Cтраница 1
Взгляды Льюиса, Лангмюра и других авторов, вводивших понятие о ковалентной связи, по-видимому, не произвели на Фрая большого впечатления, и в своей монографии он упоминает о них вскользь, замечая, что такая электронная интерпретация валентности элементов сложна, что ее трудно представить наглядно и что поэтому применимость этой концепции для объяснения структурных формул сомнительна [ 18, стр. О том, какая же система взглядов лучше отвечает действительности, Фрай, однако, вопроса не ставит, что, принимая во внимание его общий методологический подхсд, вполне естественно. [1]
В дополнение к основным взглядам Льюиса на атомные структуры и к классификации, созданной английской школой химиков для эффектов поляризации и поляризуемости, а также к развитым ими взглядам на механизмы электронных смещений ( индукционный и таутомерный), к теории английской школы относятся также основные принципы ( обозначенные буквой П), которые приведены ниже. В этот перечень включены не все постулаты, которыми пользовались английские теоретики, однако, с другой стороны, в него включены некоторые постулаты, сформулированные впервые. Таким образом, этот перечень является просто попыткой автора свести идеи английской химической школы к ряду надежных и удобных рабочих правил. [2]
К теории Виланда близко примыкают взгляды Льюиса [71], который, критикуя перекисную теорию и факты, приводимые в пользу ее Каллендером, считает, что первичной реакцией окисления насыщенных углеводородов является отщепление водорода под действием молекулярного кислорода с появлением воды и ненасыщенного остатка, из которого далее могут образоваться перекиси и альдегиды. [3]
И в этом пункте бросается в глаза совпадение взглядов Льюиса и Косселя. [4]
Однако взгляды Бре нстеда и Лоури были не столь широки, как взгляды Льюиса. По их определению, основание представляет собою такое вещество, молекулы которого способны к образованию ковалентных связей с протонами. Это определение не отличается сколько-нибудь существенно от определения Льюиса, однако по их определению кислота является веществом, способным отдавать протоны; таким образом, понятию кислота они придают более узкий смысл, чем оно имеет в определении Льюиса. [5]
Этого еще не чувствуется в теоретической системе Льюиса, выступившего в те же и даже последующие годы против модели Бора. На взгляды Льюиса оказала большое влияние модель Парсона ( 1915), который предположил, что, например, связи углерода с водородом и другие связи неэлектростатического характера обусловлены магнитными силами. [6]
По поводу этих критических замечаний 28, высказанных автором этой книги, Людер u пишет: Единственное важное возражение против теории Льюиса сделал Шатенштейн. Он полагает, что взгляд Льюиса о специфических реакциях несовместим с его феноменологическим критерием, согласно которому кислота или основание могут быть вытеснены из их соединений более сильной кислотой или основанием. [7]
Эберта - Конопика добавляют к системе Усановича не больше чем новую номенклатуру, а теория Люкс - Флуда 12 о реакциях окислов может быть отнесена и к теории Льюиса, и к теории Усановича. Бьеррум 13 пытался примирить протонную теорию со взглядами Льюиса, предлагая определять кислоту как донор протона, а условные кислоты Льюиса называть антиоснованиями; это не дает ничего, кроме смены терминологии. Наконец, интересно заметить, что Мюликен u разработал квантовомехани-ческую теорию кислот и оснований; она также широка, как теория Усановича, но более сложна. [8]
Здесь надо сразу заметить, что теорией резонанса называли в разное и даже в одно и то же время отнюдь не одинаковые теоретические представления. У Полинга первоначально теория резонанса как бы по сути явилась продолжением взглядов Льюиса, поскольку резонирующие электронные структуры у Полинга представляют собой подобие электронных таутомеров Льюиса. С другой стороны, у Уэланда, как и у большинства сторонников теории резонанса, резонирующие структуры - это, так сказать, модели реально, как правило, неосуществимого распределения электроиов в молекуле. В этом отношении они подобны тем двум предельным состояниям, которые согласно теории мезомерии Ингольда в результате взаимного возмущения дают мезомерное состояние, отвечающее распределению электронов в реальной частице. [9]
Здесь надо сразу заметить, что теорией резонанса называли в разное и даже в одно и то же время отнюдь не одинаковые теоретические представления. У Полинга первоначально теория резонанса как бы по сути явилась продолжением взглядов Льюиса, поскольку резонирующие электронные структуры у Полинга представляют собой подобие электронных таутомеров Льюиса. С другой стороны, у Уэланда, как и у большинства сторонников теории резонанса, резонирующие структуры - это, так сказать, модели реально, как правило, неосуществимого распределения электронов в молекуле. В этом отношении они подобны тем двум предельным состояниям, которые согласно теории мезомерии Ингольда в результате взаимного возмущения дают мезомерное состояние, отвечающее распределению электронов в реальной частице. [10]
Представления о переносе заряженных частиц весьма часто встречаются в химии. Так, перенос электронов считают характерной чертой окислительно-восстановительных реакций. Переносом протонов объясняют известные свойства кислот и оснований. Если, следуя взглядам Льюиса, обобищть эти представления и называть молекулу кислотной при наличии у нее вакансии для электронов и основной при наличии у нее электронной пары, которой она способна делиться с электронодефицитной молекулой, то понятия окисление - восстановление и кислота - основание оказываются взаимоперескающимися и обобщенное понятие переноса заряда становится весьма широким, настолько широким, что мы не можем воспользоваться им в наших последующих рассуждениях. [11]
Представления о переносе заряженных частиц весьма часто встречаются в химии. Так, перенос электронов считают характерной чертой окислительно-восстановительных реакций. Переносом протонов объясняют известные свойства кислот и оснований. Если, следуя взглядам Льюиса, обобщить эти представления и называть молекулу кислотной при наличии у нее вакансии для электронов и основной при наличии у нее электронной пары, которой она способна делиться с электрона дефицитной молекулой, то понятия окисление - восстановление и кислота - основание оказываются взаимоперескающимися и обобщенное понятие переноса заряда становится весьма широким, настолько широким, что мы не можем воспользоваться им в наших последующих рассуждениях. [12]
Штиглиц в своей статье далее везде противопоставляет возможность истолковать реакции органических соединений, принимая в них полярные связи в указанном выше смысле1, возможности их теоретического объяснения, основанного на понятии о строго неполярных связях. Он также оставляет открытым вопрос о том, представляет ли собой соединение совокупность полярных молекул или же участвующие в реакции полярные молекулы существуют в равновесии с неполярными, инертными молекулами, которые, может быть, даже преобладают в массе вещества. Штиглиц, принимая существование электронных таутомеров, не исключал возможности и второго случая. Однако он выступает против взглядов Льюиса, допустившего возможность полной неполярности органического соединения или обратного порядка ( reversal) полярности, например в метане С гН - 4 [ там же, стр. [13]