Книга Ф. Коттона и Дж. Уилкннсона — учебник по неорганической химии совершенно нового типа, посвященный успехам неорганической химии в теоретическом аспекте.
Книга состоит из трех частей. В первой изложены теоретические представления о строении атомов и молекул, причем главное внимание обращено на учение о природе химической связи и особенно на метод молекулярных орбиталей в форме ЛКАО. Вторая часть посвящена химии непереходных элементов. В третьей части описаны свойства первого, второго и третьего рядов переходных элементов.
Авторы приводят множество примеров соединений, впервые . синтезированных за последнее десятилетие.
Книга предназначена для широкого круга химиков-неоргани-ков и физикохимиков — научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов химических вузов.
ПРЕДИСЛОГЛ1Е
Предлагаемая вниманию советского читателя книга Ф. Коттона п Дж. Уилкинсона «Advanced Inorganic Chemistry» — наиболее популярный учебник современной неорганической химии, получивший высокую оценку практически во всех университетах Америки и Европы,— выходит в русском переводе в трех частях.
Первая часть посвящена разбору основных теоретических проблем химии, прежде всего состояния вопроса о строении молекул, именно рассмотрению молекул при помощи метода валентных связей и метода молекулярных орбиталей. Следуя тенденции развития современной неорганической химии в направлении все большего использования метода молекулярных орбиталей в его простейшей форме — представлении молекулярной орбитали как линейной комбинации атомных орбиталей — авторы книги основное внимание уделили этому методу и широко использовали его для теоретического анализа фактического материала неорганической химии.
Во второй части рассмотрены свойства непереходных элементов и их соединений.
В третьей части описаны переходные элементы и комплексные соединения этих элементов. Несколько необычным образом представлены элементы подгруппы цинка. Отнесение их к непереходным элементам, по мнению авторов книги, вызвано отсутствием у свободных атомов цинка, кадмия и ртути неспаренных d-электронов. Конечно, можно сомневаться в обоснованности такой точки зрения, т. е. в отказе от признания этих элементов ^-элементами.
Фактический материал неорганической химии рассмотрен в учеопике главным образом с позиций метода молекулярных орби-тялей, что не может не вызвать большого интереса к книге, тем более что этот метод только начинает прививаться в неорганической химии и можно указать небольшое число учебных курсов по неор-ьмнической химии, в которых бы так широко было представлено ciроение неорганических молекул в свете метода молекулярных «Рбиталей.
-ледует отметить, что авторы книги с большим педагогическим мастерством сумели преодолеть трудности, связанные с применением
метода молекулярных орбиталей при описании химических свойств свободных элементов и их соединений.
Изложение химии непереходных элементов и их соединений сделано достаточно подробно и дополнено новейшими данными по характеристике соединений, полученных в последние годы.
Несмотря на полноту изложения фактического материала, все же можно указать некоторые пробелы. Так, не охарактеризованы комплексные соединения с молекулярным водородом, кислородом и азотом в качестве лигандов; недостаточно подробно описаны клат-ратные соединения, гидраты газов, в- частности гидраты инертных газов; не четко описана химическая сторона окислительно-восстановительных реакций и др. Вместе с тем каждый элемент и его соединения представлены в такой форме, что это дает полную характеристику его химических свойств.
Интересный фактический и теоретический материал несомненно будет полезен учащимся химических факультетов университетов и химико-технологических высших учебных заведений. Он окажет большую помощь лицам, желающим ознакомиться с современным состоянием неорганической химии. Эту книгу можно рекомендовать в качестве основного руководства по учебному курсу неорганической химии на химических факультетах университетов и в химико-технологических вузах.
При редактировании перевода книги не сделано каких-либо добавлений и существенных изменений текста. Исправлены лишь очевидные ошибки. Исправления текста касались главным образом его терминологической стороны.
К.. Астахов
ПРЕДИСЛОВИЕ
КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ
Несмотря на то что основная структура книги не подверглась изменениям, некоторые разделы мы переместили и привели в соответствие с современным уровнем науки весь фактический материал. Бурный рост литературы за последние годы привел к увеличению объема материала. Однако эта книга должна быть учебником, г не справочным руководством, и, с нашей точки зрения, лучше иметь избыток материала, чем ощущать его недостаток, так как некоторые разделы всегда можно опустить.
В соответствии с многочисленными требованиями мы улучшили изложение рекомендованной литературы, которую для этого подразделили на три группы.
Во-первых, для основной массы давно известных и хорошо установленных фактов и теорий мы не дали развернутых ссылок, так как такой материал можно легко найти в обычных справочниках и книгах, которые перечислены в конце текста.
Во-вторых, для некоторых малоизвестных фактов, взятых из обзорных статей и монографий, соответствующие списки литературы приведены в конце каждой главы.
И наконец, в виде сносок в каждой главе мы включили ссылки на оригинальную литературу. Они широко охватывают период с января 1962 г. по август 1965 г. и предназначены для преподавателей и научных работников в качестве справочной литературы для текущей работы.
Мы пользуемся случаем поблагодарить всех, кто дал свои замечания по поводу первого издания.
Ф Коттон ' п w
, м Дж- Уилкинсон
, Массачусетс ЛондоН1 Англия
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловий....................................... 8
Предисловие ко второму изданию........................... 7
Предисловие к первому изданию j........................... 9
Принятые сокращения................................. 11
Часть первая. ОБЩАЯ ТЕОРИЯ........................ 13
Гл. 1. Электронное строение атомов.......................... 15
1.1. Теория строения атомов Бора....................... 16
1.2. Начало волновой механики ......................." 18
.3. Атом водорода .............................. 24
.4. Спин электрона............................. 33
.5. Принцип исключения........................... 34
.6. Принципы построения: конфигурации MHOI о'члектронных атомии . . 34
.1. Периодическая таблица ......................... 38
.8. Состояния, определяемые из электронных конфигураций....... 39
.9. Правила Хунда.............................. 45
.10. Орбитали в многоэлектронных атомах ................. 45
. 11. Потенциалы ионизации или энергии ионизации............ 47
.12. Сродство к электрону ........................... 48
Литература....................................... 49
Гл. 2. Природа ионных соединений.......................... 51
2.1. Введение.................................. 51
2.2. Энергии решеток ионных кристаллов.................. 52
2.3. Цикл Борна — Габера........................... 56
2.4. Другие термодинамические циклы: энергии гидратации и связывания 58
2.5. Ионные радиусы ............................. 61
2.6. Некоторые важные типы ионных кристаллических решеток ..... 63
2-7- ДРУие электростатические взаимодействия .............. 70
Литература....................................... 74
Гл. 3. Природа химической связи........................... 75
Теория валентных связей (ВС) ........................... 75
3.1. Введение; связь, образованная парой электронов по Льюису .... 75
3.2. Двухэлектронные связи с точки зрения квантовой механики..... 77
3.3. Резонанс.................................. 81
3.4. Энергии возбуждения (промотирования) и валентные состояния ... 86
3.5. Критерий перекрывания и прочность связей.............. 88
3.6. Гибридизация.........................•...... 92
Теория молекулярных орбиталей (МО)....................... 101
3.7. Введение ..............................'. . . 101
3.8. Метод линейной комбинации атомных орбиталей (ЛКАО)...... 102
3.9. Гомоядерные двухатомные молекулы.................. 107
3.10. Гетероядерные двухатомные молекулы................. 13
3.1 1. Многоатомные молекулы......................... 15
Литература....................................... 17
Гл. 4. Некоторые свойства атомов, молекул и химическая связь.......... 18
4.1. Энергии связей.............................. 18
4.2. Электроотрицательности......................... 122
4.3. Длина связей и ковалентные радиусы ................. 127
4.4. Связь и молекулярная полярность ................... 130
4.5. Некоторые зависимости между свойствами связей........... 135
4.6. Вандерваальсовы радиусы........................ 138
4.7. Молекулярная симметрия........................ 139
Литература....................................... 147
Гл. 5. Координационные соединения......................... 148
5.1. Вводные замечания............................ 148
5.2. Раннее развитие координационной химии ............... 150
5.3. Координационные числа и симметрия.................. 153
5.4. Типы лигандов.............................. 163
Строение, изомерия и номенклатура комплексных соединений ......... 167
5.5. Элементы номенклатуры......................... 167
5.6. Стереоизомерия ......................'....... 169
5.7. Другие типы изомерии.......................... 175
Устойчивость комплексных ионов в растворе................... 176
5.8. Введение ................................. 176
5.9. Состояние ионов в водных растворах.................. 178
5.10. .Ступенчатое" образование комплексов................. 181
5.11. Хелатный эффект . ............................ 184
Кинетика и механизм реакций с комплексными ионами ............. 186
5.12. Введение ................................. 186
5.13. Возможные механизмы реакций замены лигандов........... 189
5.14. Водный обмен и образование координационных соединений из акво-комплексов................................ 191
5.15. Реакции обмена лигандов в октаэдрических комплексах....... 195
5.16. Некоторые дополнительные соображения................ 200
5.17. Плоские квадратные комплексы..................... 204
5.18. Реакции переноса электронов...................... 209
5.19. Реакции, в которые вступают координированные лиганды...... 216
Цена: 200руб.