Эффективность использования единой модели химической связи для описания трансформации структуры и свойств химических веществ при изменении их состава

УДК 541.6

Р. О. Сироткин, О. С. Сироткин, Р. Я. Дебердеев

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕДИНОЙ МОДЕЛИ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ

ДЛЯ ОПИСАНИЯ ТРАНСФОРМАЦИИ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ИХ СОСТАВА

Ключевые слова: ковалентная связь, металлическая связь, ионная связь, единая модель химической связи, трансформация химической связи, степени ковалентности, металличности и ионности, химическая структура, свойства вещества, практическая значимость.

Приведен обзор данных о практической эффективности применения единой модели химической связи и системы, объединяющей ее разновидности в виде «Химического треугольника», для описания трансформации структуры и свойств химических веществ при изменении их состава и соотношения компонент химической гомо- и гетероядерной связи. Показана эффективность их применения для характеристики реакций превращения химических веществ, оценки особенностей их химической и физической структуры, свойств, определения оптимальных областей практического применения, включая технологии синтеза, модификации и переработки в изделия и закладки основ единой универсальной их классификации.

Key words: covalent bond, metallic bond, ionic bond, the unified model of chemical bond, transformation of chemical bond, covalent character, metallic character, ionic character, chemical structure, properties of a substance, practical importance.

There was given a review of the information about the practical effectiveness of using the unified model of chemical bond and the system, which unites its types as "Chemical triangle", to describe the transformation of structure and properties of chemical substances upon variation of their composition and ratio of components of chemical homo- and heteronuclear bond. Their effectiveness for characterising chemical reactions, assessing peculiarities of substances' chemical and physical structure, properties, finding optimum areas ofpractical use, including technology of synthesis, modification and processing into products and laying the foundation for their universal classification was shown.

Любая новая теория или модель для описания того или иного изучаемого материального объекта должны максимально объективно раскрывать специфику его строения и свойств. Эффективность новых теорий и моделей, и их практическая значимость определяется балансом или совпадением результатов полученных в результате теоретических расчетов и эмпирических данных. В этом случае возможно получение максимально объективного научного знания об изучаемом объекте; говорят, что практика - критерий истины. С другой стороны, перекос, как в сторону теории, так и в сторону практики, приводит к субъективной оценке изучаемого явления в целом. В результате, полученный теоретический результат либо не подтверждается практикой, либо эмпирически полученные данные не могут быть достаточно четко описаны теоретически. Это в итоге не позволяет объективно раскрыть существо исследуемого объекта и, самое главное, прогнозировать его свойства в зависимости от изменения состава, типа связи составляющих его элементов, структуры, термодинамических условий синтеза, эксплуатации и т.д. Именно здесь и раскрывается глубокий смысл выражения Л. Больцмана: «Нет ничего более полезного и практичного, чем хорошая теория». История развития химии наглядно подтверждает, что именно перекос в ее развитии в сторону практики и подмена развития химической теории физическими подходами и привел к тому, что сегодня изложение этой дисциплины в школе и в вузах дает субъективные, а подчас и неверные знания об индивидуальности ее предмета. Это, в свою очередь, затрудняет раскрытие сути этой важнейшей научной дисциплины в отличие от физики и других наук [1-4].

Химия, как никакая другая важнейшая в жизнеобеспечении людей естественная наука (энергия, материалы, питание, химическая среда обитания людей в виде атмо-, гидро-, лито- и биосферы на Земле и т.д.), должна опираться на единую теорию строения химических веществ. Однако подобной общепризнанной теории, к сожалению, не существует, хотя авторы настоящего сообщения рассматривают в качестве основы для ее создания теорию химического строения органических веществ А.М. Бутлерова, эволюционно развитую в единую теорию строения химических соединений [1-8].

Основными причинами задержки создания единой теории строения химических соединений (химических веществ) и ее внедрения в жизнь, по мнению авторов, являются [1-8]:

- исключительная практическая важность химии и химического превращения вещества в жизнеобеспечении людей (энергия, материалы, продукты питания, лекарства и т.д.). Поэтому химики больше занимаются практическим сопровождением химических технологий в разных отраслях промышленности. И химикам в этой ситуации сложно, да и «некогда» думать о создании теории и системы, объединяющей различные «органические» и «неорганические» химические вещества, и развивать общую теорию их строения;

- раздробленность химии на более чем 70 «самостоятельных» химических дисциплин, или разделов (органическая, неорганическая и т. д.) еще больше усугубляет эти проблемы. В результате, в различных разделах химии исследователи не только интерпретируют одни и те же химические явления с совершенно разных научных позиций (подчас про-

тиворечащих друг другу), но и имеют совершенно разный понятийный аппарат.

- глобальная зависимость в развитии теоретических и фундаментальных основ химии от физики (физический редукционизм), с бесконечным неестественным поиском в химическом веществе и явлении физического, а не химического смысла. В том числе, такая зависимость выражается в опоре подавляющего числа учебников по химии на физическую систему, объединяющую атомарные физические соединения элементарных частиц в виде Периодической системы атомов Д.И. Менделеева. То есть не используются истинно химическая система, объединяющая молекулярные или химические вещества в целом, а также идеи теории химического строения А.М. Бутлерова или симбиоз идей этих двух великих химиков России.

Учитывая, что проблема развития теории химической связи всегда была в центре внимания общей химии, следует признать, что решение этой проблемы в плане создания унитарной теории описания основных разновидностей химических связей является главной составляющей фундамента для построения и развития единой теории строения химических соединений (ЕТСХС) [1-8].

Однако реалии таковы, что до сих пор отсутствуют общепризнанные универсальные подходы к описанию известных разновидностей химического взаимодействия элементов. Причем три разновидности химической связи (ковалентная, металлическая и ионная) и сегодня «обслуживаются» разными теориями (МВС и ММО, зонная и ионная теории). При этом все химические связи являются промежуточными (смешанными) между упомянутыми выше ее разновидностями, то есть должны описываться в рамках единой модели и унитарной теории химической связи на ее основе [1-8].

Можно отметить целый ряд попыток различных авторов по количественной оценке металлической, ионной и ковалентной химических компонент связи элементов в различных веществах [9-20], которые подробно рассмотрены нами в монографиях [3, 7, 8, 10, 22, 23]. Однако системных исследований по их влиянию на трансформацию структуры и свойств гомо- и гетероядерных химических соединений, за исключением работ авторов настоящей статьи, не проводилось. Фундаментальной основой для оценки трансформации структуры и свойств химических веществ при изменении их состава и соотношения химических компонент связи элементов являются количественные данные, полученные на основе методик их оценки в рамках единой модели химической связи [3-8, 21-28].

Уоэ = ков + с2 Умет + сз У ион?

где у0Э - суммарная волновая функция обобществленных электронов (ОЭ), а сь с2 и с3 - коэффициенты, определяющие долю ковалентной, металлической и ионной составляющих связи в гетероядерной связи, которые в сумме равны единице, или 100%.

Для гомоядерных связей уравнение (1) упрощается до уравнения (2).

У0Э= с1Уков + с2 Умет

Целью настоящего обзора является обобщение данных по эффективности оценки влияния соотношений ковалентной, металлической и ионной составляющих химической связи веществ на трансформацию их структуры и свойств в гомо- и гете-роядерных соединениях (простых и сложных химических веществах).

Главным фундаментальным результатом эффективности развиваемых подходов явилось создание в 1992 году «Химического треугольника» (ХТ) [2933], на сторонах и площади которого впервые на основании количественных значений коэффициентов сь с2 и с3 (формулы 1 и 2) определено положение конкретных химических гомо- и гетероядерных связей и веществ на их основе. А в 2000 году пришло осознание [32, 33], что данный ХТ носит в себе черты Системы химических связей и соединений (СХСС), впервые объединившей на фундаментальной химической основе основные гомо- и гетероя-дерные классы бинарных химических соединений (химических веществ), подобно Периодической системе Д,И. Менделеева, объединившей атомарные физические вещества (физические соединения элементарных частиц).

На первом этапе практического использования данной модели и СХСС было необходимо получить массив основных данных по соотношениям компонент связей в различных гомо- и гетероядерных соединениях, характеру их изменения в группах и периодах Периодической системы, и их влиянию на энергию и длину конкретных связей [34-44].

Эти данные имеют особую значимость для оценки особенностей структуры [45-59], окислительно-восстановительных и других свойств химических соединений [59-76], включая возможность прогнозирования экзо- и эндотермичности реакций, а затем и синтеза новых химических соединений (например, олигомерных полистибазенов [77, 78]) или объяснения особенностей структуры и свойств химических веществ, которые невозможно было объяснить в рамках старых химических теорий. Например, впервые был определен:

- характер влияния специфики гомо- и гетероядер-ной химической связи на способность образования молекулярных (моно-, олиго- и высокомолекулярных), трехмерных полимерных тел, немолекулярных металлических и ионных соединений и материалов;

- характер влияния специфики гомо- и гетероядер-ной химической связи на энергию вторичного межмолекулярного взаимодействия и свойства веществ [41];

- причины появления «наноэффекта» и метаста-бильности наноструктурированного состояния вещества [79];

- причины отсутствия или появления металлических свойств в интерметаллидах одного ряда [80];

- ответ на вопрос о специфике химической природы и свойств ртути в отличие от большинства металлов [81];

- ответ на вопрос о химическом смысле явления существования веществ в кристаллическом, аморфном или стеклообразном структурных состояниях [82];

- ответ на вопрос об особенностях химической природы и свойств веществ на основе молекул оксида водорода (Н2О) [83];

- современный смысл понятия «химический элемент» и классифицированы его разновидности в соединениях с разным типом химической связи [84] и так далее [1-8, 21-84].

Обобщим основные результаты по влиянию изменения соотношений ковалентной, металлической и ионной составляющих химической связи веществ на трансформацию их структуры и свойств в гомо- и гетероядерных бинарных соединениях элементов [38, 22-33], расположенных в СХСС в виде «Химического треугольника» (рис. 1).

Рис. 1 - «Химический треугольник», объединяющий промежуточные (смешанные) типы связей и базовые гомо- и гетероядерные химические вещества в единую Систему химических связей и соединений (СХСС) [3-8, 22-33]

Влияние химической связи (через соотношение двух или трех ее компонент) на местоположение и трансформацию друг в друга исходных, или начальных, базовых, классов (I, II), типов (молекулярных -дискретных и немолекулярных - непрерывных), и групп химических соединений (ХС) в химической системе (СХСС), а также основные уровни их периодичности приведены на рис. 1. В результате, в вершине К «Химического треугольника» (рис. 1) располагаются ковалентные химические соединения, характеризующиеся предельным (100 %) значением ковалентности (К), а ближе к вершинам М и И химические связи и соединения с максимальной, но не предельной (100%) металличностью (М) и ионностью (И), которые закономерно различаются значениями степенями обобществления электронов (СОЭ, соответственно, 100, 50 и 0%). В скобках на левой и правой сторонах ХТ и дополнительных осях указаны степени ковалентности (СК) соответствующих гомо- и гетеросвязей. Таким образом, на левой стороне ХТ лежат гомоядерные смешанные кова-лентно-металлические (КМ) и металло-ковалентные (МК) химические связи и соединения, а на площади ХТ располагаются смешанные типы химических связей и соединений с тройным типом химического взаимодействия - ИКМ, КИМ, МИК, ИМК, МКИ и КМИ. Данная аббревиатура предполагает наличие двух (К и М) или трех (К, М и И) компонент в гомо-

и гетероядерных связях, а последовательность их расположения определяется возрастанием вклада каждой из компонент.

Таким образом, в рамках СХСС (рис. 1) на основе единых химических характеристик впервые стало возможным создание универсальной классификации химических соединений с разделением их на разных уровнях:

- гомо- и гетероядерные классы (I, II);

- химические соединения дискретного (ХСД) -молекулярного типа (дальтониды) { Ia, IIa и IIa', Ib, IIb и IIb' } и надмолекулярные ассоциаты и агрегаты на их основе (2ХСД, где ХСД > 2); в том числе, ко-валентные группы химических соединений, в виде Э'2 и Э'Э" - гомо- и гетероядерных низко-, или мономолекулярных (Ia, IIa и IIa'), а также [Э'- Э']п и [Э - Э"]п -гомо- и гетероядерных олиго-, высоко- (макро-) молекулярных (Ib, IIb и IIb') на основе ковалентных связей;

- химические соединения непрерывного (ХСН) -немолекулярного типа (бертоллиды) { fc, Пс и Пс'}, в том числе металлические группы химических соединений на основе (Э')М - гомоядерных (Ic - чистые металлы) и (Э'Э")м - гетероядерных (Пс'- сплавы) металлических связей, а также ионные группы химических соединений на основе (Э'Э")И гетероядерных ионных связей (Пс).

- различные варианты молекулярных (ХСД) и немолекулярных (ХСН) химических соединений с тройным промежуточным (ИМК) типом связи. Например, гете-роядерная связь Mg - Sb в интерметаллиде Mg3Sb2 (IIa', IIb' и Пс'). Строго говоря, вероятность нахождения химических связей и соединений в области (IIa, Пв и Пс) на правой стороне ХТ минимальна, так как это возможно лишь в случае полного отсутствия в гетероядер-ной связи металлической компоненты. Однако существование ИК или КИ связей более реально, в отличие от связей МИ или ИМ, так как в соответствии с единой моделью химической связи последних (нижняя сторона в ХТ отсутствует) не может быть, в принципе. Но и число связей и соединений, находящихся непосредственно на правой стороне ХТ, также стремится к нулю или, фактически, минимально. То есть гетероядерные связи и соединения располагаются, прежде всего, на площади ХТ.

Постепенность трансформации химической структуры и свойств веществ в общем виде можно проиллюстрировать их изменением по мере перехода по левой и правой сторонам, а также заключенной между ними площади ХТ снизу вверх (от вершин М и И к вершине К), которая заключается:

- в росте локализации ОЭ и, соответственно, СК (с одновременным уменьшением степеней метал-личности СМ и ионности СИ) любой химической связи в межъядерном пространстве;

- постепенное закономерное преобразование типично металлических и ионных кристаллических немолекулярных (непрерывных) химических структур и соединений бертоллидного типа в молекулярные (дискретные макро-, олиго- и мономолекулярные) дальтонидного типа и полимерные тела;

- в соответствующем снижении способности веществ к кристаллизации (и повышении способности

к аморфизации и стеклообразованию в области мак-ромолекулярных соединений);

- в понижении их электро- и теплопроводности, плотности и т.д.;

- в преобразовании таких свойств веществ, присущих металлам, как ковкость (пластичность) в эластичность или высокоэластичность, характерных для полимеров на основе линейных или редкосши-тых высокомолекулярных соединений (ВМС);

- в закономерном переходе к преимущественному существованию в н. у. в районе вершины К рассматриваемой системы (СХСС) соединений не в виде конденсированных твердых (металлические, ионные и полимерные соединения) или конденсированных жидких (жидкие низкомолекулярные соединения и растворы или расплавы ВМС) веществ, а в виде низкомолекулярных газообразных веществ, типа Б2, О2 и N2 или оксидов, типа МО и СО.

Фундаментальность предложенной химической системы в виде ХТ наглядно раскрывается при внимательном её рассмотрении (рис. 1). Ведь очевидно, что по мере перехода от вершин И и М к вершине К происходит постепенное закономерное изменение СОЭ (стремится от 100 и 0 к 50 %) и соотношения СК, СМ, СИ и, соответственно, структуры и свойств химических соединений. Причем, при достижении СК 50% происходит качественный скачок в структуре химического вещества, так как появляется возможность перехода формы его существования в виде металлических и ионных непрерывных (немолекулярных) соединений бертолидного типа (нижняя половина ХТ) к существованию в дискретной даль-тонидной - молекулярной (моно-, олиго- и макромо-лекулярной) форме, находящихся в верхней «половине» ХТ. То есть число элементов (ядер или атомных остовов) в химическом соединении (ХС) становится конечным. А отдельные дискретные молекулы вещества связываются в ассоциаты и агрегаты качественно другим типом уже физического взаимодействия - ван-дер-ваальсовым или водородным меж-или внутримолекулярным в низко-, олиго- и высокомолекулярных (макромолекулах) химических соединениях.

Например, изображение левой стороны ХТ (рис. 1) в виде Периодической системы гомоядерных связей и соединений на их основе (рис. 2) позволяет проследить постепенную, по мере роста СМ гомоя-дерной связи Э-Э трансформацию преимущественно ковалентных низкомолекулярных соединений в оли-го- и высокомолекулярные, а затем в трехмерные полимерные тела и, далее, определить четкую границу их перехода в немолекулярные металлические соединения [6, 7].

Отметим, что чем ближе химическое соединение находится к вершине К (промежуточные СОЭ и максимальная СК), тем меньшее число атомных остовов (ядер) содержится (но не менее двух) в его структуре (М2, О2, N0, СО и т.д.) и тем меньше уровень характерного для него «остаточного» от химического межмолекулярного взаимодействия. В результате, возрастает вероятность существования ХС в н. у. в газообразном, а не в жидком или твердом (конденсированном) агрегатном состоянии. Приме-

ром, подтверждающим этот вывод, может служить ряд химических соединений в виде галогенов, в котором по мере роста соотношения СК/СМ гомоядер-ной связи в их биядерных молекулах: 67/33, 74/26, 79/21 и 100/0, логично изменяется (уменьшается) уровень межмолекулярного ван-дер-ваальсового взаимодействия и их агрегатное состояние: 12 - кристалл с металлическим блеском, Вг2 - жидкость, С12 и Б2 - газы. В итоге, принцип «единства и различия» всего многообразия химических связей и органических (углеродных), элементоорганических (смешанных) и неорганических (безуглеродных) соединений, заложенный в данной системе, позволяет, в принципе, оценивать и прогнозировать не только собственно химическую организацию строения вещества, но и надмолекулярную её составляющую.

1 -1 13 14 1$ 16 17

IX 23.42 76,5? В*. 6031 Ве. 1 М 2 6031 1 и- КШ1 З-екоен!» комле»™«™ - с*ч 3<тепя» ипмяпижтн = Си.% 4$32 62.49 «35 51.68 57Л ЛЛ5 Караем мвп Упри ГЭС, псгпхнь иЗ'Жриосо ПруПуру Я .1)3 «Д7 6835 ЗШ N3 78.80 2120 О1 89.40 10,60 Ь Ш 0

N3. 2151 77.« Мд. 1124 «,74 Аи 55.4, [&У Ш1 49.73 П2 А Ш 4338 РЬ' 65.75 3425 сь НИ 16121

* 4 5 6 7 в 9 10 11 »2 46.71

к- Лй Са. 2&Я 71.49 5с. 67,75 тс 6УЯ V. 4Ш 53,84 Сг. 43.51 56,44 Мп. ш 56,16 Ре, 44.0> 55,« Со, 4467 5)35 N1. 46.80 4320 Си, 4933 50*7 г*. ад 53,45 С9, 4424 55,76 49.46 «34 А*. 46.84 1ЗД1 4125 34,79 ?Щ :*.94

кь, 145Й ал 75*9 V, 69.64 гг. ».14 66*6 нь. м? «¿7 ш. 3*71 6129 Тс« 58,46 Ни. 4131 4£22 55.7В 14. ЗМ5 6135 Ад. Ш1 60Д9 С<). 42.11 57,81 1г, 43,64 56,36 Бо, 4Ш 543* ш 5233 и ш 51,04 50.07 49.« Ге!-' 54.62 45.08 12 5924 40.76

Сз. цу «1.41 Ва, 213 76.01 1-а. 30.15 М1. 32.71 6729 35.64 64,36 V;, 1£48 6132 Я*, 4Ш 5№ 4121 58,79 г. 563! И, М 6139 Аи. змз 6139 Нд. ил 5Ш Л. 4Ц2 57.4« РЬ. УЯ 55.02 в* 4Т20 5 т Ро. 433« 50.62 А1г 55.69 44.31

Рис. 2 - Левая сторона СХСС (рис. 1) в виде периодической системы гомоядерных химических связей и соединений на их основе

Аналогично можно проследить, сравнить и, далее, прогнозировать способность целых классов химических веществ к кристаллизации, стеклообразо-ванию (аморфизации), изменению их электро- и теплопроводности и т.д. Ясно, что чем ближе тип химической связи (образующий конкретное ХС) будет находиться к вершинам М и И «Химического треугольника», тем больше будет способность вещества к кристаллизации и меньше к аморфизации и стеклообразованию. При этом кристаллы также будут характеризоваться серьезными отличиями. В металлах и солях в узлах кристаллической решетки будут находиться химические элементы в виде атомных остовов с соответствующим зарядом, а в низкомолекулярных веществах и полимерах молекулы и фрагменты макромолекул (молекулярные кристаллы).

Аналогичен и ход общей закономерности изменения электро- и теплопроводности, а также плотности как гомоядерных (простых) химических веществ, так и гетероядерных соединений, типа оксидов, нитридов, карбидов и т.д. Чем ближе связь и вещество (рис. 1) находится к вершине К, тем меньше его электро- и теплопроводность, а также плотность. Соответственно, следует понимать влияние различий химической структуры вещества на механизм электропроводности (электронный в металлах или ионный в расплавах и растворов солей) и на специфику этого явления в гомоядерных (кова-лентно-металлических, типа №М и сбм) и в гетероя-

дерных (ковалентно-металло-ионных типа №С1И) соединениях.

Отметим, что перспективность данного подхода подтверждается также работами Полякова и др. [85, 86], показывающими, что учет металличности д го-мосвязей элементов позволяет определить границу перехода (д = 0,62) диэлектриков к металлам (например, А1 - Si), а учет ионности  гетеросвязей -разделить преимущественно ионные и ковалентные соединения ( = 0,3).

Таким образом, очевидно, что Периодическая система атомов Д.И. Менделеева, как система более глубокого уровня структурной организации вещества по сравнению с химическим (в рамках двухуровневой организации в виде атомно-молекулярного учения), естественно «поглощается» СХСС. Ведь Периодическая система атомов Д.И. Менделеева размещается на левой стороне СХСС (рис. 1) в виде соответствующих гомоядерных соединений атомов s-, p-, d- и /-элементов (рис. 2). В результате, данный «Химический треугольник» представляет еще более сжатый вариант «концентрации и свертывания основополагающей фундаментальной химической информации» (согласно удачно предложенной формулировке последнего министра высшего и среднего специального образования СССР Г.А. Ягодина, которую, правда, он давал по отношению к Периодической системе атомов).

Литература

1. Сироткин О.С. Химия на пороге XXI века (О месте химии в современном мире, индивидуальности и единстве её фундаментальных начал). Казань: изд-во КГТУ (КХТИ), 1998. 120 с.

2. Сироткин О. С., Сироткин Р. О. О концепции химического образования // Высшее образование в России. 2001. № 6. С. 137-139.

3. Сироткин О.С. Начала единой химии (Унитарность как основа формирования индивидуальности, раскрытия уникальности и фундаментальности химической науки). Казань: изд. АН РТ «Фэн», 2003. 252 с.

4. Сироткин О.С. Химия на своем месте // Химия и жизнь. 2003. № 5. С. 26-29.

5. Сироткин О.С, Сироткин Р.О. Теоретические основы химии (индивидуальность и единство), Казань: КГЭУ, 2004. 168 с.

6. Сироткин Р. О., Сироткин О. С. Химическая связь. Казань: КГЭУ, 2010. 168 с.

7. Сироткин О.С. Эволюция теории химического строения вещества А.М. Бутлерова в унитарную теорию строения химических соединений (Основы единой химии). М.:ИНФРА-М, 2013. 272 с.

8. Сироткин Р.О. Электронно-ядерная, молекулярная и надмолекулярная структура полимерных материалов и их физико-механические свойства («Состав - тип связи - структура - свойства» в полимерах и металлах). Казань: КГЭУ, 2006. 240 с.

9. Pauling L. The nature of the chemical bond and the structure of molecules and crystals. An introduction to modern structural chemistry. 2nd edit. N.Y.: Cornell, 1940. 450 pp.

10. Паулинг Л. Природа химической связи. М.-Л.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1947. 440 с.

11. Поляков Е.В., Плетнев Р.Н. // Журнал физической химии. 1999. Т. 73. № 12. С. 2116.

12. Задумкин С.Н. Поверхностные явления в металлах и сплавах и их роль в процессах порошковой металлургии. Киев: изд-во АН УССР, 1961. 216 с.

13. Задумкин С.Н. // ДАН СССР. 1955. Т. 101. № 3. С. 507.

14. Задумкин С.Н. // ДАН СССР, 1957. Т. 112. № 3. С. 453.

15. Задумкин С.Н. // Изв. вузов СССР. Физика. 1958. № 2. С. 151.

16. Юрьева Э.И., Плетнев Р.Н. // Исследовано в России. 2005. № 8. С. 1156.

17. Давыдов С.Ю. // Физика твердого тела. 2006. Т. 48. Вып. 8. С. 1407.

18. Бацанов С.С. // Журнал неорганической химии. 1979. Т. 24. С. 282.

19. Бацанов С.С. // Журнал неорганической химии. 2004. Т. 40. С. 617.

20. Григорович В.К. Металлическая связь и структура металлов. М.: Наука, 1988. 296 с.

21. Sirotkin O.S., Sirotkin R.O. Unified model of chemical bonds and system, which unites them, as fundamental basis for new stage of development of A.M. Butlerov's theory of chemical structure of substance // International Congress on Organic Chemistry, Казань, 18-23 сентября 2011 г. С. 34.

22. Сироткин О.С. , Сироткин Р.О., Трубачева А.М. Характеристики гомо- и гетероядерных связей тонкой электронно-ядерной структуры и их влияние на свойства металлических и неметаллических материалов. Казань: КГЭУ, 2009. 304 с.

23. Сироткин О.С. Основы инновационного материаловедения. М.: ИНФРА-М, 2011. 158с.

24. Сироткин О.С., Сироткин Р.О., Трубачева А.М. О необходимости и методике учета металлической компоненты гетероядерной связи // Журнал неорганической химии. 2005. Т. 50. № 1. С. 71.

25. Сироткин О.С., Сироткин Р.О. Обобществленные электроны и характер их локализации-делокализации в рамках единой модели химической связи // Вестник Казан. технол. ун-та. № 4. 2012. С. 17-22.

26. Сироткин О. С. Основы материаловедения. М: КНО-РУС, 2014. 264 c.

27. Сироткин О. С. Основы современного материаловедения. М.: ИНФРА-М, 2015. 364 c.

28. Сироткин О.С., Сироткин Р.О. Об оценке степени ковалентности (металличности) связи в металлокова-лентных моно- и полимерных соединениях // Строительные материалы на основе полимеров и неорганических вяжушцх: Межвуз. тематич. сб. науч. тр. Казань: КИСИ. 1992. С. 55-61.

29. Сироткин О.С. Безуглеродные полимеры. Казань: КХТИ, 1992. 80 с.

30. Сироткин О.С. Анализ способности атомов элементов к образованию гомо- и гетероцепных полимеров. Казань: КХТИ, 1992. 32 с.

31. Сироткин О.С. Единство и различие химических связей и соединений. // Известия вузов. Химия и хим. технология. 1997. Т. 40. Вып. 5. С. 13-16.

32. Сироткин О.С. Система химических соединений (фундаментальные основы современной химии и единой теории строения химических веществ) // Вестник Казанского технол. ун.-та. 2000. №1-2. С. 190-198.

33. Сироткин О. С. Система химических соединений // Тез. докл. Международной конференции «Химическое образование и развитие общества». М.: изд-во РХТУ. 2000. С. 57.

34. Сироткин О.С., Сироткин Р.О., Иванова С.Н., Трубачева А.М. Анализ соотношения компонент гомоядерной химической связи элементов Периодической системы и разделение соединений на их основе на металлы и неметаллы // Технология металлов. 2007. №2. С. 32-37.

35. Сироткин О.С., Сироткин Р.О, Иванова С.Н., Шибаев П.Б., Калашников А.В., Трубачева А.М. Влияние изменения характера связи элементов электронно-ядерной структуры металлических и неметаллических материалов на основе гомоядерных соединений на их некоторые физические и деформационные свойства // Технология металлов. 2007. №3. С. 32-37.

36. Сироткин Р.О., Калашников А.В., Сироткин О.С. Квантово-механическая оценка характера распределения электронной плотности гомоядерных связей различных модификаций железа и полимерных форм углерода // Технология металлов. 2008. № 4. С. 29-35.

37. Сироткин Р.О., Сироткин О.С., Иванова С.Н. О характере изменения соотношения ковалентной и металлической составляющих гомоядерной связи в материалах на основе соединений s-, p-, d-элементов в группах и периодах Периодической системы // Изв. вузов. Химия и хим. технология. Т. 49. Вып. 6. 2006. С. 11-14.

38. Сироткин О.С., Никифорова Е.А., Сироткин Р.О. Методика оценки влияния обрамляющих групп на характеристики углерод-углеродных связей в карбоцепных (олиго- и макромолекулярных) соединениях //Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1997. Т. 40. Вып. 3. С. 42-44.

39. Сироткин Р.О., Сироткин О.С., Архиреев В.П. О характеристике углерод-углеродных связей в различных по структуре и свойствам карбоцепных полимерах //Изв. вузов. Химия и хим. технология. Т. 40. Вып. 1. 1997. С. 84-86.

40. Sirotkin O.S., R.O. Sirotkin, Trubacheva A.M. On the necessity and procedure of taking into account the metallic component of a heteronuclear bond // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2005. V. 50. № 1. PP. 67-71.

41. Сироткин О.С., Сироткин Р.О., Шибаев П.Б. Характер влияния специфики гомо- и гетероядерной химической связи на энергию межмолекулярного взаимодействия и свойства веществ на основе галогенов и галогеноводородов //Журнал неорганической химии. Т. 56. № 7. 2011. С. 1167-1172.

42. Sirotkin O.S., Sirotkin R.O., Shibaev P.B. Effect of the character of homo- and heteronuclear chemical bond on the intermolecular interaction energy and properties of halogens and hydrogen // Russian Journal of Inorganic Chemistry. V. 56. № 7. 2011. PP. 1104-1108.

43. Сироткин О.С., Сироткин Р.О., Шибаев П.Б. Влияние соотношения компонент химической связи в низкомолекулярных соединениях на энергию их межмолекулярного взаимодействия и агрегатное состояние на примере галогенов // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2006. Т. 49. Вып. 12. С. 30-34.

44. Сироткин О.С., Сироткин Р.О., Шибаев П.Б. Единая парадигма химического и физического межмолекулярного взаимодействий // Вестник Казан. технол. ун-та. № 1. 2011. С. 22-32.

45. Сироткин О.С. Неорганические полимерные вещества и материалы (Безуглеродные макромолекулы и полимеры). Казань: КГЭУ, 2002. 288 с.

46. Сироткин Р.О. Единство и различие структуры и свойств полимерных и металлических материалов // Технология металлов. 2008. № 7. С. 38-44.

47. Сироткин Р.О., Иванова С.Н., Сироткин О.С. Особенности тонкой электронно-ядерной структуры материалов, а также фаз железоуглеродистых сплавов и ее влияние на их физико-химические свойства // Технология металлов. 2008. № 6. С. 8-11.

48. Сироткин Р.О. О фазах в многоуровневой структурной организации материалов и оценке типа взаимодействия элементов тонкой структуры металлических систем // Технология металлов. 2009. №9. С. 14-17.

49. Сироткин Р.О. Специфика влияния надмолекулярной структуры на деформацию и релаксационные переходы в сополимерах этилена и 1-гексена,

закристаллизованных из раствора // Энциклопедия инженера-химика. № 11. 2008. С. 7-12.

50. Сироткин О.С., Бунтин А.Е., Сироткин Р.О., Шибаев П.Б. Соотношение компонент связей элемент-кислород (Э-О) как основа прогнозирования их способности к образованию цепей в полимерных оксидах и оценки их некоторых свойств // Вестник Казан. технол. ун-та. № 13. 2012. С. 31-35.

51. Сироткин О.С., Сироткин Р.О., Бунтин А.Е. Специфика химической структуры неорганических полимерных веществ со связями элемент-кислород, элемент-углерод и углерод-углерод в зависимости от компонент связи цепеобразующих элементов // Вестник Казан. технол. ун-та. № 2. 2013. С. 10-14.

52. Шибаев П.Б., Сироткин Р.О., Сироткин О.С. К вопросу о влиянии характера химической связи на физические силы Ван-дер-Ваальса и температуру Дебая монолитных металлических веществ и металлов, образованных наночастицами // Вестник Казанского технологического университета. № 1. 2014. С. 7-11.

53. Сироткин О.С., Сироткин Р.О., Бунтин А.Е., Шибаев П. Б. Оценка влияния химических компонент связи элементов на локализацию-делокализацию электронной плотности между ними и количество ковалентных связей в их соединениях // Вестник Казанского технологического университета. № 1. 2014. С. 19-23.

54. Сироткин Р.О. Анализ тонкой структуры полимерных и металлических материалов и ее влияния на специфику их свойств // Р.О. Сироткин // Вестник Казан. технол. ун-та. № 1. 2009. С. 36-45.

55. Sirotkin R.O., Brooks N.W. The effects of crystallinity and stem length on the yield stress of polyethylene // Preprints of the International Conference "Macromolecules'99", Bath, University of Bath (United Kingdom), 1999. PM35.

56. Sirotkin R.O., Brooks N.W. The effects of morphology on the yield behaviour of polyethylene copolymers // Preprints of 11th International Conference on Deformation, Yield and Fracture of Polymers, Cambridge, Churchill College (United Kingdom), 2000. PP. 401-404.

57. Сироткин Р. О. Анализ единства и различий многоуровневой структуры полимерных и металлических материалов как основа комплексной оценки их физико-механических свойств // II Междун. научно-практический семинар «Новые материалы и изделия из металлических порошков. Технология. Производство. Применение». Йошкар-Ола. 2008. С. 111-114.

58. Сироткин Р. О., Сироткин О. С. Основы инновационного материаловедения. Универсальная классификация и общая характеристика микро-(электронно-ядерного, молекулярного, нано-), мезо- и макроструктурных уровней организации материалов // Все материалы. Энциклопедический справочник. № 6. 2013. С. 13-21.

59. Сироткин Р.О., Сироткин О. С. О влиянии специфики химической связи на тип кристаллической решетки и свойства некоторых металлических и неметаллических соединений // Вестник технол. ун-та. № 6. 2015. С. 41-43.

60. Сироткин О.С., Сироткин Р.О. К вопросу о существовании структурно-нечувствительных свойств материалов // Технология металлов. № 1. 2012. С. 14-20.

61. Сироткин Р.О., Сироткин О.С., Иванова С.Н., Шибаев П.Б. Влияние характера химической связи на некоторые деформационные характеристики и электрическое сопротивление базовых материалов машиностроения и энергетики на основе гомоядерных соединений // Изв. вузов. Проблемы энергетики. 2006. № 9-10. С. 46-54.

62. Трубачева А.М., Сироткин О.С., Сироткин Р.О. Тип химической связи и его влияние на электропроводящие свойства материалов на основе некоторых биядерных

соединений // Изв. вузов. Проблемы энергетики. 2005. № 3-4. С. 105-109.

63. Иванова С.Н., Сироткин Р.О., Сироткин О.С. Специфика гомоядерных связей элементов тонкой структуры материалов и ее влияние на некоторые свойства металлов // Изв. вузов. Проблемы энергетики. 2006. № 11-12. С. 100-103.

64. Шибаев П.Б., Сироткин Р.О., Сироткин О.С. Прогнозирование физических и механических свойств полимерных материалов // Изв. вузов. Проблемы энергетики. 2006. № 9-10. С.109-113.

65. Сироткин О.С., Сироткин Р.О. О роли баланса химических и физических факторов в наноматериалах и нанотехнологиях // Вестник Казан. технол. ун-та. № 9. 2010. С. 26-33.

66. Сироткин О.С., Павлов Д.Ю., Трубачева А.М., Сироткин Р.О. Тип химической связи и электропроводящие свойства гомо- и гетероядерных (оксидных) неорганических веществ // Вестник Казан. технол. ун-та. № 10. 2010. С. 22-29.

67. Бунтин А.Е., Сироткин О.С. Шибаев П.Б., Сироткин Р.О. Электронно-ядерный уровень организации полимерных веществ как современная фундаментальная основа прогнозирования их свойств и совершенствования технологий придания им новых заданных теплофизических характеристик // Вестник Казан. технол. ун-та. № 9. 2012. С. 18-22.

68. Павлов Д.Ю., Сироткин О.С,, Трубачева А.М., Сироткин Р.О. Химическая природа гомоядерных (простых) неорганических веществ, их окислительно-восстановительные свойства и влияние на энергию Гиббса образования оксидов // Вестник Казанского технологического университета. № 9. 2012. С. 35-38.

69. Сироткин О.С., Сироткин Р.О., Павлов Д.Ю., Трубачева А. М. Химическая основа деления оксидов на кислотные, основные и амфотерные группы // Вестник Казанского технологического университета. № 6. 2013. С. 50-53.

70. Павлов Д.Ю., Трубачева А.М., Сироткин О.С., Сироткин Р.О. О возможности оценки влияния химической природы неорганических веществ на их энергетические характеристики // Известия вузов. Проблемы энергетики. № 3-4. 2013. С. 54-60.

71. Сироткин О.С., Павлов Д.Ю., Сироткин Р.О., Павлова А. М. О влиянии химической природы веществ на экзо- и эндотермичность реакций их превращения // Вестник Казан. технол. ун-та. № 24. 2013. С. 14-16.

72. Сироткин О. С., Сироткин Р.О. К вопросу о химической природе электрических свойств веществ и материалов // Вестник Казан. технол. ун-та. № 1. 2014. С. 16-18.

73. Сироткин Р.О. Влияние надмолекулярной структуры на текучесть и деформационные свойства полиэтилена, кристаллизуемого из раствора // Мат.-лы докл. XVII Менделеевского съезда по общей и прикладной химии, 21-26 сентября 2003 г., Казань, т. 3(В). С. 386.

74. Сироткин Р.О. Электронно-ядерная, молекулярная и надмолекулярная структура полимерных материалов и их физико-механические свойства // Сборник тезисов ХНУ Всеросийской конф. «Структура и динамика молекулярных систем». Яльчик, 2007, С. 209.

75. Сироткин Р.О. Связь структуры и свойств в металлических и полимерных материалах // Мат.-лы всерос. совещ. зав. каф. материаловедения и технологии конструкционных материалов вузов России, Краснодар: КубГТУ, 2009. С. 18-21.

76. Сироткин Р. О., Сироткин О.С. О влиянии различных уровней структурной организации металлических и полимерных материалов на их свойства // Все материалы. Энциклопедический справочник. № 10. 2013. С. 2-9.

77. Сироткин О.С., Теницкий Л.А. Химические соединения со связями сурьма-азот (обзор) // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1994. Т. 37. Вып. 4. С. 11-27.

78. А.С. 1835405 (РФ), МКИ5 С08 G79/00. Олигомерный стибазан в качестве антипирена для эпоксидной смолы и способ получения олигомерного стибазана / Сироткин О.С., Теницкий Л.А., Баталина М.В. Заявл. 12.06.91; опубл. 12.09.93

79. Сироткин О.С. Фундаментальные основы специфики природы и свойств наноструктурного уровня организации вещества // Нанотехнологии. Экология. Производство. 2011. № 12. С. 102-107.

80. Сироткин О.С., Трубачева А.М., Сироткин Р.О. О соотношении компонент химического гетероядерного взаимодействия некоторых интерметаллидов // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2005. Т. 48, Вып. 5. С. 14-16.

81. Сироткин О.С., Сироткин Р.О. К ответу на вопрос о специфике химической природы и свойств ртути в отличие от большинства металлов // Вестник Казанского технологического университета. № 6. 2015. С. 47-48.

82. Сироткин О.С., Сироткин Р.О. К вопросу о химическом смысле явления существования веществ в кристаллическом, аморфном или стеклообразном структурных состояниях // Вестник технол. ун-та. № 6. 2015. С. 53-55.

83. Сироткин О.С., Сироткин Р.О. К вопросу об особенностях химической природы и свойств веществ на основе молекул Н2О // Вестник Казанского технологического университета. № 7. 2015. С. 25-27.

84. Сироткин Р. О., Сироткин О.С. О современном смысле понятия «химический элемент» и его разновидностях в соединениях с разным типом химической связи // Вестник технол. ун-та. № 6. 2015. С. 7-10.

85. Поляков Е.В. Соотношение периодичности и монотонности в системе химических элементов. Екатеринбург: УрО РАН, 1997. 237 с.

86. Поляков Е.В. Степень металличности химических связей и температуры фазовых переходов первого рода // ЖФХ. 1999. Т. 73. № 12. С. 2116-2118.

© Р. О. Сироткин - канд. хим. наук, д-р философии (в области науки о полимерах), доц. каф. «Материаловедение и технологии материалов» Казанского государственного энергетического университета, доц. каф. «Технология пластических масс» КНИТУ, rsir@mail.ru; О. С. Сироткин - д-р техн. наук, проф., академик Российской Академии Естествознания, зав. каф. «Материаловедение и технологии материалов» Казанского государственного энергетического университета, sirotkin-49@mail.ru; Р. Я. Дебердеев — д-р техн. наук, г.н.с., проф. каф. «Технологии переработки полимеров и композиционных материалов» КНИТУ, rudeberdeev@rambler.ru.

© R. O. Sirotkin - Cand. of Chem. Sci., PhD (polymer science), Associate Professor of School of Materials Science and Engineering of Kazan State Power Engineering University, Associate Professor of School of Plastics Technology of Kazan National Research Technological University, rsir@mail.ru; O. S. Sirotkin - Dr. of Tech. Sci., Professor, member of Russian Academy of Natural History, Head of School of Materials Science and Engineering of Kazan State Power Engineering University, sirotkin-49@mail.ru; R. Ya. Deberdeev - Dr. of Tech. Sci., Chief Researcher, Professor of School of Technologies of Polymers' and Composite Materials' Processing of Kazan National Research Technological University, rudeberdeev@rambler.ru.