Cтраница 4
Полинг ( 1932, США), который ввел это понятие с целью качественной оценки способности атомов в молекуле притягивать к себе электроны, исходил. [46]
Полинг предположил [12], что угловые величины и, следовательно, связывающие свойства sp - гибридных орбиталей существенно улучшаются, если в гибридизации частично участвуют d - и / - орбитали. Эти дополнительные орбитальные компоненты в большинстве случаев имеют высокие главные квантовые числа и, будучи занятыми - относительно высокую энергию. Это обстоятельство приводит к тому, что доля их участия в гибридизации невелика. Однако, как указал Малликен, небольшая доля гибридизации может привести к большим последствиям: включение дополнительных орбиталей улучшает связывание. Полинг вычислил, что максимальное улучшение связеобразующих свойств тетраэдрической орбитали, приводящее к увеличению угловой величины от 2 00 до 2 76, происходит при включении в гибридизацию 4 % d - и 20 % / - орбиталей. Это, конечно, максимальная величина, однако определенная доля ( трудно сказать какая) d - и / - орбиталей всегда участвует в образовании связывающих орбиталей, поскольку такие связи энергетически выгодны. Этот эффект не проявляется в случае орбиталей, занятых ноподеленными электронами. [47]
Полинг и Слэтер независимо друг от друга в период с 1928 по 1931 г., разрабатывая качественно систему квантово-химических оснований стереохимии, ввели понятие о гибридизации, которое далее с успехом применялось к конкретным химическим проблемам. [48]
Полинг награжден АН СССР золотой медалью им. [49]
Полинг сделал вывод, что в альдегидах и кетонах неполярная форма, соответствующая их классическим формулам, находится в резонансном отношении с полярной формой на основании высокого дипольного момента этих соединений ( например, 2 70 ед. [50]
Физические константы кислорода. [51] |
Полинг считает, что в молекуле 02 имеется не одна образованная двумя парами электронов двойная связь, а одна простая связь, окруженная двумя трехэлектронными связями. Обычно прочность трехэлектронной связи составляет максимум половину прочности простой связи. Если бы имеющиеся в молекуле О 777 О три связи только складывались, вряд ли получилась бы прочность связи, большая прочности обычной двойной связи. Однако обе трехэлектронные связи взаимодействуют между собой, результатом чего, как можно показать теоретически, является существенное увеличение устойчивости связи в том случае, если спины двух неспаренных электронов имеют одинаковое направление. [52]
Полинг, увеличение числа неспаренных электронов от калия до хрома обусловливает постепенное возрастание механической прочности ( твердости) металлов, так как S -, р - и d - электроны принимают участие в образовании связей между атомами металла в его кристаллической решетке. После хрома в том же ряду элементов наблюдается понижение твердости. В химических связях с другими элементами переходные металлы очень часто используют два s - электрона, почему степень окисления 2 является для них важнейшей. [53]
Полинг предположил, что при образовании соединений орбитали гибридизуются. Например, ион никеля ( II), имеющий восемь электронов ( 3d8) в заполняющейся оболочке, взаимодействуя с ионами CN -, образует комплекс, в котором цианид-ионы расположены по углам квадрата. [54]
Полинг, рассматривавший структуры решеток металлов с позиций теории ВС, отметил, что прочность металлов возрастает при переходе от металлов, имеющих малое число валентных электронов, к металлам переходного характера; с его точки зрения металлы, имеющие частично незаполненные d - зоны, располагают большим числом электронов для осуществления межионных связей, а потому и должны быть прочнее. Энтальпия сублимации, отнесенная к одному электрону, действительно изменяется в ряду металлов от I до V группы таким образом, что ее максимальное значение приходится на титан, цирконий и гафний, а энергия, отнесенная к одному электрону, колеблется в пределах 84 - 168 кДж / моль, что близко к обычным энергиям химической связи. Необходимо, конечно, учитывать, что распределение энергии по большему числу связей скажется на падении ее значения на одну связь. Значение энтальпии испарения металлов имеет, в общем, тот же порядок, что и у ионных кристаллов, однако проводить сравнения трудно из-за влияния природы анионов. [55]
Молекула ацетилена.| Модель этилена с банановыми связями. [56] |
Полинг предложил и другую модель, которая, по его мнению, даже лучше отвечает опытным данным: две одинаковые связи, соединяющие углеродные атомы не по прямой, а по двум изогнутым линиям, подобным силовым линиям магнитного поля. [57]
Полинг показал, что каждый ковалентно связанный атом занимает определенный объем, в первом приближении не зависящий от природы второго партнера. Поэтому длины ковалентных связей могут быть представлены как суммы ковалентных радиусов связанных атомов. [58]
Полинг придает большое значение водородной связи в жизнедеятельности организмов. [59]