URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Холанд А. МОЛЕКУЛЫ И МОДЕЛИ: Молекулярная структура соединений элементов главных групп. Пер. с англ.
Id: 118054
 
399 руб.

МОЛЕКУЛЫ И МОДЕЛИ: Молекулярная структура соединений элементов главных групп. Пер. с англ.

URSS. 2011. 384 с. Твердый переплет. ISBN 978-5-396-00287-6.

 Аннотация

Настоящая монография посвящена анализу теоретических моделей, от простых до сложных (от льюисовой валентности и ионной модели до аномерного эффекта и эффекта Яна---Теллера), использующихся в стереохимии, а также систематическому анализу особенностей и установлению закономерностей молекулярного строения соединений элементов главных групп Периодической системы (всего около 300 молекул). Рассмотрение моделей проводится с использованием математического аппарата, доступного читателю, получившему естественно-научную подготовку в вузах классического университетского или технического профиля.

Книга будет полезна как молодым ученым, начинающим свою научную карьеру, так и опытным исследователям, желающим получить систематизированную информацию по структуре широкого круга молекул.


 Оглавление

Предисловие к русскому изданию
Предисловие к английскому изданию
Глава 1. Свойства атомов: одноэлектронный атом
 Введение
 1.1.Экскурс в физику: движущаяся частица
 1.2.Экскурс в физику: силы, действующие между частицами, несущими электрический заряд
 1.3.Энергия одноэлектронных атомов
 1.4.Введение в квантовую механику: атомные орбитали и их энергия
 1.5.Полярные координаты, боровский радиус и единица энергии ридберг
 1.6.Уровни энергии одноэлектронного атома
 1.7.Диаграмма энергетических уровней одноэлектронного атома: сравнение с экспериментом
 1.8.Энергия ионизации
 1.9.Размер одноэлектронного атома
 1.1 .Волновые функции одноэлектронного атома
 1.11.Плотность вероятности, электронная плотность и форма 1s-атомной орбитали
 1.12.Волновая функция, плотность вероятности и форма 2s-атомной орбитали
 1.13.Волновые функции, плотность вероятности и форма 2p-атомных орбиталей
 1.14.Волновые функции, плотность вероятности и форма 3d-атомных орбиталей
 1.15.Заключительный экскурс в физику: момент импульса
 1.16.Спин электрона и спин-орбиталь
 1.17.Спин-орбитальное взаимодействие
Глава 2. Свойства атомов: двухэлектронный атом
 Введение
 2.1.Энергия, оператор Гамильтона и волновые функции двухэлектронного атома
 2.2.Модель атомных орбиталей
 2.3.Основное состояние двухэлектронного атома: расчет энергии
 2.4.Размер атома
 2.5.Первая энергия ионизации
 2.6.Энергия орбиталей и теорема Купманса
 2.7.Основное состояние двухэлектронного атома: подход к поиску подходящей волновой функции, учитывающей спин электрона
 2.8.Поиск подходящей волновой функции, учитывающей спин электрона: принцип Паули
 2.9.Принцип Паули и определитель Слэтера
 2.1 .Низшие возбужденные состояния атома гелия: поиск подходящей волновой функции
 2.11.Низшие возбужденные состояния атома гелия: расчет энергии
 2.12.Правило максимального спина (правило Хунда)
Глава 3. Атомы, содержащие более чем два электрона: свойства атомов и закономерности
 Введение
 3.1.Основное состояние атома лития
 3.2.Атом бериллия
 3.3.Литий и бериллий: энергия ионизации и атомные размеры
 3.4.Ряд p-элементов от бора до неона: средняя конфигурационная энергия
 3.5.Принципы построения электронных конфигураций и электронные конфигурации основного состояния атомов
 3.6.Энергия ионизации атомов первых двадцати элементов
 3.7.Энергия ионизации валентной s-оболочки
 3.8.Конфигурационно усредненная энергия ионизации и средняя энергия ионизации валентной оболочки
 3.9.Периодичность в изменении средней энергии ионизации валентной оболочки в атомах элементов основных групп
 3.1 .Размеры и ковалентные радиусы атомов элементов основных групп
 3.11.Сродство к электрону
 3.12.Электроотрицательность и коэффициенты электроотрицательности
 3.13.Электрический заряд и дипольный момент на атоме
 3.14.Атомные поляризуемости
 Литература
Глава 4. Гомонуклеарные двухатомные молекулы
 Введение
 4.1.Прочность связи
 4.2.Потенциальная кривая
 4.3.Равновесное межъядерное расстояние и энергия диссоциации двухатомной молекулы
 4.4.Уровни колебательной энергии
 4.5.Энергия диссоциации при температуре  K
 4.6.Сравнение энергий диссоциации при  K и 298 K
 4.7.Силовая постоянная
 Литература
Глава 5. Газообразные галогениды щелочных металлов: ионная связь
 Введение
 5.1.Электрический дипольный момент молекулы
 5.2.Модель сферических ионов
 5.3.Электрический дипольный момент газообразных мономерных галогенидов щелочных металлов
 5.4.Прочность связи
 5.5.Длины связей в молекулах галогенидов щелочных металлов
 5.6.Силовые постоянные молекул галогенидов щелочных металлов
 5.7.Потенциальная кривая для пары сферических ионов
 5.8.Энергия диссоциации пары сферических ионов при  K
 5.9.Потенциальная энергия димеров галогенидов щелочных металлов
 5.1 .Димеры галогенидов щелочных металлов: расчет равновесных длин связей и энергий диссоциации
 5.11.Расчет длины связи M--X в кристаллических галогенидах щелочных металлов
 5.12.Ионные радиусы
 5.13.Модель поляризующихся ионов для мономерных галогенидов щелочных металлов
 5.14.Энергия двух поляризованных ионов на бесконечном расстоянии
 5.15.Энергия кулоновского взаимодействия двух поляризованных ионов на расстоянии R
 5.16.Электриды и алкалиды
 Литература
Глава 6. Другие гетеронуклеарные двухатомные молекулы: ковалентно-полярные связи
 Введение
 6.1.Электрический дипольный момент и степень ионности связей
 6.2.Прочность и полярность связи
 6.3.Длина и полярность связи
 6.4.Длины одинарных связей в многоатомных молекулах
 6.5.Модифицированное правило Шомакера--Стивенсона для предсказания длины одинарных связей между р-элементами
 6.6.Ковалентные радиусы, найденные по длинам связей "элемент -- углерод"
 Литература
Глава 7. Льюисова модель "кубического атома". Метод молекулярных орбиталей для одноэлектронной молекулы H2+ и двухэлектронной молекулы H2
 Введение
 7.1.Электронный октет, "кубический атом" и двухэлектронная связь
 7.2.Молекулярные орбитали: молекулярный ион водорода H2+
 7.3.Приближенные молекулярные орбитали, полученные в результате линейных комбинаций атомных орбиталей
 7.4.Улучшение ЛКАО МО
 7.5.Молекула водорода и приближение молекулярных орбиталей
 7.6.Электрический дипольный момент HD: неприменимость приближения Борна--Оппенгеймера (адиабатического приближения)
 7.7.Ион He22+: определение химической связи по IUPAC
 Литература
Глава 8. Метод молекулярных орбиталей для гетеронуклеарных двухатомных молекул, гибридизация и оценка зарядов на атомах в молекуле на основании анализа рассчитанной электронной плотности
 Введение
 8.1.Молекула LiH: приближение молекулярных орбиталей
 8.2.Простейшие расчеты по методу Хюккеля
 8.3.Значимость "резонансного интеграла" H1,2
 8.4.Уточненные расчеты по методу МО для LiH
 8.5.Гибридные атомные орбитали
 8.6.Энергия гибридизации
 8.7.Ортогональные гибридные орбитали
 8.8.Эквивалентные гибридные орбитали
 8.9.Оценка зарядов на атомах при вычислении электронной плотности
 Литература
Глава 9. Гомонуклеарные двухатомные молекулы элементов второго периода от Li2 до Ne2
 Введение
 9.1.Молекула дилития
 9.2.Димер бериллия
 9.3.Молекула дибора
 9.4.Молекулы диуглерода и диазота
 9.5.Молекулы дикислорода и дифтора
 9.6.Диаграмма молекулярных орбиталей для образований от Li2 до Ne2
 9.7.Дальнодействующее притяжение между атомами неона
 9.8.Димер гелия
 9.9.Ван-дер-ваальсовы взаимодействия: диполь-дипольные взаимодействия, взаимодействия диполь -- наведенный диполь и дисперсионные взаимодействия
 9.1 .Ван-дер-ваальсовы радиусы из кристаллических структур
 9.11.Кристаллическая структура хлора
 9.12.Структура жидких неона и метана
 Литература
  Глава 1 .Структура и химическая связь в газообразных дигалогенидах и диалкилпроизводных металлов 2-й и 12-й групп
 Введение
 1 .1.Линейны ли газообразные дигалогениды элементов 2-й и 12-й групп?
 1 .2.Геометрия молекул
 1 .3.Длина связи в дихлоридах металлов
 1 .4.Энергии связи в дихлоридах металлов
 1 .5.Модель сферических ионов и средняя энергия связи в дихлоридах металлов 2-й и 12-й групп
 1 .6.Модель поляризующихся ионов и геометрия галогенидов тяжелых металлов 2-й группы
 1 .7.Модель отталкивания электронных пар валентной оболочки (ОЭПВО)
 1 .8.Модель ОЭПВО и структура молекул дигалогенидов металлов 2-й и 12-й групп
 1 .9.Гибридизация и двухцентровые молекулярные орбитали
 1 .1 .Делокализованные молекулярные орбитали
 1 .11.Диалкилы и дигидриды металлов
 1 .12.Закономерности в длинах связей
 Литература
  Глава 11.Структура и химическая связь в газообразных монохлоридах, трихлоридах и триметилпроизводных элементов 13-й группы
 Введение
 11.1.Моно- и трихлориды элементов 13-й группы
 11.2.Структура молекул мономерных трихлоридов
 11.3.Триметилпроизводные элементов 13-й группы
 11.4.Закономерности в длинах и энергиях связей M--C и M--Cl для соединений элементов 13-й группы
 11.5.Модель сферических ионов и энергия связей в хлоридах элементов 13-й группы
 11.6.Модель отталкивания электронных пар валентной оболочки
 11.7.sp2-гибридизация и локализованные молекулярные орбитали
 11.8.Относительная стабильность хлоридов льюисовой валентности и субвалентных хлоридов
 Литература
  Глава 12.Молекулы с дефицитом электронов: трехцентровые двухэлектронные связи
 Введение
 12.1.Катион триводорода
 12.2.Описание H3+ методом молекулярных орбиталей
 12.3.Ян-теллеровские искажения
 12.4.Первая молекула с дефицитом электронов, диборан
 12.5.Димер триметилалюминия: мостиковые метильные группы
 12.6.Сравнение прочности водородных, метильных и фенильных мостиков
 12.7.Спектроскопия ядерного магнитного резонанса и обмен мостиковых и концевых метильных групп в (CH3)4Al2(m--CH3)2
 12.8.Кластеры
 12.9.Каркасные соединения: клозобораны и карбораны
 12.1 .Полимер диметилбериллия и тетрамер метиллития
 Литература
  Глава 13.Структура и связь в простых соединениях элементов 14-й группы
 Введение
 13.1.Структура хлоридов субвалентных элементов
 13.2.Модели образования связей в хлоридах субвалентных элементов
 13.3.Структура хлоридов элементов с льюисовой валентностью
 13.4.Гидриды и метилпроизводные элементов с льюисовой валентностью
 13.5.Модели образования связей в четырехвалентных соединениях
 13.6.Построение двух ортогональных и эквивалентных гибридных орбиталей, соответствующих произвольному валентному углу
 13.7.Радикалы, образованные из метана при удалении атомов Н
 13.8.Гетеролептические соединения: структура молекул фторированных метанов и метилсиланов
 13.9.Энергии связей C--F и C--H во фторированных метанах
 13.1 .Полярность связей C--F во фторированных метанах
 13.11.Полярность связей Si--F и Si--C во фторированных метилсиланах
 13.12.Эффект введения более электроотрицательных атомов к наиболее электроотрицательному из двух валентно-связанных атомов
 13.13.Индуктивный эффект в сравнении со стерическим
 Литература
  Глава 14.Структура и связь в некоторых простых углеводородах, а также аналогах этана и этилена для тяжелых элементов 14-й группы
 Введение
 14.1.Структура молекул этана, этилена и ацетилена
 14.2.Этан, этилен и ацетилен: рассмотрение моделей
 14.3.Длины одинарных связей C--C и гибридизация
 14.4.Делокализованные ` ;-орбитали в бензоле
 14.5.Аналоги этана для тяжелых элементов 14-й группы
 14.6.Молекулярная структура аналогов этилена тяжелых элементов 14-й группы
 14.7.Описание аналогов этилена элементов 14-й группы с помощью метода молекулярных орбиталей
 14.8.Молекулярная структура Si2H2
 Литература
  Глава 15.Структура и связь в простых соединениях элементов 15-й группы
 Введение
 15.1.Соединения элементов с льюисовой валентностью
 15.2.Инверсия атома N в аммиаке
 15.3.Некоторые плоские амины
 15.4.Молекулярная структура пентафторида и пентахлорида фосфора в газовой фазе
 15.5.Кристаллическая структура пентагалогенидов фосфора
 15.6.Другие гомолептические производные гипервалентных элементов 15-й группы
 15.7.Прочность гипервалентных связей
 15.8.Пентафенилпроизводные элементов 15-й группы
 15.9.Структурная нежесткость и псевдовращение по механизму Бери
 15.1 .Пентакоординация и модель ОЭПВО
 15.11.Гетеролептические гипервалентные соединения
 15.12.Модель молекулярных орбиталей для гипервалентных соединений
 Литература
  Глава 16. Электронодонорно-акцепторные комплексы
 Введение
 16.1.Ковалентные и донорно-акцепторные связи
 16.2.Длина связи NRB и энергии диссоциации комплексов замещенных аминборанов
 16.3.Комплексы доноров электронов HCN и H3CCN с акцептором электронов BF3
 16.4.Некоторые комплексы триметилалюминия
 16.5.Два комплекса, содержащие дативные и ковалентные связи между идентичными парами атомов
 16.6.Дативные связи и модель ОЭПВО
 16.7.Молекулярная структура (Me3N)2AlCl3, комплекс с двумя дативными связями
 16.8.Мостиковые связи: связи с равными вкладами ковалентной и дативной составляющих
 16.9.Тройные мостики и каркасные соединения
 16.1 .Дативная ` ;-связь
 16.11.Некоторые комплексы бериллия, цинка и кремния
 16.12.Электронодонорно-акцепторные комплексы с акцепторными атомами 15-й группы
 Литература
  Глава 17.Структура и связь в простых соединениях элементов 16-й группы
 Введение
 17.1.Соединения элементов с льюисовой валентностью
 17.2.Внутримолекулярные 1,3-радиусы
 17.3.Описание связей в соединениях с льюисовой валентностью методом MO
 17.4.Ионы и радикалы, образованные из H2O
 17.5.Структура молекулы пероксида водорода HOOH
 17.6.Особенность структуры диоксидифторида, FOOF: аномерная делокализация
 17.7.Молекулярная структура соединений гипервалентных элементов 16-й группы
 17.8.Соединения гипервалентных элементов 16-й группы: рассмотрение моделей
 17.9.Структура кристаллического тетрахлорида теллура
 Литература
  Глава 18.Структура и связь в простых соединениях элементов 17-й группы
 Введение
 18.1.Соединения галогенов с льюисовой валентностью
 18.2.Соединения гипервалентных галогенов
 18.3.Соединения гипервалентных галогенов: модельные представления
 18.4.Кристаллическая структура трихлорида йода
 18.5.19F ЯМР-спектры ClF3 и BrF3
 18.6.Некоторые электронодонорно-акцепторные комплексы дигалогенов
 18.7.Водородосвязанные комплексы
 18.8.Структура льда и жидкой воды
 18.9.Поливода
 Литература
  Глава 19.Структура и связь в простых соединениях благородных газов
 Введение
 19.1.Гипервалентные соединения благородных газов
 19.2.Два соединения Xe+
 Литература
  Глава 2 .Структура и связь в оксидах и кислородсодержащих кислотах углерода, серы, азота, фосфора и хлора
 Введение
 2 .1.Оксиды углерода
 2 .2.Некоторые оксиды серы
 2 .3.Оксофториды серы
 2 .4.Серная кислота и сходственные соединения
 2 .5.Оксиды моноазота и их димеры со связью N--N
 2 .6.Расчеты методом Хартри--Фока и методом конфигурационного взаимодействия для O2NNO2 и ONNO
 2 .7.Азотная кислота и ангидрид азотной кислоты (N2O5)
 2 .8.Монооксид диазота
 2 .9.Оксиды фосфора
 2 .1 .Кристаллическая структура ортофосфорной кислоты
 2 .11.Оксиды хлора и хлорная кислота
 2 .12.Геометрия трехатомных молекул, образованных элементами 14--18-й групп
 Литература
Список таблиц
Предметный указатель

 Предисловие к русскому изданию

Одна из приятных сторон моей работы как ученого -- это возможность встречаться, сотрудничать, оказывать поддержку исследователям из многих стран в Европе и в остальном мире.

На протяжении многих лет в России существовало несколько сильных научных групп, использующих газовую электронографию как основной инструмент исследования, и Норвежская группа газовой электронографии, членом которой я являлся, находилась в тесном контакте с российскими коллегами, начиная с 1950-х гг.

Ко времени моего первого визита в Россию в 1968 г. для участия в международной конференции по металлоорганической химии я уже встречался в Осло с профессором Львом Вилковым и доктором Владимиром Мастрюковым.

Позднее я познакомился и тесно сотрудничал с профессорами Александром Беляковым из Технологического института Санкт-Петербурга, Юрием Стручковым из Института элементоорганических соединений им.А.Н.Несмеянова, Георгием Гиричевым и Сергеем Шлыковым из Ивановского химико-технологического университета, с Ниной Гиричевой из Ивановского государственного университета.

Все они стали моими друзьями, и я провел много незабываемых дней в России за многочисленными дискуссиями по проблемам химии и восхищаясь великолепной архитектурой старинных городов Золотого Кольца.

Я выражаю мою благодарность Российскому фонду фундаментальных исследований и Норвежскому химическому обществу за финансовую поддержку, которая сделала возможным издание этой книги в России.

Наконец, я хотел бы выразить мою глубокую благодарность Нине и Георгию Гиричевым за их труд по переводу этой книги.

Я надеюсь, что читатели найдут книгу заслуживающей их усилий на ознакомление с ней.

Арне Холанд, Осло, апрель 2010 г.

 Предисловие к английскому изданию

В этой книге дается обзор молекулярной структуры около 300 соединений элементов главных групп Периодической системы, т.е. элементов 1-й и 2-й групп, а также с 12-й по 18-ю. Акцент сделан на рассмотрении равновесных структур молекул, однако некоторые термохимические характеристики, в частности энергии химических связей, также были проанализированы в случае их наличия. Большинство из рассматриваемых структур относится к газовой фазе. В тех случаях, когда сведения о структуре свободных молекул отсутствовали или переход из одной фазы существования в другую сопровождался значительным изменением структуры, были использованы кристаллографические данные. Материал представлен так, чтобы выявить аналогии и тенденции в структуре молекул, но одновременно должное внимание уделялось и молекулам, выпадающим из общей картины.

Химики используют модели, чтобы интерпретировать и систематизировать информацию, а также чтобы предсказывать свойства неизученных молекул, экстраполируя свойства известных. Хорошая модель проста, пригодна для широкого круга объектов и обладает высокой предсказательной способностью. Однако все модели могут в определенных случаях оказаться неработоспособными, так как представляют собой упрощение более сложной реальности. В предлагаемой книге мы рассматриваем модели на примерах молекулярных структур, для которых эти модели оказались наиболее подходящими. При этом целью являлось обеспечить ясное описание их физических основ и обрисовать предел их применимости.

На протяжении четырех десятилетий исследования молекулярной структуры и химической связи я плодотворно сотрудничал и имел многочисленные дискуссии с исследователями в Норвегии и за рубежом. Я хочу выразить личную благодарность моим коллегам в университете Осло -- профессорам Кнуту Фегри, Грете Гундерсен, Тригве Хельгакеру, Свейну Самдалу, Тору Странду и Эйнару Уггеруду; а также некоторым моим студентам и постдокторантам -- Ричарду Блому, Полу Кипрофу, Хель-Гуннару Мартинсену, Кристине Рипдал, Вольфгангу Шереру, Дмитрию Шорохову, Василию Соколову, Татьяне Стреналюк, Андрею Тутукину, Наталье Твердовой, Хансу Петеру Верне и Кари-Анне Остби.

Информация, представленная в этой книге, была получена сотнями исследователей и опубликована в сотнях, а возможно, и в тысячах статей. Мы очень надеемся, что читатель простит нас за то, что мы посчитали излишним приводить полный набор ссылок на первичные публикации. Вместо этого мы даем обобщающие таблицы структурных и термодинамических данных, а также энергетических уровней атомов. Мы приводим полные ссылки лишь в тех случаях, когда оригинальная работа представляется исключительно важной или нестандартной, либо она недавно опубликована или ее сложно найти.

Наконец, это та книга, которую я давно хотел написать, и я получил бы огромное удовольствие, узнав, что кто-то захотел ее прочитать.

Арне Холанд, Осло, июнь 2007 г.

 Об авторе

Арне ХОЛАНД (род. в 1936 г.) Профессор университета Осло (Норвегия). В 1962 г. получил степень доктора наук по физической химии в Технологическом институте штата Джорджия (Атланта, США). С 1963 г. работает в университете Осло. Проводил научные исследования в университетах Германии (Штутгарт, 1971--1972; Тюбинген, 1992--1993) и США (штат Орегон, 1982--1983); в 1975-1977 гг. преподавал в университете Дар-эс-Салама (Танзания).

Главное направление научных исследований А.Холанда связано с определением молекулярной структуры металлоорганических, элементоорганических и неорганических соединений в газовой фазе. Им исследовано строение ферроцена и его аналогов для других двухвалентных металлов первого переходного периода и металлов главных подгрупп; выполнена серия работ по изучению структуры алюмоорганических и цинкорганических соединений, проведены систематические исследования различных простых гомолептических метил- и хлорпроизводных элементов в разных степенях окисления. А.Холанд является одним из самых цитируемых авторов в своей предметной области.

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце