-м периоде в 8-й (конечной) валентной группе. Предшествующим химическим элементом ничего не остается делать, как разобраться в порядке номеров по валентным секторам третьих витков 6-го и 7-го периодов. Так благополучно заканчивается многострадальная история размещения лантаноидов и актиноидов в системе. Для них не находилось места ни в одной, даже самой модернизированной таблице. О какой же их естественности можно было говорить [c.187]

Как видно на спиральной модели системы, отнесение всех лантаноидов и актиноидов к 3-й валентной группе было ошибочным. Закон периодичности здесь оказался бессильным. Центр тяжести пришлось переносить на другой посошок — опереться на непрерывную законность. [c.187]

От каж дого атома также рассматривается валентная группа АО, т. е. те, АО, которые содержат валентные электроны, и ближайшие к ним по энергии вакантные орбитали. [c.70]

Каждый из взаимодействующих атомов имеет в валентной группе одну 5- и три р-орбитали. Если расположить ядра атомов вдоль оси 2, то орбитали Рх и Ру обоих атомов взаимодействуют, давая две п-связывающие и две я -разрыхляющие МО. Из-за эквивалентности орбиталей рх и Ру связывающие орбитали эквивалентны друг другу, и также равноценны я -разрыхляющие орбитали [c.72]

Этот тип названий используется для простых производных углеводородов и образуется соединением группового названия, соответствующего определенной функциональной группе, с названием одного или большего числа углеводородных остатков (с учетом валентности группы). Таким образом, полученное [c.35]

Валентная группа МО образуется из валентных орбиталей атомов. Число МО в валентной группе равно общему числу комбинирующихся АО. [c.21]

Рассмотрим МО двухатомных молекул и ионов, образуемых атомами второго периода N5, О2, Ра, СО, СЫ , N0 и т. д. Каждый из этих атомов имеет в валентной группе одну 5- и три р-орбитали. Поэтому общее число МО равно восьми. [c.22]

Валентные группы ОН карбоксила свободной связанной С = О кислот [c.331]

Идея непрерывного ряда, однако, не умерла. В явной или скрытой форме она присутствовала почти у всех систематизаторов, но ее значение мало кто понимал в полной мере. На долгое время доминирующее место в систематизации заняла дифференцирующая основа, что вело к расчленению множества химических элементов на разрозненные классы — группы сходных элементов. Это, по-прежнему, была классификация. К ее заслугам можно отнести формирование так называемых "естественных групп", сходных по химическим свойствам элементов — прообразов ньшешних валентных групп. Но естественными их можно назвать только с оговорками, так как они "надерганы" из разных мест естественного ряда химических элементов. [c.32]

Правда, в 1870 г. его таблица включала уже все известные элементы. В ней было восемь валентных групп, с делением на подгруппы "а" и "в" и 8 периодов. Но это уже было после обнародования Менделеевым окончательного варианта своей таблицы. Мейеру не хватило чего-то очень важного. Наверно сознания того, что множество химических элементов является органически целостной системой природы. Он не искал ее естественную структуру (в которой могли быть в то время и пустующие места), а пытался искусственно свести воедино все известные на тот день элементы. Он не решился на прогнози- [c.38]

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]

А теперь, следуя естественной логике эволюции атомов 11 принятой идентификации их характеристик в полярной системе координат, продолжим построение модели системы атомов. Следующим идет изопротонный ряд № 1 (водород). Откладываем на оси абсцисс один электрон, поворачиваем радиус в VII валентную группу (позже будет объяснено, что по обратному счету она первая), возводим из этой точки [c.158]

Далее переходим к Li, он представляет изопротонный ряд № 3, т. к. у него Ер+ = 3 и Se- = 3, добавляем на оси абсцисс еще один электрон, поворачиваем ее на 1/8 часть окружности (выходим на I валентную группу), фиксируем на ординате все подвиды (изотопы) атомов Li (s+Li, з+Lij 3+L 3 3+L 3 3+L 3 3+Lij и T. д., no мере их открытия). Пользуясь данным методом, наносим на модель все остальные виды атомов, которые последовательно занимают все более высокое место в пространстве и, смещаясь от предшественника на 1/8 часть окружности, формируют один за другим витки спирали вокруг оси А. [c.159]

Но следует отметить, что по мере роста номера изопротонного ряда (химического элемента) не только идет увеличение общего числа электронов в электронной оболочке атома, но и усложняется ее структура. В частности, растет число квантовых подслоев в электронном слое, что вносит новые структурные элементы в модель системы. Например, подразделение химических элементов по химическим свойствам на VIII валентных групп уже не отражает все особенности структуры электронной оболочки и вызванные этим особенности химических свойств. Чтобы показать их наглядно, валентные группы (сектора на модели), в свою очередь, поделены на подсектора, которые идентифицируются с s-, p-, d-, f-семействами атомов. Причем закономерность их появления дает возможность прогнозировать дальнейщую структуру условного пространства, а следовательно, и структуру самой [c.159]

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]

Спиральная система помогает понять и ошибочность отнесения всех лантаноидов и актиноидов к 3-й валентной группе. Закон периодичности здесь оказался бессильным. И снова (уже в который раз ) приходится подчеркивать, что развитие ряда химических элементов содержит в себе две тенденции непрерывную (поступательную) и прерывную (попятную). Периодический закон опирается на вторую из них. Первая же тенденция остается в тени, вне действия Закона. А между тем она по своей сути тоже законность, непрерывная законность, однопорядковая с периодической законностью. Совокупно они рождают новую, спиральную законность изменения свойств химических элементов, законность более высокого порядка. Это явление носит в природе универсальный характер. Академик А. Е. Ферсман [16] наблюдал подобное явление в геохимических циклах. В каждом цикле, — ппщет он, — обнаруживаются две тенденции одна направлена на замыкание цикла, а другая — на формирование спирали. Обратимые процессы формируют тенденции к замыканию цикла, к движению по кругу, а всеобщее свойство материн — развитие обусловливает в единстве с первым спиральность геологических циклов . [c.173]

Теперь, распространяя данную закономерность на 8-ю группу, получим 8/0 (8 + О = 8). И в этом содержится глубокий смысл восьмая группа одновременно и нулевая, н их противо1юставление искусственно. Они не взаимоисключаемы, а взаимодополняемы. Дуализм восьмой группы может быть объяснен и другим способом. Закономерность натурального ряда чисел при нумерации валентных групп (секторов на спиральной системе) позволяет провести следующее логи- [c.183]

Это противоречие, по своей сути, имеет диалектический характер. Оно наводит на вполне логичную мысль а может быть решение противоречия находится на другом структурноорганизационном уровне системы Может быть химические свойства Со и N1 не тянут на цельновалентное отличие от Ре Химическая практика, а также их электронно-структурная организация показывают, что Ре, Со и N1 как близнецы-братья. Потому их и назвали триадой. Они очень похожи по свойствам, но не тождественны И это их небольшое отличие не выходит за рамки одной валентной группы и является следующим уровнем структурирования системы. [c.186]

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]

Говоря о методе валентных связей, подразумевают, с одной стороны, один из квантово-химических способов расчета электронной структуры молекулы, с другой—связанную с этим способом методику описания и анализа химических связей в системе. Согласно этой методике выделяют валентную группу атомных орбиталей (АО), охватывающую наивысшие по энергии занятые и наииизшие по энергии свободные АО. Образование химической связи рассматривают в духе концепции Льюиса за счет спаривания электронов соседних атомов по схеме А-- - В— -А В (ковалентная связь) или передачи электронной пары от донора к акцептору по схеме А +В—>А В. Таким образом, электронная пара соответствует валентному штриху в структурных формулах. [c.61]

Схема молекулярных орбиталей. Схему МО представляют в виде диаграммы, у которой вертикальная ось соответствует энергии орбиталей е, (чем выше расположена орбиталь, тем менее она выгодна энергетически), а каждая орбиталь изображается гори-.тонтальной чертой. Для анализа химической связи обычно достаточно рассматривать валентную группу МО, т. е. высшие по энергии занятые орбитали и наинизшие по энергии свободные. [c.70]

Орбитали, содержащие валентные электроны, а также ближайшие к ним по энергии вакантные орбитали, можно выделить в валентную группу молекулярных орбиталей (МО). Различают связывающие, несвязывающие и разрыхляющие МО. Связывающими называются такие, переход электронов на которые с соответствующих атомных орбиталей (АО) энергетически выгоден, разрыхляющими — такие, для которых этот переход невыгоден. Несвязывающие МО как по энергии, так и по форме электронного облака мало отличаются от соответствующих АО. Электронная плотность у связывающих орбиталей сосредоточена в пространстве между ядрами связываемых атомов, у разрыхляющих — вне этого пространства. При локализации электронной плотности МО между двумя ядрами образуется двуцентровая МО, которая в обычной структурной формуле изображается чертой. Многоцентровые МО с трудом учитываются в структурных формулах. [c.20]

Согласно квантовой теории валентности группа атомов (радикал), отделяясь от исходной молекулы, часто имеет один или несколько неспаренных электронов, т. е. имеет ненулевой спин (5). Это обстоятельство привело многих авторов, особенно занимающихся органической химией, к определению свободного радикала как системы со спином, отличающимся от нуля. Такое определение удобно, в частности, для работающих в области электронно-спинового резонанса, так как оно подразумевает, что все системы, которые могут быть исследованы методом электронно-спинового резонанса, являются свободными радикалами. Несмотря на то, что такое определение весьма просто и прямолинейно, ему свойственны два недостатка с одной стороны, согласно этому определению, обычные химически стабильные молекулы, такие, как 62, N0, ЫОа, СЮ2, должны рассмао-риваться как свободные радикалы, а с другой — значительное число систем, являющихся высокореакционноспособными и короткоживущими, таких, как Сг, Сз, СНг, СНГ, СРа, Н1 0,. .., в их синглетных состояниях (5 = 0) не могут быть при- [c.9]

Координация 5. Наиболее симметричным полиэдрическим расположением пяти лигандов является тригональная бипирамида, которая найдена в нескольких ионных кристаллах, в некоторых ионах н молекулах, образованных пепереходными элементами (см. 40-электронная груииа в разд. 7.3.4), н в многочисленных комплексах переходных металлов, примеры которых даны в последующих главах. Близкое к этому расположение пяти лигандов по квадратной пирамиде должно быть свойственно непереходным элементам, имеющим 42-электрон-ную валентную группу, которая включает неподеленную иару (разд. 7.3.5), Кроме того, по структуре некоторые комплексы переходных металлов (они описаны в соответствующих разделах) ближе к квадратной пирамиде, чем к тригональной бипи-рамиде. [c.98]

Расположение семи и девяти электронных пар. Сначала удобнее рассмотреть 56-электронную группировку, поскольку известна единственная молекула АХп, в которой валентная группа состоит нз семи поделенных электронных пар, а именно молекула 1Р7. Ее структура вызвала множество дискуссий, но, ио всей видимости, эта молекула имеет ожидаемую конфигурацию пентагональной бинирамиды. [c.357]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология