СТРОЕНИЕ АТОМА. ЭЛЕКТРОННЫЕ КОНФИГУРАЦИИ АТОМОВ. АТОМНОЕ ЯДРО

Кратко подытожим сказанное. Все атомы стремятся образовать устойчивую электронную конфигурацию в виде внещнего уровня из 8 электронов, подобную таковой ближайшего инертного газа. Это может быть осуществлено, во-первых, приобретением или потерей электронов, во-вторых, образованием пар общих электронов. Соединения, образованные первым способом, состоят из ионов и называются электровалентными. Соединения, построенные по второму способу, не имеют ионов и называются ковалентными. Огромное большинство солей относится к первому классу, а ббльшая часть органических соединений — ко второму. Валентность в больших периодах. Установлено, что все атомы стремятся образовать электронные структуры, такие же, как у инертных газов. Это справедливо для многих элементов, однако суш ествует немало исключений из этого правила даже в малых периодах. Например, ВСЬ и РСЬ — устойчивые соединения, однако в одном из них октет не заполнен, а в другом во внешней оболочке больше 8 электронов. Такие отклонения часто встречаются у элементов в больших периодах. Рассмотрим атом цинка. Его атомный номер 30. Поэтому он имеет 30 электронов, окружающих ядро. Два инертных газа, строение которых он должен был бы стремиться приобрести, — это Аг (18) и Кг (36). Теоретически можно ожидать, что атом цинка будет терять 12 электронов или приобретать 6, образуя катион цинка с валентностью 12 или анион цинка с валентностью 6. Однако атом цинка образует устойчивый двухвалентный катион. Следовательно, внешняя оболочка будет устойчива не при 18 или при 36 электронах, а при 28. Распределение электронов в атоме цинка будет поэтому таково 2, 8, 18, 2. Подобные соображения справедливы в отношении структур, приписываемых другим элементам в больших периодах. Рассмотрение атомных структур этих элементов показывает, что максимальное число электронов на третьем уровне равно 18 и что во многих-случаях при незаполненном третьем уровне уже имеются электроны на четвертом. Например, К 19 (2, 8, 8, 1) 5с 21 (2, 8, 9, 2) N1 28 (2, 8, 16, 2) Вг 35 (2, 8, 18, 7). [c.23]

Соединение двух молекул NO2 ведет к образованию тетраоксида азота, молекула которого имеет плоское строение (34). Формально мы можем считать, что эта молекула состоит из двух N02-rpynn, связанных одинарной 0-связью при этом я-связи охватывают только отдельные фрагменты ONO. Однако такое описание не объясняет, почему молекула имеет плоскую конфигурацию, и почему существует большой энергетический барьер вращения относительно связи N—N. Эти свойства можно -объяснить, предположив, что связи делокализованы по всей молекуле, но тогда трудно понять, почему так велика длина связи N—N, раз она имеет заметный я-характер. Конечно, некоторого удлинения связи следует ожидать, так как оба атома азота имеют формальные положительные заряды. Одна из возможностей объяснения строения этой молекулы состоит в том, что группы NO2 могут соединяться только с помощью я-связи, а 0-связь между ними не образуется. Схема образования таких связей показана на рис. 10.8. По этому довольно наивному представлению Ka iAbin атом азота находится в sp -гибридизации и использует две из гибридных орбиталей для образования о-связей с двумя атомами кислорода оставшаяся неподеленная пара электронов каждого атома азота находится на орбитали, направленной вдоль линии, соединяющей ядра азота. На атомных 2рг-орбиталях каждого атома азота и кислорода находится по одному электрону, и, согласно теории молекулярных орбиталей, образуются три делокали зованные связывающие молекулярные я-орбитали, на которых находится по два электрона. [c.166]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология