Татьяна Данина - Химия
К слову сказать, мы не согласны даже с тем, что молекулы, как независимые структурные единицы вообще существуют.
На наш взгляд, в веществе все связано со всем, точнее, почти со всем.
Со школьной скамьи нас учат, что вода – это Н2О. Кислород, фор, водород, хлор – это О2, F2, Н2 и Cl2. Углекислый газ – СО2, серная кислота – H2SO4. Поваренная соль – NaCl, хлорная кислота – HCl, едкие щелочи – NaOH и KOH.
Более одаренные ученики запоминают формулы и других щелочей, кислот, солей, оксидов и прочих соединений.
Вся эта информация вот уже много поколений прилежно всеми заучивается, и является, своего рода, святыней и общественным достоянием науки.
Но мы все же рискнем сказать вам, что эти формулы не совсем точно отражают истинное строение веществ. В целом, зачастую, они задают верное направление, но не более. А все потому, что вся эта схема построения формул основывается на неверном постулате о стремлении каждого химического элемента достроить свой внешний энергетический уровень до 8 электронов.
–
Попробуем уловить общую схему того, как в действительности построены вещества, которые нас окружают, и которые мы можем встретить на планете и в Космосе.
Во-первых, не существует молекул, как независимых скоплений атомов, не связанных химическими связями с другими атомами вещества.
Нет молекул воды, углекислого газа, щелочей, кислот, солей, оксидов и пр., и пр. в привычном смысле этого слова. Точнее, они есть, но их строение совсем иное, нежели это описано в учебниках по химии. Молекула воды – это атом кислорода, окруженный атомами водорода.
Молекула углекислого газа – это атом углерода, окруженный атомами кислорода.
Молекула серной кислоты – это атом кислорода, окруженный атомами водорода и серы. Атомов водорода много, серы – немного.
Молекула соляной кислоты – это атом хлора, покрытый атомами водорода.
Молекула фосфорной кислоты – это атом кислорода, окруженный элементами водорода и фосфора. Водорода гораздо больше.
Молекула едкого натра – это атом кислорода, окруженный атомами водорода и натрия. Натрия немного.
Молекула едкого кали – это атом кислорода, окруженный элементами водорода и калия. Водорода больше.
И так далее. При построении соединений следует исходить из выраженности металлических и неметаллических свойств элементов. Чем полярнее качество элементов, тем больше вероятность вступления их в связь друг с другом. За исключением благородных газов (причины их нереакционноспособности мы объясняли неоднократно – преобладание в составе нуклонов частиц красного цвета). Чем левее и ниже расположен один из реагирующих элементов в таблице, и правее и выше другой, тем больше вероятность вступления их в связь друг с другом. Исходя из этого правила, мы и должны определять, какие элементы будут соединяться друг с другом в первую очередь, если элементов в соединении больше двух.
Например, если в соединении три типа элементов – натрий, водород и кислород – очевидно, что натрий с водородом в первую очередь устремятся к кислороду, нежели друг к другу. Хотя между ними в дальнейшем также установится притяжение, но связь будет не такой прочной. А все потому, что водород и натрий принадлежат к одной группе, они оба металлы. Они лучше снимают с других свободные фотоны, нежели отдают их. А для образования прочной связи как раз и требуется, чтобы один элемент снимал фотоны с другого, оголяя его Поле Притяжения.
В веществе химические элементы просто соединяются друг с другом, в соответствии с принципом образования химических связей. Химическая связь – это притяжение, гравитация.
Для возникновения прочной химической связи нужен металл и неметалл. Точнее, у взаимодействующих элементов выраженность металлических и неметаллических свойств должна различаться. Только в этом случае элемент-металл сможет снять с неметалла свободные фотоны, и оголить его, тем самым.
Свободные фотоны обладают Полями Отталкивания (в большем числе). После их снятия элемент неметалл легко притягивается к металлу. Так и возникает химическая связь. Без этой «процедуры» связь не образуется.
Так возникает ковалентная связь. Вообще, можно считать, что все связи в веществах ковалентные. Есть полярные, и есть неполярные. Существующие типы связей различаются степенью полярности. Т. е. соотношением металлических и неметаллических свойств у взаимодействующих элементов. Если различия велики – связь будет полярной, малы – неполярной. Крайняя степень выраженности неполярности связи – это когда взаимодействуют одинаковые химические элементы.
Один и тот же химический элемент может образовывать связи одновременно с множеством других элементов, а не только с тем их числом, которое, по представлениям химиков, соответствует его валентности.
К примеру, в веществе, состоящем из кислорода и водорода, которое мы именуем водой, c одним и тем же элементом кислорода могут одновременно связаться множество элементов водорода, а не только 2, как это принято считать. В жидком и твердом состоянии, молекула воды, как таковая, не существует! Есть вещество – вода – в котором элементы кислорода и водорода образуют множественные связи друг с другом. Каждый тип химического элемента одновременно вступает в химические связи с целым рядом химических элементов другого типа. А не только так, что одному кислороду полагается 2 водорода, как это предписывает теория валентных орбиталей.
Любой химический элемент – это сфера, шар. По законам геометрии сколько точек контакта может иметь шар с шарами такого же размера? Полагаем, 12. А если один тип шаров имеет больший радиус? Тогда у него точек контакта с шарами меньшего размера будет еще больше. Меньшие шары его просто окружат.
В веществе «вода» элементов водорода больше, чем элементов кислорода.
Размер химического элемента обусловлен, главным образом, общим числом элементарных частиц, входящих в его состав. Иначе говоря, общим числом нуклонов. Еще радиус зависит от процента частиц Ян. Чем их больше, тем разреженнее элемент и больше его радиус. Именно поэтому, кстати, к концу каждого периода радиус элементов возрастает.
Водород в 1 периоде, кислород – во 2-м. Значит, размер атомов кислорода больше. Причем, по двум указанным факторам.
Каждый элемент кислорода в составе воды окружен со всех сторон элементами воды. Можно сказать, они облепляют его поверхность.
Каждый элемент водорода тоже связан не с одним, а с несколькими элементами кислорода. Сколько их точно? Видимо, 6 – по числу координатных осей, умноженному на 2: 3х2=6.
Здесь все зависит от соотношения размеров у взаимодействующих элементов. Главное, чтобы элементам большего размера было, где поместиться вокруг элемента меньшего элемента, чтобы они не задевали друг друга.
Как вы видите, число точек контакта большего элемента с меньшим, более ограниченно, чем наоборот.
Водорода в составе воды больше, чем кислорода, именно по названным причинам. Водород может окружить кислород со всех сторон, а кислород окружить водород – нет. Но не только это обуславливает число химических связей в соединении.
Также важно изначальное соотношение реагирующих элементов. Если одного из элементов недостаточно в момент образования химического вещества, а другого в избытке, то и в соединении его будет меньше. К примеру, в пероксидах процент кислорода выше, чем в воде. Вероятно, это связано с соотношением кислорода и водорода, когда химическое соединение формировалось.
И еще есть третий фактор, влияющий на процентное соотношение элементов в соединении. Этот фактор – это качество элементов. Говоря языком науки – их масса (что не совсем точно). Чем больше масса (Поле Притяжения) элемента, тем больше он притягивает (снимает) свободные фотоны с поверхности реагирующих с ним элементов. И тем большее число элементов сможет он присоединить. Это согласуется с правилом валентности, существующим в химии. Левее и ниже валентность элементов неметаллов возрастает. А правее и выше уменьшается. Все верно. Чем ниже в таблице элементов, тем больше суммарное число частиц в составе элементов, тем больше их Поля Притяжения.
Чем левее, тем больше выражены металлические свойства – т. е. тем больше в составе нуклонов частиц синего цвета. И это также увеличивает Поле Притяжения элемента – его массу.
Если правее и выше – все наоборот. Общее число частиц в элементах уменьшается. Число синих частиц снижается, а красных растет. И масса элементов тоже уменьшается.
–
А теперь еще раз перечислим факторы, влияющие на процентное соотношение элементов в соединении:
1) Размер атомов;
2) Изначальное соотношение реагирующих элементов;
3) Масса (номер периода);
