УМКД_строение_вещества_2010. Учебнометодический комплекс по дисциплине Химия элементов периодической системы для студентов бакалавриата, обучающихся по кредитной системе обучения 050112
 Скачать 0.55 Mb.
|
|
5. Лекционный комплекс: Неделя 1 Кредит час 1-2 Тема: Теоретичные основы изучения строения вещества. Содержание лекции: Материя, движение. Дискретные доли. Основные законы. Весь окружающий нас мир, все бесконечное множество существующих в мире объектов и систем, форм движения, отношений и взаимодействий – все это есть материя. Материя без движения немыслима. Движение – это изменение вообще, всякое взаимодействие материальных объектов, это свойство и способ существования материи. Движение происходит в пространстве и времени, которые являются всеобщими формами существования материи. Пространство и время не существуют вне материи и независимо от нее. Материя бесконечно многообразна. Это объясняется тем, что она состоит из различного типа дискретных частиц, находящихся во взаимодействии. Масса одна из основных характеристик материи, определяющая ее инерционные и гравитационные свойства. Природа массы – одна из сложнейших и нерешенных проблем современной науки. Те виды материи, дискретные частицы которых имеют конечную массу покоя, называются веществом. Веществом являются такие элементарные частицы, как протон, нейтрон, электрон и др. Те виды материи, дискретные частицы которых не имеют массы покоя, называются полями. Таковы электромагнитные и гравитационные поля. Квант электромагнитного поля называется фотоном. Масса покоя фотона равна нулю, а скорость равна скорости света, и невозможно найти систему отсчета, в которой фотон покоится. Поле и вещество находятся в неразрывной связи друг с другом. Так, частицы вещества связаны с собой при помощи поля, будь то ядерное поле, связывающее протоны и нейтроны в ядре, электромагнитное поле, притягивающее два магнита, или же поле тяготения. Масса и энергия – взаимосвязанные свойства материи. Энергия движущегося тела увеличивается при увеличении скорости его движения и одновременно увеличивается масса движущегося тела. Взаимозависимость массы тела m и его скорости v выражается соотношением m0 m= ——— , v2 √1 - — с2 где с – скорость света в вакуме, а m0 - масса покоя. Масса покоя численно равна массе тела, когда его скорость v равна нулю. Масса покоящегося тела минимальна, она безгранично возрастает при приближении скорости тела к скорости света; при этом одновременно возрастает и его энергия. При скоростях движения тела, близких к скорости света, зависимость энергии тела Е от его скорости v описывается уже не формулой m v2 Екин = —————— , 2 а соотношением m0 с2 Е = ————— , v2 √1 - — с2 из которых следует, что при скорости, стремящейся к скорости света, энергия тела стремится к бесконечности. Способность частиц к взаимодействию приводит к образованию агрегатов частиц и материальных объектов, которые всегда обладают упорядоченностью и системной организацией. Упорядоченность любых объектов проявляется во взаимодействии их элементов, что вызывает взаимное изменение исходных тел. Литература: Б.И.Минкин, Б.Я.Симкин, Р.М.Миняев теория строения молекул. Кредит час 2 Тема: Теоретичные основы изучения строения вещества. Лабораторный урок: (семинар) Тема: 1.Материя - вещество и решетка 2. Строение атома 3. Основные законы молекулярной теории атома Литература: О.С.Зайцев, К. Дей, Н.Б. Любимова. СРСП: Теоретичные основы изучения строения вещества. Литература: О.С.Зайцев, К. Дей, Н.Б. Любимова. СРС: Теоретичные основы изучения строения вещества. Фотоэффект, спектры атома. модели атома Литература: О.С.Зайцев, К. Дей, Н.Б. Любимова. Неделя 2 Кредит час 1-2 Тема: Квантовая механика Содержание лекции: Волны материи, природа электронных волн. Уравнение Шрединдера. Модель атома водорода. Бор с успехом применил концепции квантовой теории для объяснения как происхождения линий спектра, так и устойчивости атома. Он предложил, что движение электрона в атоме ограничено индивидуальной устойчивой орбтой и до тех пор, пока электрон находится на этой орбите, он не излучает энергии. Затем, используя квантовый принцип о том, что оссилятор будет излучать энергию только при переходе из одного энергетического состояния в другое, Бор постулировал, что, когда электрон совершает такой переход из некоторого с энергией Е1 в состояние с меньшей энергией Е2 испускается квант излучения с энергией, равной разности энергий этих состояний. Математически это описывается выражением hv= Е1 - Е2 Так как электрон локализован на некоторой устойчивой орбите вокруг ядра, возникает вопрос о размере и конфигурации этой орбиты. В конечном виде Бор представлял такие орбиты как круговые с размером, удовлетворяющим квантовому условию о кратности момента количества движения электрона р величине h/2π. Таким образом он предложил уравнение n h р = ————— = mvr , 2π Где n – положительное целое число, названное квантовым числом; h – постоянная Планка; m и v – масса и скоростиь злектрона; r – радиус орбиты. Единственным оправданием боровского приближения было исключительно хорошее соответствие между теоретическими расчетами по модели Бора и экспериментальными данными. Литература: Е.М. Лифшиц квантовая механика М: «Наука», 1972. стр 368 К.М. Дей: «Химия», 1976 Кредит час 2 Тема: Квантовая механика (семинар) Литература: О.С.Зайцев, К. Дей, Н.Б. Любимова. СРСП: Квантовая механика Литература: О.С.Зайцев, К. Дей, Н.Б. Любимова. СРС: Квантовая механика Уравнение Де Бройля Принцип Гейзенберга Функция Борна Уравнение Шредингера Литература: О.С.Зайцев, К. Дей, Н.Б. Любимова. Неделя 3 Кредит час 1-2 Тема: Кванто-механическая модель молекулы Содержание лекции: Теория Люиса, прием молекулярных орбиталь, прием валентных связей. Для известных форм волнового движения можно дать вполне разумную и полезную физическую интерпритацию волновой функции. Однако какой смысл будет иметь волновая функция чвстицы, сказать не так легко. Эрвин Шредингер блестяще продемонстрировал возможности волновой механики в этом направлении еще до того, как появилось приемлемое толкование волновой функции. Сейчас может показаться, что волновая функция имеет только математический смысл и никакой физической интерпитации в действительности и не требуется. Это как будто бы подтверждается наличием умозрительных трудностей, дуализмом волна – частица. Такая точка зрения должна в особенности импонировать тем, кто любую попытку дать физическое описание всем природным процессам считает помехой для развития науки. Однако, безусловно, следует поддержать попытки описания природных процессов в рамках концепций, имеющих определенную связь с нашим физическим миром. Макс Борн, применив вероятностные идеи принципа неопределенности, дал общепринятую в настоящее время трактовку волновой функции. По Борну, волновая функция частицы – это не амплитудная функция, в обычном смысле используемая для описания волн, а скорее, мера вероятности события. Когда волновая амплитуда велика, то и велика вероятность события, малая амплитуда отвечает столь же малой вероятности события. В этой интерпритации мы до некоторой степени упустили из виду физический мир, ибо это не то волновое движение, к которму мы привыкли. Однако такая концепция согласуется с приемлемой трактовкой квантовомеханических положений о движении электромагнитных волн. Если луч света падает на поверхность, перпендикулярную его направлению, то интенсивность этого луча может быть определена как число фотонов, проходящих через единичную площадь dxdy этой поверхности в 1 сек. Так как скорость фотона постоянна, за определенное время он пройдет расстояние dz и, таким образом, распространится в элементарном объеме dxdyd. Интенсивность, определяемая как число фотонов, проходящих через единицу площади, пропорциональна фотонной плотности, или числу фотонов в элементарном объеме. В соответствии с волновой теорией интенсивность I светового луча пропорциональна квадрату амплитуды электрического вектора Е: с I = —— Е2 4π Это уравнение показывает, что имеется определенная связь между плотностью частиц и квадратом волновой функции. Литература: Б.И.Минкин, Б.Я.Симкин, Р.М.Миняев теория строения молекул. Кредит час 2 Тема: Кванто-механическая модель молекулы (семинар) Литература: Б.И.Минкин, Б.Я.Симкин, Р.М.Миняев теория строения молекул. СРСП: Кванто-механическая модель молекулы Литература: Б.И.Минкин, Б.Я.Симкин, Р.М.Миняев теория строения молекул. СРС: Кванто-механическая модель молекулы прием молекулярных орбиталь прием валентных связей Правило Паули. Литература: Б.И.Минкин, Б.Я.Симкин, Р.М.Миняев теория строения молекул. Неделя 4 Кредит час 1-2 Тема: Стереохимия неорганических соединений Содержание лекции: Приемы стереохимических экспериментов. Основные теории стереохимии. Правила стереохимии. В 1940 г. Сиджвик и Пауэлл сделали обзор стереохимии известных тогда неорганических соединений и заключили, что пространственное распределение связей для многовалентных атомов непосредственно связано с общим числом электронов валентного электронного уровня. Они предположили, что электронные пары, находящиеся в валентном уровне многовалентного атома, расположены всегда так, что отталкивание между ними минимально независимо от того, являются ли они поделенными (связывающими) парами или неподеленными (несвязывающими, или свободными) парами. В соответствии с этим предположением две пары будут располагаться линейно, три – в плоском треугольнике, четыре – тетраэдрически, пять – в виде тригональной бипирамиды и, наконец, шесть пар – октаэдрически. Оказалось, что указанные конфигурации, объясненные таким простым способом, правильно предсказывают формы молекул во всех известных соединениях непереходных элементов, если в этих соединениях все электронные пары валентного уровня соединены с идентичными атомами или группами. Если одна или более электронных пар не поделены или если имеется два или более разных вида присоедененных атомов, то следует ожидать отклонений от геометрически правильных структур. Одной из наиболее ценных едей, которая, по-видимому, должна быть введена в стереохимию вслед за первыми применениями теории валентной связи, является утверждение, что при определении структур молекул соединений непереходных элементов неподеленные, или свободные пары электронов так же важны, как и связывающие пары. Однако следует отметить, что при определении стереохимии соединений переходных элементов свободные пары, вероятно, не играют такой же роли, как в случае непереходных элементов. У атомов переходных элементов свободные пары и одиночные неспаренные электроны находятся в предпоследнем (n - 1) d-подуровне, т.е. на негебридных металлических атомных орбиталях, тогда как у непереходных элементов они расположены на внешнем квантовом уровне, т.е. на гибридных орбиталях. Литература: Б.И.Минкин, Б.Я.Симкин, Р.М.Миняев теория строения молекул. Кредит час 2 Тема: Стереохимия неорганических соединений (семинар) Литература: Лидин, К. Дей, Н.Б. Любимов. СРСП: Стереохимия неорганических соединений Литература: Б.И.Минкин, Б.Я.Симкин, Р.М.Миняев теория строения молекул. СРС: Стереохимия неорганических соединений Литература: Б.И.Минкин, Б.Я.Симкин, Р.М.Миняев теория строения молекул. Неделя 5 Кредит час 1-2 Тема: Электрические и магнитные свойства молекулы. Содержание лекции: В 1958 г. СВэрсеем предложил электростатическую модель для предсказания форм ковалентных молекул и ионов, которая, как было найдено, применима для количественных предсказаний углов между связями28-30. Сэрсей показал, что энергия общего электростатического отталкивания между электронными парами в молекулах только что рассмотренных типов почти не зависит от выборп структурных форм в случае, когда возможна изомерия. Он также в качестве альтернативы предложил, что большая устойчивость одной структуры по сравнению с другими достигается в результате такого расположения неподеленной пары электронов, которое оставляет свободным наибольший из возможных пространственных углов по отнощению к центральному атому. Сэрсей исходил из того, что два электрона неподеленной пары ограничены в пространстве одной и той же молекулярной орбиталью,ж но в пределах этого ограничения они будут максимально разобщены для того, чтобы их отталкивание оказалось минимальным. Однако пространственные углы между связывающими электронными парами по отношению к центральному атому относительно малы, так как эти пары находятся в поле двух ядер. Таким образом, если Джиллеспи и Ньюхольм предсказывали пространственные конфигурации молекул с неподеленными парами на основе такого распределения электронных пар, которое приводит к минимальному отталкиванию между различными электронными парами, Сэрсей приходит к тем же самым конфигурациям при рассмотрении отталкивания спаренных электронов, находящихся на одной орбитали. Следует отметить, что в любой из этих моделей неподеленная электронная пара ведет себя подобно пространственно большой группе в органической молекуле (пространственные затруднения). Электростатическая модель, предложенная Сэрсеем, основана на том, что каждая связывающая или неподеленная электронная пара имеет характеристический электростатический заряд, сконцентрированной на прямой, соединяющий центральный атом со связанным атомом или с неподеленной парой. Если принять, что все эти характеристические заряды расположены на одинаковом расстоянии от центрального атома, можно сделать заключение о форме молекул, определяя углы между связями так, чтобы отталкивание в результате взаимодействия этих характеристических зарядов было минимальным. Итак, первым шагом является расчет харктеристических зарядов различных атомов в молекулах, для которых экспериментально определены углы между связями. Затем связывающим парам приписывают определенные числа электростатического отталкивания (ЧЭО), которые являются мерой электростатического отталкивания электронных пар, связывающих различные атомы, при условии, что ЧЭО для неподеленной пары принято за единицу. Значение ЧЭО в действительности является функцией плотности характеристического заряда, локализованного в какой – то произвольной точке вдоль линии связи. Оказалось, что требуется знать только два параметра: период, в котором находится центральный атом, и вид присоедененных к нему атомов. Неделя 6 Кредит час 1-2 Тема: Межмолекулярное взаимодействие Содержание лекции: Силы Ван-дер-Ваальса. Водородная связь. Литература: К.С.Краснов Молекулы и химическая связь. М: Высшая школа, 1977. стр 279; 1980. стр 272; Физическая химия Кн. 1. М: Высшая школа, 1995, 512 стр. Каретников Г.С., Кудряшев И.В. Сборник приемов и задач по физической химии. М: Высшая школа, 1991, 527 стр. Бажин Н.М. , Войтюк А.А. Задачи по строению вещества. Новосибирск: НГУ. 1979. 128 стр Равдель А.А., Пономарева А.М. Краткий справочник физико-химических величин. Л: химия, 1983. 232 стр. Ногради М. Стереохимия. М.: Мир, 1984, 391 стр Соколов В.И. Введение в теоретическую стереохимию. М: Высшая школа, 1982 242 стр Кредит час 2 Тема: Межмолекулярное взаимодействие (семинар) Литература: К.С.Краснов Молекулы и химическая связь. М: Высшая школа, 1977. стр 279; 1980. стр 272; Физическая химия Кн. 1. М: Высшая школа, 1995, 512 стр. Каретников Г.С., Кудряшев И.В. Сборник приемов и задач по физической химии. М: Высшая школа, 1991, 527 стр. Бажин Н.М. , Войтюк А.А. Задачи по строению вещества. Новосибирск: НГУ. 1979. 128 стр Равдель А.А., Пономарева А.М. Краткий справочник физико-химических величин. Л: химия, 1983. 232 стр. Ногради М. Стереохимия. М.: Мир, 1984, 391 стр Соколов В.И. Введение в теоретическую стереохимию. М: Высшая школа, 1982 242 стр СРСП: Межмолекулярное взаимодействие Литература: К.С.Краснов Молекулы и химическая связь. М: Высшая школа, 1977. стр 279; 1980. стр 272; Физическая химия Кн. 1. М: Высшая школа, 1995, 512 стр. Каретников Г.С., Кудряшев И.В. Сборник приемов и задач по физической химии. М: Высшая школа, 1991, 527 стр. Бажин Н.М. , Войтюк А.А. Задачи по строению вещества. Новосибирск: НГУ. 1979. 128 стр Равдель А.А., Пономарева А.М. Краткий справочник физико-химических величин. Л: химия, 1983. 232 стр. Ногради М. Стереохимия. М.: Мир, 1984, 391 стр Соколов В.И. Введение в теоретическую стереохимию. М: Высшая школа, 1982 242 стр СРС: Межмолекулярное взаимодействие Ориентационые силы Индукционные силы Дисперсные силы Литература: К.С.Краснов Молекулы и химическая связь. М: Высшая школа, 1977. стр 279; 1980. стр 272; Физическая химия Кн. 1. М: Высшая школа, 1995, 512 стр. Каретников Г.С., Кудряшев И.В. Сборник приемов и задач по физической химии. М: Высшая школа, 1991, 527 стр. Бажин Н.М. , Войтюк А.А. Задачи по строению вещества. Новосибирск: НГУ. 1979. 128 стр Равдель А.А., Пономарева А.М. Краткий справочник физико-химических величин. Л: химия, 1983. 232 стр. Ногради М. Стереохимия. М.: Мир, 1984, 391 стр Соколов В.И. Введение в теоретическую стереохимию. М: Высшая школа, 1982 242 стр Неделя 7 Кредит час 1-2 Тема: Координационная теория Содержание лекции: Стереохимия комплексов. Комплексные соединения. Под комплексным ионом понимают более или менее устойчивый, несущий заряд агрегат, образованный атомом или ионом металла, непосредственно связанным с группой нейтральных молекул или ионов. Последние называются лигандами, или донорными группами, и говорят, что они координированы центральным ионом, или акцептором, с образованием внутренней координационной сферы. Известно два типа координационных соединений (комплексных соединений, комплексов). К первому типу относятся соединения, представляющие собой нейтральный комплекс. Это будет либо комплекс, образованный центральным атомом металла со степенью окисления, равной нулю, окруженным нейтральными лигандами, например [Fe(CO)5] и [Pt(RNC)4], либо комплекс, образованный центральным ионом металла, окруженным достаточным для образования нейтрального комплекса числом противоположно заряженых лигандов. Последний случай наиболее распространен; примерами таких соединений могут служить [Co(NH3)3(NO2)3, [Fe(AcAc)3], где AcAc – ацетилацетонат – ион и [Cr(GI)3, где GI – глицинат-ион. Ко второму типу соединений относятся такие, молекула которых является ионной. В этом случае по крайней мере один йз ее ионов должен быть комплексным. Это – наиболее обычный тип комплексного соединения. Одной из характеристик комплексного соединения является то, насколькго составляющие его комплексные ионы (или нейтрадльные комплексы) сохраняют свою индивидуальность в растворе, хотя частично они и могут плдвергаться диссоциации. Литература: Гриндберг А.А. Введение в химию комплексных соединений. Кредит час 2 Тема: Координационная теория (семинар) Литература: Гриндберг А.А. Введение в химию комплексных соединений. СРСП: Координационная теория Литература: Гриндберг А.А. Введение в химию комплексных соединений. СРС: Координационная теория Теория Вернера Координационная соединения Литература: Гриндберг А.А. Введение в химию комплексных соединений. Неделя 8 Кредит час1-2 Тема: Координационная теория связи. Содержание лекции: Теория валентных связей, теория кристаллической решетки. Теория молекулярных орбиталей, теория лигантной решетки, модель Сиджвика. Для комплексов нам нужно объяснение и предсказание их термодинамических, кинетических, спектральных, стехиометрических и магнитных свойств. Если иметь в виду большое разнообразие ионов металлов, лигандов и типов комплексов, можно понять всю грандиозность такой задачи. Известно, что нет всеобъемлющей теории, а, скорее, есть несколько удачных теорий, каждая из которых обладает отдельными достоинствами при рассмотрении той или иной группы комплексов. Прежде чем обскждать некоторые теории координационной связи, следует отметить, что теория – не более чем приближение к действительности. И если бывают из нее исключения, этого еще не достаточно, чтобы обесценить всю теорию. Более вероятно, что исключения указывают на наше неумение давать им удовлетворительные объяснения. Обычно нужно только видоизменять теорию таким образом, чтобы эти исключения были ею охвачены. Примером может служить современное состояние метода валентных связей. Часто одни и те же явления могут быть объяснены двумя или даже более теория, и тогда мы должны искать более фундаментальную концепцию, общую для обеих теорий, которая будет, по всей вероятности, лучшим приблежением к действительности. Такое положение существует сейчас и с с теориями кристалического поля и молекулярных орбиталей в их применении к комплексам. На их основе вырос в настоящее время более универсальный метод, известный как теория поля лигандов. Электронная теория валентности, сформулированная Льюисом в 1916 г. и распространенная на многие системы Лэнгмюром в 1919 г. и другими авторами в течении последующего десятилетия, дала химикам возможность выразить вернеровское понятие валентности с помощью электронных представлений. Основная заслуга в использовании новой теории валентности принадлежит Сиджвику и Лаури. Главные валентности Вернера были интерпретированы как результат электровалентности, или переноса электрона, а побочные рассматривали как проявление ковалентности, или обобщения электронных пар. Главная валентность может быть, а может и не быть оинной. Литература: К.Дей, А.А.Гринберг Кредит час 2 Тема: Координационная теория связи. Литература: К.Дей, А.А.Гринберг СРСП: Координационная теория связи. Литература: К.Дей, А.А.Гринберг СРС: Электростатическая теория комплексов Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, баианов С.С. Экспериментальные основы структурной химии Бахшиев Н.Г. Введение в молекулярную спектроскопию. Неделя 9 Кредит час 1-2 Тема: Стереохимия комплексных соединении Содержание лекции: эффект Ян-Телер. Строение октаэдрических и тетраэдрических комплексов Одним из главных достоинств метода валентных связей является возможность предсказания с его помощью структуры многих комплексных ионов. Если можно определить каким-либо способом, например измерением магнитной восприимчивости, набор гибридных орбиталей, то обычно можно потом установить и стереохимию комплекса. Правда, с помощью этого способа не всегда можно предсказать пространственную конфигурацию. Действительно, иногда он может ввести в заблуждение относительно стереохимической структуры комплекса. Кроме того метод валентных связей не объясняет, почему некоторые структуры более выгодны, чем другие. Теория кристаллического поля в этом отношении, как мы увидим далее, надежнее, она дает более глубокое представление о важнейших факторах, определяющих стереохимические свойства комплексов переходных металлов. Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов Кредит час 2 Тема: Стереохимия комплексных соединении. (семинар) Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов СРСП: Стереохимия комплексных соединении Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов СРС: ионные радиусы переменных металлов Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов Неделя 10 Кредит час 1-2 Тема: Термодинамические свойства комплексных соединений Содержание лекции: Термодинамические свойства. Постоянство комплексных соединений; свойства лигантов и их влияние на постоянство комплексных соединений. Вопросы устойчивости комплексов металлов сложны и разнообразны. Влияние большого числа факторов, обусловленных видом и характером центрального атома М и лиганда L, а также непостоянство температуры и других условий создает трудности при изучении устойчивости комплексов. Единственный приемлемый метод исследования устойчивости состоит в фиксировании наибольшего числа переменных с последующим изучением устойчивости в узкой области. Для удобства в начале нужно установить, с какой точки зрения нам удобно рассматривать вопросы устойчивости: с термодинамической или кенетической. В первом случае придется иметь дело с энергиями металл – лиганд, с константами устойчивости или с окислительно–восстановительными потенциалами, которые характеризуют стабилизацию валентног состояния и т.д.; во-втором – со скоростями и механизмами химических реакций, а также с рассмотрением термодинамических характеристик образования активных комплексов. Вообще более правильно говорить об инертных или лабильных комплексах, а не об устойчивых или неустойчивых. Эти термины слишком часто смешивают и применяют неправильно. Устойчивые комплексы могут быть и инертными, и лабильными, а неустойчивые – обычно лабильные, но могут быть и инертными. Например, [Fe(H2O)6]3+ и [Cr(H2O)6]3+ имеют почти одинаковые энергии связи (116 и 122 ккал/моль соответственно), т.е. обладают одинаковой устойчивостью, но первый комплекс лабильный и обменивает лиганды быстро, а второй – инертный и обменивает лиганды медленно. Подобных примеров можно привести очень много. Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов, Р.А.Лидин. Кредит час 2 Тема: Термодинамические свойства комплексных соединений Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов, Р.А.Лидин. СРСП: Термодинамические свойства комплексных соединений Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов, Р.А.Лидин. СРС: Термодинамика восстановления комплексных связей. Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов, Р.А.Лидин. Неделя 11 Кредит час 1-2 Тема: Кинетические свойства комплексных соединений. Содержание лекции: Кинетические свойства комплексных соединений, реакции замещения. Виды реакции замещения. Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов, Р.А.Лидин Краснов К.С. Молекулы и химическая связь М: Высшая школа, 1977, 279 стр, Физическая химия Кн.1 М: Высшая школа, 1995, 512 стр. Кредит час 2 Тема: Кинетические свойства комплексных соединений (семинар) Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов, Р.А.Лидин Краснов К.С. Молекулы и химическая связь М: Высшая школа, 1977, 279 стр, Физическая химия Кн.1 М: Высшая школа, 1995, 512 стр. СРСП: Кинетические свойства комплексных соединений Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов, Р.А.Лидин Краснов К.С. Молекулы и химическая связь М: Высшая школа, 1977, 279 стр, Физическая химия Кн.1 М: Высшая школа, 1995, 512 стр. СРС: Кинетические свойства комплексных соединений Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов, Р.А.Лидин Краснов К.С. Молекулы и химическая связь М: Высшая школа, 1977, 279 стр, Физическая химия Кн.1 М: Высшая школа, 1995, 512 стр. Неделя 12 Кредит час 1-2 Тема: Кинетические свойства комплексных соединений. Транс воздействие Содержание лекции: Теории Гринберга, Чатта, Оргела и Черняева. Сигма и пи воздействие. Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов, Р.А.Лидин. Кредит час 2 Тема: Кинетические свойства комплексных соединений. Транс воздействие Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов, Р.А.Лидин. СРСП: Кинетические свойства комплексных соединений. Транс воздействие Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов, Р.А.Лидин. СРС: Реакции электронного переноса комплексных соединений. Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов, Р.А.Лидин Неделя 13 Кредит час 1-2 Тема: Магнитные свойства комплексных соединений. Содержание лекции: Природа магнитных свойств. Виды магнитных свойств. Нецелесообразно сравнивать рассмотренные выше ионы металлов с ионами переходных элементов, у которых важную роль при комплексообразовании играют незаполненные d-орбитали. Более того, даже довольно трудно сравнивать эти ионы между собой. Устойчивость комплексов, образуемых ионами элементов переходных рядов, зависит не только от ионого потенциала, но и от таких переменных, энергия стабилизации кристаллическими полем, наличие пустых d-орбиталей для принятия π-электронов лиганда, наличие пар d-электронов для оьратной дативной π-связи. Все эти факторы можно объединить, сказав, что устойчивость комплекса в значительной мере зависит от числа d-электронов в ионе или атоме переходного металла. Ясно, что те лиганды, которые способны образовывать π-связи, такие как CN-, CO, PR3, AsR3, SR2 и другие, не могут образовывать устойчивые комплексыс ионами металлов, имеющих заполненные уровни с прочно связанными электронами, и поэтому не способны давать электронные пары на π-связи. Это плдтверждается экспе6риментально. Вклад энергии стабилизации кристаллическим полем в общее изменение энтальпии зависить от числа d-электронов, от геометрии и сила поля лигандов, т.е. от величины расщепления d-орбиталей и заселенности их электронами. Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов, Р.А.Лидин Кредит час 2 Тема: Магнитные свойства комплексных соединений СРСП: Магнитные свойства комплексных соединений Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов, Р.А.Лидин СРС: Магнитные свойства комплексных соединений Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов, Р.А.Лидин Неделя 14-15 Кредит час 1-2 Тема: Спектральные свойства комплексных соединений. Содержание лекции: Спектральные свойства, виды обмена электронов d-элементов, спектральные диаграммы d-комплексов. Большинство комплексов переходных металлов – окрашенные соединения, т.е. они способны поглащать энергию в видимой области спектра. При изучении спектров поглащения этих соединений в твердом состоянии и в растворенном в различных растворителях обнаружено, что они поглащают световую энергию и в ультрафиолетовой области. Полагают, что полоса или полосы поглащения, найденные в видимой части или в близкой ультрафиолетовой и инфракрасн6ой областях спектра, характеризующиеся относительно низкими значениями мольных коэффициентов погашения (мало интенсивные) порядка 0,1-100, обусловлены переходами электронов центрального иона между расщепленными энаргетическими уровнями, расстояние между которыми определяется силой и симметрией данного поля лиганда. Эти переходы называют d−d-переходами; их слабая интенсивность вызвана, по крайней мере для свободного иона, тем, что эти электронные переходы запрешены правилами отбора. В ультрафиолетовой области полоса или иногда наблюдаемое салошное поглащение имеют значительно большую интенсивность. Мольные коэффициенты погашения здесь обычно уменьшаются в пределах от 1000 до 10. Полагают, что в данном случае они обусловлены переходом электрона от одного компонента к другому. Как правило, это означает переход электрона от лиганда, который как основание или восстановитель, по-видимому, имеет большой избыток электронов, чем центральный ион. Такие спектры называют спектрами переноса заряда, и они характеризуют не только координационные соединения, но и многие другие химические системы. Литература: К.Дей, А.А.Гринберг, Н.Б.Любимов, Р.А.Лидин 6.План семинарских занятии .
|