Химическая связь в курсе неорганической химии (ионная связь). Часть 3. Гончаров Е.Г - 4 стр.

UptoLike

4
Äîêàçàòåëüñòâîì ýòîãî ìîæåò òàêæå ñëóæèòü ðàñ÷åò âçàèìîäåéñòâèÿ
àòîìîâ ñ ýíåðãåòè÷åñêèõ ïîçèöèé. Ðàññìîòðèì õèìè÷åñêóþ ñâÿçü â èîí-
íûõ ìîëåêóëàõ, ñóùåñòâóþùèõ ïðè âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ â ïàðîâîé ôàçå.
Åñëè áû ñâÿçü ìåæäó èîíàìè â òàêèõ ìîëåêóëàõ îñóùåñòâëÿëàñü òîëüêî
ýëåêòðîñòàòè÷åñêèì ïðèòÿæåíèåì èîíîâ, òî â ýòèõ ñëó÷àÿõ íåèçáåæíî
ïðîòåêàë áû ïðîöåññ òåðìè÷åñêîé äèññîöèàöèè ìîëåêóë íà ñîñòàâëÿþ-
ùèå èîíû, òàê êàê îäíî ýëåêòðîñòàòè÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå ÿâëÿåòñÿ íå-
äîñòàòî÷íî ïðî÷íûì. Êðîìå òîãî, ðàñ÷åò ïîêàçûâàåò, ÷òî îáðàçîâàíèå
èäåàëüíîé èîííîé ñâÿçè ýíåðãåòè÷åñêè áûëî áû âûãîäíî òîëüêî òîãäà
(ïðîöåññ ïîëíîãî ïåðåõîäà ýëåêòðîíîâ ïðîèñõîäèë áû ñàìîïðîèçâîëüíî),
êîãäà ýíåðãèÿ èîíèçàöèè àòîìà, îòäàþùåãî ýëåêòðîí, ìåíüøå ýíåðãèè
ñðîäñòâà ê ýëåêòðîíó àòîìà, ïðèíèìàþùåãî ýëåêòðîí. Â äåéñòâèòåëüíîñ-
òè ñîîòíîøåíèå ýòèõ ýíåðãåòè÷åñêèõ âåëè÷èí íå ñîîòâåòñòâóåò ñàìîïðî-
èçâîëüíîìó ïðîöåññó ïîëíîãî ïåðåõîäà ýëåêòðîíà. Òàê, ýíåðãèÿ èîíèçàöèè
àòîìà öåçèÿ (3,86 ýÂ) áîëüøå ýíåðãèè ñðîäñòâà ê ýëåêòðîíó àòîìà õëîðà
(3,83 ýÂ). Èç ýòîãî ñëåäóåò, ÷òî âàëåíòíûé ýëåêòðîí àòîìà öåçèÿ íå ìîæåò
öåëèêîì ïåðåéòè ê àòîìó õëîðà è ñóùåñòâóåò îïðåäåëåííàÿ âåðîÿòíîñòü
íàõîæäåíèÿ åãî â ïðîñòðàíñòâå ìåæäó âçàèìîäåéñòâóþùèìè àòîìàìè, òî
åñòü èîííàÿ ñâÿçü â òàêîé ìîëåêóëå íå ÿâëÿåòñÿ 100% - íîé.
Ïðèìåíåíèå ìîäåëè èîííîé ñâÿçè Êîññåëÿ ê êðèñòàëëè÷åñêèì îáúåê-
òàì ñ ó÷åòîì òîëüêî ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ òàêæå âî ìíîãîì
íå âûäåðæèâàåò êðèòèêè. Ýòî ìîæíî îáúÿñíèòü íà îñíîâå ðàñ÷åòà ýíåðãèè
êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè (ñì. íèæå), òî åñòü ðàáîòû, êîòîðóþ íåîáõîäè-
ìî çàòðàòèòü íà åå ðàçðóøåíèå ñ îáðàçîâàíèåì ãàçîîáðàçíûõ èîíîâ. Îñ-
íîâíîé èäååé ïîäîáíîãî ðàñ÷åòà ÿâëÿåòñÿ ïðåäñòàâëåíèå î ñèëàõ
ïðèòÿæåíèÿ ðàçíîèìåííûõ èîíîâ è ñèëàõ îòòàëêèâàíèÿ îäíîèìåííûõ.
Ñèëû ïðèòÿæåíèÿ èìåþò êóëîíîâñêóþ (ýëåêòðîñòàòè÷åñêóþ) ïðèðîäó, à
ðàñ÷åò ñèë îòòàëêèâàíèÿ íå ñîãëàñóåòñÿ ñ îäíèì ýëåêòðîñòàòè÷åñêèì âçàè-
ìîäåéñòâèåì, êîòîðîå ïðèõîäèòñÿ óòî÷íÿòü íà îñíîâå êâàíòîâûõ ïðåäñòàâ-
ëåíèé. Ýòî òàêæå ÿâëÿåòñÿ äîêàçàòåëüñòâîì ñóùåñòâîâàíèÿ äàæå â ñàìûõ
èîííûõ êðèñòàëëàõ êîâàëåíòíîé ñîñòàâëÿþùåé õèìè÷åñêîé ñâÿçè.
Åùå áîëåå óáåäèòåëüíûì äîêàçàòåëüñòâîì îòñóòñòâèÿ 100%-íîé èîí-
íîé ñâÿçè â êðèñòàëëàõ ñëóæèò ýêñïåðèìåíòàëüíîå îïðåäåëåíèå çàðÿäîâ
àòîìîâ, âõîäÿùèõ â ñîñòàâ ñîåäèíåíèé (èõ íàçûâàþò ýôôåêòèâíûìè çà-
ðÿäàìè). Òàê, åñëè ïðèäåðæèâàòüñÿ êëàññè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ ñòåïåíè
îêèñëåíèÿ (îêèñëèòåëüíîãî ÷èñëà) êàê çàðÿäà àòîìà, îáðàçóþùåãîñÿ ïîñëå
ïîëíîãî ïåðåõîäà âàëåíòíûõ ýëåêòðîíîâ ê áîëåå ýëåêòðîîòðèöàòåëüíî-
   ���������������� ������ ������ ������ �������� ������� ��������������
�������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
������������������� ������������ ������� ��� �� ����� �������� ���������
��������� ��� �������� ������������ ������������ �������� ��� ����������
���������������������������������������������������������������������
����������� ��������� ������ ������ ������� ������������ ���� �����������
���������� ������� ������ �������������� ����� ��� �������� ������� �����
��������������������������������������������������������������������
������ �������� ���������� ������� ���������� ���������� ������� �������
��������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������
   ���������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
������� ������ ���������� �������� ��������� �������������� �� �����
����������� ������������� ������ �� ������ ������������� ������������
����� ����������� ������ ������������ ��������������������� ��������� �
�����������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������
   ���������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������

�