Istotę wartościowości ubocznych, wprowadzonych przez Wernera dla wyjaśnienia budowy związków zespolonych (§ 83), z punktu widzenia teorii elektronowej najlepiej wyjaśnić na przykładzie. Istnieje połączenie boru z fluorem BF3. Według oktetowej teorii Lewisa-Langmuira budowę tego połączenia przedstawia wzór I.

Uwzględnienie działania sił międzyjonowych w teorii elektrolitów mocnych napotyka duże trudności matematyczne. Debye i Hiickel (1923) wyprowadzili równania na zależność własności „osmotycznych”, przewodności elektrycznej oraz stałej dysocjacji od stężenia elektrolitów mocnych. Równania te można jednak stosować tylko do roztworów rozcieńczonych. W myśl ostatniego z tych równań, stała równowagi jakiejkolwiek reakcji odwracalnej, przebiegającej z udziałem jonów, zachowuje swą wartość niezmienną, gdy zamiast stężeń reagentów c stosuje się tzw. aktywności a. Stosunek a/c = / nosi nazwę współczynnika aktywności. Współczynnik ten dla jonu i o wartościowości z-, zależy od stężenia jonowego w roztworze, zgodnie z równaniem:

Również i dla kompleksów typu MA3B3 istnieje dwojaka możliwość rozmieszczenia przestrzennego ligandów, przedstawiona na rys. 47 a i b. Oba te rodzaje izomerii zostały zaobserwowane na kompleksowych związkach trójwartościowego kobaltu. Szczególny przypadek izomerii występuje w związkach zespolonych, zawierających w kompleksie obok atomu centralnego dwa ligandy jednowartościowe i dwa dwuwartościowe. Każdy z tych drugich zajmuje dwa sąsiednie naroża ośmiościanu. Jako przykład takich związków służyć mogą sole dwuchlorodwu(etylenodwu- amino)chromowe o wzorze ogólnym Cr(en)2Cl2X (en = etylenodwuami- na, NH2. CH2. CH2 . NH2 X — rodnik jednoujemny). Podobnie jak w kompleksach poprzednio omówionego typu MA4B2 mogą tu występować dwie odmiany stereoizomeryczne: odmiana trans, w której oba ligandy jednoujemne zajmują położenie przekątniowe (rys. 48 a), i odmiana cis (rys. 48 b), w której zajmują one pozycje sąsiednie. Jak widać na rysunku, w tym drugim przypadku możliwe są dwa różne ugrupowania, stojące względem siebie jak przedmiot i jego odbicie w zwierciadle płaskim. Postacie takie noszą nazwę enancjomorficznych (§ 240). Występowanie ich związane jest ze zdolnością skręcania płaszczyzny polaryzacji światła spolaryzowanego przez odnośne substancje.

Wodór w zwykłej temperaturze jest gazem bez barwy, smaku i zapachu. Skropleniu ulega bardzo trudno, jak widać z podanej w nagłówku wartości temperatury krytycznej. W wodzie rozpuszcza się nieco ' trudniej niż tlen: 1 litr wody w 0°C pochłania 21,5 cm3, a w 18°C — 18,5 cm3 gazu.

W substancjach stałych bezpostaciowych rozmieszczenie elementów budowy w przestrzeni jest całkowicie przypadkowe, nie uporządkowane, podobnie jak w cieczach i gazach. Żaden kierunek nie wyróżnia się tu niczym od pozostałych. Substancje te są izotropowe, równokierun- kowe. Wobec tego, że ich elementy budowy nie tworzą regularnej sieci przestrzennej, nie są one zdolne wywoływać ugięcia promieni X w określonym kierunku. W debyeogramach otrzymanych dla substancji bezpostaciowych obserwuje się tylko zaciemnienie wywołane przez wiązkę nie ugiętą, nie ostro ograniczone, lecz rozmyte wskutek nieregularnego rozpraszania promieni na przypadkowo rozmieszczonych w substancji poszczególnych cząsteczkach czy atomach. Na tej podstawie, jak również wobec braku określonej temperatury przejścia cieczy w stan stały bezpostaciowy, uważa się je na ogół za silnie przeehłodzone ciecze o bardzo dużej lepkości.

Chadwick wykazał, że można obliczyć wielkość ładunku jądra atomowego metalu, badając przenikanie cząstek u przez dostatecznie cienkie blaszki. Promienie a ulegają przy tym pewnemu rozproszeniu, którego kąt zależny jest od rodzaju metalu. Poszczególne cząstki zostają niekiedy ugięte od swego pierwotnego kierunku pod kątem większym nawet od 90°, tak iż wywołują scyntylację na ekranie z siarczku cynkowego, ustawionym po tej samej stronie blaszki badanej co i źródło promieniowania. Z punktu widzenia modelu atomu Rutherforda kąt rozproszenia równoległej wiązki promieni u powinien być dla danej grubości blaszki tym większy, im wyższa jest liczba atomowa metalu.

Często wzajemna rozpuszczalność dwu cieczy nie jest nieograniczona. Po zmieszaniu z sobą takich cieczy (np. eteru i wody) otrzymuje się po ustaniu cieczy dwie warstwy ciekłe, a więc łącznie z parą — trzy fazy. Zmienność układu w myśl reguły faz równa się jedności (z = 2 + 2 — 3 = 1). To znaczy, że temperatura określa jednoznacznie zarówno skład wszystkich faz, jak i ogólną prężność pary. Stykające się z sobą fazy ciekłe, więc w powyższym przykładzie eter i woda, nie sta-

Główny cel alchemików — znalezienie kamienia filozoficznego i zamiana metali nieszlachetnych w złoto — nie został oczywiście osiągnięty. Dzięki jednak wykonywaniu niezliczonych operacji chemicznych udoskonalili oni metody ekspery- metalne destylacji, sublimacji, krystalizacji i in. i powiększyli znakomicie liczbę znanych preparatów chemicznych. Tak więc do znanych w starożytności metali doszły w okresie alchemicznym cynk, bizmut i antymon. Poznano też wiele soli, a pod koniec okresu kwas solny i mieszaninę jego z kwasem azotowym: wodę królewską, roztwarzającą nawet „króla metali” — złoto. Na okres alchemii przypada też poznanie wodorotlenków sodu i potasu oraz wyodrębnienie alkoholu przez destylację wina.

W roztworze nasyconym elektrolitu mocnego ustala się stan równowagi pomiędzy jonami w roztworze a fazą stałą. Równowaga ta ma charakter dynamiczny, tzn. w określonym czasie tyle samo jonów każ dego rodzaju przechodzi z fazy stałej do roztworu, ile się ich osadza na powierzchni kryształów w tym samym czasie. Szybkość u(>f),zjaką kationy elektrolitu przechodzą do roztworu, jest proporcjonalna do ogólnej powierzchni P fazy stałej oraz do liczby tych jonów rc(+), na jednostce powierzchni. i?(+) — 7Ć(t) -P- n{

O wartościowości względem wodoru można mówić tylko w odniesieniu do pierwiastków rodzin głównych, gdyż pierwiastki rodzin pobocznych nie tworzą z nim typowych połączeń. Pierwiastki trzech pierwszych grup układu dają z wodorem na ogół związki niezbyt trwałe (wodorki). Wartościowość pierwiastków jest w nich taka sama, jak i w tlenkach, tj. równa numerowi grupy. Również i węglowce, tworzące rodzinę główną grupy IV, są względem wodoru czter o wartościowe. Pierwiastki zaś grup dalszych (V—VII) wykazują w związkach z wodorem wartościowość, której liczbowa wartość maleje o 1 z każdą następną grupą. Tak więc pierwiastki grupy V mają w związkach wodorowych wartościowość 3, grupy VI — 2, wreszcie grupy VII — 1,

Różne pierwiastki wchodzą z sobą w połączenia w najrozmaitszych stosunkach atomowych. Co się tyczy w szczególności związków wodorowych zawierających poza wodorem jeden pierwiastek, to liczba atomów tego drugiego pierwiastka jest prawie zawsze mniejsza, a co najwyżej równa liczbie atomów wodoru. Tak więc atom chloru łączy się w chlorowodorze (HC1) z jednym atomem wodoru, w wodzie atom tlenu jest związany z 2 atomami wodoru (H20) itd. Można powiedzieć, że co do swej zdolności wchodzenia w z.wiązki atomy tych pierwiastków są równoważne jednemu, dwu itd. atomom wodoru. Liczbę wskazującą, ile atomów wodoru przyłączać może jeden atom danego pierwiastka, nazwano wartościowością tego pierwiastka. Mówi się więc, że chlor jest pierwiastkiem jednowartościowym, tlen — dwuwartościowym itd.

Zjawisko izomorfizmu, zaobserwowane po raz pierwszy przez M i t- scherlicha w roku 1820, polega na tym, że dwie lub kilka substancji mają bardzo podobną postać krystaliczną, analogiczną strukturę i mogą tworzyć jednolite kryształy mieszane o dowolnych stosunkach ilościowych.

– 1 Tlen 49,4 14 Mangan 0,085

– 2 Krzem 23,75 15 Siarka 0,048

– 3 Glin 7,51 16 Bar 0,047

– 4 Żelazo 4,7- 17 Chrom 0,033

W przytoczonym przykładzie atom boru odgrywa rolę akceptora, atom azotu — rolę donora. BF3 może równie dobrze przyłączać zamiast cząsteczki amoniaku jeszcze jeden jon F, który ma przecież aż 4 „wolne” dublety elektronowe. Powstaje przy tym anion BF/- o zupełnie symetrycznej budowie, w którym wszystkie 4 jony fluorkowe są zupełnie równorzędne: