Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 471231)
Консорциум Контекстум Информационная технология сбора цифрового контента

Химическая связь и комплексные соединения

0   0
Первый авторГоловнова О. А.
АвторыЗырянова И. М.
ИздательствоОмский госуниверситет
Страниц108
ID331
АннотацияСодержит необходимые теоретические сведения о химической связи, строении вещества, комплексных соединениях, а также разнообразные иллюстрации, стимулирующие активное восприятие и понимание материала. Приводятся контрольные вопросы и тесты, способствующие закреплению теоретического раздела.
ISBN--5-7779-0462-9
УДК545.42
ББК24я7
Головнова, О.А. Химическая связь и комплексные соединения / И.М. Зырянова, О.А. Головнова .— Омск : Омский госуниверситет, 2004 .— 108 с. — ISBN --5-7779-0462-9

Предпросмотр (выдержки из произведения)

О.А. Голованова, И.М. Зырянова ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Г 610 Голованова О.А., Зырянова И.М. <...> Химическая связь и комплексные соединения: Учебнометодическое пособие (для студентов высших учебных заведений). <...> Это означает, что химические связи пространственно направлены, а молекулы характеризуются определенной геометрической формой. <...> Под ними подразумевается число атомов, молекул, ионов, которые образуют координационную сферу комплексообразователя. <...> Например, в комплексном соединении [Cr(NH3)6]Cl3 атом хрома с тремя атомами хлора связан главной валентностью, а с шестью нейтральными молекулами аммиака – координационной валентностью. <...> Понятие стехиометрической валентности сыграло важную роль в открытии Периодического закона и создании теории химического строения, хотя и Д. И. Менделеев и А. М. Бутлеров вслед за Ф. <...> Первой попыткой расширить классическое понятие валентности считается теория И. <...> Штарк ввел понятие об электронной валентности и валентном электроне. <...> Льюис предположил, что при образовании химической связи возникают пары электронов, которые принадлежат сразу двум атомам. <...> Атомы, полностью заполняя свой внешний электронный уровень, приобретают электронную конфигурацию благородных газов. <...> Атомная орбиталь – область атомного пространства, в котором вероятность нахождения электрона составляет 95 % (см. приложение, рис. <...> При возникновении ковалентной связи происходит увеличение электронной плотности между взаимодействующими атомами (приблизительно на 15–20 %), что приводит к уменьшению энергии системы и ее стабилизации; <...> Ковалентная связь осуществляется при максимальном перекрывании электронных облаков взаимодействующих атомов (критерий наибольшего перекрывания). <...> У атома гелия в нормальном состоянии нет неспаренных электронов – оба его электрона находятся на орбитали 1s. <...> Возбуждение же атома с переходом электрона из состояния с одним значением главного квантового числа (особенно <...>
Химическая_связь_и_комплексные_соединения.pdf
Министерство образования Российской Федерации Омский государственный университет УДК 545.42 ББК 24я7 Г 610 Рекомендовано к изданию советом химического факультета ОмГУ Протокол №5 от 23.01.04 Рецензенты: О.А. Голованова, И.М. Зырянова ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Учебно-методическое пособие (для студентов высших учебных заведений) Г 610 доцент, канд. хим. наук О.А. Федяева; доцент, канд. физ.-мат. наук Г.Б. Тодер Голованова О.А., Зырянова И.М. Химическая связь и комплексные соединения: Учебнометодическое пособие (для студентов высших учебных заведений). – Омск: Омск. гос. ун-т, 2004. – 213 с. ISBN 5-7779-0462-9 Пособие содержит необходимые теоретические сведения о химической связи, строении вещества, комплексных соединениях, а также разнообразные иллюстрации, стимулирующие активное восприятие и понимание материала. Приводятся контрольные вопросы и тесты, способствующие закреплению теоретического раздела. Для студентов первого курса химических специальностей высших учебных заведений, в первую очередь университетов. Пособие может быть полезным для студентов старших курсов при изучение разделов, связанных с химической связью и комплексными соединениями. УДК 545.42 ББК 24я7 ISBN 5-7779-0462-9 Издание ОмГУ Омск 2004 © Омский госуниверситет, 2004
Стр.1
ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ ................................................................................... 6 ВВЕДЕНИЕ............................................................................................ 7 1. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ..................... 9 1.1. Химическая связь. Развитие представлений о валентности и химической связи ......................................................................... 9 1.2. Степень окисления – формальная характеристика валентности .................................................................................................. 19 1.3. Химическая связь. Основные представления ........................... 20 1.3.1. Кривая потенциальной энергии молекулы ....................... 22 1.3.2. Электронная теория валентности ...................................... 25 1.4. Ионная связь ................................................................................ 26 1.4.1. Энергия ионизации. Сродство к электрону ...................... 26 1.4.2. Электроотрицательность .................................................... 30 1.4.3. Размеры атомов и ионов .................................................... 36 1.5. Метод Молекулярных Орбиталей .............................................. 41 1.5.1. Двухатомные гомоядерные молекулы............................... 45 1.5.2. Двухатомные гомоядерные молекулы II периода ........... 49 1.5.3. Двухатомные гетероядерные молекулы ........................... 55 1.5.4. Многоатомные молекулы ................................................... 59 1.5.5. Сопоставление энергетических диаграмм орбиталей молекул различного строения ................................... 63 1.6. Теория Валентных Связей .......................................................... 64 1.7. Ковалентная связь ....................................................................... 66 1.7.1. Ковалентная неполярная и полярная связи....................... 66 1.7.2. Донорно-акцепторное взаимодействие.............................. 69 1.7.3. Валентные возможности атомов ........................................ 70 1.7.4. Направленность ковалентной связи................................... 73 1.7.5. Энергия и длина связи ........................................................ 78 1.7.6. Гибридизация атомных орбиталей .................................... 82 1.7.7. Теория локализованных электронных пар. Метод Гиллеспи-Найхолма ........................................................... 89 1.7.8. Геометрия соединений с кратными связями .................. 102 1.7.9. Сравнительная характеристика методов МО ЛКАО и ВС....................................................................... 105 1.8. Дипольный момент молекул ..................................................... 106 1.9. Невалентные типы связи ........................................................... 109 3 1.9.1. Межмолекулярное взаимодействие ................................. 109 1.9.2. Донорно-акцепторное взаимодействие молекул............. 111 1.9.3. Водородная связь............................................................... 112 1.9.4. Металлическая связь ......................................................... 115 Контрольные вопросы и задания по теме «Химическая связь и строение молекул» .................................................................... 116 2. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ............................................. 125 2.1. Состав комплексных соединений.............................................. 126 Контрольные задания ....................................................................... 132 2.2. Номенклатура ............................................................................. 132 2.2.1. Названия лигандов............................................................. 132 2.2.2. Порядок перечисления лигандов...................................... 133 2.2.3. Нейтральные комплексы................................................... 134 2.2.4. Комплексные катионы....................................................... 134 2.2.5. Комплексные анионы........................................................ 135 2.2.6. Мостиковые группы и многоядерные комплексы ......... 136 2.2.7. Геометрические изомеры ................................................. 136 Контрольные задания ....................................................................... 137 2.3. Классификация комплексных соединений ...............................138 2.3.1. Аквакомплексы ................................................................. 138 2.3.2. Гидрокомплексы ............................................................... 139 2.3.3. Аммиакаты ........................................................................ 140 2.3.4. Ацидокомплексы .............................................................. 141 2.3.5. Анионгалогенаты .............................................................. 142 2.3.6. Катионгалогенаты ............................................................. 143 2.3.7. Гидридные комплексы ..................................................... 143 2.3.8. Карбонилы ..........................................................................144 2.3.9. π-комплексы ...................................................................... 146 2.4. Изомерия комплексных соединений ........................................ 151 2.4.1. Изомерия лигандов ........................................................... 152 2.4.2. Геометрическая изомерия ................................................ 152 2.4.3. Оптическая изомерия ........................................................154 2.4.4. Сольватная (гидратная изомерия) ................................... 155 2.4.5. Ионная изомерия ............................................................... 156 Контрольные задания ...................................................................... 157 2.5. Химическая связь в комплексных соединениях ......................158 2.5.1. Теория валентных связей. Донорно-акцепторный механизм образования связи .......................................... 158 2.5.2. Взаимное влияние лигандов. Теория поля. Спектрохимический ряд лигандов ......................................... 162 4
Стр.2
2.5.3. Химическая связь в комплексных соединениях. Примеры........................................................................... 172 2.5.4. Теория поля лигандов. Основные положения ................. 176 Контрольные задания ....................................................................... 178 2.6. Устойчивость комплексных соединений в растворах ............ 180 2.6.1. Отщепление ионов внешней сферы ................................ 180 2.6.2. Обратимая диссоциация комплексных соединений .................................................................................... 181 2.6.3. Ступенчатая и общая константы диссоциации .............. 181 2.6.4. Константы устойчивости и прочность комплексов ........ 182 2.6.5. Константа нестойкости .................................................... 183 2.6.6. Примеры образования и разрушения комплексов ......... 188 Контрольные задания по теме «Комплексные соединения»......... 190 РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ................................................................................................. 194 Приложение 1 .................................................................................... 197 Приложение 2 ................................................................................... 202 ПРЕДИСЛОВИЕ При подготовке специалистов-химиков важно выработать у студентов научное мировоззрение уже на младших курсах. В данном пособии авторы подробно рассматривают наиболее трудные разделы неорганической химии, которые вызывают у студентов первого курса определенные проблемы. Действительно, такие темы, как химическая связь, строение молекул, комплексные соединения, как правило, с трудом усваиваются студентами, чьи ответы на экзамене снижают общее впечатление. Поэтому учебное пособие О.А. Головановой и И.М. Зыряновой является чрезвычайно ценным для изучения современной химии и отличается глубиной проработки, широким охватом материала и доступностью для студентов с различным начальным уровнем подготовки. В каждом разделе пособия предлагаются задания и упражнения, которые студенты могут использовать как для самостоятельного контроля, так и для закрепления материала на практических и лабораторных занятиях. Данное пособие поможет студентам развить навыки творческого мышления, повысит эффективность усвоения учебного материала. Думаю, что студенты по достоинству оценят пособие, сделав его своей настольной книгой при изучении всего курса неорганической химии. Заведующий кафедрой неорганической химии ОмГУ, доктор тех. наук, профессор В.Ф. Борбат 5 6
Стр.3
ВВЕДЕНИЕ Все вещества состоят из корпускул, которые, в свою очередь, представляют разнообразные сочетания элементов… М.В. Ломоносов Современная общая химия представляет собой теоретические основы системы знаний о веществах и их взаимопревращениях. Фундаментальными учениями общей химии являются учения о строении вещества, направлении и скорости химических реакций, а также о периодическом изменении свойств элементов и их соединений. Зная строение вещества, можно судить о направлении химического процесса, его скорости и наоборот. Темы, рассмотренные в данном пособии, являются достаточно трудными для усвоения, само понятие «химическая связь» является, по мнению ведущих химиков, одним из самых напряженных в методологическом отношении. Школьные представления о «валентности» недостаточны для понимания природы комплексных ионов, ион-радикалов, комплексов с переносом заряда, карборанов и т.д., т.е. для всех классов веществ, находящихся в центре внимания современной химии. Тема «Строение комплексных соединений» в известных учебниках излагается поверхностно, поэтому, прежде чем приступать к изучению строения комплексных соединений, необходимо подробно рассмотреть химическую связь. Существенную помощь в обучении может оказать разработанное пособие, поскольку содержит разнообразный теоретический материал и значительное количество примеров. С целью успешного усвоения и закрепления теоретического материала необходимо из рекомендательного библиографического списка выбрать несколько учебных пособий и использовать их для детального изучения соответствующего вопроса. Для подготовки к занятиям рекомендуется проработать теоретический материал данного пособия, разобрать предложенные примеры. Трудные вопросы следует рассматривать, используя дополнительную учебную, а также научно-техническую и иную литературу, в том числе по физике. В каждом разделе имеются контрольные упражнения, которые можно использовать на практических, лабораторных занятиях и при самостоятельном изучении тем. 7 8 На заключительном этапе рекомендуется самостоятельное тестирование и работа с компьютерными программами, например, «Открытая химия» V.2.5, 2002, МИФИ. Пособие предназначено для студентов-химиков I курса и является основой для дальнейшего изучения строения вещества и химии комплексных соединений. Рассмотренные в пособии разделы изучаются в курсе неорганической химии и соответствуют типовой программе дисциплины. Пособие может быть использовано для изучения разделов «Химическая связь и комплексные соединения» студентами других специальностей. Желаем успеха! Авторы благодарят доктора хим. наук профессора В.И. Вершинина, доктора хим. наук Е.Г. Атавина, кандидата физ.-мат. наук Г.Б. Тодера и кандидата хим. наук О.А. Федяеву за проявленный интерес к работе и ценные замечания.
Стр.4
Учебное издание Ольга Александровна Голованова Ирина Михайловна Зырянова ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Учебно-методическое пособие (для студентов высших учебных заведений) Технический редактор Е.В. Лозовая Редактор Л.Ф. Платоненко Подписано в печать 30.05.04. Формат бумаги 60х84 1/16. Печ. л. 13,2. Усл.-печ. л. 12,3. Уч-изд. 12,4. Тираж 150 экз. Заказ Издательско-полиграфический отдел ОмГУ 644077, г. Омск-77, пр. Мира, 55 а, госуниверситет .
Стр.108

Облако ключевых слов *


* - вычисляется автоматически