История и методология химии. История становления и эволюции представлений о валентности и химической связи. Миттова И.Я - 16 стр.

UptoLike

Рубрика: 

16
комплексных соединений. В 1925 г. именно он выдвинул понятие хелатов и
хелатных колец для характеристики молекул соединений, содержащих
внутренние водородные связи. Однако главной заслугой Н. В . Сиджвика
является то, что он в 1923 г. впервые объяснил координационную связь в
комплексных соединениях с точки зрения электронной теории валентности. В
своих книгах Электронная теория валентности” (1927) и Ковалентная связь в
химии” (1933) Н. В . Сиджвик не только подробно изложил модель образования
ковалентных связей в комплексных соединениях, но и сделал попытку
объяснить их пространственное строение .
1.4. Первые электронные теории валентности
После открытия первой субатомной частицы - электрона, многие ученые
почувствовали, что именно эта частица будет главным действующим лицом в
учении о валентности и химической связи. К электрохимическим
соображениям , которые благодаря Г. Дэви и Й.Я. Берцелиуса нашли
применение уже в начале XIX века для объяснения природы химических
соединений (см . Глава 1, п. 1.1), в конце столетия вновь обратились немецкие
химики Р . Абегг
12
и Г. Бодлендер.
В основу теории валентности, разработанной этими учеными в 1899 г.
(через два года после открытия электрона), были положены понятия
электросродства и электровалентности . Согласно теории Р. Абегга и Г.
Бодлендера, проявление сродства обязано действию противоположных
электровалентностей.
Под электросродством авторы этой теории понимали сродство атома к
единице электрического заряда - электрону, тогда как электровалентностью
они предложили считать валентность, измеряемую зарядом иона. Таким
образом в рамках этой теории, каждый элемент обладает двумя максимальными
значениями валентности, одной положительной и одной отрицательной.
Соотношение между ними регулирует так называемое правило Абегга : сумма
положительной и отрицательной валентности всегда равна восьми.
Необходимо подчеркнуть, что к аналогичному выводу несколько ранее пришел
великий русский химик Д .И. Менделеев.
В результате высказанных предположений возникло представление о
полярном характере электровалентности. По мнению Р. Абегга и Г. Бодлендера
каждый элемент обязан проявлять одну нормальную валентность и одну
контрвалентность, причем первая из них должна производить более сильное
действие . В таблице 1 приведены значения нормальной валентности и
контрвалентности для элементов семи групп Периодической системы Д.И.
Менделеева.
Таблица 1.
Значения нормальной валентности и контрвалентности для элементов I - VII групп
Периодической таблицы Д .И. Менделеева.
                                                                                              16

ко мпле ксных со е дине ний. В 1925 г. име нно о н в ыдв инул по нят ие хелато в и
хелатны х ко ле ц для характе рист ики мо ле кул со е дине ний, со де рж ащ их
в нут ре нние в о до ро дные св язи. О днако глав но й заслуго й Н. В . С идж в ика
яв ляе т ся т о , чт о о н в 1923 г. в пе рв ые о бъ яснил ко о рдинацио нную св язь в
ко мпле ксных со е дине ниях с т о чки зре ния эле ктро нно й т е о рии в але нт но ст и. В
св о их книгах “Э ле ктро ннаят е о рияв але нт но ст и” (1927) и “К о в але нт наясв язь в
химии” (1933) Н. В . С идж в икне т о лько по дро бно изло ж ил мо де ль о бразо в ания
ко в але нт ных св язе й в ко мпле ксных со е дине ниях, но и сде лал по пыт ку
о бъ яснит ь их про ст ранст в е нно е ст ро е ние .

         1.4. П ер вы е электр онны е теор ии валентности

       По сле о т крыт ия пе рв о й субат о мно й част ицы - эле ктро на, мно гие уче ные
по чув ст в о в али, чт о име нно эт а част ица буде т глав ным де йст в ую щ им лицо м в
уче нии о в але нт но ст и и химиче ско й св язи. К эле ктро химиче ским
со о браж е ниям, ко т о рые благо даря Г. Д эв и и Й .Я. Б е рце лиуса наш ли
приме не ние уж е в начале XIX в е ка для о бъ ясне ния приро ды химиче ских
со е дине ний (см. Глав а 1, п. 1.1), в ко нце ст о ле т ия в но в ь о брат ились не ме цкие
химики Р. Абегг12 и Г. Б о дле нде р.
       В о сно в у т е о рии в але нт но ст и, разрабо т анно й эт ими уче ными в 1899 г.
(че ре з дв а го да по сле о т крыт ия эле ктро на), были по ло ж е ны по нят ия
э ле ктро сро дства и э ле ктро вале нтно сти . С о гласно т е о рии Р. Абегга и Г.
Б о дле нде ра, про яв ле ние сро дст в а о бязано де йст в ию про т ив о по ло ж ных
эле ктро в але нт но ст е й.
       По д э ле ктро сро дство м ав т о ры эт о й т е о рии по нимали сро дст в о ат о ма к
е динице эле ктриче ско го заряда - эле ктро ну, т о гда какэ ле ктро вале нтно стью
о ни пре дло ж или счит ат ь в але нт но ст ь, изме ряе мую зарядо м ио на. Т аким
о бразо м в рамкахэт о й т е о рии, каж дый эле ме нт о бладае т дв умямаксимальными
значе ниями в але нт но ст и, о дно й по ло ж ит е льно й и о дно й о т рицат е льно й.
С о о т но ш е ние ме ж ду ними ре гулируе т т акназыв ае мо е прави ло Аб е гга: сум м а
по ло ж и те льно й и о три цате льно й вале нтно сти все гда равна во сьм и .
Не о бхо димо по дче ркнут ь, чт о канало гично му в ыв о ду не ско лько ране е приш е л
в е ликий русский химикД .И. М е нде ле е в .
       В ре зульт ат е в ысказанных пре дпо ло ж е ний в о зникло пре дст ав ле ние о
по лярно м характе ре эле ктро в але нт но ст и. По мне нию Р. Абегга и Г. Б о дле нде ра
каж дый эле ме нт о бязан про яв лят ь о дну но рм альную в але нт но ст ь и о дну
ко нтрвале нтно сть, приче м пе рв ая из них до лж на про изв о дит ь бо ле е сильно е
де йст в ие . В т аблице 1 прив е де ны значе ния но рмально й в але нт но ст и и
ко нт рв але нт но ст и для эле ме нт о в се ми групп Пе рио диче ско й сист е мы Д .И.
М е нде ле е в а.
                                                                                      Т аблица 1.

Значе ния но рмально й в але нт но ст и и ко нт рв але нт но ст и для эле ме нт о в I - VII групп
Пе рио диче ско й т аблицы Д .И. М е нде ле е в а.