Быстрое развитие учения о строении молекул и большой интерес широких кругов химиков к этим вопросам обусловили появление многих книг, посвященных современному состоянию теории строения в химии и экспериментальным методам изучения структур и свойств молекул. Однако значительная часть таких книг представляет собой монографии, в которых освещаются частные вопросы или методы исследования. Подобные монографии очень полезны для специалистов, но у них имеется общий недостаток — с этих книг нельзя начинать изучение данной науки в целом. Уже давно ощущалась нужда в первой книге для чтения по строению молекул. Именно такую задачу поставил перед собой автор настоящей книги. Она рассчитана на студентов первых курсов химических и физических вузов и даже школьников старших классов, интересующихся химией. По нашему мнению, она будет очень полезна также химикам, которые ранее не изучали строения молекул, и особенно преподавателям химии и физики в средней школе. Ознакомление широких кругов учителей с наукой о строении молекул поможет серьезно поднять уровень преподавания химии в школе.
Книга Дж. Спайса характеризуется двумя основными особенностями, которые позволяют считать, что поставленная автором задача выполнена успешно: простотой изложения и охватом большого материала. В ней рассмотрены почти все основные вопросы современной теории строения и экспериментальных физических методов. Изложение соответствует современному уровню знаний. Это даст возможность читателю ознакомиться с широким кругом явлений и проблем, которые обычно рассматриваются в различных монографиях. Вместе с тем изложе-ние ведется просто — практически без математических выкладок. Несмотря на это, автора, как правило, нельзя упрекнуть в излишней нестрогости. Единственное существенное возражение вызывает некритическое отношение к многозарядным ионам. Автор убедительно показывает, что получение многозарядных ионов требует столь больших затрат энергии, что эти ионы по существу фиктивны и в молекулах не представлены. Поэтому едва ли целесообразно обсуждать радиусы и другие свойства таких нереальных ионов.
Читателю, интересующемуся строением молекул, следует иметь в виду, что ограничиваться книгой Спайса отнюдь нельзя. Это первая книга для изучения данной области химии, но она, конечно, не должна быть единственной. При изложении материала автору пришлось кое-что упростить, кое-какие вопросы оставить без внимания, иногда ограничиться лишь твердо установленными положениями и не уделить достаточного внимания еще не решенным проблемам. Так, по нашему мнению, следовало бы отвести больше места методу молекулярных орбит. Но, несмотря на отдельные недостатки, книга Спайса, как уже говорилось, закладывает хорошую основу для углубленного изучения теории строения и физических методов. Она дает возможность читателю достаточно подготовленно перейти к специализированным и более трудным монографиям.
М. Дяткика
ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА
Эта книга представляет собой изложение проблемы химической связи и строения молекул в рамках современной химической теории. Она была запланирована и написана так, чтобы ее могли понять школьники старших классов, но вместе с тем она должна быть полезной и для студентов, как сжатое качественное рассмотрение важного вопроса.. В книге охватываются почти все существенные явления, но, конечно, автор не делал никаких попыток описать сколько-либо полно известные примеры. Широко используются идеи квантовой механики, но формальные методы количественного подхода только упоминаются. Проблема связи и строения не может обсуждаться без рассмотрения изменений энергии, поэтому всюду, где необходимо, ставятся вопросы об энергетике процессов.
Некоторые химики и в школах, и в университетах считают, что школьнйя химия может обойтись без изложения современных представлений и даже новых опытных данных. Они недовольны приходом в университет молодых людей, которые плохо знают описательную химию, но пересыщены плохо переваренными «современными теориями». Действительно верно, что для дальнейшей работы школьная химия должна основываться на фактических данных, по совершенно не следует надеяться, что любознательный студент или учитель-энтузиаст откажутся от обсуждения идей и открытий, которые сделали современную химию такой увлекательной наукой. Часто забывают, что квантовой механике уже около 40 лет. С другой стороны, для автора очень легко дать краткое описание теории валентности и затем думать, что на этой основе он может объяснить всю химию. Квантовая меха-ника не является легким предметом, и, чтобы качественно понять ее основные идеи, необходимо очень тщательное объяснение и обсуждение. Далее, проблемы химической устойчивости и реакционноспособности нельзя рассматривать только на основании представлений о связях; существенную роль играют как кинетические, так и термодинамические факторы. В этой книге делается попытка избежать неправильных трактовок и излишних упрощений, которые часто можно найти в других книгах такого же уровня. Хотя данное изложение преобладающе качественное, некоторые примеры указывают на более количественный подход.
Последние три главы, посвященные методам определения структур молекул и кристаллов, несколько отделены от первых десяти глав. Они включены потому, что, по мнению автора, необходимо по возможности связать теоретическое обсуждение с экспериментальными методами.
Дж. Спайс Винчестер, 1964
