История и методология химии. История становления и эволюции представлений о валентности и химической связи. Миттова И.Я - 52 стр.

UptoLike

Рубрика: 

52
который можно было с успехом использовать для описания любых
твердотельных объектов.
Весь комплекс экспериментальных физико - химических и теоретических
исследований химической связи в твердых телах позволяет придти к выводу,
что межатомная связь в неорганических твердых телах неоднозначна. В целом
химическая связь между атомами различных элементов носит ковалентно -
ионно -металлический или полярно -металлический характер. Тогда состояние
электронов, участвующих в образовании межатомной связи, может быть
описано результирующей волновой функцией:
метионков
ψ
+
ψ
+
ψ
=
Ψ
321
ccc , (23)
где коэффициенты c
1
, c
2
и c
3
определяют долю ковалентной, ионной и
металлической составляющих и в сумме равны единице .
Представленный в данной работе краткий анализ исторической эволюции
понятий о валентности и химической связи ставил своей целью , прежде всего ,
убедить читателя в том, что процесс становления этих фундаментальных
положений современной химии является сложным и весьма неоднозначным.
Валентность по -прежнему остается одним из центральных понятий теории
химического строения. Авторы стремились показать, что понимание
валентности формировалось вместе с углублением представлений о природе
химической связи, параллельно с развитием синтетической химии и методов
исследования строения и свойств веществ. Накопленный учеными на
сегодняшний день экспериментальный материал столь обширен и
разнообразен, а картина химической связи в разных соединениях столь пестра,
что задача нахождения последовательного , единого и всеобъемлющего
определения валентности на данном этапе развития химической науки
представляется крайне сложной. Указанные трудности побуждают некоторых
химиков вообще отказаться от поисков универсального понятия валентности и
заменить его набором более узких, но зато более конкретных и более точных
понятий (ковалентность, гетеровалентность, координационное число и т .д.).
При этом область применимости каждого из этих понятий будет ограничена
соединениями с каким-либо определенным преобладающим типом химической
связи (ковалентным, ионным, металлическим и т . д.). Однако большинство
специалистов склоняются к убеждению , что валентность следует считать
количественной мерой способности атома к образованию химических связей с
другими атомами в молекуле или кристалле . Поэтому валентность до
настоящего времени и в специальной, и в учебной литературе продолжает
широко использоваться и как определение способности атома к образованию
связей в самом общем смысле слова, и как количественная мера этой
способности, и как синоним предлагаемых более узких понятий.
                                                                                              52

ко т о рый мо ж но было с успе хо м              испо льзо в ат ь для о писания лю бых
т в е рдо т е льных о бъ е кто в .
       В е сь ко мпле кс экспе риме нт альных физико -химиче ских и т е о ре т иче ских
иссле до в аний химиче ско й св язи в т в е рдых т е лах по зв о ляе т придт и кв ыв о ду,
чт о ме ж ат о мная св язь в не о рганиче ских т в е рдых т е лах не о дно значна. В це ло м
химиче ская св язь ме ж ду ат о мами различных эле ме нт о в но сит ко вале нтно -
и о нно -м е талли ч е ски й или по лярно -м е талли ч е ски й характе р. Т о гда со ст о яние
эле ктро но в , участ в ую щ их в о бразо в ании ме ж ат о мно й св язи, мо ж е т быт ь
о писано ре зульт ирую щ е й в о лно в о й функцие й:
     Ψ = c1ψ ко в + c 2 ψ ио н + c3 ψ ме т   ,                                         (23)
   где ко эффицие нт ы c1, c2 и c3 о пре де ляю т до лю ко в але нт но й, ио нно й и
         ме т алличе ско й со ст ав ляю щ их и в сумме рав ны е динице .
      Пре дст ав ле нный в данно й рабо т е крат кий анализ ист о риче ско й эв о лю ции
по нят ий о в але нт но ст и и химиче ско й св язи ст ав ил св о е й це лью , пре ж де в се го ,
убедит ь чит ат е ля в т о м, чт о про це сс ст ано в ле ния эт их фундаме нт альных
по ло ж е ний со в ре ме нно й химии яв ляе т ся сло ж ным и в е сьма не о дно значным.
В але нт но ст ь по -пре ж не му о ст ае т ся о дним из це нт ральных по нят ий т е о рии
химиче ско го ст ро е ния. Ав т о ры ст ре мились по казат ь, чт о по нимание
в але нт но ст и фо рмиро в ало сь в ме ст е с углубле ние м пре дст ав ле ний о приро де
химиче ско й св язи, паралле льно с разв ит ие м синт е т иче ско й химии и ме т о до в
иссле до в ания ст ро е ния и св о йст в в е щ е ст в . Нако пле нный уче ными на
се го дняш ний де нь экспе риме нт альный мат е риал ст о ль о бш ире н и
разно о бразе н, а карт ина химиче ско й св язи в разных со е дине ниях ст о ль пе ст ра,
чт о задач а нахо ж де ния по сле до вате льно го , е ди но го и все о б ъ е м лющ е го
о пре де ле ни я вале нтно сти на данно м эт апе разв ит ия химиче ско й науки
пре дст ав ляе т ся крайне сло ж но й. У казанные т рудно ст и по буж даю т не ко т о рых
химико в в о о бщ е о т казат ься о т по иско в унив е рсально го по нят ия в але нт но ст и и
заме нит ь е го набо ро м бо ле е узких, но зат о бо ле е ко нкре т ных и бо ле е т о чных
по нят ий (ко вале нтно сть, ге те ро вале нтно сть, ко о рди наци о нно е ч и сло и т .д.).
При эт о м о бласт ь приме нимо ст и каж до го из эт их по нят ий буде т о граниче на
со е дине ниями с каким-либо о пре де ле нным пре о бладаю щ им т ипо м химиче ско й
св язи (ко в але нт ным, ио нным, ме т алличе ским и т . д.). О днако бо льш инст в о
спе циалист о в скло няю т ся к убеж де нию , чт о в але нт но ст ь сле дуе т счит ат ь
ко личе ст в е нно й ме ро й спо со бно ст и ат о ма ко бразо в анию химиче ских св язе й с
другими ат о мами в мо ле куле или крист алле . По эт о му в але нт но ст ь до
наст о ящ е го в ре ме ни и в спе циально й, и в уче бно й лит е рат уре про до лж ае т
ш иро ко испо льзо в ат ься и како пре де ле ние спо со бно ст и ат о ма ко бразо в анию
св язе й в само м о бщ е м смысле сло в а, и как ко личе ст в е нная ме ра эт о й
спо со бно ст и, и каксино ним пре длагае мых бо ле е узких по нят ий.