Cтраница 1
Теория Льюиса - Ленгмюра позволяет объяснить, как образуются связи между атомами углерода или между атомами углерода и атомами водорода в органических соединениях. Большинство органических молекул можно легко представить электронными формулами, в которых прежние штрихи формул Кекуле ( см. гл. [1]
![]() |
Модель молекулы лаури новой кислоты. [2] |
Теория Льюиса - Лангмюра об электронном строении гомео-полярных связей представляет собой некоторый исторический этап в развитии учения о строении вещества. В основе теории Льюиса - Лангмюра лежит представление о том, что каждая связь осуществляется парой электронов, расположенных между соединяемыми атомами и принадлежащих им в равной степени ( см. стр. [3]
Теория Льюиса - наиболее общая из трех обсуждавшихся-здесь теорий, поскольку она рассматривает множество кислот и оснований. Для применения теории Льюиса необходимо знать структуру вещества и заселенность его электронных орбиталей. Какую из теорий можно с наибольшим успехом применить к решению данной проблемы, зависит от самой проблемы. Все три: теории подчеркивают конкурентный характер кислотно-основных реакций: теория Аррениуса трактует эти реакции на основе гид-роксильных ионов, стремящихся захватить водородные ионы; теория Бренстеда говорит о различных основаниях, конкурирующих друг с другом за обладание протоном; теория Льюиса объясняет наблюдаемые явления с помощью представлений о различных кислотах, конкурирующих за обладание неподеленными электронами различных оснований. [4]
Теория Льюиса была первой теорией, которая смогла успешно объяснить три типа валентности, известные в XIX в. Первый шаг в разрешении проблемы побочных валентностей в общем виде на основе электронной теории был сделан Хегинсом [1], высказавшим мысль, что атомы, имеющие необобщенные электроны, могут обобщить их с другими атомами или ионами, имеющими незаполненные октеты. Несмотря на то, что эта концепция широко известна, полезно уделить немного внимания рассмотрению некоторых важных примеров применения ее в области органической химии. [5]
Теория Льюиса находит интересное приложение для случаев систем с перекрещивающейся конъюгацией. В веществе XII мы можем предвидеть ограниченный резонанс, в котором участвуют два альтернативных пути, а - б и б - в; однако это вещество поглощает в области значительно более низких частот, чем триен С прямой цепью. [6]
Теория Льюиса не делает никаких различий между протолитическим и апротонным кислотно-основным взаимодействием. [7]
Теория Льюиса получила широкое и очень плодотворное применение в химии. Значение ее не ограничивается предсказанием и объяснением образования разных молекул: до известной степени это могла делать и старая структурная теория. [8]
Теория Льюиса ( 1938 - 1939) основана на предположении, что сущность химического взаимодействия состоит в образовании электронных октетов вокруг атомов; но эта теория не универсальна, так как известно большое число случаев, когда образование соединения не связано с образованием устойчивой октетной конфигурации электронов. Следует подчеркнуть, что всякая классификация, основанная на том или ином механизме образования соединений, неизбежно претерпевает изменения по мере развития представлений о строении атома и природе химической связи. [9]
Теория Льюиса гораздо шире, чем все предшествующие теории и дает более глубокое понимание механизма кислотно-основных реакций, но вместе с тем всеобщность этой теории является отри цательной стороной. Согласно теории Льюиса, кислота должна быть способна присоединять пару электронов с образованием ковалентных связей, чего, конечно, не могут сделать протонные кислоты. Была сделана попытка преодолеть это затруднение косвенным путем. Предполагалось, что реакция между кислотой НХ и основанием В начинается с возникновения водородной связи и получения промежуточного соединения ХН... В, которое потом разрушается с образованием конечных продуктов нейтрализации. Надо сказать, что необходимость такого сложного объяснения для самых известных кислот крайне сомнительна. Еще более существенным недостатком этой теории является ее несостоятельность в решении вопроса о силе кислот. [11]
Теория Льюиса плодотворна и для объяснения кислотных свойств растворов, образуемых ионами многих металлов ( см. разд. Например, раствор такой соли, как Cr ( NO3) 3, обладает довольно выраженными кислотными свойствами. Раствор ZnQ2 тоже проявляет кислотные свойства, хотя и в меньшей степени. Чтобы понять причину этого, необходимо разобраться в природе взаимодействия иона металла с молекулами воды. [12]
Теория Льюиса не противоречит теории Бренстеда. Она включает в круг кислотно-основных взаимодействий значительно большее число соединений и очень удобна для объяснения механизма орга-нич ( хких реакций. Однако для объяснения кислотно-основных взаимодействий наиболее целесообразно применять теорию Бренстеда - Лоури, так как в этом случае протон имеет принципиальное значение. Теория Измайлова также исходит из представлений о кислотах как о донорах протонов и об основаниях - как об их акцепторах. [13]
Теория Льюиса гораздо шире, чем все предшествующие теории и дает более глубокое понимание механизма кислотно-основных реакций, но вместе с тем всеобщность этой теории является отри цательной стороной. Согласно теории Льюиса, кислота должна быть способна присоединять пару электронов с образованием ковалентных связей, чего, конечно, не могут сделать протонные кислоты. Была сделана попытка преодолеть это затруднение косвенным путем. Предполагалось, что реакция между кислотой НХ и основанием В начинается с возникновения водородной связи и получения промежуточного соединения ХН... В, которое потом разрушается с образованием конечных продуктов нейтрализации. Надо сказать, что необходимость такого сложного объяснения для самых известных кислот крайне сомнительна. Еще более существенным недостатком этой теории является ее несостоятельность в решении вопроса о силе кислот. [15]