Вся электронная библиотека >>>

 Химия   >>>

   

 

История химии



Раздел: Химия

    

КООРДИНАЦИОННАЯ ТЕОРИЯ А. ВЕРНЕРА

  

 

Если в органической химии учение о валентности, возникшее •еще в 1852 г., получило применение в теории химического строения, то в неорганической химии дело обстояло несколько иначе. Строение простейших неорганических соединений, , конечно, легко объяснялось постоянной валентностью составляющих их атомов. Однако среди неорганических соединений были известны и такие, установление строения которых встречало серьезные затруднения. К числу их относили молекулярные соединения, в частности гидраты, аммиакаты, двойные соли, цианиды и т. д.

Соединения такого рода, названные в 1889 г. комплексными, издавна привлекали к себе внимание исследователей. Еще в начале XIX в. были открыты ферроцианиды и феррицианиды. В 1822 г. Л. Гмелин получил лютеокобальтовый оксалат ,[Со(ЫНз)6]2-(С204)з- Позднее Е. Фреку (1814—1894) выделил пурпуреокобальтовый хлорид [Со(1ЧНз)5]С12причем было установлено, что в этом соединении не весь хлор может быть осажден нитратом серебра. В XIX в. были известны также многие комплексные соединения платины и других металлов.

Для объяснения строения таких соединений ученые предлагали различные теории (например, Т.. Грэм, А. Клаус, А. В. Гофман и Др.). В 1869 г. Хр. В. Бломстранд (1826—1897) предложил теорию цепного строения.

Основная заслуга в решении проблемы строения молекулярных соединений принадлежит швейцарскому химику А. Вернеру . В 1893 г. он предложил теорию, обобщающую результаты исследований его предшественников и получившую название координационной теории. В течение дальнейших 25 лет он развил важнейшие положения и выводы из этой теории, подтвердив их результатами специально поставленных экспериментальных исследований. Теория Вернера получила широкое признание и стала одним из важных факторов развития неорганической химии. Главное положение ее состоит в признании фак- i та, что молекулы, в которых с точки зрения классической теории валентности «соединительная способность» атомов исчерпаны, все же могут принимать участие в дальнейшем построении более сложных молекул. Такая возможность связана с тем, что при образовании сложных соединений наряду со связями сродства, называемыми «главными валентностями», принимают участие еще и другие связи, называемые «побочными валентностями».

А. Вернер ввел понятие о комплексном ионе — сложной комбинации атомов и молекул, состоящей из центрального атома или иона, непосредственно связанного с несколькими нейтральными молекулами или отрицательными ионами. Эти молекулы и ионы носят название лигандов (донорных групп), координированных центральным атомом (акцептором), и образуют внутреннюю координационную сферуМаксимальное число лигандов, которое способен удерживать центральный ион, называется, по Вернеру, координационным числом.

В своей обобщающей работе «Новые воззрения в области неорганической химии» (1905) А. Вернер систематически изложил свою теорию и экспериментальный материал, подтверждающий ее положения и выводы. Он показал, в частности, что платина (IV), кобальт (III), иридий (III) и хром(III) обладают координационным числом 6, а платина (II), палладий (II), медь (II) проявляют четыре побочных валентности (т.е. координационное число равно 4). Известны комплексообразователи с координационными числами 2, 3, 7 и 8.

Главные валентности комплексообразователя насыщаются только отрицательными ионами. В то же время побочные валентности могут насыщаться как отрицательными ионами, так и нейтральными молекулами. Этим и объясняется, что в соединениях, содержащих хлор, только ионы хлора могут осаждаться нитратом серебра, атомы же хлора, непосредственно связанные с комплексообразователем, не реагируют с нитратом серебра. А. Вернер, пользуясь определениями электропроводности, установил число ионов в соединениях и тем самым состав внутренней координационной сферы.

диссертацию, посвященную стереохимии соединений азота. С 1893 г. и до конца жизни был профессором Цюрихского университета. Нобелевский лауреат по химии в 1913 г.

е менее существенной частью координационной теории Вер- нера следует признать и положения этой теории, касающиеся стереохимии комплексных соединений. Основное положение состоит в том, что молекулы и ионы, связанные с центральным ионом побочными валентностями, располагаются вокруг него в пространстве как в кристаллическом состоянии, так и в растворах.

Используя стереохимические представления Я. Вант-Гоффа и Ле-Беля, А. Вернер нашел, что побочные валентности комплексных соединений с координационным числом 6 направлены к вершинам правильного октаэдра, в центре которого расположен центральный ион. Соединения же с координационным числом 4 построены, по Вернеру, соответственно либо на основе тетра- эдрической модели, либо в виде плоского прямоугольника. В связи с этими общими положениями А. Вернер рассмотрел возможные случаи изомерии соответствующих комплексов. Так, он показал, в частности, на примере комплекса состава [Pt(NH3)2Cl2] (координационное число равно 4), что в случае, если лиганды располагаются в одной плоскости, то должна существовать цис- и транс-изомерияПутем специально поставленных опытов А. Вернеру удалось получить такие изомеры и разделить их. Тем самым была доказана плоская структура такого рода соединений, так как очевидно, что при тетраэдриче- ском строении никакой цис- и транс-изомерии существовать не может. В настоящее время известны и комплексы с координационным числом 4 тетраэдрического строения.

Цис- и т/мнс-изомеры были предсказаны, а затем и получены А. Вернером и для соединений с координационным числом 6. Так, соединение состава Coj^NH^CU] геометрически может быть представлено в виде двух изомеров. Оно характеризуется окта- эдрической структурой. Комплексное строение, как показал А. Вернер, имеют и некоторые хорошо известные простые соединения, например хлорид аммония

Исследования А. Вернера по стереохимии дали возможность объяснить существование известных изомеров и послужили основой для предсказаний различных изомеров комплексных соединений. В первые десятилетия текущего столетия было синтезировано и изучено большое число предвидимых теорией Вернера изомеров.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  История химии

 

Смотрите также:

 

Химия. Открытие новых химических элементов

В 1891 — 1893 гг. А. Вернер выдвинул координационную теорию. В России этой теории придерживался Л. А. Чугаев (1873—1922) —основатель отечественной школы химии комплексных соединений.

 

Платиново-аммиачные соединения...

Чтобы возможно кратко и ясно представить химическую природу П. соединений и дать понятие о большом разнообразии их, лучше всего воспользоваться теорией Вернера, не вдаваясь, однако, в ее подробности; эта теория, как и другие, сюда относящиеся, не общепринята...

 

Основные начала геологии. Чарлз Лайель.

Теория Вернера представляет собой первую попытку облечь в научную форму древнюю идею катастрофизма.
Такую теории создал английский ученый Лайель. Чарлз Лайель (1797—1875) родился в графстве Форфар, в Шотландии, в отцовском имении Киннорди.

 

Координация в организациях. Координация представляет...

По своему характеру координационная деятельность бывает
В первом разделе теория денег сочетается с положениями о денежной системе, организации денежного оборота, наличного и безналичного денежного обращения. .

 

 Вернер Карл Гейзенберг. Квантовая механика. Книги из серии 100...

Квантовая механика. Когда прошел восторг первых успехов теории Бора, все вдруг осознали простую истину: схема Бора противоречива.
В сентябре 1911 года Вернера отдали в престижную гимназию. В 1920 году Гейзенберг поступил в Мюнхенский университет.