Кафедра химии Тимирязевки

ПАРАДОКСАЛЬНЫЙ ТРИВИАЛЬНЫЙ АЗОТ ⚗️ Открытие элемента и происхождение его названия - одна из интригующих страниц истории химической науки. "Открытие" азота в 1772 г. обычно приписывается Дэниелу Резерфорду, хотя газ был также независимо выделен примерно в то же время К. Шееле и Х. Кавендишем.⚗️⚗️⚗️ 🧪 Азот - самый распространённый из встречающихся в свободном виде элемент, доступный человеку. 🧪 В связанном состоянии он необходим для всех форм жизни и составляет в среднем около 15% по весу в белках. 🧪 Промышленное связывание азота для получения сельскохозяйственных удобрений и других химических продуктов в настоящее время ведётся в широком масштабе во многих странах, и число молей производимого безводного аммиака превосходит число молей любого другого получаемого соединения. Это влечёт за собой важные последствия, в основном положительные, но иногда и отрицательные, так как из всех вторжений человека в природные циклы природное связывание азота является самым широким.

⚗️ В настоящее время для объяснения структуры, устойчивости и общих свойств координационных соединений используется три теории: 1] Электростатическая теория с учётом влияния кристаллического поля 2] Теория валентной связи 3] Теория молекулярных орбиталей Теории перечислены в порядке их усложнения. 🧪 Различают два предельных типа химической связи - чисто ионную и чисто ковалентную, - учитывая, однако, что любая реальная связь может содержать примесь некоторого количества каждой из этих связей. 🧪 Ионная связь определяется только электростатическим притяжением и отталкиванием, обусловленными электрическими зарядами, постоянными электрическими диполями и индуцированными диполями. 🧪 Можно полностью определить энергии связи в простых соединениях типа NaCl как в кристаллическом состоянии, так и в газовой фазе. ⚗️ Электростатическая теория по существу исключает энергию делокаллизации [или обменную, или резонансную], хотя частично эта энергия включается в системы, содержащие наведённые дипольные моменты, поскольку поляризация одного из атомов или ионов другим эквивалентна допущению о движении электронов первого иона в поле второго. ⚗️ В теориях валентных связей и молекулярных орбиталей ионные вклады могут быть учтены в любой желаемой степени, хотя в результате слишком сильно усложняется любая попытка расчёта энергии связей. 🧪 В действительности для любой системы, за исключением самых простейших, квантовомеханические расчёты могут быть проведены лишь приближённо. [~]

ТЕОРИЯ КООРДИНАЦИОННОЙ СВЯЗИ ⚗️ В последние годы происходит бурное развитие всех областей неорганической химии. Большие успехи достигнуты и в исследовании состояния и реакций координационных соединений в растворах. 🧪 История развития химии координационных соединений начинается примерно с конца восемнадцатого столетия. Так как существовавшие в то время теории валентности не могли удовлетворительно объяснить существование таких соединений, их назвали комплексными [сложными] соединениями. Этот термин остался и до сих пор, хотя прежнего смысла он уже не имеет. На раннем этапе развития химии координационных соединений классический подход к определению структуры координационного соединения заключался в том, чтобы установить структуру неизвестного соединения на основе структур известных геометрических и оптических изомеров. Устойчивость координационных соединений ⚗️ Согласно электронной теории, координационные соединения можно рассматривать как продукты взаимодействия кислот и оснований Льюиса.

ТИПЫ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ ⚙️ Вслед за открытием электронов были предприняты многочисленные попытки создания электронной теории валентности. Завершением их явилась работа Льюиса, опубликованная в 1916 г. и являющаяся основой электронной теории валентности. В этой работе рассматривалось образование химической связи, называемой теперь ковалентной связью, обусловленной тем, что два атома обладают совместно двумя электронами. ⚙️ Превращение электронной теории валентности в её современную форму почти полностью обязана развитию квантовой механики. ⚙️ Квантовая механика дала метод расчёта свойств простых молекул, привела к полному разъяснению явлений, связанных с образованием ковалентной связи между двумя атомами. ⚙️ В квантовой механике есть один фундаментальный принцип - концепция резонанса, относящийся к основным состояниям молекул. Обычно рассматривают три главных предельных типа химических связей: 1] электростатические (ионная связь) 2] ковалентные 3] металлические Эта классификация не является строгой.

ПРИРОДА ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ Развитие теории валентности ⚗️ Исследование строения молекул было впервые начато химиками. 🧪 Выводы основывались на химическом составе веществ, существовании изомеров и природе химических реакций, в которых данное вещество принимает участие. ⚗️ Основываясь на фактах такого рода, Франкланд, Кекуле и Купер более 100 лет тому назад сформулировали теорию валентности и дали первые структурные формулы молекул. 🧪 Вант-Гофф и Ле-Бель завершили классическую органическую стереохимию, выдвинув замечательный постулат о тетраэдрической ориентации четырёх валентностей атома углерод. ⚗️ В ХIX столетии валентную связь изображали чертой, проведённой между символами химических элементов. 🧪 Вернер развил стереохимию неорганических комплексных соединений. ⚗️Современная структурная химия отличается от классической тем, что она даёт более детальную картину строения молекул и кристаллов. При помощи различных физических методов, а именно изучения кристаллов методом диффракции рентгеновских лучей.

Сегодня на кафедре Химии, прошёл мастер-классы "Химические индикаторы в нашей жизни" для школьников школы 1576. Ребята познакомились с разным индикатором, смогли сами поэкспериментировать по изменению окраски в растворах разных веществ. Ждём снова школьников на нашей кафедре. Мероприятие проводили доцент Браташ Г.С. и профессор Дмитревская И.И.