|
Основы неорганической химии. Коттон Ф., Уилкинсон Дж.Коттон Ф., Уилкинсон Дж.
М.: Мир, 1979 - 680 с. По своему характеру книга представляет собой современное учебное пособие по общей и неорганической химии. Авторы ее хорошо известны советскому читателю своими исследованиями по неорганической, металлорганической и физической химии, за которые один из них — Дж. Уилкинсон — был удостоен Нобелевской премии, а также по книге «Современная неорганическая химия» (М.: Мир, 1969). В настоящем издании нашла отражение очень важная тенденция в развитии современной химии — постепенная интеграция и взаимное проникновение химических дисциплин. Книга предназначена для студентов и преподавателей инженерных вузов и естественных факультетов университетов. СОДЕРЖАНИЕ Предисловие 7 I. ПЕРВЫЕ ПРИНЦИПЫ 9 1. Некоторые предварительные сведения из физической химии 9 1.1. Системы единиц 9 1.2. Термохимия 13 1.3. Свободная энергия и энтропия 19 1.4. Химическое равновесие 20 1.5. Использование значения ДО0 для предсказаний 20 1.6. Зависимость константы химического равновесия от темпе¬ратуры 22 1.7. Кинетика реакций 23 1.8. Электрохимический элемент и электродные потенциалы 29 1.9. Атомные ядра и ядерные реакции 34 2. Строение атома 41 2.1. Введение 41 2.2. Волновая механика 44 2.3. Атомные орбитали в волновой механике 46 2.4. Спин электрона. Принцип исключения. Электронные конфигурации 51 2.5. Строение многоэлектронных атомов 52 2.6. 11сриоднческая система элементов 55 2.7. Первое правило Хунда. Изменение энтальпии ионизации в зависимости от атомного номера 58 2.8. Магнитные свойства атомов и ионов 52 2.9. Электроотрицательиость 63 3. Химическая связь 69 3.1. Введение gg 3.2. Перекрывание орбиталей 69 3.3. Почему молекула Н2 устойчива, а молекула Не2 нет? 72 3.4. Общая теория МО для гомоядерных двухатомных молекул 74 3.5. Гетероядерные двухатомные молекулы 84 3.6. Теория молекулярных орбиталей для многоатомных молекул 86 3.7. Приближение локализованных связей. Валентное состояние и гибридизация 90 3.8. Резонанс 96 3.9.. Многоцеитровые связи в электронодефнцнтных молекулах 98 3.10. Формы молекул 104 3.11. Длины связей н ковалентные радиусы 109 3.12. Молекулярная упаковка, ваидерваальсовы радиусы ПО 4. Ионные твердые тела 114 4.1. Введение 114 4.2. Энергия решетки хлорида натрия 115 4.3. Обобщение и уточнение расчетов энергии решетки 118 4.4. Цикл Борна—Габера 119 4.5. Ионные радиусы 121 4.6. Структуры ионных кристаллов 123 4.7. Структуры с плотными упаковками анионов 127 4.8. Смешанные оксиды металлов 128 5. Химия анионов 132 5.1. Введение 132 Кислородсодержащие анионы 133 5.2. Оксид- и гидроксид-ионы 133 5.3. Моноядериые оксо-анионы 136 5.4. Полиядерные оксо-анионы Простые и комплексные анионы, содержащие галогеиид-, псевдогало-геиид- и сульфид-аиионы 145 5.5. Ионные галогеинды 145 5.6. Комплексные галогенид-анионы 147 5.7. Псевдогалогеннды 148 5.8. Сульфид- и гидросульфид-иоиы 149 6. Координационная химия 151 6.1. Введение 151 6.2. Координационные числа н геометрия 153 6.3. Типы лигандов 157 6.4. Изомерия координационных соединений 160 6.5. Номенклатура комплексных соединений 164 6.6. Константы образования комплексов в растворах 166 6.7. Хелатный эффект 169 6.8. Реакции комплексов 171 6.9. Обмен молекул воды и образование комплексов из гйдратн-роваииых ионов 175 6.10. Реакции замещения лигандов в октаэдрическнх комплексах 177 6.11. Реакции замещения лигандов в квадратных комплексах 180 6.12. Реакции переноса электрона 185' 6.13. Стереохимически нежесткие и флуктуирующие комплексы 189 7. Растворители, растворы, кислоты и основания 195 7.1. Свойства растворителя 195 7.2. Донорно-акцепториые свойства 197 7.3. Протонные растворители 197 7.4. Апротонные растворители 199 7.5. Расплавы солей 200 7.6. Растворители для электрохимических реакций 200 7.7. Чистота растворителей 201 7.8. Определения кислот и оснований 202 7.9. «Жесткие» и «мягкие» кислоты и основания 206 7.10. Ковалеитиая и ионная составляющие взаимодействия льюи-совскнх кислот и оснований 207 7.11. Некоторые общеизвестные водные кислоты 208 7.12. Некоторые правила, определяющие силу кислородсодержа¬щих кислот 211 7.13. Сверхкислоты 212 8. Периодическая система и химия элементов 216 8.1. Введение 216 Природа и типы элементов 217 8.2. Одноатомные элементы: Не, Ne, Аг, Кг, Хе, Rn 217 8.3. Двухатомные молекулы: Нг, N2) Ог, F2, СЬ, Brj, Ь 218 8.4. Дискретные полиатомные молекулы: Р4, S„, See 218 8.5. Гигантские молекулы 219 8.6. Металлы __ 223 Химия элементов и ее связь с положением элементов в периодической системе 227 8.7. Водород Is1 228 8.8. Гелий Is2 и благородные газы ns^np6 229 8.9. Элементы первого короткого периода 229 8.10. Второй короткий период 234 8.11. Остальные непереходные элементы 236 8.12. Переходные элементы d- и f-блоков 243 II. ЭЛЕМЕНТЫ ГЛАВНЫХ ПОДГРУПП ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ 248 9. Водород 248 9.1. Введение 248 9.2. Типы связи водорода 250 9.3. Водородная связь -251 9.4. Лед и вода 252 9.5. Гидраты и водные клатраты 254 9.6. Гидриды 255 Контрольные вопросы 257 10. Элементы IA группы: литий, натрий, калий, рубидий и цезий 258 10.1. Введение 258 10.2. Получение и свойства элементов 259 10.3. Растворы металлов в жидком аммиаке и других растворителях 261 Соединения элементов I группы 262 10.4. Бинарные соединения 262 10.5. Гидроксиды (щелочи) 262 10.6. Соли 263 10.7. Сольватация и комплексообразование катионов щелочных металлов 264 11. Элементы ПА группы: бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий 269 11.1. Введение 269 Бериллий 271 11.2. Элемент и его соединения 271 Магний, кальций, стронций, барий и радий 272 11.3. Элементы и их свойства 272 11.4. Бинарные соединения 273 11.5. Оксо-соли, ионы и комплексы 274 12. Бор 277 12.1. Введение 277 12.2. Выделение элементного бора 278 12.3. Кислородные соединения бора 278 12.4. Тригалогеииды бора 279 12.5. Гидриды бора (бораны) и родственные соединения 281 12.6. Строение и тип связи в бораиах 282 12.7. Производные боранов 286 13. Элементы III Б группы: алюминий, галлий, индий и таллий 294 13.1. Введение 294 13.2. Распространенность, выделение н свойства элементов 295 Химия трехвалентного состояния 296 13.3. Оксиды 296 13.4. Галогениды 297 13.5. Гндратироваииые ионы, оксо-солн, химия водных растворов 298 13.6. Комплексные соединения 300 13.7. Комплексные гидриды 302 13.8. Низковалеитные соединения 303 14. Углерод 306 14.1. Введение 306 14.2. Аллотропия углерода: алмаз н графит 307 Неорганические соединения углерода 309 14.3. Оксид углерода (окнсь углерода СО) 309 14.4. Диоксид углерода (углекислый газ) и угольная кислота 309 14.5. Соединения со связями С—(N. Цианиды и родственные соединения 310 14.6. Соединения со связями С—S 314 15. Элементы IVE группы: кремний, германий, олово и свинец 317 15.1. Введение 317 15.2. Выделение и свойства элементов 318 Соединения элементов IV группы 319 15.3. Гидриды МН4 319 15.4. Хлориды МСЦ 320 15.5. Кислородные соединения 320 15.6. Комплексные соединения 321 15.7. Двухвалентное состояние 323 16. Азот 327 16.1. Введение 327 16.2. Распространенность в природе н свойства 329 Соединения азота 330 16.3. Нитриды 330 16.4. Гидриды азота 331 16.5. Соединения азота с кислородом 334 16.6. Нитроний-катион 337 16.7. Азотистая кислота 337 17. Элементы VB группы: фосфор, мышьяк, сурьма и висмут 340 17.1. Введение 340 17.2. Элементы 341 Соединения элементов V группы 342 17.3. Гидриды МН3 342 17.4. Галогениды МХз, МХ5 и оксогалогеннды 343 17.5. Оксиды 345 17.6. Сульфиды 347 17.7. Оксокислоты 348 17.8. Химия комплексных соединений элементов VB группы 350 17.9. Фосфор-азотные соединения '351 18. Кислород 355 18.1. Введение 355 18.2. Нахождение в природе, свойства и аллотропные модифи¬кации 357 Соединения кислорода 361 18.3. Пероксид водорода 361 18.4. Пероксиды и супероксиды 363 18.5. Другие пероксидные соединения 364 18.6. Оксигенильиый катион 365 18.7. Комплексы кислорода 365 19. Элементы V1B группы: сера, селей, теллур и полоний 369 19.1. Введение 369 19.2. Нахождение в природе и реакции элементов 370 Соединения элементов VI группы 372 19.3. Гидриды МН2 372 19.4. Галогениды и оксогалогениды серы 373 19.5. Оксиды и оксокислоты 374 20. Галогены: фтор, хлор, бром, иод и астат 380 20.1. Введение 380 20.2. Распространение в природе, выделение и свойства 380 Соединения галогенов 382 20.3. Галогениды 382 20.4. Кислородные соединения галогенов 386 20.5. Оксокислоты 386 20.6. Соединения галогенов друг с другом 391 20.7. Органические соединения фтора 392 21. Благородные газы 398 21.1. Нахождение в природе, выделение и применение 398 21.2. Химия ксенона 399 22. Цинк, кадмий и ртуть 404 22.1. Введение 404 22.2. Нахождение в природе, выделение и свойства элементов 404 22.3. Одновалентные состояния 406 22.4. Соединения двухвалентного цинка и кадмия 407 22.5. Соединения двухвалентной ртути 409 III. ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ 413 23. Введение в химию переходных элементов. Теория поля лнгаидов 413 23.1. Введение 413 23.2. Теория поля лнгаидов 414 23.3. Теория кристаллического поля 415 23.4. Другие формы теории поля лигандов 421 23.5. Магнитные свойства комплексов переходных металлов 425 23.6. Спектры поглощения 434 23.7. Спектрохимический ряд 43& 23.8. Структурные и термодинамические эффекты d-орбитального расщепления 437 24. Первый ряд d-переходных элементов 445 24.1. Металлы 445 24.2. Низшие состояния окисления 445 24.3. Степень окисления III 449 24.4. Степени окисления IV и выше 450 Титан 451 24.5. Обшая характеристика элемента 451 Соединения титана 451 24.6. Бинарные соединения 452 24.7. Комплексы титана (IV) 452 24.8. Химические свойства соединений титана(III) ((^-конфигурация) и титана(II) (^-конфигурация) 454 Ванадий 455 24.9. Общая характеристика элемента 455 Соединения ванадия 455 24.10. Бинарные соединения 456 24.11. Оксованадиевые ионы и их комплексы 456 24.12. Ванадий(Ш). Акво-ионы и комплексы 457 24.13. Ванадий(И) 458 Хром 458 24.14. Общая характеристика элемента 458 Соединения хрома 459 24.15. Бинарные соединения 459' 24.16. Химические свойства соединений хрома (II) (й4-коифигурация) 460 24.17. Химические свойства соединений хрома (III) (^-конфигура¬ция) 460 24.18. Химические свойства соединений хрома (IV) (^-конфигура¬ция) и хрома (V) (^'-конфигурация) 461 24.19. Химические свойства соединений хрома (VI) (й°-конфигурация) 462 24.20. Пероксо-комплексы четырех-, пяти- и шестивалентного хрома 463 Марганец 464 24.21. Общая характеристика элемента 464 Соединения марганца 464 24.22. Химия марганца (II) (^-конфигурация) 464 24.23. Химические свойства соединений марганца(III) (й4-конфигу-рация) 465 24.24. Химические свойства соединений марганца (IV) (^-конфигу¬рация) и марганца (V) (^-конфигурация) 466 24.25. Химические свойства соединений марганца (VI) (d'-конфнгурация) и марганца(VII) (^-конфигурация) 467 Железо 468 24.26. Общая характеристика элемента 468 Соединения железа 469 24.27. Бинарные соединения 469 24.28. Химические свойства соединений железа (II) (^-конфигура¬ция) 470 24.29. Химические свойства соединений железа (III) (^-конфигура¬ция) 471 24.30. Химические свойства соединений железа(IV) и (VI) 473 •Кобальт 473 24.31. Общая характеристика элемента 473 "Соединения кобальта 474 24.32. Химические свойства соединений кобальта(II) (сР-конфигу-рация) 474 24.33. Химические свойства соединений кобальта (III) 475 24.34. Комплексы кобальта(I) («('-конфигурация) 478 Никель 478 24.35. Общая характеристика элемента 478 •Соединения никеля 479 24.36. Химические свойства соединений никеля(II) (й8-конфигурация) 479 24.37. Конформационные свойства комплексов двухвалентного никеля 481 24.38. Более высокие степени окисления никеля 483 Медь 483 24.39. Общая характеристика элемента 483 'Соединения меди 484 24.40. Химические свойства соединений меди(1) (^"-конфигурация) 484 24.41. Химические свойства соединений меди(Н) (^-конфигурация) 487 25. Элементы второго н третьего переходных рядов 492 25.1. Общие замечания 492 Цирконий и гафний 493 25.2. Общие замечания. Характеристика элементов 493 Соединения Zr(IV) 494 25.3. Бинарные соединения 494 25.4. Химия водных растворов и комплексы 495 Ниобий и тантал 495 25.5. Общая характеристика элементов 495 Соединения ниобия и тантала 496 25.6. Химия пятивалентных ниобия и тантала (^-конфигурация) 496 25.7. Низкие степени окисления ниобия и тантала 497 Молибден и вольфрам 497 25.8. Общая характеристика элементов 497 "Соединения молибдена и вольфрама 498 25.9. Оксиды и окси-анионы 498 25.10. Галогениды 499 25.11. Комплексы молибдена и вольфрама 500 Технеций и рений 502 25.12. Общая характеристика элементов 502 'Соединения рения 503 25.1З. Бинарные соединения 503 25.14. Оксо-соедииения и комплексы 503 Платиновые металлы 504 25.15. Общие замечания 504 25.16. Общие замечания о химии платиновых металлов 505 Рутений и осмий 507 25.17. Оксо-соединеиия рутения и осмия 507 25.18. Акво-ионы и хлоридные комплексы рутения 508 25.19. Амминные комплексы рутения 509 25.20. Нитрозильные комплексы 509 25.21. Комплексы с третичными фосфинами 509 Родий и иридий 510 25.22. Комплексы трехвалентных родия и иридия (^-конфигура¬ция) 510 25.23. Комплексы четырехвалентных родия и иридия (^-конфигу¬рация) 511 25.24. Комплексы двухвалентного родия (^-конфигурация) 512 25.25. Комплексы одновалентных родия и иридия (й'-конфигурация) 512 Палладий и платина 513 25.26. Хлориды 513 25.27. Комплексы двухвалентных палладия и платины («!8-конфи-гурация) 514 25.28. Взаимодействие металл—металл в квадратных комплексах 515 25.29. Комплексы платины (IV) (de-конфигурация) 517 25.30. Комплексы нульвалентных палладия и платины 517 Серебро и золото 517 25.31. Общие замечания 517 25.32. Общая характеристика элементов 518 Соединения серебра и золота 519 25.33. Соединения серебра (I) (^''-конфигурация) 519 25.34. Соединения двух- и трехвалентного серебра (d9- и <28 конфигурация соответственно) 520 25.35. Соединения золота 520 26. Скандий, иттрий, лантаи и лантаноиды 524 26.1. Общая характеристика 524 26.2. Распространенность в природе и выделение 526 Соединения редкоземельных элементов 529 26.3. Трехвалентное состояние 529 26.4. Четырехвалентное состояние 531 26.5. Двухвалентное состояние 532 27. Элементы-актииоиды 534 27.1. Общая характеристика 534 27.2. Распространенность и природе и свойства элементов 536 27.3. Общие химические свойства актиноидов 538 27.4. Актиний 541 27.5. Торий 541 27.6. Протактиний 542 27.7. Уран 542 27.8. Нептуний, плутоний и америций 644 27.9. Элементы, следующие за америцием 547 IV. НЕКОТОРЫЕ СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ 550 28. Комплексы я-акцепторных лигандов (п-кислот) 550 28.1. Введение 550 Комплексы оксида углерода 551 28.2. Моноядериые карбонилы металлов 552 28.3. Полиядерные карбонилы металлов 552 28.4. Стереохимическая нежесткость в карбоиилах 555 28.5. Получение карбонилов металлов 556 28.6. Тип связи в линейном фрагменте М—С—О 557 28.7. Колебательные спектры карбонилов 558 28.8. Реакции карбонилов металлов 560 28.9. Карбонилат-анионы и карбонилгидриды 560 28.10. Карбоиилгалогениды и родственные соединения 563 Комплексы аналогов оксида углерода 565 28.11. Изонитрильные комплексы 565 28.12. Комплексы молекулярного азота 565 28.13. Тиокарбоиильные комплексы 567 28.14. Комплексы NO 567 28.15. Комплексы с донорными молекулами элементов V и VI групп 569 28.16. Цианидные комплексы 570 Комплексы лигандов с развитыми я-снстемами 571 28.17. Дипирвдины и родственные амины 571 28.18. Дитиоленовые лиганды 572 29. Металлорганическне соединения 577 А. Органические производные непереходных металлов 577 29.1. Общий обзор по типам 577 29.2. Методы синтеза 578 29.3. Алкильные и арильные соединения лития 580 29.4. Натрий- и калийорганические соединения 582 29.5. Магний 583 29.6. Ртуть 584 29.7. Бор 587 29.8. Алюминий 587 29.9. Кремний, германий, олово н свинец 589 29.10. Органические соединения фосфора, мышьяка, сурьмы и вис¬мута 592 Б. Органические производные переходных металлов 594 29.11. сг-Связи переходный металл—углерод 594 29.12. Комплексы алкеиов (олефинов) 596 29.13. Номенклатура алкеновых комплексов и соединений подобной природы 600 29.14. Соединения с делокализованными карбоциклическими груп¬пами 601 29.15. Комплексы с алкинами (ацетиленами) 606 29.16. Аллильные комплексы 608 29.17. Карбеновые комплексы 609 30. Металлорганическне соединения в гомогенных каталитических реакциях. Стехиометрические реакции 614 30.1. Координационная ненасыщенность 615 30.2. Кислотио-основные свойства атомов металла в комплексах 616 30.3. Миграция атомов или групп ог металла к лиганду. «Реакция внедрения» 620 30.4. Реакции координированных лнгандов 621 30.5. Реакции координированного молекулярного кислорода 625 Каталитические реакции олефинов 625 30.6. Изомеризация 626 30.7. Гидрогенизация алкенов 627 30.8. Реакции карбонилирования 629 30.9. Полимеризация и олнгомеризация алкенов 631 30.10. Реакции, катализируемые соединениями палладия 632 31. Металлы в биологических системах. Металлопорфирины 637 31.1. Хлорофилл 637 Бионеорганическая химия железа 639 31.2. Гем-белки 639 31.3. Негемовые железосодержащие белки 644 31.4. Накопление и транспорт железа 647 Бионеорганическая химия кобальта 648 31.5. Витамин В12 648 Металлоферменты 651 31.6. Общий обзор и определения 651 31.7. Металлоферменты, содержащие цинк 651 31.8. Металлоферменты, содержащие медь, и другие металлопротеины 653 Фиксация азота 654 31.9. Системы бактериальной нитрогеназы 654 31.10. Синтетические системы связывания азота 655 Модельные системы 655 31.11. Модели кобаламина 656 31.12. Модели ферредоксина и железосодержащих белков с высоким окислительно-восстановительным потенциалом 656 Предметный указатель 659 |
Loading
|