Като в не органична химия Основната теоретична основа е периодичният закон и периодичната система на химическите елементи Д. I. Менделеев, така че в органичната химия водещата научна основа е теорията на структурата на органичните съединения на Butleov-Kekule-охладител.

Подобно на всяка друга научна теория, теорията на структурата на органичните съединения е резултат от обобщаването на най-богатия фактически материал, който е натрупал органична химия, която е създадена като наука в началото на XIX век. Всички нови и нови въглеродни съединения се отварят, чийто лавиномерно увеличение (Таблица 1).

маса 1
Броят на органичните съединения, известни в различни години

Обяснете това разнообразие от органични съединения учените започнаха началото на XIX век. Не можех. Още повече въпроси причиняват явлението изомеризъм.

Например, етилов алкохол и диметил етер - изомери: тези вещества имат същия състав с 2 h6O, но различна структура, т.е., различен ред на свързване на атоми в молекули и следователно различни свойства.

Ф. Völer вече ви е известен в една от буквите до J. Ya. Burtsellius описва органичната химия: "Органичната химия вече може да доведе до всеки луд. Тя ми се струва с гъста гора, пълна с невероятни неща, безкрайно против, от които не можете да излезете, където не смеем да проникнем ... "

Работата на английския учен Е. Франкланд е голямо влияние върху развитието на химията, което въз основа на идеите на атомите, въвежда концепцията за валентност (1853).

В водородната молекула Н2, един ковалентен химикал комуникация NN., т.е. водород е моновалентен. Валанс на химичния елемент може да бъде изразен от броя на водородните атоми, които се присъединяват или заменят един атом на химичния елемент. Например, сярата в сероводород и кислород във вода са двувалент: Н2S, или N-S-N, Н20, или N-ON, и азот в амоняк е тривалентен:

В органичната химия концепцията за "валентност" е аналогична на концепцията за "степен на окисление", с която сте свикнали да работят в курса неорганична химия В главното училище. Това обаче не е едно и също нещо. Например, в азотна молекула N2, степента на азот окисление е нула, а валентността е три:

В водороден пероксид, Н202, степента на окисление на кислород е -1, и валентността е две:

В амониевия йон NH + 4 степента на окисление на азота е -3 и валентността е четири:

Обикновено, по отношение на йонни съединения (натриев хлорид NaCl и много други неорганични вещества с йонна връзка) не използват термина "валентност" на атомите и разглеждат степента на окисление. Следователно, в неорганична химия, където повечето вещества имат несекуларна структура, за предпочитане е да се прилага концепцията за "степен на окисление" и в органична химия, където повечето съединения имат молекулярна структура, като правило, използвайте концепцията на "валентност".

Теория химическа структура - Резултатът от обобщаването на идеи за изключителни органични учени от три европейски държави: германци F. Kekule, английски Англия А. Купър и руски А. Бюлерова.

През 1857 г. F. Kekule взе въглерод към тетралентните елементи, а през 1858 г. той едновременно отбеляза с A. Cooper, че въглеродните атоми са способни да се свързват помежду си в различни вериги: линейни, разклонени и затворени (циклични).

Е. Кекуле и А. Купър служеше като основа за развитието научна теорияОбясняване на явлението изомеризъм, връзката на състава, структурата и свойствата на молекулите на органични съединения. Тази теория е създадена от руския учен А. М. М. Меч. Неговият любознателен ум "се осмелява да проникне в" гъстата гора "на органичната химия и да започне трансформацията на тази" безгранична гъсталака "в наводнения слънчева светлина Редовен парк със система от песни и алеи. Основните идеи на тази теория бяха изразени за първи път от А. М. Бюлеров през 1861 г. в Конгреса на германските натуралисти и лекари в Шийер.

Накратко формулирайте основните разпоредби и последици от теорията на структурата на органичните съединения на Butleov-Kekule-Cooler, може да бъде както следва.

1. Атомите в молекули на вещества са свързани в определена последователност според тяхната валентност. Въглеродът в органични съединения винаги е четири опашка, а атомите му са способни да се борят помежду си, образуват различни вериги (линейни, разклонени и циклични).

Органичните съединения могат да бъдат поставени в редиците на съставите на състава, структурата и свойствата на веществата - хомоложки редове.

    Alexander Mikhailovich Butlers (1828-1886), Руски химик, професор на Университета в Казан (1857-1868), от 1869 до 1885 г. - професор на Санкт Петербург. Академик на академията на Санкт Петербург (от 1874 г.). Създателят на теорията на химическата структура на органичните съединения (1861). Прогнозира и изследва изомеризма на много органични съединения. Много синтезирани вещества.

Например, метан СН 4 е височина на хомологична гама от ограничаващи въглеводороди (алкани). Най-близкият му хомолог е етан с 2Н6 или СН3 -СН3. Следните два члена на хомоложната серия метан - пропан СзЗН8, или СН3 -СН2 -СНЗ и бутан С4Н 10, или СН3 -СН2 -СН2 -СН3 и т.н. .

Лесно е да се види, че за хомоложна серия можете да изтеглите общата формула от поредицата. Така, за алкани обща формула С N 2N + 2.

2. Свойствата на веществата зависят не само от техния качествен и количествен състав, но и върху структурата на техните молекули.

Тази позиция на структурата на структурата на органичните съединения обяснява явлението изомеризъм. Очевидно е, че за Bhutan C4H10, в допълнение към линейната структура на СН3-АН2 -СН2-АНЗ и разклонената структура също е възможна:

Това е напълно ново вещество с индивидуалните си имоти, различни от имотите на линейна сграда Bhutan.

Бутан, в молекулата, от които атомите са разположени под формата на линейна верига, се наричат \u200b\u200bнормален бутан (n-бутан) и бутан, веригата на въглеродни атома е разклонена, наречена изобутан.

Има два основни вида изомеризъм - структурни и пространствени.

В съответствие с класификацията, три вида структурен изомеризъм се различават.

Изомерий на въглеродния скелет. Съединенията се разграничават по реда на въглерод-въглеродни връзки, например, считан за n-бутан и изобутан. Именно този вид изомеризъм е характерен за алкинаните.

Изомеризмът на позицията на множествена комуникация (С \u003d С, С \u003d С) или функционална група (т.е. групи атоми, които определят съединенията от съединение към един или друг клас органични съединения), например:

Инвалидна изомера. Изомерите от този тип изомерия принадлежат към различни класове органични съединения, например, етилов алкохол, обсъждан по-горе (клас на ограничаване на монохидрични алкохоли) и диметилов етер (клас на етери).

Има два вида пространствен изомеризъм: геометрични и оптични.

Геометричният изомеризъм е характерен, преди всичко, за съединения с двойна въглерод-въглеродна връзка, тъй като молекулата има равнинна структура (фиг. 6).

Фиг. 6.
Модел на етиленов молекула

Например, за BENENE-2, ако същите групи атоми в въглеродни атоми при двойна връзка са от едната страна от C \u003d C-комуникационната равнина, молекулата е цисометър, ако е на различни посоки - трансцимеомера.

Оптичната изомера притежава, например, вещества, чиито молекули имат асиметричен или хирален, въглероден атом, свързан с четири различни заместители. Оптичните изомери са огледален образ един на друг, като два палма и не са съвместими. (Сега очевидно става ясно второто име на този вид изомерия: гръцки. Хирос - ръката е проба от асиметрична фигура.) Например, под формата на два оптични изомера има 2-оксипропан (млечна) киселина един асиметричен въглероден атом.

При хирални молекули възникват изомерна двойка, в която молекулите на изомерите принадлежат в пространствената им организация една към друга, както и предметът и нейният огледален образ се съответстват един на друг. Няколко такива изомери винаги притежават същото химическо и физически свойства, с изключение на оптичната активност: ако един изомер завърта равнината поляризирана светлина По посока на часовниковата стрелка, а другият е непременно против. Първият изомер се нарича пратец, а вторият - ляв ръка.

Стойността на оптичния изомеризъм в организирането на живота на нашата планета е много голяма, тъй като оптичните изомери могат да се различават значително както в тяхната биологична активност, така и в съвместимост с други естествени съединения.

3. Атомите в молекулите на вещества се отнасят взаимно. Взаимното влияние на атомите в органични съединения молекули считате за по-нататъшно проучване на курса.

Съвременната теория на структурата на органичните съединения се основава не само на химикала, но и върху електронните и върху пространствената структура на веществата, която се обсъжда подробно ниво на профила Изучаване на химията.

В органичната химия са широко използвани няколко вида химични формули.

Молекулната формула отразява качествения състав на съединението, т.е. той показва броя на атомите на всеки от химичните елементи, образуващи молекулата на веществото. Например, молекулната формула на пропан: от 3 h 8.

Структурната формула отразява реда на съединението от атоми в молекулата според Валанс. Структурната формула на пропан е както следва:

Често често не е необходимо да се представят химични връзки между въглеродните и водородните атоми, така че в повечето случаи намалява структурните формули. За пропан, такава формула се записва както следва: СН 3-АН2 -СН3.

Структурата на молекулите на органични съединения се отразява от различни модели. Най-известните обем (големи) и мащабни модели модел (фиг. 7).

Фиг. 7.
Модели на етан на молекулата:
1 - Шарнжевая; 2 - Мащаб

Нови думи и концепции

  1. Изомерия, изомери.
  2. Валентност.
  3. Химическа структура.
  4. Теория на структурата на органичните съединения.
  5. Хомологичен ред и хомоложна разлика.
  6. Молекулярни и структурни формули.
  7. Молекули Модели: обемни (големи) и scammerge.

Въпроси и задачи

  1. Какво е валент? Какво се различава от степента на окисление? Дават примери за вещества, при които стойностите на степента на окисление и валентност на атомите са числено същите и различни, \\ t
  2. Определяне на валентността и степента на окисление на атомите в вещества, формулите, от които С12, СО2, С2Н6, С2Н4.
  3. Какво е изомерия; Изомери?
  4. Какво е хомологията; Хомолози?
  5. Как, използвайки знания за Изомерия и хомология, обяснете разнообразието на въглеродните съединения?
  6. Какво разбирате при химическата структура на молекулите на органични съединения? Формулиране на позицията на структурата на структурата, която обяснява разликата в свойствата на изомерите, формулират позициите на структурата на структурата, които обясняват разнообразието на органичните съединения.
  7. Какъв принос от всеки от учените - основателите на теорията на химическата структура - в тази теория? Защо водещата роля в формирането на тази теория изигра приноса на руския химик?
  8. Съществуването на три изомера на състава с 5 h 12, пишете пълните си и съкратени структурни формули,
  9. Според модела на веществената молекула, представена в края на абзаца (виж, фиг. 7), направете го молекулярна и съкратена структурна формула.
  10. Изчисли масов дял Въглерод в молекулите на първите четирима членове на хомоложната серия алкинани.

Създаване на структурата на структурата В Русия не е случай на чай. Четивствата на XIX век са били годините на мътния растеж на капитализма в Русия. Това от своя страна представи редица изисквания за естествената наука. При формирането на светове на руските природни учени от времето, Д. I. Менделеева, И. М. Сехенов, А. М. Бюлерова и др. Дейностите на революционните демократи-материалисти изиграха огромна роля: А. I. Hertz-On и V. Belinskogo, Ng Chernyshevsky и NA Дебролобова.

Възприемат от тях Материалистично доктрина и критично отношение към всички теории. За първи път основните идеи за структурата на структурата, изразени от Ам Бюлеров в доклада си "върху химическата структура на дадено вещество", направени от него на 19 септември 1861 г. на конференцията в Speyere и след това влязоха в него учебник, публикуван в Русия през 1864-1866 г. и след това се превежда в нея немски През 1867-1868 година

Основните идеи на теорията на А. М. Бюлерова могат да бъдат направени накратко, както следва:

1. Всички атомиФормирането на молекулата на органичната субстанция, свързана в определена последователност и върху свързването един към друг, се изразходва определена част от химическия афинитет.

Билет въглерод И способността за формиране на веригите влезе в теорията като композитни части. Химичният афинитет е валентност. Всичко това доведе до писане на химични формули, които сега използваме сега, т.е. Отворените стойности на естествените атоми, затворени в пръстена на въглеродните атоми в пръстена.

2. от химическата структура Веществата зависят от нейните химически и фантастични свойства. Тази позиция на теорията обяснява явлението изомеризъм.

3. Изследване на свойствата Веществата правят възможно определянето на неговата структура и следователно на свойствата.

4. Химични свойства на атомите А атомните групи са непроменени и променят само под влиянието на настоящите атоми и атомни групи, особено пряко свързани помежду си.

Идеята за Bootler за взаимно влияние Атомите в по-нататъшната молекула бяха брилянтно разработени от студента си V. В. Морковников.

Най-голямата заслуги на А. М. Бюлерова Тя се състои не само в обобщаването на огромните действителни материали и номинации на не-радистките идеи, но и в блестящо експериментално доказателство за създадената от него теория на структурата. Въз основа на неговата структура, L. M. Butlers прогнозираха съществуването напълно по време на неизвестни съединения и дори класове (например третични алкохоли) и след това можеха да ги синтезират.

Като Д. I. Менделеев, Въз основа на своята периодична система, предвидените неизвестни елементи и A. M. Butlers, въз основа на теорията на структурата, прогнозира възможността за съществуването на стъклените вещества и да ги синтезира.


A. M. Butlers за първи път Идеята за местоположението на атомите не е в самолета, но в космоса и основател на идеята за пространствена изомера.

Счита за химическа молекула Не като нещо мъртъв, но в постоянно движение. Този изглед доведе Л. М. Бюлерова към идеята за "обратен изомеризъм", т.е. Той всъщност се яви основателя на идеята за така наречената тавтомерия. Изминаха повече от сто години, откакто теорията на А. М. Бюлерова е създадена, но сега всичко със същия успех се използва от органичните й химици.

По-късно К. Шорлммер през 1880 г. Органични Чи-МИУ като "химия на въглеводороди и техните деривати", той искаше да подчертае:

1 въглеродна способност за образуване на вериги C - с атоми.

2 Наличие на водород в повечето органични молекули.

Органична химия - частта на химията, при която са проучени въглеродни съединения, тяхната структура, свойства, взаимно забавление.

Самата името на дисциплината е "органична химия" - тя се появява дълго време. Причината за него се крие във факта, че повечето от въглеродните съединения, пред които са изправени изследователите на началния етап на образуването на химическа наука, са имали растителен или животински произход. Въпреки това, по изключение, отделни въглеродни съединения се отнасят до неорганична. Например, неорганични вещества, въглеродни оксиди, въглеродна киселина, карбонати, въглеводородни, цианород и някои други се считат за неорганични вещества.

Понастоящем, малко по-малко от 30 милиона разнообразни органични вещества И този списък непрекъснато се попълва. Такъв огромен брой органични съединения се дължи главно на следните специфични свойства на въглерода:

1) въглеродните атоми могат да бъдат свързани помежду си във веригата на произволна дължина;

2) Възможно е не само последователно (линейно) съединение от въглеродни атоми помежду си, но и разклонени и дори циклични;

3) Възможни са различни видове връзки между въглеродните атоми, а именно единични, двойни и тройни. В същото време, валентността на въглерода в органичните съединения винаги е равна на четири.

В допълнение, голямото разнообразие от органични съединения също допринася за факта, че въглеродните атоми могат да образуват връзки и с атоми от много други химични елементи, като водород, кислород, азот, фосфор, сив, халогени. В същото време най-често се срещат водород, кислород и азот.

Трябва да се отбележи, че по-скоро дълга органична химия е представена за учени от "тъмните гора". За известно време в науката теорията на витализма е дори популярна, според която органичните вещества не могат да бъдат получени чрез "изкуствен" метод, т.е. Извън живия въпрос. Въпреки това, теорията на витальозмата не съществуваше поради много дълго време, поради факта, че веществата чиято са възможни извън живите организми.

Изследователите са причинили недоумение, че много органични вещества имат един и същ качествен и количествен състав, но често са напълно за разлика от тях чрез физически и химични свойства. Например, диметил етер и етилов алкохол имат абсолютно идентичен елементарен състав, обаче, диметилов етер при нормални условия е газ и етилов алкохол - течност. В допълнение, натриевият диметилов етер не реагира и етилов алкохол взаимодейства с него, подчертаващ водороден газ.

Изследователи от XIX век бяха предложени много предположения относно начина, по който са подредени органични вещества. Значително важни предположения бяха номинирани от германските учени F.A. Saekul, който за първи път изрази идеята, че атомите от различни химични елементи имат специфични стойности на валенции и въглеродни атоми в органични съединения са вързани и могат да се комбинират взаимно, образувайки верига. По-късно, отблъсквайки се от предположенията на Kekule, руският учен Александър Михайлович Бюлеров разработи теорията за структурата на органичните съединения, които не загубиха тяхната значимост и в нашето време. Разгледайте основните разпоредби на тази теория:

1) Всички атоми в органични вещества молекули са свързани помежду си в определена последователност в съответствие с тяхната валентност. Въглеродните атоми имат постоянна валентност, равна на четири, и могат да образуват верига от различни структури помежду си;

2) физически и химични свойства Всяка органична материя зависи не само от състава на молекулите, но и от порядъка на съединението от атоми в тази молекула;

3) отделни атоми, както и групи от атоми в молекулата, влияят един на друг. Такова взаимно влияние се отразява във физическите и химичните свойства на съединенията;

4) Проучване на физическите и химичните свойства на органично съединение може да се монтира неговата структура. Обратната структура на молекула на вещество също е вярна, възможно е да се предскажат неговите свойства.

Подобно на How. периодично право D.I. Стойността се превръща в научна основа на неорганична химия, теорията на структурата на органичните вещества в. Бюлерова всъщност стана отправна точка при формирането на органична химия като наука. Трябва да се отбележи, че след създаването на теорията на структурата на Бюхлер, органичната химия започва развитието си в много бързи темпове.

Изомерий и хомология

Съгласно втората позиция на теорията на Бюлеров, свойствата на органичните вещества зависят не само от качествения и количествен състав на молекулите, но и от порядъка на съединението от атоми в тези молекули.

В това отношение сред биологичните вещества такова явление като изомеризъм е широко разпространено.

Изомерия - феномен, когато различни вещества имат абсолютно идентичен състав на молекулите, т.е. Същата молекулна формула.

Много често изомерите са много различни във физическите и химичните свойства. Например:

Видове изомера

Структурна Иромера

а) изомерия въглероден скелет

б) позиция на изомерия:

многократно докосване

депутати:

функционални групи:

в) Междуклиративна изомера:

Инвалидният изомеризъм възниква, когато съединенията, които са от тези, принадлежат към различни класове органични съединения.

Пространствена изомера

Пространственият изомеризъм е феномен, когато различни вещества със същия ред на закрепване на атомите един към друг се различават един от друг фиксирани-различни позиции на атоми или групи атоми в пространството.

Има два вида пространствен изомеризъм - геометрични и оптични. Задачите за оптичен изомеризъм на изпита не са намерени, така че разглеждаме само геометрични.

Ако в молекулата на всяко съединение има двойно C \u003d C комуникация или цикъл, понякога в такива случаи може да има геометричен феномен или cis-trans.- Модерсия.

Например, този вид изомеризъм е възможно за Bootena-2. Неговото значение е, че двойната връзка между въглеродните атома всъщност има плоска структура и заместителите при тези въглеродни атоми могат да бъдат фиксирани, за да бъдат фиксирани по-горе или под тази равнина:

Когато същите заместители са от едната страна на самолета, казват, че е цис-Пост, и когато е различен - теч-Земер.

Във формата на структурни формули цис и теч-Изомери (при примера на Bouthen-2) са изобразени, както следва:

Трябва да се отбележи, че геометричният изомеризъм не е възможен, ако поне един въглероден атом с двойна връзка ще бъде два идентични заместители. Например, цис-трансизомеризацията е невъзможна за пропен:


Pripen няма cis-trans.-Мометри, тъй като с един от въглеродните атоми с двойни връзки, два идентични "заместители" (водородни атоми)

Както може да се види от илюстрацията по-горе, ако разменяте метилов радикал и водороден атом, разположен на втори въглероден атом, по различните страни на равнината ще получим същата молекула, към която просто погледнаха от другата страна.

Ефекта на атомите и групите атоми един върху друг в органични съединения молекули

Концепцията за О. химическа структура Тъй като последователността на атомите, свързани помежду си, тя е значително разширена с появата на електронната теория. От гледна точка на тази теория може да се обясни как атомите и групите атоми в молекулата оказват влияние един върху друг.

Има два възможни начина на влияние на някои раздели на молекула към другите.

1) индуктивен ефект

2) мезомерен ефект

Индуктивен ефект

За да се демонстрира това явление, вземете за пример 1-хлоропропан молекула (СНЗСН2СН2С1С1). Връзката между въглеродните и хлорните атома е полярна, тъй като хлорът има много по-висока електричество в сравнение с въглерода. В резултат на изместването на електронната плътност от въглеродния атом към хлорния атом се образува частично положително зареждане (Δ +) и върху хлорния атом - частичен отрицателен (Δ-):

Изместването на електронната плътност от един атом към друг често се обозначава със стрелка, насочена към по-електрифициращ атом:

Въпреки това, интересното е такъв момент, който в допълнение към компенсирането на електронната плътност от първия въглероден атом към хлорния атом се осъществява и до малко по-малка степен от втория въглероден атом до първия, както и От третата към втория:

Такова изместване на плътността на електрон върху веригата σ-връзки се нарича индуктивен ефект ( I.). Този ефект е избледняващ, тъй като отстранява от влиянието на групата и вече практически не се проявява след 3 σ-връзки.

В случая, когато атом или група атоми имат по-голяма електричество в сравнение с въглеродните атоми, те казват, че такива заместители имат отрицателен индуктивен ефект (- I.). Така, в примера по-горе, хлорният атом има отрицателен индуктивен ефект. В допълнение към хлора, следните заместители притежават отрицателен индуктивен ефект:

-F, -Cl, -Br, -I, -ОН, -NH2, -CN, -N02, -COH, -СООН

Ако електрическатагуст на атома или групата атома е по-малка от електрическия Negatsis на въглеродния атом, електронната плътност всъщност се предава от такива заместители към въглеродните атоми. В този случай те казват, че заместникът има положителен индуктивен ефект (+ I.) (е донор на електрон).

Така, депутати с + I.- ефектът ограничава въглеводородните радикали. В този случай, тежест + I.- Ефект се увеличава с удължението на въглеводородния радикал:

-СН 3, -С2Н5, -СЗН7, -С4Н9

Трябва да се отбележи, че въглеродните атоми в различни валенски държави също имат различна електрическа мачка. Въглеродните атоми в състоянието на хибридизацията на SP имат по-голяма електрическа идва в сравнение с въглеродните атоми в състояние на SP 2-хибридизация, което от своя страна са по-електрификативни от въглеродните атоми в състоянието SP 3-хибридизацията.

Мезомерният ефект (m)или ефектът на конюгиране, е ефектът на заместителя, предавани в зависимост от системата на конюгирани π-връзки.

Знакът на мезомерния ефект се определя от същия принцип като признак на индуктивния ефект. Ако заместителят увеличава плътността на електронната система в конюгата, тя има положителен мезомерен ефект (+) М.) И е донор на електрон. Двойни въглеродни въглеродни връзки, заместители, съдържащи електронна двойка: -NH2, -N, халоген имат положителен мезомерен ефект.

Отрицателен мезомерен ефект (- М.) Притежават заместители, теглене на електронната плътност от конюгата, с помощта на електронната плътност в системата намалява.

Отрицателните мезомерни ефекти имат групи:

-N02, -СООН, -S03Н, -COH,\u003e C \u003d O

Благодарение на преразпределението на електронната плътност, дължаща се на мезомерни и индуктивни ефекти в молекулата, частичните положителни или отрицателни заряди се появяват върху някои атоми, които се отразяват в химичните свойства на веществото.

Графично мезомерният ефект е показан от извитата стрелка, която започва в центъра на електронната плътност и е завършен, когато се променя на електронната плътност. Например, в винилхлоридната молекула, мезомерният ефект се появява при конюгиране на парна електронна двойка на хлорен атом, с електронични π-връзка между въглеродни атоми. По този начин, в резултат на това, в хлорния атом се появява частично положителен заряд, и с мобилност π-електронен облак под влияние на електронна двойка се променя към крайния въглероден атом, който възниква в резултат на този частичен отрицателен заряд . \\ T

Ако молекулата има редуващи се единични и двойни връзки, те показват, че молекулата съдържа конюгатна π-електронна система. Интересно свойство на такава система е, че мезомерният ефект не избледнява в него.

Общоприетите основни разпоредби на теорията на Бюлеров се считат за основата за съвременната химия. Ученият първо обясняваше особеностите, той изучаваше подробно естеството на взаимоотношенията на атомите.

Произход на появата на теорията

Александър Бюлеров стана основателят на новата теория, точно когато имаше много въпроси в науката, които учените не можаха да намерят отговори. Например, обяснения изискваха явления на валентност и изомеризъм. В допълнение, химиците продължават да спорят как да записват химически формули. Butlers направиха яснота на този въпрос. Той доказа, че формулите трябва да отразяват структурата на веществото.

Освен това имаше няколко понятия, които бяха противоположни на възгледите, изразени от Бюлеров. Това беше теорията на радикалите. Тя е основател на Jens Burtsellius. Той твърди, че има специални елементи в молекулите - радикали, които се движат от едно вещество в друго. Съществува и теорията за типовете. Нейните поддръжници вярваха, че всички сложни вещества са получени прости неорганични вещества - Вода, водород, амоняк и т.н. Всички тези понятия противоречат един на друг. Науката беше необходима на теорията, която щеше да постави всичко на своето място.

Нови идеи Бълеров

Alexander Mikhailovich Butlers (1828-1886) е един от изключителните химици на своето време. Той се занимаваше с много теоретични въпроси на своята наука. На 1858-та, ученият говори на една от заседанията на Парижското химическо общество. В същото време за първи път бяха прозвучени основните разпоредби на теорията на Буурлер.

Изследователят се консултира в доклада си нови термини, които по-късно се втвърдяват в международната наука. Например, той стана автор на концепцията за структурата на съединенията. Ученият смята, че структурата на различните вещества дава възможност да ги придадат на една група (по-специално, тя е метан, хлороформ, метилов алкохол и др.).

Изследване на синтез на вещества

През 1861 г. основните разпоредби на теорията на химическата структура на А. Бюлерова са формулирани в публикувания доклад за химическата структура на веществото. Ученият подробно описа методите за синтез и използването на различни реакции. Една от най-важните резюмета на химика е неговото изявление, че една формула съответства на всяко химично вещество. Неговото значение е, че той характеризира всички свойства и показва връзката на атомите в молекулите.

Теорията на Бюлеров също така при условие, че с помощта на управлявани реакции могат да бъдат произведени нови вещества. През следващите години известният химик и неговите ученици прекараха много експерименти, за да докажат това предположение. Те успяха да синтезират такива нови вещества като изобутилен и някои алкохоли. За своята епоха тези открития имат колосално значение, което може да бъде сравнено само с важността на определянето на други елементи на Менделеев (например Екабе).

Систематизация на химията

През XIX век основните разпоредби на теорията на Бутлер напълно промениха представянето на учените за елементите. По-специално, първият изследовател предполага, че молекулите не са хаотично натрупване на атоми. Напротив, те имат поръчана структура. Атомите са свързани помежду си в определена последователност, на която зависи и естеството на цялата субстанция.

Butlers, изработване на теорията си, разчитаха на математически принципи и закони. С тази наука той успя да обясни повечето процеси и взаимоотношения в химикалите. За съвременниците това беше истинска революция. Именно, че дори ако учените са знаели някои факти за характера на определени вещества, те не могат да изградят знанията си в ясна систематична картина. Основните разпоредби на структурата на Бутлер позволяват този проблем. Сега химията не беше разпръсната във фактите, а тънка система, където всичко се подчиняваше на строга математическа логика.

Разнообразие от вещества

Теорията на известния Бътлър обръща много внимание на изомеризма - феноменът, сключен в съществуването на изомери - равен в молекулното тегло и атомния състав на веществата, което в същото време се различава един от друг чрез местоположението на атомите и структурата . Тази функция обяснява разнообразието от свойствата на веществата в природата.

Butlers доказаха своята теория за примера на Бутан. Според идеята на един учен, в природата трябваше да има два вида на това вещество. По това време обаче науката знаеше само един бутан. Butlers проведоха много експерименти и все още получиха ново вещество, подобно на състав, но отлично в имоти. Нарича се изобутан.

Ефекта на атомите един на друг

Butlers отвори друг важен модел. С образуването на химични връзки, процесът на преход на електрони от един атоми към други започва. В този случай тяхната плътност се променя. Има електронни двойки, които засягат свойството на ново вещество. Ученият изследва това явление при примера на хлорид, където хлорът променя електронната плътност на водородните връзки.

Butlers и основните разпоредби на теорията на структурата са в състояние да обяснят естеството на трансформацията на веществата. В бъдеще принципът беше проучен подробно от неговите последователи и ученици. Информираността на механизма за промяна на веществата позволи на учените да разберат как да синтезират нови елементи. Специалното изпръскване на тези открития започна в края на XIX век. Тогава европейските и американските учени в нови лаборатории с помощта на методи, които предлагаха, новите вещества успяха да произведат.

Химически връзки.

Butlers вярваха, че структурата на веществата може да бъде проучена чрез химични методи. Тази разпоредба беше потвърдена поради набора от успешни експерименти. Изследователят също беше поддръжник на идеята, че формулите могат да бъдат правилни само ако те поставят реда на химични връзки на различни атоми. Butlers участват в анализ на това предположение през годините.

Той подчерта три вида връзки - просто, двойно и тройно. Ученият беше прав, но по-нататъшното развитие на науката показа, че има и други химични връзки. По-специално, сега специалистите могат да ги характеризират и с помощта на физически параметри.

Развитие на теорията на Butleovsky

Новата теория на структурата на химичните съединения А. М. Бюлерова в нейната природа беше материалистично. Ученият за първи път заяви, че изследователите са в състояние да изучават свойствата на атомите, от които са изградени всички елементи. В същото време, самият бутал третира теорията си като временно. Той вярвал, че неговите наследници трябваше да го развият, тъй като тя не обяснява напълно някои факти на химическата наука.

Ученият беше прав. Теорията на Бюлеров продължи в бъдеще в две посоки. Първото беше, че науката е в състояние да определи не само реда на съединението, но и пространственото подреждане на атомите в молекулата. Така имаше стереохимия. Тази дисциплина започна да разследва подробно за тази нова посока, каза самият Буурлер, въпреки че никога не е имал време да изучава този теоретичен въпрос.

Втората посока на развитието на теорията на учения беше появата на преподаване, посветена на електронната структура на атомите. Това е не само химикал, но и физическа дисциплина. Същността на взаимното влияние на атомите е проучена по-подробно и причините за проявяването на различни свойства са обяснени. Именно основните разпоредби на Теорията на Бюлеров позволиха на учените да постигнат такъв успех.

Най-голямото събитие в развитието на органичната химия беше създаването на голям руски учен през 1961 година Теорията на химическата структура на органичните съединения.

Дошъл Бюлера се смяташе за невъзможно да се знае структурата на молекулата, т.е. поръчка химическа връзка. между атомите. Много учени дори отречеха реалността на атомите и молекулите.

А.М. Butlers отрече това мнение. Той продължи от правилните материалистични и философски идеи за реалността на съществуването на атоми и молекули, възможността за познание на химическата връзка на атомите в молекулата. Той показа, че структурата на молекулата може да бъде монтирана чрез експериментален начин, изучаване на химически трансформации на веществото. Обратно, знаейки структурата на молекулата, можете да извлечете химичните свойства на връзката.

Теорията на химическата борба обяснява разнообразието от органични съединения. Това се дължи на способността на тетралентен въглен да образува въглеродни вериги и пръстени, да се свързва с атоми на други елементи и наличието на изомеризъм на химическата структура на органичните съединения. Тази теория постави научните основи на органичната химия и обясни най-важните си модели. Основните принципи на тяхната теория. В доклада "за теорията на химическата сграда".

Основните разпоредби на структурата на структурата са сведени до следното: \\ t

1) В молекулите атомите са свързани помежду си в определена последователност в съответствие с тяхната валентност. Редът за комуникация на атомите се нарича химическа структура;

2) свойствата на веществото зависят не само от кои атоми и в кое количество са включени в неговата молекула, но и как се свързва процедурата, т.е. от химическата структура на молекулата;

3) атомите или групите атоми, образувани от молекула взаимно влияят взаимно.

В теорията на химическата сграда много внимание Плаща се на взаимното влияние на атомите и групите атоми в молекулата.

Химически формулив който редът на съединението от атоми в молекулите се нарича структурни формули или структурни формули.

Стойността на теорията на химическата структура. Бюлерова:

1) е най-важната част от теоретичната основа на органичната химия;

2) по значение може да се сравни с Периодична система Елементи d.i. Менделеев;

3) Тя направи възможно да се систематизира огромен практически материал;

4) даде възможност предварително да се предвиди наличието на нови вещества, както и да се посочат начини за тях.

Теорията на химическата сграда служи като водеща основа във всички проучвания върху органичната химия.

5. Изомерия. Електронна структура на атомите на малки периоди. Химическа връзка

Свойствата на органичните вещества зависят не само от техния състав, но и от порядъка на съединението от атоми в молекулата.

Изомери са вещества, които имат същия състав и същото моларна масаНо различната структура на молекулите и следователно притежаването на различни свойства.

Научна стойност на теорията на химическата структура:

1) задълбочава идеите за веществото;

2) показва пътя към знанието вътрешна структура молекули;

3) дава възможност да се разберат натрупаните в химията факти; Предскажете съществуването на нови вещества и намират начини за техния синтез.

Цялата тази теория допринесе в голяма степен по-нататъчно развитие Органична химия и химическа промишленост.

Немският учен А. Кекуле изрази идеята за комбинацията от въглеродни атоми един с друг във веригата.

Доктрина до електронна структура Атоми.

Характеристики на преподаването на електронната структура на атомите: 1) позволяват да се разбере естеството на химическата връзка на атомите; 2) да разбере същността на взаимното влияние на атомите.

Състоянието на електроните в атомите и структурата на електронните черупки.

Електронните облаци са области от най-голяма вероятност за престой на електрон, които се различават по формата им, размери, посока в пространството.

В атом водородединственият електрон в неговия ход формира отрицателно обвинен облак от сферична (сферична) форма.

S-електроните са електрони, които образуват сферичен облак.

Има един S-електрон в водородния атом.

В атом хелий- два S-електрона.

Характеристики на хелий атом: 1) облаци от същата сферична форма; 2) най-голямата плътност се отстранява еднакво от ядрото; 3) са комбинирани електронни облаци; 4) образуват общ двубонен облак.

Характеристики на литиев атом: 1) има два електронни слоя; 2) има облак от сферична форма, но по размер значително надвишава вътрешния облак от два електрони; 3) електронът на втория слой е по-малко привлечен от ядрото от първите две; 4) се улавя лесно с други атоми в реакции на окислителни реакции; 5) има S-Electron.

Характеристики на Берилий Атом: 1) Четвъртият електрон - S-електрон; 2) сферичен облак, съчетан с третия електронен облак; 3) Има два сдвоени S-електрона във вътрешния слой и две сдвоени S-електрони във външния.

Колкото повече електронни облаци се припокриват при свързване на атоми, толкова повече енергия се освобождава и по-силната химическа връзка.