Cтраница 2
В рабочий язык химии прочно вошли льюисовы представления и электронно-точечные структурные формулы. Если известна льюисова структура молекулы, можно кое-что сказать об устойчивости, порядке, энергиях и длинах связей этой молекулы. А если воспользоваться методом ОВЭП, часто удается предсказать и геометрическое строение молекулы. В данной главе будет показано, что можно продвинуться еще дальше в определении электронного строения молекул, исходя из рассмотрения пространственной направленности и энергии валентных атомных орбиталей, принимающих участие в образовании химической связи. Этот более глубокий метод анализа известен под названием теории молекулярных орбиталей. [16]
Типичный химический подход включает следующие стадии: 1) проведение предварительных качественных проб для определения общего состава испытуемого вещества; 2) разделение испытуемого вещества на совокупности составляющих - в таких совокупностях каждая составляющая может быть определена в присутствии всех остальных составляющих данной совокупности; 3) качественный анализ на такие составляющие; 4) учет любых превращений, которые могут произойти при разделении и анализе, как, например, превращение углеводородных соединений в НоО и СО2 или сульфида в сульфат; 5) расчет состава исходного исследуемого вещества. Следует постоянно иметь в виду, что в результате анализов указываются обнаруженные в составе исследуемого вещества элементы, несмотря на то что их атомы находятся в веществе вовсе не в элементарном состоянии. Например, говорят, что вода состоит по весу из 88 8 % кислорода и 11 19 % водорода, или по атомному составу из 33 33 % кислорода и 66 67 % водорода, хотя в ней вообще нет атомов кислорода и водорода в элементарном состоянии. Карбонат кальция, согласно данным анализа, состоит по весу из 40 % кальция, 12 % водорода и 48 % кислорода, а по атомному составу из 20 % кальция, 20 % углерода и 60 % кислорода, хотя в нем на самом деле не существует элементарного кальция, углерода и кислорода. Анализ на элементы еще не дает нам сведений о состоянии, в котором находятся атомы. Он указывает только процентный состав ядер каждого порядкового номера, но не описывает электронное строение вещества вблизи каждого ядра. Определение электронного строения вещества требует большего, чем одни только данные по элементному составу. [17]