Н.Я.Турова

Московский Государственный университет им. М.В.Ломоносова

natalie@inorg.chem.msu.ru

Есть ли логика в неорганической химии? На этот вопрос большинство школьников, а иногда и студентов отвечают отрицательно. Принято считать, что эта описательная наука чем-то напоминает ботанику или зоологию, только вместо огромного числа растений или животных здесь приходится запоминать формулы неорганических соединений, методы их синтеза и свойства.

Это мнение может резко измениться, если открыть новую книгу (или скорее альбом) под названием "Неорганическая химия в таблицах". Это оригинальное издание сочетает в себе одновременно функции учебного пособия и справочника. При этом оно может оказаться полезным как школьнику, начинающего изучать химию (желательно с интересом), так и студенту химического или нехимического ВУЗ'а, а также специалисту -химику - независимо от его узкой специальности.

Как построены "Таблицы"? В основу их положена идея Л.Полинга об описании химии каждого элемента с помощью шкалы формальных степеней окисления. Они состоят из 55 таблиц-схем, посвященных производным одного элемента или группы элементов-аналогов. Соединения располагаются слева направо по мере возрастания их степеней окисления, например, в таблице "Азот" - от -3 (NH₃) до +5 (N₂O₅, HNO₃). Внутри одной степени окисления по вертикали принят следующий порядок: вверху страницы расположены соединения с водородом (для отрицательных степеней окисления) или с кислородом (для положительных). Затем следует гидратная форма - кислота или основание, ниже - их производные, причем слева - соединения, в которых данный элемент входит в состав катиона, а справа - анионные производные (у металлов в левом столбце оказываются соли кислородных кислот). Следующий "этаж" занимают бинарные соединения - галогениды, сульфиды, нитриды, карбиды, бориды и т.д. Такой порядок создает своеобразную систему координат, в которой каждому соединению соответствует строго определенное место и поиск его не соствляет труда. Для соединения приведены его основные физико-химические характеристики - агрегатное состояние, цвет, температуры плавления и кипения, строение молекулы, а также кристаллохимические данные. Положение соединения в заданной системе координат однозначно определяет его химические свойства. Известно, что для начинающих химиков большие трудности представляют окислительно-восстановительные реакции. "Таблицы" позволяют их наглядно представить : все переходы вправо являются окислительными, влево - восстановительными, вертикальные стрелки характеризуют реакции, не связанные с изменением степени окисления. Реагент и условия реакции - температура, давление, облучение и т.д. обозначены над стрелками. Проиллюстрируем это на одном примере. Почему при реакции N₂O₄ с водой образуются сразу две кислоты - HNO₂ и HNO₃ ? Таблица отвечает на этот вопрос просто - в степени окисления +4 отсутствует кислота, поэтому описываемая реакция сопровождается диспропорционированием. Еще пример. Какие соединения могут быть окислителями? Обычно те, которые расположены в правой части таблицы, в левой находятся сильные восстановители.

Помимо больших таблиц на отдельных схемах приводятся наиболее важные ионы этого элемента, существующие в водном растворе, их состав, строение, а также окислительно-восстановительные превращения. В заключение приведены сводки типов гибридизации и координационных многогранников для координационных чисел от 2 до 12 (с типичными примерами), важнейшие типы кристаллических структур и эффективные ионные радиусы. В современной редакции периодической системы приводятся свойства элементов.

В качестве иллюстраций на рис. 1 и 2 (в формате PDF) приводятся страницы из "Таблиц", относящиеся к "Азоту".

Книга представляет собой новое издание. Более 20 лет назад она выходила под названием "Справочные таблицы по неорганической химии" в издательствах "Химия" и "Kadansha Ltd." (Япония). Сейчас накоплен достаточный опыт ее использования при обучении не только студентов в курсах неорганической и аналитической химии, но и школьников, изучающих углубленный курс химии, абитуриентов при подготовке к экзаменам. "Таблицы" могут служить своеобразным атласом, позволяющим легко систематизировать огромную информацию, составляющую современный курс неорганической химии. Принятый в них способ представления фактического материала позволяет каждому читателю использовать его в том объеме и на том уровне, который ему необходим и доступен.

В новом издании значительно возросла функция "Таблиц" как справочника для химиков различных специальностей, В этом смысле особенно важно, что в нем цитируется литература, охватывающая наиболее существенные результаты исследований отдельных соединений за последние 30 лет. Пользуясь ссылками на оригинальные работы и монографии (их в новом издании около 6 тысяч), можно устремиться в более раннюю литературу и быстро провести поиск.

К сожалению, мизерный тираж книги совершенно не способен удовлетворить потребность в таком пособии.

Сейчас вопрос о размещении материала таблиц в Интернете. Так первый (правда, не совсем удачный вариант) имеется на сервере Высшего химического колледжа РАН.

Литература

1. Н.Я.Турова. Неорганическая химия в таблицах. Высший Химический колледж РАН, Москва, 1999.
2. В.В.Зеленцов. Журн. Неорган. Химии, 2000, 45, 752.