Избранные главы физической химии

 – Менделеев находил неизвестные свойства как среднее арифметическое из свойств, окружающих элемент в периодической системе: справа и слева, сверху и снизу. Менделеев предсказал существование и свойства около 10 элементов.

– теория химической связи Слейтера и Полинга.

1. Единичную химическую связь образуют два электрона с противоположными спинами, принадлежащими двум атомам. При этом происходит перекрывание волновых функций электронов; между атомами возникает зона со значительной электронной плотностью. Это приводит к уменьшению потенциальной энергии системы, т. е. к образованию связи.

2. Связь располагается в том направлении, в котором возможность перекрывания волновых функций электронов, образующих связь, является наибольшей.

3. Из двух орбиталей атома более прочную связь образует та, которая сильнее перекрывается орбиталью другого атома.

Метод молекулярных орбиталей (ММО) – теория химической связи, объясняющая образование связей не только парой, но и одним электроном (Малликен). При соединении двух атомов кислорода в молекулу О2 по методу ВС можно было бы ожидать, что неспаренных электронов в О2 не будет. Однако исследование магнитных свойств О2 свидетельствует о том, что в молекуле О2 имеется два неспаренных электрона. ММО рассматривает молекулу и любую многоатомную систему как «многоядерный атом», в котором электроны заселяются по молекулярным орбиталям. Магнитные свойства О2 и другие свойства молекул объясняет ММО.

 (метод ) – для предсказания свойств проводится сравнение свойств родственных веществ. Например, для предсказания межатомного расстояния Ge-S рассматривают взаимосвязь известных межатомных расстояний Э-О и Э - S, где Э – элемент.

n = А(Z-b),

где n – волновое число определенной (первой, второй и т. д.) линии серии рентгеновского спектра; Z – порядковый номер элемента; А и b – константы. Работа Мозли позволила доказать, что заряд ядра атома численно равен порядковому номеру элемента, и заставляет думать о существенном факторе при классификации элементов. Постоянная экранирования b в уравнении Мозли характеризует уменьшение действующего на электрон заряда ядра электронами, находящимися между ядром и электроном.

- наименьшая нейтральная частица данного вещества, обладающая его химическими свойствами и способная к самостоятельному существованию.

 – в методе МО характеризуется квантовым числом l, которое определяет величину проекции момента количества движений электрона на линию, соединяющую ядра атомов в молекуле. По своему физическому смыслу l аналогично квантовому числу m в атоме. Оно принимает значения 0, ±1, ±2,…, которым соответствует буквенное значение s, p, d. В молекуле О2 по молекулярным орбиталям должны быть распределены 12 валентных электронов. Эта молекула в методе МО будет иметь следующее строение:

[K(s2s)2 (s*2s)2 (s2p)2 (p2p)4 (p*2р)1 (p*2р)1 ].

в узлах  содержат молекулы (йод, парафин), соединенные межмолекулярными связями.

– спектры электронных переходов (в видимой и ультрафиолетовой области), колебательные (ближней инфракрасной области) и вращательные спектры (дальней инфракрасной области).