Косселя теория валентности

В большинстве учебников, вплоть до современных, валентность определяется как способность атома образовывать различное число химических связей с другими атомами. Современные представления о природе химической связи основаны на электронной (спиновой) теории валентности (наибольший вклад в развитие этой теории внесли Г.Льюис и В.Коссель), в соответствии с которой атомы, образуя связи, стремятся к достижению наиболее устойчивой (т.е. имеющей наименьшую энергию) электронной конфигурации. При этом электроны, принимающие участие в образовании химических связей, называются валентными. [c.43]

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]

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]

Теория кристаллического поля, наоборот, основывается на чисто электростатической модели. Однако в отличие от первоначальной теории Косселя и Магнуса здесь рассматриваются изменения в электронных оболочках иона-комплексообразователя, происходящие под действием лигандов. Эта теория оказалась чрезвычайно плодотворной. В настоящее время она имеет значительно большее применение, чем метод валентных связей. [c.218]

Теория Косселя явилась шагом вперед по сравнению с предыдущими теориями, так как валентность перестала рассматриваться как жгут , связывающий воедино атомы различных элементов. Если согласно представлениям химиков XIX в. между одинарной и двойной связями существует принципиальная разница, то в теории Косселя это различие свелось к изменению напряженности поля между ионами. Так, в соединениях типа СаО интенсивность поля оказывается приблизительно в два раза большей, чем в солях МХ-. Но и в том и в другом случае силовые линии электростатического поля располагаются не только в пространстве между ионами, но и во всем объеме, окружающем молекулу (рис. 26). [c.233]

Изучение неорганических металлсодержащих соединений свыше ста лет было в значительной степени описательным, что в то время было характерно для всей химии вообще. Настоящий теоретический прогресс в понимании структуры и поведения неорганических соединений был невозможен вплоть до от крытия электрона в 1897 г. Это открытие дало толчок развитию электронной теории валентности, и с этого времени теоретическая неорганическая химия стала быстро развиваться. Этому способствовали главным образом работы пионеров в области химии координационных соединений — Льюиса, Косселя, Лэнгмюра, Сиджвика, Фаянса, Полинга, а также многих других ученых, распространявших и пропагандировавших их идеи. [c.230]

Льюис и Лангмюр принимают, что инертные газы (за исключением гелия, обладающего только двумя электронами) содержат на внешних оболочках по 8 электронов. Это предположение совпадает с представлениями о строении атомов, вытекающими из теории Бора. Коссель также придерживался этого положения, не придавая ему, однако, в своей теории основного значения, как это делает Льюис. В теории Льюиса положение о восьмиэлектронных оболочках является существенным. Проявление валентности он сводит к стремлению образовать как можно больше восьмиэлектронных групп (октетов по Лангмюру). Поэтому Лангмюр назвал эту теорию октетной теорией валентности. [c.154]

С развитием электронной теории валентности этот вопрос стал постепенно проясняться. В 1920 г. В. Коссель предложил элект- [c.275]

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]

По теории Косселя положительная валентность проявляется атомом при потере им валентных электронов, что характерно для металлических элементов. Например, атом натрия может при химических реакциях отдавать свой единственный электрон, превращаясь в положительный однозарядный ион [c.86]

А. М. Беркенгейм. Наиболее широкое распространение получила электростатическая теория валентности, выдвинутая в 1916 г. Косселем и развитая в дальнейшем Льюисом и Лангмюром. [c.21]

Попытки вновь поставить вопрос о природе химического взаимодействия и решить его ка основе электронных представлений возникли лишь в текуш,ем столетии. Сюда особенно относятся те два направления теории валентности, основные положения которых были сформулированы в 1916 г. Косселем и Льюисом. [c.91]

Доминирующая концепция ранних теорий валентности, развитых Льюисом и другими, заключается в том, что при образовании химической связи атомы обмениваются электронами или перераспределяют их с образованием электронных конфигураций, обладающих наибольшей стабильностью или инертностью по отношению к дальнейшим химическим превращениям. Поскольку внешние оболочки атомов всех благородных газов содержат по восемь электронов, наиболее важным критерием стабильности стало правило октетов, предложенное независимо Косселем и Льюисом в 1916 г. Впоследствии Льюис ввел свою концепцию двухэлектронной связи и перенес акцент с правила октетов на правило двух электронов. [c.125]

Электронная теория валентности Косселя. В 1916 г. на основе уже опубликованной (в 1911 г.) планетарной теории атома немецкому физику Косселю удалось разрешить задачу, поставленную Морозовым объяснить, почему каждый данный элемент проявляет именно такие, а Н0 другие численные значения положительной и отрицательной валентности. Попутно объяснилось и правило Морозова. [c.61]

Теория Льюиса. В 1916 г. Г. Н. Льюис [14] и Коссель [15]. независимо друг от друга, создали довольно близкие электронные теории валентности. Вскоре теория Льюиса получила дальнейшее развитие в руках Лангмюра [16]. Обе теории унаследовали от теории Томсона идею полного переноса электронов при образовании химических связей. (Теперь такого рода связи получили название электровалентных.) Однако только в теории Льюиса была впервые выражена идея обобщенных электронов, характеризующих ковалентные связи. Другое важное различие между этил и двумя теориями заключалось в том, что, по мнению Косселя, элементы первых двух периодов Менделеевской таблицы могут терять все свои валентные электроны, тогда как Льюис утверждал, что к этому способны только металлы. Следствием этих различий явилось то, что теория Косселя в настоящее время имеет только исторический интерес, тогда как теория Льюиса получила всеобщее признание и была значительно развита последующими исследователями. [c.36]

С нач. 20 в. осн. внимание в Н. х. уделяется составу и строению хим. соединений. А. Ле Шателье, Н. С. Курнаков, Г. Тамман, У. Робертс-Остен изучают сплавы металлов и металлиды. Н. С. Курнаков создает основы термич. анализа, А. Вернер, И. Тиле, Л. А. Чугаев и др. разрабатывают основы координац. химии. В- Коссель, Г. Льюис и др. создают электронную теорию валентности. Вводятся понятия об ионных и ковалентных связях, электроотрицательности, измеряются д и1пы связей и валентные углы для мн. простых молекул, нх энергии диссоциации, определяется и уточняется кристлл п1ч. структура в-в. Синтезируются новые классы соединений, напр, фториды благородных газов (Н. Бартлетт, 1962), кластеры, соединения внедрения графита. [c.373]

С точки зрения теории Косселя, отрицательную валентность галогенов, равную ЗДинице, и положительную валентность семь можно объяснить, исходя из их положения в таблице по отношению к инертным газам, или соответственно тем, что в их атомах имеется семь электронов с равным главным квантовым числом. Коссель предположил, что внешние оболочки атомов галогенов стремятся заполниться до оболочек инертных газов. Между тем, были определены величины сродства к электрону галогенов (хотя еще пё очень точно) (Мауег, 1932). Положительные значения этих величин (см. табл. 113) свидетельствуют, что присоединение электрона к атому, т. е. Переход атома в отрицательный ион, в случае галогенов идет с выделением энергии. Таким образом [c.827]

Базир тощийся на квантовой механике подход к рассмотрению X. с, позволил объяснить многие теоретич. положения классич. и электронных моделей X. с. и понять эксперим. данные, не укладывающиеся в эти модели. Так, для атомов s-и р-элементов установление возможности образования не более четырех валентных связывающих мол. орбиталей привело к пониманию октетной теории Льюиса - Косселя. Структурная теотия Гиллеспи получила объяснение в рамках метода мол. орбиталей. Образование комплексных соед., у к-рых центральный атом образует большее число связей, чем то допустимо формальными правилами классич. теории валентности, стало понятным с развитием кристаллического поля теории и поля лигандов теории. Количеств, результаты, позволяющие характеризовать отдельные X. с., получают с помощью квантовохим. расчетов (см. Незмпирические методы, Полуэмпирические методы) и экспериментально, напр, при изучении распределения электронной плотности в мол. кристаллах рентгенографич. методами. [c.236]

Теория валентности, разработанная с разных точек зрения Косселем и Льюисом в 1916 г., использовала химическую инертность элементов нулевой группы для постулирования устойчивости электронных оболочек их атомов. Элементы, стоящие в периодической системе Д. И. Менделеева до или после инертных газов, вступая в реакции, должны отдавать или присоединять столько электронов, чтобы приобрести устойчивую конфигурацию электронов атома инертного газа. [c.54]

Применение теории Косселя. Теория Косселя не только сводит силы химических связей к очень простому принципу, но и позволяет применить этот принцип для объяснения координационных соединений, которые раньше было трудно трактовать в соответствии с представлениями теории валентности. Более подробно об этом см. гл. И. Далее, теория Косселя значительно превосходит старую неорганическую теорию валентности, потому что без особых вспомогательных данных — по крайней мере в более простых случаях — позволяет получить не только состав, но и важнейшие свойства химических соединений. Например, как будет показано в дальнейшем, с позиций теории Косселя можно сразу сказать относительно важнейших гидро- [c.137]

Последовательное проведение принципов поляризационной теории неизбежно ведет к отрицанию теории Косселя и признанию теории Льюиса. Например, пусть к легко деформирующемуся иону А приближаются четыре диполя (рис. 32). Приближение дипольных молекул X к иону А способствует, как это показано на рисунке, искривлению круговых орбит электронов и образованию устойчивого октета электронов. Такое удаление электронов от атома должно привести к стабилизации высших валентных состояний центрального атома. На самом же деле это последнее правило оправдывается далеко не всегда и известно немало случаев, когда наблюдается увеличение устойчивости низших состояний окисления. [c.243]

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]

Основные свойства элементов главной подгруппы пятой группы удовлетворительно объясняются на основе теории валентности. Наивысшая положительная валентность (пятивалентность) элементов с порядковыми номерами 7, 15, 33, 51 и 83 следует, по теории Косселя, из того, что каждый из них содержит на пять электронов больше по сравнению с особенно устойчивыми конфигурациями с 2, 10, 28, 46 и 78 электронами (см. рис. 28 на стр. 136). Трехвалентность элементов главной подгруппы пятой группы по отношению к электроположительным элементам, например к водороду, также объясняется стремлением их приобрести особенно устойчивые электронные конфигурации, а именно такие, которые имеются у инертных газов, стоящих в периодической системе после элементов главной подгруппы пятой группы. [c.566]

Электронная теория валентности (Дж. Льюис, В. Коссель, 1916). При образовании химической связи атомы стремятся приобрести электронную конфигурацию благородного газа за счет [c.29]

Хотя ощущаем цвет, сладость или горечь, на самом деле это только атомы и пустота . Эти слова приписывают греческому философу Демокриту (около 420 г. до н. а.) он может считаться отцом химической теории. В 1812 г. Берцелиус предположил, что все химические сочетания вызываются электростатическим притяжением. Как мы увидим, в нашей работе по прошествии 165 лет предполагается в точности то же, хотя смысл этой идеи отличается от смысла, заложенного в нее Берцелиусомт В начале ХХ века Коссель и Льюис сделали значительный вклад в понимание ионных и ковалентных связей соответственно. Их концепции наряду с идеями Вант-Гоффа и Ле Беля относительно форм органических молекул дали толчок к систематическому изучению структуры и реакционной способности в органической химии. В 1927 г. Гайтлер и Лондон первыми воспользовались квантовой механикой для описания ковалентной связи через валентные связи. После этого любимым инструментом химиков-органиков, позволяющим делать рациональные объяснения и предсказания, стала теория резонанса [1], основанная на теории валентных схем [2]. Этот подход все еще остается основой обучения на старших курсах популярность его обусловлена не только возможностями как теоретического метода, но также и концептуальной доступностью для студентов и специали-стов-органиков, не имеющих достаточного опыта в обращении с формальной квантовой механикой. Со второй половины нашего столетия внимание химиков-органиков стала привлекать теория молекулярных орбиталей (МО), но никогда она не была столь популярной, как после опубликования правил Вудворда — Хофмана в 1965 г. [3, 4]. Понятны причины, почему до этого момента теория МО не могла вытеснить теорию резонанса . Многие проблемы, которые были в центре внимания вплоть до 1965 г., такие, как скорость и ориентация замещения в ароматическом ряду, влияние заместителей на скорость сольволитических процессов и т. д., находили качественное объяснение в рамках теории резонанса . В результате успех теории МО в объяснении той же самой совокупности фактов был впечатляющим, но не неотразимым. [c.7]

Приведенные в таблице структуры обладают высокой симметрией типа правильного треугольника и правильного тетраэдра, но встречается и более низкая V-образная симметрия и симметрия типа треугольной пирамиды. Одмако в последнем случае А имеет неподеленные электронные пары, и если их рассматривать вместе с поделенными парами, обобществленными атомами В и С, то симметрия окружения возрастает. Во всех приведенных в таблице структурах, имеющих симметрию ниже тетраэдрической, вклад d-электронов отсутствует, и их образование можно объяснить с помощью классических теорий валентности Косселя и Льюиса — Ленгмюра. Эти теории основаны иа предположении, что электроны легко обра-зуют конфигурацию благородного газа ns np , восемь электронов дают четыре пары и легче всего ориентируются в направлениях с минимальным взаимным отталкиванием — в направлениях [c.151]

Применение теории Косселя. Теория Косселя не только сводит силы химических связей к очень простому принципу, но и позволяет применить этот принцип длй объяснения координационных соединений, которые раньше было трудно трактовать в соответствии с представлениями теории валентности. Более подробно об этом см. тл. 11. Далее, тёория Косселя значительно превосходит старую неорганическую теорию валентности, потому что без особых вспомогательных данных —по крайней мере в более простых случаях — позволяет получить не только состав, но и важнейшие свойства химических соединений. Например, как будет показано в дальнейшем, с позиций теории Косселя можно сразу сказать относительно важнейших гидроокисей, ведут ли они себя как кислоты или как основания. Впрочем, еще много раз представится случай применить теорию Косселя к конкретным проблемам. Следует здесь только показать на отдельных, ранее уже упомянутых примерах, как теория Косселя вскрывает естественные связи и насколько она превосходит старые теорйи валентности. [c.153]

Теория валентности Льюиса. Опубликованная Джольбертом Льюисом в январе 1916 г. теория валентности имеет с теорией Косселя, опубликованной в конце декабря 1915 г., общий принцип, а именно причиной образования химических соединений является особая стабильность электронных конфигураций, существующих в инертных газах. Однако Льюис в противоположность Косселю выдвигает в своих рассуждениях на первый план гомеополярные соединения. В соответствии с этим он принимает, что отличающиеся особой стабильностью электронные конфигурации возникают не только благодаря полному переходу электронов от одного атома к другому, но очень часто также благодаря тому, что атомы, участвующие в образовании химического соединения, 1шею/ г общие электроны. [c.154]

Некоторые из этих попыток были встречены общим одобрением и являются теперь составной частью теории. Сюда относятся стереохнмические идеи, развитые Вант-Гоффом и Ле-Белем, концепция координации, созданная Вернером, и электронная теория валентности Косселя и Льюиса. В настоящее время к ним, повидимому, следует добавить теорию резонанса, изложение которой и является предметом настоящей книги. [c.11]

С 1913 Н. Бор начал развивать современную электронноквантовую теорию атома, с помощью к-рой вскоре была вскрыта сущность периодич. закона. В середине 10-х гг. 20 в. В. Коссель и Г. Льюис дали первые качественные [ре 1-ставления об электронной природе валентности квантовая теория валентности начала развиваться в середине 20-х гг. на основе кватгтовой механики в результате работ В. Гейт-лсра и Ф. Лондона и др. В это же время Лондон дал квантово-механич. теорию межмолекулярных сил сцепления. В конце 10-х — начале 20-х гг. трудами в основном И. Ленг- [c.318]

Разработка теории атомного ядра Резерфорда и работа Бора по строению атома водорода проложили путь для более полной электронной теории валентности . Основы этой современной теории были заложены в двух независимых публикациях В. Кос-селя и Дж. И. Льюиса в 1916 г. Коссель, который в основном исследовал полярные (способные к ионизации) молекулы, указал, что в периодической системе элемент благородного газа всегда находится между галогеном и щелочным металлом, поэтому атомы галогена и щелочного металла, образуя соответственно отрицательный и положительный ион приобретают строение благородного газк. Предполагалось, что атомы благородных газов обладают особенно стабильной конфигурацией из восьми электронов во внещней оболочке (из двух электронов для атома гелия). [c.11]

В то время еще не было возможности понять самый механизм химических процессов и образования молекул из атомов. Толька с развитием учения о строении атома оказалось возможным прийти к более точным представлениям о процессах соединения атомов в молекулы и о структуре самих молекул. Отметим, что-представления об электронной природе валентности были еще в 1908 г. четко сформулированы В. Я. Курбатовым. Эти представления развивались Л. В. Писаржевским (1914), применившим их к окислительно-восстановительным процессам, и А. М. Беркен-геймом (1915), излагавшим на их основе курс органической химии, Косселем и Льюисом (1916), давшими основы электронной теории валентности, и другими. [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология