Стр. 7 - Строение атома и химическая связь

СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ

5

ВВЕДЕНИЕ

В современной жизни, особенно в производственной деятельности чело-

века, при создании новых систем и аппаратов, фармакологии, биотехнологии и

других, химия играет исключительно важную роль. Нет ни одной отрасли про-

изводства, не связанной с применением химии. Промышленности нужны мате-

риалы и вещества с разными свойствами: легкоплавкие и тугоплавкие, твердые

и пластичные, магнитные и немагнитные, легкие и прочные, коррозионно - и

огнестойкие, хорошо проводящие тепло и электрический ток и непроводящие

его совсем, биологически и химически активные и неактивные и т.д.

Природа дает нам лишь исходное сырье, из которого с помощью химических

превращений получают разнообразные по своему функциональному применению

вещества с заданными свойствами. Химические превращения всегда сопровожда-

ются физическими изменениями и поэтому химия тесно связана с физикой.

Так, например, электроны в атомах являются частицами, поведение кото-

рых описывается законами квантовой механики и которые в значительной мере

определяют химические свойства элементов. Поэтому принято считать, что хи-

мия – это физика «электронных оболочек» атомов, которые и являются теми

кирпичиками, из которых, посредством химической связи, складываются про-

стые и сложные вещества.

Понимание того, как устроены атомы и их электронные оболочки, опре-

деляющие природу элементов (металл, металлоид, инертный газ), их реакцион-

ную способность, возможные степени окисления и другое, позволяет создать у

студентов тот фундамент знаний, который дает возможность осознанно пони-

мать причины возникновения тех или иных видов химической связи. Сама хи-

мическая связь возникает благодаря взаимодействию электрических полей,

создаваемых электронами и ядрами атомов, участвующих в образовании моле-

кулы или кристалла, условием образования которых является уменьшение по-

тенциальной энергии системы взаимодействующих атомов или молекул.

Химические процессы всегда связаны с разрывом старых и образованием

новых химических связей, которые в основном и определяют химические, фи-

зические и биологические свойства полученных материалов.

Чтобы создать вещества с заданной структурой и свойствами, необходи-

мо хорошо ориентироваться в строении атомов и принципах образования хи-

мических связей. Химическая связь объясняет, почему атомы объединяются в

химические частицы, и позволяет сравнивать устойчивость этих частиц. Ис-

пользуя теорию химической связи, можно прогнозировать состав и строение

различных соединений.

Данное пособие посвящено описанию сложных теоретических вопросов,

связанных со строением атома и химической связью в металлах, ковалентных и

ионных кристаллах, комплексных соединениях, межмолекулярных взаимодей-

ствий, и решению конкретных задач, специально составленных для того, чтобы

дать возможность студентам самостоятельно ориентироваться в вопросах

строения атома и химической связи.