Филиал МБОУ "Чернухинская СШ" - Пошатовская ОШ        6+

Четверг, 14.12.2017, 17:54




Приветствуем Вас Гость | RSS | Главная | Регистрация | Вход


Специальный раздел «Сведения об образовательной организации»

Главная » Файлы » методическая копилка учителей » химия и биология


Теории строения органических веществ
[ Скачать с сервера (7.61Mb) ] 09.12.2010, 01:00

Первые теории строения органических соединений

Трудно себе представить, какой хаос царил в органической химии в начале XIX в. Ученые умели определять качественный и количественный состав веществ, но не имели представления о том, как атомы слагаются в молекулы, не пользовались привычными для нас формулами, не знали валентности, химические реакции описыва­ли словами, а не формулами.

Исторически первой обобщающей теорией в органической химии стала теория этерина, сформулированная в 20-х гг. XIX в. фран­цузским химиком Жаном Батистом Дюма. Он полагал, что этерин яв­ляется составной частью некоторых более сложных соединений и на­поминает в этом отношении неорганическое вещество аммиак:

C2Н4   этерин                                         NH3       аммиак

С2Н4 • НСl хлористый этил                NH3 • НСl  хлористый аммоний                                                 С2Н4 • Н2Oэтиловый спирт                 NH3• Н2O гидроксид аммония

  С2Н4 • Н2SO4 этилсерная кислота      NH3 • Н2SO4  гидросульфат              

                                                                  аммония

Значение теории этерина состояло в том, что она впервые по­зволила рассматривать различные органические вещества с единой точки зрения. Ж. Дюма показал, что состав органических соедине­ний, так же, как и неорганических, подчиняется некоторым законо­мерностям.

Теория этерина просуществовала недолго. В 1832 г. немецкие ученые Фридрих Велер и Юстус Либих опубликовали статью "Иссле­дование радикала бензойной кислоты”, положившей начало новой теории строения - теории радикалов. Термин "радикал” ввел в химию француз Антуан Лоран Лавуазье. Так он называл какую-либо группу атомов, не изменяющуюся в ходе химических реакций.

Вёлер и Либих изучали свойства бензальдегида, вещества, кото­рое в то время называли "горькоминдальное масло”. Было установле­но, что под действием различных реагентов бензальдегид превраща­ется в новые соединения, причем группа атомов С7 Н5 О переходит из одного вещества в другое без изменения. Этот радикал ученые назва­ли бензоилом.

С7 Н5 ОН   бензальдегид

С7 Н5 ООН бензойная кислота

С7 Н5 ОСl   хлористый бензоил

С7 Н5 ОВг  бромистый бензоил

С7 Н5 ONH2 бензамид

Теория радикалов сразу же была распространена на другие ряды веществ. Берцелиус назвал открытие немецких химиков "нача­лом новой эпохи в растительной химии”.

Тем не менее теория радикалов рассматривала строение орга­нических веществ очень поверхностно. На смену ей пришли новые теоретические воззрения, среди которых наиболее заметное место занимала теория типов Огюста Лорана и Шарля Жерара.

Ученые высказали предположение, что все органические веще­ства можно разделить на четыре типа и рассматривать их как произ­водные неорганических веществ: водорода, хлороводорода, воды и аммиака.


Формулы органических веществ стали записывать "типически­ми формулами”:

По мере открытия новых органических соединений к четырем типам Жерара добавлялись новые типы, возникло неоднозначное от­несение одних и тех же веществ к тому или иному типу. Сам Жерар считал, что теория типов отражает лишь способность органических веществ вступать в реакции, но не затрагивает их строения. Тем не менее она явилась первым шагом к созданию учения о валентности, без чего было бы невозможно создание теории химического строения.

В середине XIX в. английский ученый Уильям Одлинг предполо­жил, что атомы и радикалы имеют "емкость насыщения”, т. е. могут присоединять определенное число других атомов. Эту способность Одлинг предложил обозначать штрихами, а его со­отечественник Эдуард Франкленд в 1853 г. ввел термин валентность (от латинского valentia- сила).

Представления о валентности были обобщены и развиты немец­ким химиком Фридрихом Августом Кекуле. Именно этот ученый впер­вые сформулировал важнейшие положения органической химии:

  углерод в органических веществах всегда четырехвалентен;

— атомы углерода способны соединяться друг с другом, образуя длинные цепи.

Однако Кекуле вслед за Жераром считал, что формулами мож­но изобразить лишь химические превращения, а не строение вещества, утверждал, что одно и то же вещество может быть изображено различными формулами.

Постепенное накопление экспериментального материала и попыток его теоретического осмысления подготовило создание пер­вой научной теории строения органических соединений, автором которой явился выдающийся русский химик Александр Михайлович  Бутлеров.

            ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙА. М. БУТЛЕРОВА

Крупнейшим событием в истории развития органической химии явилось создание в 60-х годах прошлого столетия теории строения органических соединений Бутлерова. Подобно тому как периодический закон Менделеева дал возможность привести в стройную систему знания о неорганических соединениях, теория строения А. М. Бутлерова привела в систему довольно значительные уже к тому времени знания об органических веществах и явилась путеводной нитью в развитии органической химии. Как и все крупнейшие научные теории, теория строения Бутлерова возникла не сразу.

Важным достижением в органической химии в середине прошлого столетия явилось установление того, что углерод, как правило, четырехвалентен (1857).

На основании этого стали обозначать четырехвалентный атом углерода в виде символа С  четырьмя чертами — валентностями, отходящими под равными углами (Кекуле). Существенным достижением в развитии органической химии явилось также установление того, что в молекулах атомы углерода могут соединяться друг с другом (1858). Оба эти положения -- о четырехвалентности углерода и его способности образовывать цепи явились важными предпосылками для создания теории строения Бутлерова. Основные ее идеи были высказаны А. М. Бутлеровым в докладе "О химическом строении вещества” на конференции в Шпейере в 1861 г. Они могут быть кратко изложены следующим образом.

1. Атомы, образующие молекулы органических веществ, связаны в определенной последовательности, причем на со-единение их друг с другом затрачивается определенная доля химического сродства. Порядок соединения атомов в молекуле и характер связей, соединяющих атомы, А. М. Бутлеров называл химическим строением.

Установлено, что при соединении атомов углерода может затрачиваться по одной, по две или по три единицы сродства, цепи же атомов углерода могут быть открытыми или замкнутыми

       2. 0т строения молекул, т. е. от порядка соединения атомов и характера их связей, зависят свойства вещества. Это по­ложение теории строения Бутлерова объяснило, в частности, явление изомерии: если молекулы соединений содержат одинаковое число ато­мов каждого элемента, но эти атомы соединены то эти соединения обладают разными свойствами (являются изомерами) .

3. Исходя из свойств данного вещества, можно определить строение его молекулы  и выразить это строение в виде одной определенной формулы, отражающей как строение, так и свойства данного вещества. Эта идея теории строения Бутлерова, глубоко материалистическая, утверждала возможность человеческого разума познать тонкое строение невидимого мира молекул и атомов. Теория Бутлерова, ее блестящее экспериментальное доказательство нанесли жесточайший удар по идеалистическим представлениям в химии.

4. Химические свойства каждого атома и атомной группы не неизменны, они зависят от наличия в молекуле других атомов 'и атомных групп, причем наиболее сильно влияние атомов, непосредственно связанных друг с другом. Идея А. М. Бутлерова о взаимном влиянии атомов была блестяще развита его учеником В. М. Марковниковым. Над многими сторонами этой труднейшей проблемы и в настоящее время работают химики во всех странах.

Теория строения Бутлерова давала возможность предсказывать существование еще совершенно неизвестных классов органических соединений. Руководствуясь своей теорией, А. М. Бутлеров синтезировал третичный бутиловый спирт:

Этот синтез, а также синтез других соединений, предсказанных на основе теории строения, имел такое же значение, как в неорганической химии открытие элементов, предсказанных Д. И. Менделеевым. Эти факты постепенно привели к полному признанию  теории строения Бутлерова.Прошло 100 лет со времени опубликования теории строения Бутлерова, но и до сих пор с тем же успехом ею пользуются химики-органики всех стран. Причиной долговечности теории строения является ее глубокая материалистическая основа, то, что она верно отражает закономерности природы
Категория: химия и биология | Добавил: poshatovooosh
Просмотров: 2584 | Загрузок: 183 | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Каталог файлов

Форма входа

Приемная
директора

Приемная директора
Виртуальный
музей

Школьный музей
Встреча
выпускников

Встреча выпускников

Учитель-
ская

Учительская

Учени-
ческая

Ученическое самоуправление

Родитель-
ская

Родительский комитет

Наш опрос

Как вы относитесь к введению в школе единой формы?
Всего ответов: 123

Счетчики и рейтинги сайта

Нижний Новгород Online
Яндекс.Метрика


Пользователь №
На сайте: дней
Личных сообщений:
Пользователей: 187
Онлайн всего: 3
Гостей: 3
Пользователей: 0

Счетчик
материалов
сайта:


Коментарии: 81
Форум: 58/235
Фотоальбом: 672
Календарь мероприятий: 1
Школьные новости: 2
Творческие работы: 131
Статьи о школе и поселке: 32
Каталог сайтов: 93
Наши победы: 70
Вопросы-ответы: 4
Гостевая книга: 14
Тесты: 1
Сегодня день рождения у пользователей:
ufkxjyjr(42)

Поиск