Cтраница 3
В зависимости от характера связей соединения элементов с кислородом подразделяют на группы. Наиболее распространена группа окислов, в которых атомы кислорода связаны с атомами электроположительного элемента и не связаны между собой. Их называют нормальными оксидами, или окислами. [31]
Так, степень полярности связи достигает предела при минимальном значении энергии ионизации одного атома и максимальном значении энергии сродства к электрону у другого атома. Такую предельно полярную связь называют ионной, считая при этом, что валентные электроны атома электроположительного элемента переходят в электронную оболочку атома электроотрицательного элемента. [32]
Соединения элементов с кислородом подразделяют на пять групп. В первую группу входят соединения, в молекулах которых все атомы кислорода непосредственно связаны ( ионно или ковалентно) с атомами электроположительного элемента и не связаны друг с другом. Они называются нормальными оксидами. В названиях этих соединений применяют префиксы, обозначающие число атомов кислорода, приходящееся на атом данного элемента. [33]
Таким образом, в отличие от органической химии, где кратная связь РП-РК имеет огромное значение для синтеза органических высокомолекулярных соединений многих классов, в химии элементо-органических соединений такие связи могут участвовать в образовании макромолекул только в том случае, если они входят в состав групп, обрамляющих элементоорганическую цепь. Вместе с тем, в отличие от соединений углерода, для соединений многих электроположительных элементов существенную роль играет ковалентная связь d - р, когда атомы электроположительных элементов ( Si, В, Al, P) являются акцепторами электронов из-за наличия свободных орбиталей. Указанные отличия элементоорганических соединений и предопределяют специфику их химических свойств. [34]
В русских названиях соединения металла с галогеном в качестве первого слова используется корень обычного названия галогена с добавлением суффикса - истый. При образовании элементом нескольких соединений в зависимости от его валентности в названии используется префикс из русского числительного, указывающего на число атомов галогена, приходящихся на один атом электроположительного элемента. [35]
Она является более общей, чем теория электровалентной связи, так как и отрицательно-заряженные ионы образуются в результате возникновения электронных пар. Так, превращение атома хлора в ион сводится к тому, что к трем электронным парам, сформированным уже в атоме хлора, присоединяется четвертая, образованная непарным электроном атома хлора и электроном, захваченным от атома электроположительного элемента. [36]
Нормальные оксиды - это соединения, в молекулах которых все атомы кислорода непосредственно связаны с атомами более электроположительных элементов. Оксиды в более широком смысле включают соединения элементов, в молекулах которых атомы кислорода связаны друг с другом. Кроме нормальных оксидов известна сравнительно немногочисленная группа субоксидов, в которых атомы электроположительных элементов связаны друг с другом. [37]
Таким образом, в отличие от органической химии, где кратная связь рп-ря имеет огромное значение для синтеза высокомолекулярных соединений многих классов, в химии элементо-органических соединений такие связи могут участвовать в образовании макромолекул только в том случае, если они входят в состав групп, обрамляющих элементоорганическую цепь. Во всех других случаях ( особенно для элементоорганических макромолекул с неорганическими цепями) кратные связи в ре-ч акциях не участвуют. Вместе с тем, в отличие от соединений углерода, для соединений многих электроположительных эле - ментов существенную роль играет ковалентная связь dn - рл, когда атомы электроположительных элементов ( Si, В, Al, P) являются акцепторами электронов из-за наличия свободных ор - биталей. Указанные отличия элементоорганических соединений и предопределяют специфику их химических свойств. [38]
Теория ковалентной связи, возникнув на химической почве, получила затем исчерпывающее обоснование в чисто физической по своему происхождению квантовой теории. Она является более общей, чем теория электровалентной связи, так как и отрицательно заряженные ионы образуются в результате возникновения электронных пар. Так, превращение атома хлора в ион сводится к тому, что к трем электронным парам, сформированным уже в атоме хлора, присоединяется четвертая, образованная непарным электроном атома хлора и электроном, захваченным от атома электроположительного элемента. [39]
Для дальнейшего необходимо предположить, какими свойствами - донорными или акцепторными - обладают рассматриваемые атомные дефекты. Поскольку М обозначает электроположительный элемент, а X - электроотрицательный, естественно предположить, что междуузельные атомы М обладают свойствами доноров, а междуузельные атомы X - акцепторов. Антиструктурные дефекты ведут себя иначе. Если атом электроположительного элемента М имеет меньшее число валентных электронов, чем замещаемый им электроотрицательный атом X, то дефект Мх обладает свойствами акцептора ( см. раздел 1.6), напротив, дефект Хм обладает свойствами донора. [40]
В основных гидроксидах металл с кислородом связан ионной связью, а водород с кислородом - кова-лентной. В кислотных гидроксидах, наоборот, связь кислорода с электроположительным элементом ковалентная, а с водородом - ионная или во всяком случае сильно полярная. Амфотерные гидроксиды обладают промежуточными свойствами. Кроме однородных гидроксидов хорошо известны смешанные оксид-гидроксиды, в которых с атомами электроположительных элементов непосредственно связаны как гидроксогруппы, так и атомы кислорода. Свойства таких смешанных оксид-гидроксидов аналогичны свойствам однородных гидроксидов. Среди смешанных оксид-гидроксидов чаще встречаются кислоты. [41]
Томсон в 1904 г. математически разработал аналогичную модель атома. Согласно Томсону, положительный заряд атома распределен равномерно по всему его объему, тогда как корпускулы ( так Томсон называет электроны) занимают внутри атома некоторое определенное положение. Стабильность кольца ( или сферы) достигается только при определенном числе корпускул в них; в этом случае атом не способен удерживать дополнительно ни положительный, ни отрицательный заряд. Распределив все атомы в ряд ( следуя порядку увеличения числа корпускул), мы получим сначала систему, которая ведет себя подобно атому одновалентного электроположительного элемента; следующая система ведет себя подобно атому двухвалентного электроположительного элемента, в то время как на другом конце ряда у нас имеется система, которая ведет себя подобно нульвалентному атому; ей непосредственно предшествует система, которая ведет себя подобно атому одновалентного электроотрицательного элемента, тогда как ей в свою очередь предшествует система, ведущая себя подобно атому двухвалентного электроотрицательного элемента [ там же, стр. С глубокой проницательностью Томсон проводит далее аналогию между таким накоплением корпускул и свойствами элементов в двух первых периодах: от гелия до неона и от неона до аргона. [42]
Томсон в 1904 г. математически разработал аналогичную модель атома. Согласно Томсону, положительный заряд атома распределен равномерно по всему его объему, тогда как корпускулы ( так Томсон называет электроны) занимают внутри атома некоторое определенное положение. Стабильность кольца ( или сферы) достигается только при определенном числе корпускул в них; в этом случае атом не способен удерживать дополнительно ни положительный, ни отрицательный заряд. Распределив все атомы в ряд ( следуя порядку увеличения числа корпускул), мы получим сначала систему, которая ведет себя подобно атому одновалентного электроположительного элемента; следующая система ведет себя подобно атому двухвалентного электроположительного элемента, в то время как на другом конце ряда у нас имеется система, которая ведет себя подобно нульвалентному атому; ей непосредственно предшествует система, которая ведет себя подобно атому одновалентного электроотрицательного элемента, тогда как ей в свою очередь предшествует система, ведущая себя подобно атому двухвалентного электроотрицательного элемента [ там же, стр. С глубокой проницательностью Томсон проводит далее аналогию между таким накоплением корпускул и свойствами элементов в двух первых периодах: от гелия до неона и от неона до аргона. [43]
В зависимости от того, какой из типов связей между частицами преобладает - ионный, металлический, ко-валентный или вандерваальсовский ( см. Химическая сеязь, Меж молекулярное взаимодействие), твердые кристаллич. Ионные кристаллы отличаются хорошей ионной проводимостью при высоких темн-рах, сильным поглощением в ИК-области спектра и часто хорошо выраженной спайностью. Они образуются сочетанием ионов сильно электроположительных и сильно электроотрицательных элементов. Типичным примером ионного кристалла является NaCl. Отличительными чертами металлов являются хорошая электро - и теплопроводность. Металлы состоят из атомов электроположительных элементов. Валентные ( атомные) кристаллы, напр, алмаз и карбид кремния, обладают малой электронной и ионной проводимостью, весьма высокой твердостью и плохой спайностью. Молекулярные кристаллы, к-рые образуются из органич. Имеется большое число кристаллич. Поэтому перечисленные выше группы не могут быть резко разграничены. [44]