11 Февраля 2015

Гипотеза Гильберта Льюиса о причине образования гомеополярных химических связей

Аналогии в области химии   Просмотров: 1908

Гильберт Льюис (1916) выдвинул гипотезу о том, что причиной образования гомеополярных химических связей является спаривание электронов, принадлежащих двум атомам одной и той же природы, по аналогии с исследованиями Вильяма Рамзая и Иоганна Штарка.

Ю.И.Соловьев в книге «Эволюция основных теоретических проблем химии» (1971) пишет о Рамзае: «Вкратце высказывания Рамзая могут быть суммированы следующим образом… в одних случаях электроны должны вращаться по часовой стрелке, в то время как другие могут вращаться в противоположном направлении. При этом можно принять, что атомы, в которых электроны вращаются по часовой стрелке, с химической точки зрения, являются электроотрицательными и наоборот. Рамзай, казалось, не без успеха развивал свою идею общего или поделенного электрона…» (Соловьев, 1971, с.336). Нужно отметить, однако, что аналогия с идеями и представлениями И.Штарка была доминирующей для Г.Льюиса. Ю.И.Соловьев говорит о Штарке: «В 1913 г. И.Штарк выдвинул общий принцип действия химических сил: «На поверхности химических атомов между протяженными, положительно заряженными сферами или на них располагаются наподобие точек отрицательные электроны валентности, силы, связывающие различные химические атомы один с другим, имеют чисто электрическую природу; связь между ними устанавливается таким путем, что электрические силовые линии одного электрона валентности при приближении второго атома частично отделяются от положительных сфер своего собственного атома и прикрепляются к положительным сферам чужого атома, частью же остаются связанными со своим собственным атомом» (там же, с.340).

Если в школе задали приготовить сложную презентацию, а времени катастрофически не хватает, не стоит отчаиваться. Найти презентации для школы всегда можно, посетив сайты с готовыми работами. Из множества презентаций вы наверняка найдете что-то подходящее.

Заимствуя у И.Штарка идею о спаривании электронов за счет взаимодействия их электрических силовых линий, Г.Льюис тогда еще не знал всех деталей этого механизма спаривания. Ю.И.Соловьев отмечает: «Когда возникло представление о ковалентной связи, никто не знал, почему и как два отрицательных электрона соединяются в одну пару, образуя прочную связь между двумя атомами» (там же, с.341). Г.Льюис также не знал, что спаривание электронов следует объяснять различием их спинов (направлений вращения вокруг своей оси), поскольку Гоудсмит и Уленбек открыли спин электрона только в 1924 году. Тем не менее, он постоянно размышлял над этой проблемой и в 1923 году выступил с докладом «Валентность и электрон», в котором предположил, что электроны соединяются в пару за счет магнитных сил. В книге «Эволюция основных теоретических проблем химии» (1971) Ю.И.Соловьев цитирует слова Г.Льюиса из этого доклада: «Каждый атом или молекула с нечетным числом электронов имеет магнитный момент, в то время как большинство с четным числом не имеют такого момента. Мы зашли бы слишком далеко, если бы предположили, что магнитная сила соединяет две электронные орбиты, чтобы образовать электронную пару» (Соловьев, 1971, с.342).

admin