Теорията за структурата на органичните съединения е приложима за. Лекция на тема: "Основни положения на теорията за структурата на органичните съединения от А. М. Бутлеров."

Всички вещества, които съдържат въглероден атом, освен карбонати, карбиди, цианиди, тиоцианати и въглеродна киселина, са органични съединения. Това означава, че те могат да бъдат създадени от живи организми от въглеродни атоми чрез ензимни или други реакции. Днес много органични вещества могат да бъдат синтезирани изкуствено, което позволява развитието на медицината и фармакологията, както и създаването на високоякостни полимерни и композитни материали.

Класификация на органичните съединения

Органичните съединения са най-многобройният клас вещества. Тук има около 20 вида вещества. Те са различни по химични свойства, различават се по физични качества. Тяхната точка на топене, маса, летливост и разтворимост, както и агрегатното им състояние при нормални условия също са различни. Между тях:

  • въглеводороди (алкани, алкини, алкени, алкадиени, циклоалкани, ароматни въглеводороди);
  • алдехиди;
  • кетони;
  • алкохоли (двувалентни, едновалентни, многовалентни);
  • етери;
  • естери;
  • карбоксилни киселини;
  • амини;
  • аминокиселини;
  • въглехидрати;
  • мазнини;
  • протеини;
  • биополимери и синтетични полимери.

Тази класификация отразява особеностите на химичната структура и наличието на специфични атомни групи, които определят разликата в свойствата на дадено вещество. Най-общо казано, класификацията, която се основава на конфигурацията на въглеродния скелет, която не отчита особеностите на химичните взаимодействия, изглежда различно. Според неговите разпоредби органичните съединения се разделят на:

  • алифатни съединения;
  • ароматни вещества;
  • хетероциклични съединения.

Тези класове органични съединения могат да имат изомери в различни групи вещества. Свойствата на изомерите са различни, въпреки че атомният им състав може да е еднакъв. Това следва от разпоредбите, изложени от A. M. Butlerov. Също така, теорията за структурата на органичните съединения е водещата основа за всички изследвания в органичната химия. Поставя се на едно ниво с Периодичния закон на Менделеев.

Самото понятие за химическа структура е въведено от A. M. Butlerov. В историята на химията се появява на 19 септември 1861 г. Преди това в науката имаше различни мнения и някои учени напълно отричаха съществуването на молекули и атоми. Следователно нямаше ред в органичната и неорганичната химия. Освен това не е имало закономерности, по които е възможно да се преценят свойствата на конкретни вещества. В същото време имаше и съединения, които със същия състав проявяваха различни свойства.

Изявленията на А. М. Бутлеров в много отношения насочиха развитието на химията в правилната посока и създадоха солидна основа за нея. Чрез него беше възможно да се систематизират натрупаните факти, а именно химичните или физичните свойства на определени вещества, моделите на тяхното влизане в реакции и т.н. Дори прогнозирането на начините за получаване на съединения и наличието на някои общи свойства стана възможно благодарение на тази теория. И най-важното, А. М. Бутлеров показа, че структурата на молекулата на веществото може да бъде обяснена от гледна точка на електрически взаимодействия.

Логиката на теорията за структурата на органичните вещества

Тъй като преди 1861 г. мнозина в химията отхвърляха съществуването на атом или молекула, теорията за органичните съединения се превърна в революционно предложение за научния свят. И тъй като самият А. М. Бутлеров изхожда само от материалистични заключения, той успя да опровергае философските идеи за органичната материя.

Той успя да покаже, че молекулярната структура може да бъде разпозната емпирично чрез химични реакции. Например, съставът на всеки въглехидрат може да се определи чрез изгаряне на определено количество от него и преброяване на получените вода и въглероден диоксид. Количеството азот в молекулата на амина също се изчислява по време на горенето чрез измерване на обема на газовете и освобождаване на химичното количество молекулен азот.

Ако разгледаме съжденията на Бутлеров за химическата структура, която зависи от структурата, в обратна посока, тогава се навежда нов извод. А именно: познавайки химичната структура и състав на дадено вещество, човек може емпирично да приеме неговите свойства. Но най-важното е, че Бутлеров обясни, че в органичната материя има огромен брой вещества, които проявяват различни свойства, но имат еднакъв състав.

Общи положения на теорията

Разглеждайки и изследвайки органичните съединения, А. М. Бутлеров извежда някои от най-важните закономерности. Той ги комбинира в разпоредбите на теорията, обясняваща структурата на химикалите от органичен произход. Разпоредбите на теорията са както следва:

  • в молекулите на органичните вещества атомите са свързани помежду си в строго определена последователност, която зависи от валентността;
  • химичната структура е директният ред, според който атомите са свързани в органични молекули;
  • химичната структура определя наличието на свойствата на органичното съединение;
  • в зависимост от структурата на молекулите със същия количествен състав могат да се появят различни свойства на веществото;
  • всички атомни групи, участващи в образуването на химично съединение, имат взаимно влияние една върху друга.

Всички класове органични съединения са изградени според принципите на тази теория. След като положи основите, А. М. Бутлеров успя да разшири химията като област на науката. Той обясни, че поради факта, че въглеродът проявява валентност от четири в органичните вещества, се определя разнообразието на тези съединения. Наличието на много активни атомни групи определя дали дадено вещество принадлежи към определен клас. И именно поради наличието на специфични атомни групи (радикали) се появяват физични и химични свойства.

Въглеводороди и техните производни

Тези органични съединения на въглерод и водород са най-простите по състав сред всички вещества от групата. Те са представени от подклас алкани и циклоалкани (наситени въглеводороди), алкени, алкадиени и алкатриени, алкини (ненаситени въглеводороди), както и подклас ароматни вещества. В алканите всички въглеродни атоми са свързани само с единична C-C връзка, поради което нито един Н атом не може да бъде вграден в състава на въглеводорода.

В ненаситените въглеводороди водородът може да бъде включен на мястото на двойната C=C връзка. Също така, C-C връзката може да бъде тройна (алкини). Това позволява на тези вещества да влизат в много реакции, свързани с редукция или добавяне на радикали. Всички други вещества, за удобство при изучаване на способността им да влизат в реакции, се считат за производни на един от класовете въглеводороди.

Алкохоли

Алкохолите се наричат ​​органични химични съединения, по-сложни от въглеводородите. Те се синтезират в резултат на ензимни реакции в живите клетки. Най-типичният пример е синтеза на етанол от глюкоза в резултат на ферментация.

В промишлеността алкохолите се получават от халогенни производни на въглеводороди. В резултат на заместването на халогенен атом с хидроксилна група се образуват алкохоли. Едновалентните алкохоли съдържат само една хидроксилна група, многовалентните - две или повече. Пример за двувалентен алкохол е етилен гликолът. Многовалентният алкохол е глицерол. Общата формула на алкохолите е R-OH (R е въглеродна верига).

Алдехиди и кетони

След като алкохолите влязат в реакции на органични съединения, свързани с елиминирането на водорода от алкохолната (хидроксилна) група, двойна връзка между кислорода и въглерода се затваря. Ако тази реакция протича при алкохолната група, разположена при крайния въглероден атом, тогава в резултат на това се образува алдехид. Ако въглеродният атом с алкохол не се намира в края на въглеродната верига, тогава резултатът от реакцията на дехидратация е производството на кетон. Общата формула на кетоните е R-CO-R, алдехидите R-COH (R е въглеводородният радикал на веригата).

Естери (прости и сложни)

Химическата структура на органичните съединения от този клас е сложна. Етерите се считат за продукти на реакция между две алкохолни молекули. Когато водата се отцепи от тях, се образува съединение от пробата R-O-R. Механизъм на реакцията: елиминиране на водороден протон от един алкохол и хидроксилна група от друг алкохол.

Естерите са реакционни продукти между алкохол и органична карбоксилна киселина. Механизъм на реакцията: елиминиране на водата от алкохолните и въглеродните групи на двете молекули. Водородът се отделя от киселината (по протежение на хидроксилната група), а самата ОН група се отделя от алкохола. Полученото съединение е изобразено като R-CO-O-R, където букът R означава радикали - останалата част от въглеродната верига.

Карбоксилни киселини и амини

Карбоксилните киселини се наричат ​​специални вещества, които играят важна роля във функционирането на клетката. Химичната структура на органичните съединения е следната: въглеводороден радикал (R) с карбоксилна група (-COOH), прикрепена към него. Карбоксилната група може да се намира само при най-крайния въглероден атом, тъй като валентността С в (-COOH) групата е 4.

Амините са по-прости съединения, които са производни на въглеводороди. Тук всеки въглероден атом има аминен радикал (-NH2). Има първични амини, в които (-NH2) групата е прикрепена към един въглерод (обща формула R-NH2). Във вторичните амини азотът се комбинира с два въглеродни атома (формула R-NH-R). Третичните амини имат азот, свързан към три въглеродни атома (R3N), където p е радикал, въглеродна верига.

Аминокиселини

Аминокиселините са сложни съединения, които проявяват свойствата както на амини, така и на киселини от органичен произход. Има няколко вида от тях, в зависимост от местоположението на аминната група спрямо карбоксилната група. Алфа аминокиселините са най-важните. Тук аминната група се намира при въглеродния атом, към който е прикрепена карбоксилната група. Това ви позволява да създадете пептидна връзка и да синтезирате протеини.

Въглехидрати и мазнини

Въглехидратите са алдехидни алкохоли или кето алкохоли. Това са съединения с линейна или циклична структура, както и полимери (нишесте, целулоза и други). Най-важната им роля в клетката е структурна и енергийна. Мазнините, или по-скоро липидите, изпълняват същите функции, само че участват в други биохимични процеси. Химически мазнините са естер на органични киселини и глицерол.

Основните положения на теорията на химическата структура на A.M. Бутлеров

1. Атомите в молекулите са свързани помежду си в определена последователност според техните валентности. Последователността на междуатомните връзки в една молекула се нарича нейната химическа структура и се отразява от една структурна формула (структурна формула).

2. Химичната структура може да се установи чрез химични методи. (В момента се използват и съвременни физични методи).

3. Свойствата на веществата зависят от тяхната химична структура.

4. По свойствата на дадено вещество можете да определите структурата на неговата молекула, а по структурата на молекулата можете да предвидите свойствата.

5. Атомите и групите от атоми в една молекула си влияят взаимно.

Теорията на Бутлеров е научната основа на органичната химия и допринася за нейното бързо развитие. Въз основа на разпоредбите на теорията, A.M. Бутлеров дава обяснение за явлението изомерия, предсказва съществуването на различни изомери и получава някои от тях за първи път.

Развитието на теорията на структурата е улеснено от работата на Кекуле, Колбе, Купър и ван'т Хоф. Техните теоретични положения обаче не са от общ характер и служат главно за обяснение на експерименталния материал.

2. Структурни формули

Структурната формула (структурна формула) описва реда на свързване на атомите в една молекула, т.е. неговата химическа структура. Химическите връзки в структурната формула са представени с тирета. Връзката между водорода и други атоми обикновено не е посочена (такива формули се наричат ​​съкратени структурни формули).

Например, пълните (разширени) и съкратените структурни формули на n-бутан C4H10 са:

Друг пример са формулите за изобутан.

Често се използва дори по-кратко обозначение на формулата, когато са изобразени не само връзките с водородния атом, но и символите на въглеродните и водородните атоми. Например, структурата на бензол C6H6 се отразява от формулите:

Структурните формули се различават от молекулярните (бруто) формули, които показват само кои елементи и в какво съотношение са включени в състава на веществото (т.е. качествения и количествения елементен състав), но не отразяват реда на свързване на атомите.

Например, n-бутан и изобутан имат една и съща молекулна формула C4H10, но различна последователност на връзката.

Така разликата във веществата се дължи не само на различния качествен и количествен елементен състав, но и на различни химични структури, които могат да бъдат отразени само в структурните формули.

3. Концепцията за изомерия

Още преди създаването на теорията за структурата са били известни вещества от същия елементен състав, но с различни свойства. Такива вещества се наричат ​​изомери, а самото явление се нарича изомерия.

В основата на изомеризма, както е показано от A.M. Бутлеров, се крие разликата в структурата на молекулите, състоящи се от един и същ набор от атоми. По този начин,

изомерията е явлението за съществуване на съединения, които имат еднакъв качествен и количествен състав, но различна структура и следователно различни свойства.

Например, когато една молекула съдържа 4 въглеродни атома и 10 водородни атома, съществуването на 2 изомерни съединения е възможно:

В зависимост от естеството на разликите в структурата на изомерите се разграничават структурна и пространствена изомерия.

4. Структурни изомери

Структурни изомери - съединения с еднакъв качествен и количествен състав, които се различават по реда на свързване на атомите, тоест по химическа структура.

Например, съставът на C5H12 съответства на 3 структурни изомера:

Друг пример:

5. Стереоизомери

Пространствените изомери (стереоизомери) със същия състав и еднаква химическа структура се различават по пространственото подреждане на атомите в молекулата.

Пространствените изомери са оптични и цис-транс изомери (топки с различни цветове представляват различни атоми или атомни групи):

Молекулите на такива изомери са пространствено несъвместими.

Стереоизомерията играе важна роля в органичната химия. Тези въпроси ще бъдат разгледани по-подробно при изучаване на съединения от отделни класове.

6. Електронни представи в органичната химия

Прилагането на електронната теория за структурата на атома и химичното свързване в органичната химия е един от най-важните етапи в развитието на теорията за структурата на органичните съединения. Концепцията за химическата структура като последователност от връзки между атомите (A.M. Butlerov) беше допълнена от електронната теория с идеи за електронната и пространствената структура и тяхното влияние върху свойствата на органичните съединения. Именно тези представяния позволяват да се разберат начините за пренасяне на взаимното влияние на атомите в молекулите (електронни и пространствени ефекти) и поведението на молекулите в химичните реакции.

Според съвременните идеи свойствата на органичните съединения се определят от:

естеството и електронната структура на атомите;

вида на атомните орбитали и естеството на тяхното взаимодействие;

вид химични връзки;

химична, електронна и пространствена структура на молекулите.

7. Свойства на електроните

Електронът има двойна природа. В различни експерименти той може да покаже свойствата както на частиците, така и на вълните. Движението на електрона се подчинява на законите на квантовата механика. Връзката между вълновите и корпускулните свойства на електрона отразява връзката на дьо Бройл.

Енергията и координатите на електрона, както и на други елементарни частици, не могат да бъдат измерени едновременно със същата точност (принципът на неопределеността на Хайзенберг). Следователно движението на електрон в атом или молекула не може да бъде описано с помощта на траектория. Един електрон може да бъде във всяка точка на пространството, но с различни вероятности.

Частта от пространството, в която вероятността за намиране на електрон е висока, се нарича орбитала или електронен облак.

Например:

8. Атомни орбитали

Атомна орбитала (АО) - областта на най-вероятния престой на електрон (електронен облак) в електрическото поле на атомното ядро.

Позицията на елемент в Периодичната система определя вида на орбиталите на неговите атоми (s-, p-, d-, f-AO и др.), които се различават по енергия, форма, размер и пространствена ориентация.

Елементите от 1-ви период (H, He) се характеризират с един AO - 1s.

В елементите от 2-ри период електроните заемат пет АО на две енергийни нива: първото ниво е 1s; второ ниво - 2s, 2px, 2py, 2pz. (цифрите показват номера на енергийното ниво, буквите показват формата на орбиталата).

Състоянието на електрона в атома се описва напълно с квантови числа.

Химия и фармакология

Химическата структура на веществото като ред на свързване на атомите в молекулите. Взаимно влияние на атомите и атомните групи в една молекула. В този случай стриктно се спазват четиривалентността на въглеродните атоми и моновалентността на водородните атоми. Свойствата на веществата зависят не само от качествения и количествения състав, но и от реда на свързване на атомите в молекулата, явлението изомерия.

§1.3. Основните положения на теорията за химичната структура на органичните съединения A.M. Butlerova. Химическата структура на веществото като ред на свързване на атомите в молекулите. Зависимостта на свойствата на веществата от химичната структура на молекулите. Взаимно влияние на атомите и атомните групи в една молекула.
До шейсетте години на миналия век органичната химия е натрупала огромно количество фактически материал, който изисква обяснение. На фона на непрекъснатото натрупване на експериментални факти, недостатъчността на теоретичните концепции на органичната химия беше особено остра. Теорията изоставаше от практиката и експеримента. Това изоставане беше болезнено отразено в хода на експериментални изследвания в лаборатории; химиците провеждат изследванията си до голяма степен на случаен принцип, сляпо, често без да разбират естеството на синтезираните от тях вещества и същността на реакциите, довели до образуването им. Органичната химия, по удачния израз на Вьолер, приличаше на гъста гора, пълна с прекрасни неща, огромен гъсталак без изход, без край. „Органичната химия е като гъста гора, в която лесно се влиза, но е невъзможно да се излезе. Така че, очевидно, беше предопределено именно Казан да даде на света компас, с който не е страшно да влезете в „Гъста гора на органичната химия“. И този компас, който се използва и до днес, е теорията за химическата структура на Бутлеров. От 60-те години на миналия век до наши дни всеки учебник по органична химия в света започва с постулатите на теорията на великия руски химик Александър Михайлович Бутлеров.
Основните положения на теорията на химическата структураА.М. Бутлеров
1-ва позиция
Атомите в молекулите са свързани помежду си в определена последователност според тяхната валентност.. Последователността на междуатомните връзки в една молекула се нарича нейната химическа структура и се отразява от една структурна формула (структурна формула).

Тази разпоредба се отнася за структурата на молекулите на всички вещества. В молекулите на наситените въглеводороди въглеродните атоми, свързващи се един с друг, образуват вериги. В този случай стриктно се спазват четиривалентността на въглеродните атоми и моновалентността на водородните атоми.

2-ра позиция. Свойствата на веществата зависят не само от качествения и количествения състав, но и от реда на свързване на атомите в молекулата(феноменът изомерия).
Изучавайки структурата на въглеводородните молекули, А. М. Бутлеров стига до заключението, че тези вещества, започвайки с бутан (C
4 N 10 ), различен ред на свързване на атомите е възможен при същия състав на молекулите.Така че в бутана е възможно двукратно подреждане на въглеродните атоми: под формата на права (неразклонена) и разклонена верига.

Тези вещества имат една и съща молекулярна формула, но различни структурни формули и различни свойства (точка на кипене). Следователно те са различни вещества. Такива вещества се наричат ​​изомери.

А явлението, при което може да има няколко вещества, които имат еднакъв състав и еднакво молекулно тегло, но се различават по структурата на молекулите и свойствата, се нарича феноменизомерия. Освен това, с увеличаване на броя на въглеродните атоми във въглеводородните молекули, броят на изомерите се увеличава. Например, има 75 изомера (различни вещества), които отговарят на формула C 10 N 22 и 1858 изомери с формула C 14 H 30 .

За състав C 5 H 12 следните изомери могат да съществуват (има три от тях) -

3-та позиция. По свойствата на дадено вещество може да се определи структурата на неговата молекула, а по структурата да се предскажат свойствата.Доказателство за тази разпоредба Тази разпоредба може да се докаже с примера на неорганичната химия.
Пример. Ако дадено вещество промени цвета на виолетовия лакмус до розов, взаимодейства с метали, които са до водород, с основни оксиди, основи, тогава можем да предположим, че това вещество принадлежи към класа киселини, т.е. Съдържа водородни атоми и киселинен остатък. И обратно, ако дадено вещество принадлежи към класа киселини, то проявява горните свойства. Например: Н
2 S O 4 - сярна киселина

4-та позиция. Атомите и групите от атоми в молекулите на веществата си влияят взаимно.
Доказателство за тази позиция

Тази позиция може да се докаже с примера на неорганичната химия.За това е необходимо да се сравнят свойствата на водните разтвори N H 3, HC1, H 2 O (действие на индикатора). И в трите случая веществата съдържат водородни атоми, но те са свързани с различни атоми, които имат различен ефект върху водородните атоми, поради което свойствата на веществата са различни.
Теорията на Бутлеров е научната основа на органичната химия и допринася за нейното бързо развитие. Въз основа на разпоредбите на теорията, A.M. Бутлеров дава обяснение за явлението изомерия, предсказва съществуването на различни изомери и получава някои от тях за първи път.
През есента на 1850 г. Бутлеров полага изпитите за магистърска степен по химия и веднага започва докторската си дисертация „За етеричните масла“, която защитава в началото на следващата година.

На 17 февруари 1858 г. Бутлеров прави доклад в Парижкото химическо дружество, където за първи път излага своите теоретични идеи за структурата на материята. Докладът му предизвиква общ интерес и оживен дебат: „Способността на атомите да се комбинират един с друг е различна. . Особено интересен в това отношение е въглеродът, който според Август Кекуле е четиривалентен, каза Бутлеров в доклада си.

Все още никой не е изразявал подобни мисли. Може би е дошло времето – продължи Бутлеров, – когато нашите изследвания трябва да станат основа на нова теория за химическата структура на веществата. Тази теория ще се отличава с точността на математическите закони и ще позволи да се предвидят свойствата на органичните съединения.

Няколко години по-късно, по време на второ пътуване в чужбина, Бутлеров представя за обсъждане създадената от него теория и прави послание на 36-ия конгрес на немските естествоизпитатели и лекари в Шпайер. Конгресът се състоя през септември 1861 г. Той направи презентация пред химическата секция. Темата имаше повече от скромно име - „Нещо за химическата структура на телата.” В доклада Бутлеров изразява основните положения от своята теория за структурата на органичните съединения.
Сборник на A.M. Бутлеров

Кабинет на A.M. Бутлеров

Теорията на химическата структура позволи да се обяснят много от фактите, натрупани в органичната химия в началото на втората половина на 19 век, доказа, че с помощта на химически методи (синтез, разлагане и други реакции) е възможно да се установи реда на свързване на атоми в молекули (това доказва възможността за познаване на структурата на веществата);

Тя въведе нещо ново в атомната и молекулярната теория (редът на подреждане на атомите в молекулите, взаимното влияние на атомите, зависимостта на свойствата от структурата на молекулите на веществото). Теорията разглежда молекулите на материята като подредена система, надарена с динамиката на взаимодействащите атоми. В тази връзка атомната и молекулярната теория получиха своето по-нататъшно развитие, което беше от голямо значение за науката химия;

Това даде възможност да се предвидят свойствата на органичните съединения въз основа на структурата, да се синтезират нови вещества, придържайки се към плана;

Позволено да се обясни разнообразието от органични съединения;

Той даде мощен тласък на синтеза на органични съединения, развитието на индустрията на органичния синтез (синтез на алкохоли, етери, багрила, лекарствени вещества и др.).

След като разработи теорията и потвърди нейната правилност чрез синтеза на нови съединения, A.M. Бутлеров не смята теорията за абсолютна и неизменна. Той твърди, че то трябва да се развива, и предвиждаше, че това развитие ще продължи чрез разрешаване на противоречията между теоретичното познание и възникващите нови факти.

Теорията на химическата структура, както A.M. Бутлеров, не остана непроменен. По-нататъшното му развитие протича основно в две взаимосвързани посоки.

Първият от тях е предсказан от самия А. М. Бутлеров

Той вярвал, че науката в бъдеще ще може да установи не само реда на свързване на атомите в молекула, но и тяхното пространствено разположение. Доктрината за пространствената структура на молекулите, наречена стереохимия (на гръцки „stereos” – пространствен), навлиза в науката през 80-те години на миналия век. Това даде възможност да се обяснят и предскажат нови факти, които не се вписват в рамките на предишни теоретични концепции.
Второто направление е свързано с прилагането в органичната химия на учението за електронната структура на атомите, разработено във физиката на ХХ век. Това учение направи възможно да се разбере естеството на химичната връзка на атомите, да се разбере същността на тяхното взаимно влияние, да се обясни причината за проявата на определени химични свойства от веществото.

Структурните формули са разширени и кратки

Причини за разнообразието от органични съединения

Въглеродните атоми образуват единични (прости), двойни и тройни връзки:

Има хомоложни серии:

изомери:


СТРАНИЦА \* ФОРМАТ НА СЛИВАНЕ 1


Както и други произведения, които може да ви заинтересуват

13229. NEISTON I ПЕРИФИТОН 521 КБ
ЛАБОРАТОРЕН РОБОТ № 6 НЕЙСТОН И ПЕРИФИТОН Мета: Запознайте се с особеностите на начина на живот на организмите до невстон и перифитон. Контролно захранване Данни за разбиране на неустона. Yakі umovi nebhіdnі за разработване на neuston Yaki е две ви...
13230. ТЕХНИКА ЗА ПРОЕКТИРАНЕ НА ПРОСТИ РЕЛАЦИОННИ БАЗА ДАННИ 1018 КБ
МЕТОДОЛОГИЯ ЗА ПРОЕКТИРАНЕ НА ПРОСТИ РЕЛАЦИОННИ БАЗА ДАННИ Зад материалите на книгата Glenn A. Jackson Проектиране на релационни бази данни с микрокомпютърни приложения Бяха обявени първите резултати в областта на управлението на бази данни от Чарлз Бахман. Преди три години технологиите за бази данни минаха
13231. Учебна и метеорологична стойка EV8031/AVR (V3.2) 1.13MB
Учебна стойка EV8031/AVR V3.2 Методическо въведение в лабораторна работа № 610 INSTUP Стендът е оборудван с микропроцесорен контролер и е оборудван с памет за данни и различни периферни устройства. Вин д...
13232. Теоретични основи на топлотехниката, Термодинамика, топлопренос и TSU, Електроцентрали 2,88 MB
Козак Ф.В. Гаева Л.И. Негрич В.В. Войцехивска Т.Й. Демянчук Я.М. Лабораторен семинар по дисциплини Теоретични основи на топлотехниката Термодинамика на топлопреноса и ТСУ Енергиен инсталации
13233. Показване на щанда, екипи от едночипов EOM KR1816BE31 27,5 КБ
Лабораторен робот номер 1. Представяне на щанда на командите на едночиповия EOM KR1816BE31 Тема: Представяне на щанда на командите на едночиповия EOM KR1816BE31. Мета работа: Изследване на функционалните възможности на тренировъчния стенд на вътрешната структура и командната система EOM KR1816BE3...
13234. Napіvprovidnikovі диоди 279,5 КБ
Лабораторна работа №1 Тема: Napіvprovіdnikovі диоди Мета: 1. Валидиране на напрежението и звука на диода с директно и обратно отклонено rp преход. Побудова и изследване на токово-волтови характеристики на I–V характеристики на проводников диод. Последен работен ден
13235. Характеристиката на инсталирането на Drukar и класификацията на машините на Drukar е от решаващо значение. Технологични особености на високите и офсетните плоски методи 107,5 КБ
ЛАБОРАТОРЕН РОБОТ № 1 На тема: Характеристиките на инсталацията на Drukar и класификацията на машините на Drukars са критични. Технологични характеристики на високи и офсетни плоски методи Мета: Запознайте се с ключовата характеристика на Drukar stat...
13236. Приставка за приготвяне на правилни водбити 52 КБ
ЛАБОРАТОРЕН РОБОТ № 2 На тема: Уреди за приготвяне на правилни водбити Мета роботи: разработване на технологичния процес за приготвяне на правилни водбити на принципите на печатната преса за индуциране на роботизирани възли и механизми на FKU и FKU200...
13237. Фотографски машини и машини за запис на изображения върху фотографски материали. Оборудване за възпроизвеждане на снимки. Машини за обработка на фотографски материали 48,5 КБ
ЛАБОРАТОРЕН РОБОТ № 3 На тема: Фотографски машини и машини за запис на изображения върху фотоматериали. Оборудване за възпроизвеждане на снимки. Машини за обработка на фотографски материали

Химическата природа на органичните съединения, свойствата, които ги отличават от неорганичните съединения, както и тяхното разнообразие са обяснени в теорията за химическата структура, формулирана от Бутлеров през 1861 г. (виж § 38).

Съгласно тази теория свойствата на съединенията се определят от техния качествен и количествен състав, химична структура, т.е. от последователния ред на свързване между атомите, които образуват молекулата, и тяхното взаимно влияние. Теорията за структурата на органичните съединения, разработена и допълнена от най-новите възгледи в областта на химията и физиката на атомите и молекулите, особено идеите за пространствената структура на молекулите, естеството на химичните връзки и естеството на взаимното влияние на атоми, формира теоретичната основа на органичната химия.

В съвременната теория за структурата на органичните съединения основните положения са следните.

1. Всички характеристики на органичните съединения се определят преди всичко от свойствата на елемента въглерод.

В съответствие с мястото, което въглеродът заема в периодичната система, има четири електрона във външния електронен слой на неговия атом (-обвивка). Не проявява изразена тенденция към даряване или добавяне на електрони, в това отношение заема междинна позиция между метали и неметали и се характеризира с изразена способност да образува ковалентни връзки. Структурата на външния електронен слой на въглеродния атом може да бъде представена със следните диаграми:

Възбуден въглероден атом може да участва в образуването на четири ковалентни връзки. Следователно, в по-голямата част от своите съединения въглеродът проявява ковалентност, равна на четири.

И така, най-простото органично съединение въглеводород метан има състав. Неговата структура може да бъде представена чрез структурни (а) или електронни структурни (или електронни) (б) формули:

Електронната формула показва, че въглеродният атом в молекулата на метана има стабилна външна обвивка от осем електрона (електронен октет), а водородните атоми имат стабилна двуелектронна обвивка (електронен дублет).

Всичките четири ковалентни връзки на въглерода в метана (и в други подобни съединения) са еквивалентни и симетрично насочени в пространството. Въглеродният атом се намира сякаш в центъра на тетраедъра (правилна тетраедрична пирамида), а четирите атома, свързани с него (в случай на метан, четири атома са във върховете на тетраедъра (фиг. 120) Ъглите между посоките на която и да е двойка връзки (валентни ъгли на въглерода) са еднакви и възлизат на 109 ° 28".

Това се обяснява с факта, че във въглеродния атом, когато образува ковалентни връзки с четири други атома, от една s- и три p-орбитали, в резултат на -хибридизация, се образуват четири хибридни -орбитали, симетрично разположени в пространството, удължен към върховете на тетраедъра.

Ориз. 120. Тетраедрален модел на молекулата на метана.

Ориз. 121. Схема на образуване на -връзки в молекула на метан.

В резултат на припокриване - хибридни електронни облаци на въглерод с електронни облаци от други атоми (в метан със сферични облаци - електрони на водородни атоми) се образуват четири тетраедрично насочени ковалентни връзки (фиг. 121; виж също стр. 131).

Тетраедричната структура на молекулата на метана е ясно изразена от нейните пространствени модели – сферични (фиг. 122) или сегментни (фиг. 123). Белите топки (сегменти) представляват водородни атоми, черни - въглерод. Моделът на топката характеризира само взаимното пространствено подреждане на атомите, сегментният също дава представа за относителните междуатомни разстояния (разстояния между ядрата. Както е показано на фиг. 122, структурната формула на метана може да се разглежда като проекция на неговия пространствен модел върху равнината на чертежа.

2. Изключително свойство на въглерода, което определя разнообразието от органични съединения, е способността на неговите атоми да се свързват помежду си чрез силни ковалентни връзки, образувайки въглеродни вериги с почти неограничена дължина.

Валентностите на въглеродните атоми, които не са влезли във взаимна връзка, се използват за добавяне на други атоми или групи (при въглеводородите за добавяне на водород).

По този начин въглеводородите етан и пропан съдържат вериги от два и три въглеродни атома, съответно.

Ориз. 122. Топчен модел на молекулата на метана.

Ориз. 123. Сегментен модел на молекулата на метана.

Тяхната структура се изразява със следните структурни и електронни формули:

Известни са съединения, съдържащи стотици или повече въглеродни атоми.

Нарастването на въглеродната верига с един въглероден атом води до увеличаване на състава на група. Такава количествена промяна в състава води до ново съединение с малко по-различни свойства, т.е. вече качествено различно от оригиналното съединение; обаче общият характер на съединенията се запазва. И така, освен въглеводородите на метан, етан, пропан, има бутан, пентан и др. По този начин в огромно разнообразие от органични вещества могат да се разграничат серии от съединения от един и същи тип, в които всеки следващ член се различава от предишния от група. Такива редове се наричат ​​хомологични редове, техните членове са хомолози един спрямо друг, а съществуването на такива редове се нарича феномен на хомология.

Следователно въглеводородите метан, стадий, пропан, бутан и т.н. са хомолози от една и съща серия, която се нарича поредица от ограничаващи или наситени въглеводороди (алкани) или, според първия представител, метанова серия.

Поради тетраедричната ориентация на въглеродните връзки, нейните атоми, включени във веригата, са разположени не по права линия, а по зигзагообразен начин и поради възможността за въртене на атомите около оста на връзката, веригата в пространството може да поеме различни форми (конформации):

Тази структура на веригите прави възможно приближаването до терминала (b) или други несъседни въглеродни атоми (c); в резултат на появата на връзка между тези атоми, въглеродните вериги могат да бъдат затворени в пръстени (цикли), например:

По този начин разнообразието от органични съединения се определя и от факта, че при еднакъв брой въглеродни атоми в една молекула са възможни съединения с отворена, отворена верига от въглеродни атоми, както и вещества, чиито молекули съдържат цикли (циклични съединения) .

3. Ковалентните връзки между въглеродните атоми, образувани от една двойка обобщени електрони, се наричат ​​прости (или обикновени) връзки.

Връзката между въглеродните атоми може да се осъществи не от един, а от две или три общи двойки електрони. Тогава се получават вериги с множествени – двойни или тройни връзки; тези взаимоотношения могат да бъдат изобразени по следния начин:

Най-простите съединения, съдържащи множество връзки, са въглеводородите етилен (с двойна връзка) и ацетилен (с тройна връзка):

Въглеводородите с множество връзки се наричат ​​ненаситени или ненаситени. Етиленът и ацетиленът са първите представители на две хомоложни серии - етилен и ацетилен въглеводороди.

Ориз. 124. Схема на образуване на -връзки в молекулата на етана.

Проста ковалентна връзка (или C:C), образувана от припокриването на два -хибридни електронни облака по линия, свързваща центровете на атомите (по оста на връзката), както например в етана (фиг. 124), е -облигация (виж § 42 ). Връзките също са -връзки - те се образуват чрез припокриване по оста на връзката на -хибридния облак на С атома и сферичния облак -електрон на Н атома.

Природата на множеството въглерод-въглеродни връзки е малко по-различна. И така, в етиленовата молекула, по време на образуването на двойна ковалентна връзка (или) във всеки от въглеродните атоми, една -орбитала и само две p-орбитали (-хибридизация) участват в хибридизацията; една от p-орбиталите на всеки С атом не хибридизира. В резултат на това се образуват три -хибридни електронни облаци, които участват в образуването на три -връзки. Общо има пет връзки в етиленовата молекула (четири и една); всички те са разположени в една и съща равнина под ъгли от около 120° един спрямо друг (фиг. 125).

Така една от електронните двойки във връзката осъществява -връзка, а втората се образува от р-електрони, които не участват в хибридизацията; техните облаци запазват формата на обем осем, ориентирани са перпендикулярно на равнината, в която са разположени -връзките, и се припокриват над и под тази равнина (фиг. 126), образувайки -връзка (виж § 42).

Ориз. 125. Схема на образуване на -връзки в молекулата на етилена.

Ориз. 126. Схема на образуване на -връзка в етиленова молекула.

Следователно, двойната връзка C=C е комбинация от една и една връзка.

Тройната връзка (или ) е комбинация от една връзка и две връзки. Например, по време на образуването на ацетиленова молекула във всеки от въглеродните атоми, една -орбитала и само една р-орбитала (-хибридизация) участват в хибридизацията; в резултат на това се образуват два -хибридни електронни облака, участващи в образуването на две -връзки. Облаците от два p-електрона на всеки С атом не хибридизират, запазват конфигурацията си и участват в образуването на две -връзки. Така в ацетилена има само три -връзки (една и две), насочени по една права линия, и две -връзки, ориентирани в две взаимно перпендикулярни равнини (фиг. 127).

Множество (т.е. двойни и тройни) връзки по време на реакциите лесно се превръщат в прости; тройката първо се превръща в двойна, а последната в проста. Това се дължи на тяхната висока реактивност и се случва, когато някои атоми са прикрепени към двойка въглеродни атоми, свързани с множествена връзка.

Преходът на множество връзки към прости се обяснява с факта, че по правило -облигациите имат по-малка здравина и следователно по-голяма лабилност в сравнение с -връзките. Когато се образуват -връзки, p-електронните облаци с успоредни оси се припокриват в много по-малка степен от електронните облаци, припокриващи се по оста на връзката (т.е. хибридни, -електронни или p-електронни облаци, ориентирани по оста на връзката).

Ориз. 127. Схема на образуване на -връзки в ацетиленовата молекула.

Ориз. 128. Модели на етиленовата молекула: а - топка; b - сегментиран.

Множеството връзки са по-силни от простите връзки. И така, енергията на разкъсване на връзката е само облигации и връзки.

От казаното следва, че във формулите два реда от три във връзка и един ред от два във връзка изразяват връзки, които са по-малко здрави от обикновената връзка.

На фиг. 128 и 129 са сферични и сегментни пространствени модели на съединения с двойна (етилен) и тройна (ацетилен) връзки.

4. Теорията на структурата е обяснила множество случаи на изомерия на органични съединения.

Вериги от въглеродни атоми могат да бъдат прави или разклонени:

И така, съставът има три наситени въглеводорода (пентан) с различни верижни структури - един с неразклонена верига (нормална структура) и два с разклонена (изоструктура):

Съставът има три ненаситени въглеводорода, две нормални структури, но изомерни в позицията на двойната връзка, и една изоструктура:

Ориз. 129. Модели на ацетиленовата молекула: топка; b - сегментиран.

Два циклични въглеводорода са изомерни на тези ненаситени съединения, които също имат състав и са изомерни един спрямо друг по размер на цикъла:

Със същия състав съединенията могат да се различават по структура поради различни позиции във въглеродната верига и други невъглеродни атоми, например:

Изомерията може да се дължи не само на различния ред на свързване на атомите. Има няколко вида пространствена изомерия (стереоизомерия), която се състои във факта, че съответните изомери (стереоизомери) със същия състав и ред на свързване на атомите се различават по различно подреждане на атоми (или групи от атоми) в пространството.

Така че, ако едно съединение има въглероден атом, свързан с четири различни атома или групи от атоми (асиметричен атом), тогава са възможни две пространствени изомерни форми на такова съединение. На фиг. 130 показва два тетраедрични модела на млечна киселина, при които асиметричният въглероден атом (той е отбелязан със звездичка във формулата) е в центъра на тетраедъра. Лесно е да се види, че тези модели не могат да се комбинират в пространството: те са огледални и отразяват пространствената конфигурация на молекулите на две различни вещества (в този пример млечни киселини), които се различават по някои физически и главно биологични свойства. Такава изомерия се нарича огледална стереоизомерия, а съответните изомери се наричат ​​огледални изомери.

Ориз. 130. Тетраедрични модели на молекули на огледални изомери на млечна киселина.

Разликата в пространствената структура на огледалните изомери също може да бъде представена с помощта на структурни формули, които показват различното подреждане на атомните групи при асиметричен атом; например за тези, показани на фиг. 130 огледални изомера на млечната киселина:

Както вече беше посочено, въглеродни атоми; свързани с двойна връзка лежат в една и съща равнина с четири връзки, свързващи ги с други атоми; ъглите между посоките на тези връзки са приблизително еднакви (фиг. 126). Когато различни атоми или групи са свързани към всеки от въглеродните атоми в двойната връзка, е възможна така наречената геометрична стереоизомерия или цис-транс изомерия. Пример са пространствените геометрични изомери на дихлоретилена

В молекулите на единия изомер хлорните атоми са разположени от едната страна на двойната връзка, а в молекулите на другия - от противоположните страни. Първата конфигурация се нарича цис-, втората - транс-конфигурация. Геометричните изомери се различават един от друг по физични и химични свойства.

Съществуването им се дължи на факта, че двойната връзка изключва възможността за свободно въртене на свързаните атоми около оста на връзката (такова ротация изисква прекъсване на връзката; виж фиг. 126).

5. Взаимното влияние в молекулите на органичните вещества се проявява преди всичко от непосредствено свързани помежду си атоми. В този случай се определя от естеството на химическата връзка между тях, степента на разлика в тяхната относителна електроотрицателност и следователно степента на полярност на връзката.

Например, ако се съди по обобщените формули, тогава в молекула на метан и в молекула на метилов алкохол и четирите водородни атома трябва да имат еднакви свойства. Но, както ще бъде показано по-късно, в метиловия алкохол един от водородните атоми може да бъде заменен с алкален метал, докато в метана водородните атоми не проявяват такава способност. Това се дължи на факта, че в алкохола водородният атом е пряко свързан не с въглерод, а с кислород.

В горните структурни формули стрелките на линиите на връзките условно показват изместването на двойки електрони, които образуват ковалентна връзка, поради различната електроотрицателност на атомите. При метана такова изместване на връзката е малко, тъй като електроотрицателността на въглерода (2.5) само малко надвишава електроотрицателността на водорода в таблица 1. 6, стр. 118). В този случай молекулата на метана е симетрична. В молекулата на алкохола връзката е значително поляризирана, тъй като кислородът (електроотрицателност 3.5) привлича електронна двойка към себе си много повече; следователно водородният атом, комбиниран с кислородния атом, придобива по-голяма подвижност, т.е. по-лесно се отделя под формата на протон.

В органичните молекули е важно и взаимното влияние на атоми, които не са пряко свързани помежду си. И така, в метиловия алкохол, под въздействието на кислорода, се увеличава реактивността не само на водородния атом, свързан с кислорода, но и на водородните атоми, които не са пряко свързани с кислорода, но са свързани с въглерода. Поради това метиловият алкохол се окислява доста лесно, докато метанът е относително устойчив на действието на окислители. Това се дължи на факта, че кислородът на хидроксилната група значително привлича двойка електрони към себе си във връзката, свързваща я с въглерод, чиято електроотрицателност е по-малка.

В резултат на това ефективният заряд на въглеродния атом става по-положителен, което причинява допълнително изместване на електронни двойки и в връзките в метиловия алкохол, в сравнение със същите връзки в молекулата на метана. Под действието на окислители, водородните атоми, свързани със същия въглероден атом, към който е свързана ОН групата, са много по-лесни, отколкото във въглеводородите, за да се откъснат и да се комбинират с кислород, за да образуват вода. В този случай въглеродният атом, свързан с ОН групата, претърпява допълнително окисление (виж § 171).

Взаимното влияние на атоми, които не са пряко свързани помежду си, може да се предава на значително разстояние по веригата от въглеродни атоми и се обяснява с изместване на плътността на електронните облаци в цялата молекула под въздействието на атоми или групи от различна електроотрицателност присъства в него. Взаимното влияние може да се предава и през пространството около молекулата - в резултат на припокриване на електронни облаци от приближаващи се атоми.

Химията е наука, която ни дава цялото разнообразие от материали и предмети за бита, които ние без колебание използваме всеки ден. Но за да стигнат до откриването на такова разнообразие от съединения, което е известно днес, много химици трябваше да преминат през труден научен път.

Огромна работа, множество успешни и неуспешни експерименти, колосална теоретична база от знания - всичко това доведе до формирането на различни области на индустриалната химия, направи възможно синтезирането и използването на съвременни материали: каучук, пластмаса, пластмаса, смоли, сплави, различни стъкла , силикони и т.н.

Един от най-известните, заслужили химици, които са допринесли безценно в развитието на органичната химия, е руснакът А. М. Бутлеров. Ще разгледаме накратко неговите произведения, заслуги и резултати от работата в тази статия.

кратка биография

Датата на раждане на учения е септември 1828 г., числото варира в различните източници. Той беше син на подполковник Михаил Бутлеров, доста рано загуби майка си. Той е живял цялото си детство в семейното имение на дядо си, в село Подлесная Шентала (сега област на Република Татарстан).

Учи на различни места: първо в затворено частно училище, след това в гимназия. По-късно той постъпва в Казанския университет в катедрата по физика и математика. Въпреки това, той се интересуваше най-много от химията. Бъдещият автор на теорията за структурата на органичните съединения остава на място след дипломирането си като учител.

1851 г. - времето на защита на първата дисертация на учен на тема "Окисление на органични съединения". След брилянтно представяне той получи възможността да управлява цялата химия в своя университет.

Ученият умира през 1886 г., където прекарва детството си, в семейното имение на дядо си. Погребан е в местния семеен параклис.

Приносът на учения в развитието на химическите знания

Теорията на Бутлеров за структурата на органичните съединения, разбира се, е основната му работа. Въпреки това, не единственият. Именно този учен за първи път създаде руската школа на химиците.

Освен това учени, които по-късно имаха голяма тежест в развитието на цялата наука, излязоха от нейните стени. Това са следните хора:

  • Марковников;
  • Зайцев;
  • Кондаков;
  • Фаворски;
  • Коновалов;
  • Лвов и др.

Работи в областта на органичната химия

Има много такива произведения. В края на краищата Бутлеров прекарва почти цялото си свободно време в лабораторията на своя университет, провеждайки различни експерименти, правейки изводи и заключения. Така се ражда теорията за органичните съединения.

Има няколко особено обемни произведения на учения:

  • създава доклад за конференция на тема „За химичната структура на материята”;
  • дисертация "За етеричните масла";
  • първо научна работа"Окисление на органични съединения".

Преди неговото формулиране и създаване, авторът на теорията за структурата на органичните съединения дълго време изучава трудовете на други учени от различни страни, изучава техните трудове, включително експериментални. Едва по-късно, след като обобщи и систематизира натрупаните знания, той отрази всички заключения в разпоредбите на своята номинална теория.

Теория на структурата на органичните съединения A. M. Butlerova

19 век е белязан от бързото развитие на почти всички науки, включително химията. По-специално, огромни открития за въглерода и неговите съединения продължават да се натрупват, поразявайки всички със своето разнообразие. Никой обаче не смее да систематизира и рационализира целия този фактически материал, да доведе до общ знаменател и да идентифицира общи модели, върху които е изградено всичко.

Първият, който направи това, беше Бутлеров А. М. Именно той притежава гениалната теория за химичната структура на органичните съединения, чиито разпоредби той масово говори на германската конференция на химиците. Това е началото на нова ера в развитието на науката, до която се издига органичната химия

Самият учен стигна до това постепенно. Той провежда много експерименти и предсказва съществуването на вещества с дадени свойства, открива някои видове реакции и вижда бъдещето зад тях. Той много изучава трудовете на своите колеги и техните открития. Само на този фон, чрез внимателна и старателна работа, той успява да създаде своя шедьовър. И сега теорията за структурата на органичните съединения в това е практически същата като периодичната система в неорганичните.

Открития на учен преди да създаде теория

Какви открития са направени и теоретични обосновки, дадени на учените, преди да се появи теорията за структурата на органичните съединения от А. М. Бутлеров?

  1. Домашният гений е първият, който синтезира такива органични вещества като уротропин, формалдехид, метилен йодид и др.
  2. Той синтезира подобно на захар вещество (третичен алкохол) от неорганични вещества, като по този начин нанесе нов удар на теорията на витализма.
  3. Той предсказва бъдещето на реакциите на полимеризация, като ги нарича най-добрите и обещаващи.
  4. Изомерията е обяснена за първи път само от него.

Разбира се, това са само основните етапи от неговото творчество. Всъщност дългогодишната старателна работа на учен може да се описва дълго време. Въпреки това теорията за структурата на органичните съединения днес се превърна в най-значимата, чиито разпоредби ще бъдат обсъдени по-нататък.

Първата позиция на теорията

През 1861 г. великият руски учен на конгрес на химиците в град Шпайер споделя с колегите си възгледите си за причините за структурата и разнообразието на органичните съединения, изразявайки всичко това под формата на теоретични положения.

Първата точка е следната: всички атоми в рамките на една молекула са свързани в строга последователност, която се определя от тяхната валентност. В този случай въглеродният атом показва индекс на валентност от четири. Кислородът има стойност на този индикатор, равна на две, водородът - на едно.

Той предложи да се нарече такава характеристика химикал.По-късно бяха приети обозначенията за изразяването му на хартия с помощта на графични пълни структурни, съкратени и молекулярни формули.

Това включва и феномена на свързване на въглеродни частици помежду си в безкрайни вериги с различни структури (линейни, циклични, разклонени).

Като цяло теорията на Бутлеров за структурата на органичните съединения с първата си позиция определя значението на валентността и единна формула за всяко съединение, отразяваща свойствата и поведението на веществото по време на реакции.

Втората позиция на теорията

В този параграф е дадено обяснение за разнообразието от органични съединения в света. Въз основа на въглеродните съединения във веригата ученият предположи, че в света има неравни съединения, които имат различни свойства, но са напълно идентични по молекулен състав. С други думи, има феномен на изомерия.

С тази позиция теорията за структурата на органичните съединения на А. М. Бутлеров не само обясни същността на изомерите и изомерията, но самият учен потвърди всичко с практически опит.

Така, например, той синтезира изомер на бутан - изобутан. Тогава той предсказал за пентана съществуването на не един, а три изомера, въз основа на структурата на съединението. И той ги синтезира всички, доказвайки своя случай.

Разкриване на третата разпоредба

Следващата точка от теорията казва, че всички атоми и молекули в едно и също съединение са в състояние да влияят върху свойствата един на друг. От това ще зависи естеството на поведението на веществото в реакции от различен тип, химичните и други свойства, които се проявяват.

По този начин въз основа на тази разпоредба се разграничават няколко различни по вид и структура на функционално-определящата група.

Теорията за структурата на органичните съединения от А. М. Бутлеров е обобщена в почти всички учебници по органична химия. В крайна сметка именно тя е в основата на този раздел, обяснението на всички модели, върху които са изградени молекулите.

Значението на теорията за модерността

Със сигурност е страхотно. Тази теория позволява:

  1. комбинират и систематизират целия фактически материал, натрупан към момента на неговото създаване;
  2. обясняват закономерностите на структурата, свойствата на различните съединения;
  3. дайте пълно обяснение на причините за такова голямо разнообразие от съединения в химията;
  4. даде началото на множество синтези на нови вещества, базирани на разпоредбите на теорията;
  5. позволи развитието на възгледите, развитието на атомната и молекулярната наука.

Следователно, да се каже, че авторът на теорията за структурата на органичните съединения, чиято снимка може да се види по-долу, е направил много, е да се каже нищо. Бутлеров с право може да се счита за баща на органичната химия, родоначалник на нейните теоретични основи.

Неговата научна визия за света, гениалността на мисленето, способността да се предвиди резултатът изиграха роля в крайния анализ. Този човек притежаваше колосална работоспособност, търпение и неуморно експериментираше, синтезираше и обучаваше. Сгреших, но винаги си вземах поука и правех правилните перспективни заключения.

Само такъв набор от качества и бизнес нюх, постоянство направи възможно постигането на желания ефект.

Изучаване на органична химия в училище

В хода на средното образование не се отделя много време за изучаване на основите на органиката. Само една четвърт от 9-ти клас и цялата година на 10-ти етап (по програмата на Габриелян О.С.). Това време обаче е достатъчно, за да могат момчетата да изучават всички основни класове съединения, характеристиките на тяхната структура и номенклатура и практическото им значение.

Основата за започване на разработването на курса е теорията за структурата на органичните съединения от А. М. Бутлеров. 10 клас е посветен на пълното разглеждане на неговите разпоредби, а в бъдеще - на тяхното теоретично и практическо потвърждение при изучаването на всеки клас вещества.