Еще в 1891 г. А. Вернер, отвергая теорию валентности А Кекуле, выдвинул новую идею: сродство есть сила притяжения, действующая равно от центра атома по направлению всех частей его сферической поверхности Опираясь на эту концепцию, А. Вернер разработал учение о главной и побочной валентности2. Главная валентность — это валентность, которая соответствует обычной валентности, связывающей атомы в молекулы соединений первого порядка. «Я буду дальше говорить о главных валентностях, —писал А. Вернер, —в смысле наших обычных валентностей»3.
Таким образом, валентности, которые проявляются, например, атомом серы в оксиде серы (VI) или атомом золота в хлориде золота (II), —это главные валентности Однако и у атома серы в оксиде серы S03, и у атома золота в хлориде золота (III), несмотря на то что они проявляли максимальную валентность, имеется еще «в резерве» неиспользованное химическое сродство4. «Причина этой способности атомов к дальнейшему присоединению заключается в том, — указывал А. Вернер, —что в них, кроме главных валентных сил, имеются еще силы—силы побочной валентности»1. У атома серы в оксиде серы (VI), у атома золота в хлориде золота (III), у атома платины в хлориде платины, у атома кислорода воды и т. д. имеются побочные валентности, которые могут быть использованы для образования комплексных соединений путем сочетания валентно-насыщенных молекул соединений первого порядка. Следовательно, комплексные соединения образуются в результате взаимного насыщения побочных валентных сил.
Главными валентностями могут быть связаны, например, С1, Na, N02, СН3 и т.д., побочными - ОН2, NH3, КС1, СгС13и т.д.
«Подобно тому, — отмечал А. Вернер, —как число, выражающее главную валентность элемента, определяется количеством одновалентных атомов или атомных групп, могущих с ним соединиться (точнее, соединиться с его атомом. — А вт.\ число, выражающее побочную валентность элемента, определяется количеством молекул, могущих вступить в соединение с его атомом»2.
А. Вернер был одним из первых, кто привлек электронные представления для понимания природы валентных сил. «Главные валентности, — указывал он, —суть такие, способность к насыщению которых может быть измерена сродством, их к электрону... Под побочными валентностями надо понимать соединительную силу, которая, правда, достаточна, чтобы соединить атомной связью две атомные группы, но которая все же не способна включить электрон»3.
Обсуждая вопрос о соотношении между силами главной и побочной валентности, А. Вернер позднее писал: «...могло бы создаться впечатление, что силы главной и побочной валентностей различны по своей сущности. Ведь силы главной валентности обусловливают соединение отдельных атомов в молекулы соединений первого порядка, между тем так силы побочной валентности хотя и связаны с определенными отдельными атомами, но с такими, которые уже входят в состав способных к самостоятельному существованию молекул.
Силы главной валентности исходят из -Cl, -Na, -N02, —СН3 и т.п., силы побочной валентности — из —ОН2, —NH2, -С1К и т. д. Однако все усилия провести резкую грань между силами главной и побочной валентностей были безуспешны. С течением времени становится все более ясным, что подразделение валентных сил на главные и побочные является только вспомогательной временной мерой, без которой нам не удается обойтись в настоящий переходный период учения о валентности. В действительности же силы главной и побочной валентностей чрезвычайно близки друг к другу и, может быть, даже идентичны»1.
Применение меченых атомов (метод изотопного обмена) для изучения строения комплексных соединений (А.А.Гринберг, 1939) позволило сделать обоснованный вывод, что различие между главной и побочной валентностями отсутствует, все координаты в октаэдре K2[PtBre] равноценны.
К концу второго десятилетия XX в. завершается «классический» этап развития координационной теории. За относительно короткий срок своего существования она обогатила химию новыми представлениями о природе и структуре химических соединений, новым видом проявления химической связи и валентности. Теория Вернера «приучила» химиков к необычному строению комплексных соединений и тем самым расширила рамки их химического «видения».
Первоначально многим ученым теория Вернера казалась весьма гипотетичной и искусственной В дискуссии с С. Иерген-сеном и другими химиками А. Вернер шаг за шагом доказывал правомерность своей теории Появились горячие сторонники теории Вернера, которые с энтузиазмом включились в разработку различных аспектов координационной теории, как теоретических, так и прикладных.
|