Изоморфизм валентностей

С созданием основных положений атомно-молекулярного учения в химии все чаще возникало стремление установить взаимосвязь между различными свойствами атомов и молекул. Если создание Дальтоном атомной теории привело к широкому изучению и экспериментальному определению атомных весов, то введение понятия о молекуле привело не только к развитию методов определения молекулярных весов, но и к изучению свойств составляющих молекулу атомов (атомные объемы, изоморфизм, валентность). [c.52]

Мы привели примеры наиболее совершенного изоморфизма — вещества родственны и по химическому составу, и по типу химической связи, и по форме кристаллов, и по структуре, и по валентности элементов, и по размерам замещающих друг друга частиц. [c.249]

Таким образом, общие и специфические свойства определяются схожестью электронного строения атомов ( в свободном или связанном состоянии), проявляемой в близости радиусов, величин электроотрицательности атомов, в изоморфизме соединений, равенстве и однотипности валентных возможностей атомов и т. д. Индивидуальные свойства — это свойства, присущие только данному атому это результат проявления всех особенностей его электронной структуры, его заряда ядра и всех вытекающих особенностей (энергии, геометрии атомных орбиталей). Электронная структура атома в свободном состоянии индивидуальна, неповторима. Атом занимает определенное место в непрерывном ряду элементов и обладает физической индивидуальностью спектром, атомной массой, набором изотопов и т. д. и т. п. [c.48]

В качестве другого примера мы покажем, как таким путем получить реакционный граф Г (см. рис. 14). Используем в качестве а граф Е, показанный на рис. 1, и пусть G будет группой Sj, действующей на класс изоморфизма ii = П .. Тогда ii . содержит граф F (рис. 23), изоморфный Е при перестановке g = (12)(35) е Sj (среди других) или, что эквивалентно, при 1,2-сдвиге. При стабилизаторе точки G = aut Е четырехэлементная группа F отображается в графы, показанные на рис. 24. Таким образом, F лежит на G -орбите размерности 4, поэтому, если Г — соответствующий суборбитальный граф [с орбитой множества ребер Д группы S , содержащей Е, F)], Г имеет внешнюю валентность 4. Теперь перестановка [c.300]

К факторам, определяющим возможность изоморфного замещения, относятся координационное число (КЧ) атомов, тип конфигурации связей (в ковалентных соединениях) и отчасти валентность атомов. Факторами, определяющими совершенство изоморфизма, являются межатомные расстояния и состояние (тип) химической связи. В природных условиях существенную поправку к степени совершенства изоморфизма дополнительно вносит физико-химический фактор — концентрация атомов в ходе [c.49]

Для соединений с преимущественно ковалентным типом связи изоморфизм с образованием твердых растворов может быть сильно затруднен при несовпадении конфигурации жестких направленных валентных связей. Поэтому иногда катионы, способные замещать друг друга в соединениях с преимущественно ионной связью (например, 2п + и Ре + в карбонатах), не способны к изоморфным замещениям или способны к замещению только в одном направлении в соединениях с преимущественно ковалентной связью (например, Fe + замещает 2п + в 2п5, но 2п + не замещает Ре + в Ре5). [c.71]

Тесная связь между элементами наблюдается не только в группах (т. е. с элементами, стоящими выше или ниже в той же группе), но также и с соседними элементами по горизонтальному направлению. Примеры этого явления уже были рассмотрены выше. Так, из кривой атомных объемов сразу видно, что атомный объем магния — элемента, стоящего справа от натрия в том же ряду, настолько же близок к атомному объему натрия, как и объем стоящего над натрием лития. Та же закономерность наблюдается при рассмотрении и других кривых, иллюстрирующих периодичность физических свойств для целого ряда случаев. Однако та же закономерность распространяется и на многие свойства, которые обычно принято рассматривать как химические. Например, она распространяется на электрохимический характер, а также, как было указано выше, и на основной и кислотный характер соединения. Далее, эта закономерность применима к соотношениям растворимости соединений и дайге иногда обнаруживается в находящейся обычно в теснейшей зависимости от валентности способности элементов к взаимному замещению в кристаллических соединениях (изоморфизм). [c.39]

Изоморфные замещения могут быть неограниченными, когда соединения смешиваются в любых отношениях (Аи—Ag), и ограниченными, когда одно вещество растворяется в другом в некотором предельном количестве Ag—2п до 36%). В твердых растворах замещают друг друга как атомы, так и ионы. Ионы могут быть равной валентности — изовалентный изоморфизм (2п+ — [c.20]

Таким образом, факт образования соединениями каких-либо элементов изоморфных смесей в общем случае служит не столько доказательством химической аналогии элементов, образующих эти соединения, сколько доказательством сходства их валентных состояний и внутренней структуры. В самом деле, результаты исследований Э. Митчерлиха и Я. Берцелиуса в области изоморфизма селена и серы, а также соединений алюминия, железа и хрома следует истолковывать не как доказательство химической аналогии, а как доказательство сходства валентных состояний и структур некоторых химических форм этих элементов, относящихся к различным группам периодической системы Менделеева. Однако сам факт образования изоморфных смесей, свидетельствующий о сходстве валентных состояний и структур двух соединений, им вет чрезвычайно важное значение для радиохимии и является основой косвенного метода установления химического состояния элемента в крайне разбавленных растворах. [c.22]

Изоморфизм II рода также требует постоянства суммы валентностей, но их распределение по частицам может быть раз- [c.26]

Такой тройной контроль, естественно, исключает возможность существования некоторых соединений в виде природных минералов. Это явление хорошо иллюстрируется полевыми шпатами — алюмосиликатами калия, натрия и кальция. Уже по величине валентности можно ожидать, что другие щелочные металлы способны замещаться литием, однако благодаря значительной разнице в величинах атомных радиусов такое замещение невозможно. С другой стороны, рубидий и барий могут замещать калий, в то время как магний и железо (II) неспособны замещать кальций. Другими словами, при образовании кристаллических минералов доминирующее значение имеет величина ионов, а их валентность и сочетания энергии играют меньшую роль. Это положение особенно справедливо для силикатов. Кроме того, так как геометрические факторы до такой степени преобладают в минерализации, принцип изоморфизма приобретает большее значение для геохимика, чем для химика, задачей которого является приготовление чистых химических соединений в лаборатории. [c.12]

Указанные выше твердые растворы являются типичными примерами гетеровалентного изоморфизма, когда образуются дефектные структуры с переменным числом атомов в элементарной ячейке. Все они имеют идентичный Си2[Ре(СК)в] каркас, но разную степень заселения центров малых кубов и позиций, занимаемых ионами [Ре(СК)б] . В твердых растворах при этом заселении в центрах малых кубов одновременно статистически размеш аются атомы одновалентных и двухвалентных металлов, в то время как в соединениях происходило заселение центров малых кубов атомами металлов одинаковой валентности. [c.179]

Изоморфизм — это свойство химически и геометрически близких атомов, ионов и их сочетаний замещать друг друга в кристаллической решетке, образуя кристаллы переменного состава. Химически близкими считают атомы с одинаковыми валентностями, типом связи, поляризацией, геометрически близкими — атомы с равными радиусами или объемами (с отклонением пе более 5—7%). Близкие, но не тождественные по составу изоморфные вещества кристаллизуются в одинаковых формах. [c.175]

Созданный Менделеевы.м учебник Основы химии коренным образом отличался от учебников, по которым учились з те годы. В нем обобщены и изложены основные научные теории и философские взгляды ученого, раскрыта сущность его теорий растворов, весов, изоморфизма, газов, подытожены его многолетние исследования по нефти и др. В Основах химии Менделеев показал образец материалистического и диалектического подхода к изучению химических явлений. Излагая свое мировоззрение и подвергая критике идеалистические и метафизические учения, он сделал определенный шаг в разработке таких важнейших категорий философии и естествознания, как материя, движение, вещество, масса, энергия, молекула, элемент, простое вещество, валентность и др. [c.19]

Таким образом, общие и специфические свойства определяются схол<естью электронного строения атомов (в свободном или связанном состоянии), проявляющейся в близости радиусов, величщ электроотрицательности атомов, в изоморфизме соединении, равенстве и однотипности валентных возможностей атомов и т. д. Индивиду- [c.67]

Первое существ, достижение теоретич. К. расчет энергии иоиных кристаллов, выполненный в 1918-19 М. Борном и А. Ланде. В 1926-27 были созданы системы кристаллохим. ионных и атомных радиусов (В. Гольдшмидт, Л. Полинг). На основе концепции ионных радиусов В. Гольдшмидт в 1925-32 объяснил явления морфотропии, изоморфизма и полиморфизма. В 1927-32 Полинг сформулировал осн. принципы строения ионных кристаллов, ввел представления о балансе валентных усилий связей, понятия атомных орбита-лей и гибридизации, развил теорию плотной упаковки атомов в кристаллах. [c.536]

Первые исследователи изоморфизма придавали большое значение валентности замещающих друг друга компонентов в изоморфной смеси. Равенство их валентности считалось обязательным условием. Например, в изоморфных соединениях КН2РО4 и KH2ASO4 как фосфор, так и мышьяк пятивалентны, в соединениях ZnS04 [c.229]

Изоморфные замещения могут быть неограниченными, когда соединения смешиваются в любых отношениях (Аи—Ag), и ограниченными, когда одно вещество растворяется в другом в некотором предельном количестве (Ag—Zn до 36 %). В твердых растворах замещают друг друга как атомы, так и ионы. Ионы могут быть равной валентности — изовалентный изомор- физм (Zn2+— d +—Fe2+ — Мп2+) и разной — гетеровалентный изоморфизм (Na+ —Са +-Y +). [c.28]

Мичерлих в своем классическом исследовании (1821 г.) определил изоморфные кристаллы как кристаллы с одинаковым морфологическим развитием они имеют равное число атомов, соединенных друг с другом одинаковым образом . Это определение, однако, во многом претерпело изменение, главным образом в части определения химической аналогии в химических составах изоморфных кристаллов. Гольдшмидт установил закон, согласно которому в ионных кристаллических структурах, к которым относятся также силикаты, не величины валентностей решают вопрос о возможности изоморфизма, а ионные радиусы и их отношения, а также поляризующее действие ионов на соседние с ними ионы. Фаянс и Херцфельд а также Гримм , рассматривая вопросы о роли и значевии реального ионно- [c.57]

Необходимо отметить, что по представлениям Э. Митчерлиха соединения элементов, являющихся химическими аналогами, не обязательно должны быть изоморфными. Примером могут служить Na l и s l, которые при комнатной температуре кристаллизуются в разных системах и неспособны к образованию истинных смешанных кристаллов. Напротив, изоморфизм каких-либо соединений обязательно указывает на их химическую аналогию (одинаковый тип строения, наличие одинаковых структурных единиц, одинаковые валентные состояния элементов, участвующих в образовании соединений). Отсюда следует, что в ряде случаев изоморфными могут быть и соединения, отвечающие одинаковым валентным состояниям элементов, заметно отличающихся по своим химическим свойствам. В качестве примера можно указать на соединения одновалентного таллия, серебра и щелочных металлов, а также на соединения кальция, стронция, бария и двухвалентного свинца, способные давать истинные смешанные кристаллы. [c.22]

На втором направлении дирижером оказался крупный шведский химик Клеве. С 1873 г. он начал обширные исследования редких земель с целью изучения вопроса о содержании иттрия и эрбия в различных минералах. Вместе с Хоглундом и Жолином ему удалось доказать наличие изоморфизма между соединениями редкоземельных металлов и некоторых трехвалентных элементов. Правда, несмотря на хорошо аргументированные доказательства шведских ученых, вопрос о валентности редких земель довольно продолжительное время служил предметом научной полемики. Так, Винклер приводил веские данные в пользу четырехвалентности редкоземельных металлов, а Косса, Вырубов и Вернехмь поддерживали старинную точку зрения Берцелиуса. Однако работы Мутманна и Браунера по определению температур кипения спиртовых растворов редкоземельных солей, [c.25]

Поскольку размеры ионов актиноидов в одинаковых валентных состояниях близки, то это обстоятельство обусловливает многочисленные случаи изоморфизма соединений элементов седьмого периода. Так, по данным Захариазена [579], изоструктурными являются окислы МеОг (для ряда ТЬ—Ст), тетрахлориды МеСк (для ряда ТЬ—Ыр), трифториды МеРз, тетрафториды Мер4, трииодиды МеЬ и многие другие [c.389]

Таким образом, мы имеем здесь разнообразные случаи гетеро-валентного изоморфизма с заполнением пустого пространства. В работе [772] показано, что могут быть получены и такие промежуточные составы, как, например, К2Сид[Ре(СК)в]2 с той же структурой, которая трактуется как твердый раствор между изоморфными соединениями К2Сп[Ре(СК)в] и Си2[Ре(СК),] в отношении 1 1. [c.177]

Осадительная технология радиоактивных элементов основывается не на растворимостях тех или других соединений этих элементов, а на соосаждении по законам радиохимии, т. е. химии малых концентраций. Поэтому при выделении радиоактивного элемента в осадок главной задачей является подыскание носителя избирательно захватывающего извлекаемый элемент. Для этого как известно, необходимо и достаточно, чтобы носитель был изо морфен с соответствующей солью радиоактивного элемента, при чем изоморфность может быть либо объемной, либо двумерной К сожалению, данные об изоморфизме для большинства соедине ний продуктов деления отсутствуют. Поэтому для суждения о воз можности соосаждения ионов осколков с носителем приходится пока ограничиваться правилами Фаянса—Панета, т. е. принимать, что трудная растворимость соответствующих соединений при близости радиусов ионов и их валентностей может служить критерием осуществимости соосаждения. [c.76]

В первом ряде строение кристаллов настолько сходное, что угол призмы для трех сульфатов равен 100 34, 101 4 и 101°7. Из приведенных примеров видно, что изоморфизм связан не столько со сходством химических свойств элементов, сколько со сходством строения молекул. Например Mg++ и №++ принадлежат к разным группам периодической системы, но оба нона имеют одинаковую валентность и почти одинаковый размер, чем объясняется их способность заменять друг друга в изоморфных рядах. С другой стороны, химически родственные КС1 и Ll l или KF и КВг не изоморфны. Это объясняется значительными различиями в размерах L1+ и К+ или F и Вг . [c.154]

Смотреть страницы где упоминается термин Изоморфизм валентностей: [c.61] [c.89] [c.141] [c.165] [c.151] [c.159] [c.277] [c.301] [c.229] [c.9] [c.382] [c.302] [c.26] [c.83] [c.83] [c.223] [c.165] [c.205] [c.72] [c.348] [c.287] [c.63] [c.563] [c.151]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология