Օրգանական միացությունների քիմիական կառուցվածքի տեսության հիմնական սկզբունքները Ա.Մ. Օրգանական նյութերի կառուցվածքի տեսություն

Քիմիան գիտություն է, որը մեզ տալիս է նյութերի և կենցաղային իրերի ամբողջ բազմազանությունը, որոնք մենք օգտագործում ենք ամեն օր առանց մտածելու: Բայց այսօր հայտնի միացությունների այնպիսի բազմազանության հայտնաբերմանը հասնելու համար շատ քիմիկոսներ ստիպված էին անցնել դժվարին գիտական ​​ճանապարհով:

Հսկայական աշխատանք, բազմաթիվ հաջող և անհաջող փորձեր, վիթխարի տեսական գիտելիքների բազա. այս ամենը հանգեցրեց արդյունաբերական քիմիայի տարբեր ոլորտների ձևավորմանը, հնարավոր դարձրեց սինթեզել և օգտագործել ժամանակակից նյութեր՝ ռետիններ, պլաստմասսա, պլաստմասսա, խեժեր, համաձուլվածքներ, տարբեր ակնոցներ: , սիլիկոններ և այլն։

Ամենահայտնի, վաստակավոր քիմիկոսներից մեկը, ով անգնահատելի ներդրում է ունեցել օրգանական քիմիայի զարգացման գործում, ռուս մարդն էր Ա.Մ.Բուտլերովը:

կարճ կենսագրություն

Գիտնականի ծննդյան տարեթիվը 1828 թվականի սեպտեմբերն է, տարբեր աղբյուրներում թիվը տարբեր է: Նա փոխգնդապետ Միխայիլ Բուտլերովի որդին էր, նա շատ շուտ կորցրեց մորը. Նա ողջ մանկությունն ապրել է իր պապի ընտանեկան կալվածքում՝ Պոդլեսնայա Շենտալա գյուղում (այժմ՝ Թաթարստանի Հանրապետության շրջան)։

Սովորել է տարբեր տեղերում՝ սկզբում փակ մասնավոր դպրոցում, հետո՝ գիմնազիայում։ Հետագայում ընդունվել է Կազանի համալսարան՝ ֆիզիկա և մաթեմատիկա սովորելու։ Սակայն, չնայած դրան, նրան ամենաշատը հետաքրքրում էր քիմիան։ Օրգանական միացությունների կառուցվածքի տեսության ապագա հեղինակն ավարտելուց հետո մնաց իր տեղում որպես ուսուցիչ։

1851 - գիտնականի առաջին դիսերտացիոն աշխատանքի պաշտպանության ժամանակը «Օրգանական միացությունների օքսիդացում» թեմայով: Իր փայլուն ելույթից հետո նրան հնարավորություն է ընձեռվել տնօրինել ամբողջ քիմիան իր համալսարանում։

Գիտնականը մահացել է 1886 թվականին, որտեղ նա անցկացրել է իր մանկությունը՝ իր պապի ընտանեկան կալվածքում։ Նա թաղվել է տեղի ընտանեկան մատուռում։

Գիտնականի ներդրումը քիմիական գիտելիքների զարգացման գործում

Բուտլերովի օրգանական միացությունների կառուցվածքի տեսությունը, իհարկե, նրա հիմնական աշխատանքն է։ Այնուամենայնիվ, ոչ միակը. Հենց այս գիտնականն է առաջինը ստեղծել քիմիկոսների ռուսական դպրոցը։

Ավելին, նրա պատերից դուրս են եկել այնպիսի գիտնականներ, որոնք հետագայում մեծ ազդեցություն են ունեցել ողջ գիտության զարգացման վրա։ Սրանք հետևյալ մարդիկ են.

• Մարկովնիկով;
• Զայցև;
• Կոնդակով;
• Ֆավորսկի;
• Կոնովալով;
• Լվովը և ուրիշներ։

Աշխատում է օրգանական քիմիայի վրա

Նման ստեղծագործությունները շատ են, որոնց կարելի է անվանել. Չէ՞ որ Բուտլերովը գրեթե ողջ ազատ ժամանակն անցկացրել է իր համալսարանի լաբորատորիայում՝ տարբեր փորձեր կատարելով, եզրակացություններ ու եզրակացություններ անելով։ Այսպես ծնվեց օրգանական միացությունների տեսությունը։

Գիտնականի մի քանի առանձնապես տարողունակ աշխատանքներ կան.

• նա զեկույց է ստեղծել «Նյութի քիմիական կառուցվածքի մասին» թեմայով գիտաժողովի համար.
• ատենախոսական աշխատանք «Եթերային յուղերի մասին»;
• առաջին գիտական ​​աշխատանքը «Օրգանական միացությունների օքսիդացում»:

Օրգանական միացությունների կառուցվածքի տեսության հեղինակը մինչ դրա ձևակերպումն ու ստեղծումը երկար ժամանակ ուսումնասիրել է տարբեր երկրների այլ գիտնականների աշխատանքները, ուսումնասիրել նրանց աշխատանքները, այդ թվում՝ փորձարարական։ Միայն դրանից հետո, ընդհանրացնելով և համակարգելով ձեռք բերված գիտելիքները, նա բոլոր եզրակացությունները արտացոլեց իր անձնական տեսության դրույթներում։

Օրգանական միացությունների կառուցվածքի տեսություն Ա.Մ.Բուտլերովի կողմից

19-րդ դարը նշանավորվեց գրեթե բոլոր գիտությունների, այդ թվում՝ քիմիայի բուռն զարգացումով։ Մասնավորապես, ածխածնի և դրա միացությունների վերաբերյալ լայնածավալ բացահայտումները շարունակում են կուտակվել և զարմացնել բոլորին իրենց բազմազանությամբ: Սակայն ոչ ոք չի համարձակվում համակարգել ու կազմակերպել այս ողջ փաստական ​​նյութը, բերել ընդհանուր հայտարարի և բացահայտել ընդհանուր օրինաչափություններ, որոնց վրա կառուցված է ամեն ինչ։

Բուտլերովն առաջինն էր, ով դա արեց, նա էր, ով տիրապետում էր օրգանական միացությունների քիմիական կառուցվածքի հնարամիտ տեսությանը, որի դրույթները նա զանգվածաբար խոսեց քիմիկոսների գերմանական կոնֆերանսում: Սա գիտության զարգացման նոր դարաշրջանի սկիզբն էր, օրգանական քիմիան մուտք գործեց

Ինքը՝ գիտնականը, դրան մոտեցավ աստիճանաբար։ Նա բազմաթիվ փորձեր է անցկացրել և գուշակել տվյալ հատկություններով նյութերի գոյությունը, հայտնաբերել ռեակցիաների որոշակի տեսակներ և տեսել ապագան դրանց հետևում։ Ես շատ եմ ուսումնասիրել իմ գործընկերների աշխատանքներն ու նրանց հայտնագործությունները։ Միայն այս ֆոնի վրա, զգույշ ու տքնաջան աշխատանքի շնորհիվ նա կարողացավ ստեղծել իր գլուխգործոցը։ Եվ հիմա այս մեկի օրգանական միացությունների կառուցվածքի տեսությունը գործնականում նույնն է, ինչ անօրգանականի պարբերական աղյուսակը։

Գիտնականի հայտնագործությունները նախքան տեսություն ստեղծելը

Ի՞նչ բացահայտումներ են արվել և գիտնականներին տրվել տեսական հիմնավորումներ մինչև օրգանական միացությունների կառուցվածքի տեսության հայտնվելը Ա.Մ. Բուտլերովի կողմից:

1. Կենցաղային հանճարն առաջինն է սինթեզել այնպիսի օրգանական նյութեր, ինչպիսիք են մեթենամինը, ֆորմալդեհիդը, մեթիլեն յոդիդը և այլն։
2. Նա անօրգանական նյութերից սինթեզեց շաքարանման նյութ (երրորդական սպիրտ)՝ դրանով ևս մեկ հարված հասցնելով վիտալիզմի տեսությանը։
3. Նա կանխատեսեց պոլիմերացման ռեակցիաների ապագան՝ դրանք անվանելով լավագույնն ու ամենահեռանկարայինը։
4. Իզոմերիզմն առաջին անգամ բացատրվեց միայն նրա կողմից։

Անշուշտ, սրանք միայն նրա ստեղծագործության հիմնական հանգրվաններն են։ Իրականում գիտնականի երկար տարիների տքնաջան աշխատանքը կարելի է երկար նկարագրել։ Այնուամենայնիվ, այսօր առավել նշանակալիցը դեռևս օրգանական միացությունների կառուցվածքի տեսությունն է, որի դրույթները մենք կքննարկենք հետագա:

Տեսության առաջին դիրքորոշումը

1861 թվականին ռուս մեծ գիտնականը Շպեյեր քաղաքում քիմիկոսների համագումարում իր գործընկերների հետ կիսեց իր տեսակետները օրգանական միացությունների կառուցվածքի և բազմազանության պատճառների մասին՝ այս ամենը արտահայտելով տեսական սկզբունքների տեսքով։

Հենց առաջին կետը հետևյալն է՝ մեկ մոլեկուլում բոլոր ատոմները միացված են խիստ հաջորդականությամբ, որը որոշվում է նրանց վալենտությամբ։ Այս դեպքում ածխածնի ատոմը չորս վալենտային ինդեքս է ցուցադրում: Թթվածինն ունի այս ցուցանիշի արժեքը երկուսի հավասար, ջրածինը` մեկ:

Նա առաջարկեց նման հատկանիշն անվանել քիմիական, ավելի ուշ ընդունվեցին այն թղթի վրա արտահայտելու նշումներ՝ օգտագործելով գրաֆիկական ամբողջական կառուցվածքային, կրճատ և մոլեկուլային բանաձևեր։

Սա ներառում է նաև ածխածնի մասնիկները միմյանց հետ միավորելու ֆենոմենը տարբեր կառուցվածքների անվերջ շղթաներով (գծային, ցիկլային, ճյուղավորված):

Ընդհանուր առմամբ, օրգանական միացությունների կառուցվածքի Բուտլերովի տեսությունը, իր առաջին դիրքով, որոշեց վալենտության կարևորությունը և յուրաքանչյուր միացության համար մեկ բանաձև՝ արտացոլելով նյութի հատկությունները և վարքագիծը ռեակցիաների ժամանակ:

Տեսության երկրորդ դիրքորոշումը

Այս պահին բացատրություն տրվեց աշխարհում օրգանական միացությունների բազմազանության համար։ Շղթայում ածխածնի միացությունների հիման վրա գիտնականը կարծիք է հայտնել, որ աշխարհում կան տարբեր միացություններ, որոնք ունեն տարբեր հատկություններ, բայց մոլեկուլային բաղադրությամբ լիովին նույնական են։ Այսինքն՝ կա իզոմերիզմի երեւույթ։

Այս առաջարկով, օրգանական միացությունների կառուցվածքի մասին Ա.

Օրինակ՝ նա սինթեզել է բութանի իզոմերը՝ իզոբութանը։ Հետո նա գուշակեց ոչ թե մեկ, այլ երեք իզոմերի գոյությունը պենտանի համար՝ հիմնվելով միացության կառուցվածքի վրա։ Եվ նա բոլորը սինթեզեց՝ ապացուցելով, որ իրավացի է։

Բացելով երրորդ դիրքը

Տեսության հաջորդ կետն ասում է, որ բոլոր ատոմները և մոլեկուլները մեկ միացության մեջ կարող են ազդել միմյանց հատկությունների վրա: Սրանից կախված կլինի նյութի վարքագծի բնույթը տարբեր տեսակի ռեակցիաներում, ինչպես նաև դրսևորվող քիմիական և այլ հատկություններ:

Այսպիսով, այս դրույթի հիման վրա առանձնանում են արտաքին տեսքով և կառուցվածքով տարբեր ֆունկցիոնալ որոշիչ խմբեր:

Բուտլերովի օրգանական միացությունների կառուցվածքի տեսությունը համառոտ ներկայացված է օրգանական քիմիայի գրեթե բոլոր դասագրքերում: Ի վերջո, հենց դա է այս բաժնի հիմքը, բոլոր օրինաչափությունների բացատրությունը, որոնց վրա կառուցված են մոլեկուլները:

Տեսության կարևորությունը ժամանակակից ժամանակների համար

Իհարկե հիանալի է։ Այս տեսությունը թույլ տվեց.

1. միավորել և համակարգել ամբողջ փաստացի նյութը, որը կուտակվել է դրա ստեղծման պահին.
2. բացատրել տարբեր միացությունների կառուցվածքի և հատկությունների օրինաչափությունները.
3. ամբողջական բացատրություն տալ քիմիայի մեջ միացությունների նման բազմազանության պատճառների մասին.
4. տեսության սկզբունքների հիման վրա նոր նյութերի բազմաթիվ սինթեզներ են առաջացրել.
5. թույլ տվեց առաջադիմել հայացքները և զարգացնել ատոմային-մոլեկուլային ուսուցումը։

Հետևաբար, ասել, որ օրգանական միացությունների կառուցվածքի տեսության հեղինակը, որի լուսանկարը կարելի է տեսնել ստորև, շատ բան է արել, նշանակում է ոչինչ չասել։ Բուտլերովին իրավամբ կարելի է համարել օրգանական քիմիայի հայրը, նրա տեսական հիմքերի հիմնադիրը։

Վերջնական վերլուծության մեջ դեր խաղացին նրա աշխարհի գիտական ​​տեսլականը, մտածողության հանճարը, արդյունքը կանխատեսելու կարողությունը։ Այս մարդն ուներ աշխատելու հսկայական կարողություն, համբերություն և անխոնջ փորձեր էր անում, սինթեզում և մարզվում: Ես սխալներ եմ արել, բայց միշտ դաս եմ քաղել և երկարաժամկետ ճիշտ եզրակացություններ եմ արել։

Միայն որակների և գործարար ճարտարության և հաստատակամության նման հավաքածուն է թույլ տվել հասնել ցանկալի արդյունքի:

Օրգանական քիմիայի ուսումնասիրություն դպրոցում

Միջնակարգ կրթության դասընթացում շատ ժամանակ չի հատկացվում օրգանիկայի հիմունքների ուսումնասիրությանը։ 9-րդ դասարանի ընդամենը մեկ քառորդը և 10-րդ դասարանի ամբողջ տարին (ըստ Օ. Ս. Գաբրիելյանի ծրագրով). Սակայն այս ժամանակը բավական է, որպեսզի երեխաները կարողանան ուսումնասիրել միացությունների բոլոր հիմնական դասերը, դրանց կառուցվածքի ու անվանացանկի առանձնահատկությունները, գործնական նշանակությունը։

Դասընթացը յուրացնելու համար հիմք է հանդիսանում Ա.Մ.Բուտլերովի օրգանական միացությունների կառուցվածքի տեսությունը: 10-րդ դասարանը նվիրված է դրա դրույթների ամբողջական դիտարկմանը և հետագայում դրանց տեսական և գործնական հաստատմանը յուրաքանչյուր դասի նյութերի ուսումնասիրության ժամանակ:

Ինչպես ձևավորվեց գիտությունը 19-րդ դարի սկզբին, երբ շվեդ գիտնական Ջ. Յա. Օրգանական քիմիայի առաջին տեսությունը ռադիկալների տեսությունն է։ Քիմիկոսները պարզել են, որ քիմիական փոխակերպումների ժամանակ մի քանի ատոմներից բաղկացած խմբերն անփոփոխ անցնում են մի նյութի մոլեկուլից մյուս նյութի մոլեկուլին, ինչպես տարրերի ատոմներն են անցնում մոլեկուլից մոլեկուլ։ Ատոմների այդպիսի «անփոփոխելի» խմբերը կոչվում են ռադիկալներ։

Այնուամենայնիվ, ոչ բոլոր գիտնականներն էին համաձայն արմատական ​​տեսության հետ: Շատերը հիմնականում մերժում էին ատոմիզմի գաղափարը՝ մոլեկուլի բարդ կառուցվածքի և ատոմի որպես դրա բաղադրիչ մասի գոյության գաղափարը: Այն, ինչ այսօր անվիճելիորեն ապացուցվել է և նվազագույն կասկած չի հարուցում, 19-րդ դ. կատաղի վեճի առարկա էր:

Դասի բովանդակությունը դասի նշումներաջակցող շրջանակային դասի ներկայացման արագացման մեթոդներ ինտերակտիվ տեխնոլոգիաներ Պրակտիկա առաջադրանքներ և վարժություններ ինքնաստուգման սեմինարներ, թրեյնինգներ, դեպքեր, քվեստներ տնային առաջադրանքների քննարկման հարցեր հռետորական հարցեր ուսանողներից Նկարազարդումներ աուդիո, տեսահոլովակներ և մուլտիմեդիալուսանկարներ, նկարներ, գրաֆիկա, աղյուսակներ, դիագրամներ, հումոր, անեկդոտներ, կատակներ, կոմիքսներ, առակներ, ասացվածքներ, խաչբառեր, մեջբերումներ Հավելումներ վերացականներհոդվածների հնարքներ հետաքրքրասեր օրորոցների համար դասագրքեր հիմնական և տերմինների լրացուցիչ բառարան այլ Դասագրքերի և դասերի կատարելագործումուղղել դասագրքի սխալներըԴասագրքի հատվածի թարմացում, դասում նորարարության տարրեր, հնացած գիտելիքների փոխարինում նորերով. Միայն ուսուցիչների համար կատարյալ դասերտարվա օրացուցային ծրագիր; Ինտեգրված դասեր

Սլայդ 1>

Դասախոսության նպատակները.

• Ուսումնական:
  • ձևավորել հասկացություններ օրգանական նյութերի քիմիական կառուցվածքի տեսության էության մասին՝ հենվելով ուսանողների գիտելիքների վրա տարրերի ատոմների էլեկտրոնային կառուցվածքի, դրանց դիրքի վրա Դ.Ի. Պարբերական աղյուսակում: Մենդելեևը, օքսիդացման աստիճանի, քիմիական կապի բնույթի և այլ հիմնական տեսական սկզբունքների մասին.
    • շղթայում ածխածնի ատոմների դասավորության հաջորդականությունը,
    • ատոմների փոխադարձ ազդեցությունը մոլեկուլում,
    • օրգանական նյութերի հատկությունների կախվածությունը մոլեկուլների կառուցվածքից.
  • պատկերացում կազմել օրգանական քիմիայի տեսությունների զարգացման առաջընթացի մասին.
  • տիրապետել հասկացություններին` իզոմերներ և իզոմերիզմ;
  • բացատրել օրգանական նյութերի կառուցվածքային բանաձևերի նշանակությունը և դրանց առավելությունները մոլեկուլայինների նկատմամբ.
  • ցույց տալ քիմիական կառուցվածքի տեսության ստեղծման անհրաժեշտությունն ու նախադրյալները.
  • Շարունակեք զարգացնել գրառումներ անելու հմտությունները:
• Զարգացնող:
  • զարգացնել վերլուծության, համեմատության, ընդհանրացման մտավոր տեխնիկա;
  • զարգացնել վերացական մտածողությունը;
  • վերապատրաստել ուսանողների ուշադրությունը մեծ քանակությամբ նյութ ընկալելիս.
  • զարգացնել տեղեկատվությունը վերլուծելու և կարևորագույն նյութը լուսաբանելու կարողությունը:
• Ուսումնական:
  • հայրենասիրական և միջազգային դաստիարակության նպատակով ուսանողներին տրամադրել պատմական տեղեկություններ գիտնականների կյանքի և գործունեության մասին։

ԴԱՍԵՐԻ ԺԱՄԱՆԱԿ

1. Կազմակերպչական մաս

- Ողջույններ
- Ուսանողների նախապատրաստում դասին
– Բացակայողների մասին տեղեկություններ ստանալը.

2. Նոր բաներ սովորելը

Դասախոսության ուրվագիծը.<Հավելված 1 . Սլայդ 2>

I. Նախակառուցվածքային տեսություններ.
- կենսականություն;
- ռադիկալների տեսություն;
- տեսակների տեսություն.
II. Համառոտ տեղեկություններ 19-րդ դարի 60-ական թվականների քիմիական գիտության վիճակի մասին։ Նյութերի քիմիական կառուցվածքի տեսության ստեղծման պայմանները.
- տեսություն ստեղծելու անհրաժեշտությունը.
– քիմիական կառուցվածքի տեսության նախադրյալներ.
III. Օրգանական նյութերի քիմիական կառուցվածքի տեսության էությունը Ա.Մ. Բուտլերովը։ Իզոմերիզմի և իզոմերների հայեցակարգը:
IV. Օրգանական նյութերի քիմիական կառուցվածքի տեսության նշանակությունը Ա.Մ. Բուտլերովը և դրա զարգացումը.

3. Տնային աշխատանք.վերացական, պարբերություն 2.

4. Դասախոսություն

I. Օրգանական նյութերի մասին գիտելիքները վաղնջական ժամանակներից աստիճանաբար կուտակվել են, սակայն օրգանական քիմիան որպես ինքնուրույն գիտություն առաջացել է միայն 19-րդ դարի սկզբին։ Կազմակերպչական քիմիայի անկախության հաստատումը կապված է շվեդ գիտնական Յ. Բերզելիուսի անվան հետ։<Հավելված 1 . Սլայդ 3>. 1808-1812 թթ նա հրատարակեց քիմիայի վերաբերյալ իր մեծ ձեռնարկը, որտեղ սկզբում մտադիր էր հանքանյութերի հետ միասին դիտարկել նաև կենդանական և բուսական ծագման նյութեր։ Բայց դասագրքի օրգանական նյութերին նվիրված մասը հայտնվեց միայն 1827 թ.
Անօրգանական և օրգանական նյութերի միջև ամենաէական տարբերությունը Յ. Բերզելիուսը տեսավ նրանում, որ առաջինները կարելի է ձեռք բերել լաբորատորիաներում սինթետիկ եղանակով, մինչդեռ երկրորդները ենթադրաբար ձևավորվում են միայն կենդանի օրգանիզմներում որոշակի «կենսական ուժի» ազդեցության տակ՝ քիմիական հոմանիշ։ կենդանի օրգանիզմների և դրանց բաղկացուցիչ օրգանական նյութերի «հոգու», «ոգու», «աստվածային ծագման» համար։
Այն տեսությունը, որը բացատրում էր օրգանական միացությունների առաջացումը «կենսական ուժի» միջամտությամբ, կոչվում էր կենսականություն.Նա որոշ ժամանակ հայտնի էր: Լաբորատորիայում հնարավոր է եղել սինթեզել միայն ածխածին պարունակող ամենապարզ նյութերը՝ ածխաթթու գազ՝ CO 2, կալցիումի կարբիդ՝ CaC 2, կալիումի ցիանիդ՝ KCN։
Միայն 1828 թվականին գերմանացի գիտնական Վյոլերը<Հավելված 1 . Սլայդ 4> հաջողվել է ստանալ օրգանական նյութ միզանյութ անօրգանական աղից՝ ամոնիումի ցիանատից՝ NH 4 CNO:
NH 4 CNO –– t –> CO(NH 2) 2
1854 թվականին ֆրանսիացի գիտնական Բերտելոն<Հավելված 1 . Սլայդ 5>ստացել է տրիգլիցերիդ: Սա անհրաժեշտություն առաջացրեց օրգանական քիմիայի սահմանման փոփոխության մեջ:
Գիտնականները, հիմնվելով կազմի և հատկությունների վրա, փորձեցին պարզել օրգանական նյութերի մոլեկուլների բնույթը և ձգտեցին ստեղծել մի համակարգ, որը հնարավոր կդարձնի իրար միացնել 19-րդ դարի սկզբին կուտակված տարբեր փաստերը:
Տեսություն ստեղծելու առաջին փորձը, որը ձգտում էր ընդհանրացնել օրգանական նյութերի վերաբերյալ առկա տվյալները, կապված է ֆրանսիացի քիմիկոս Ժ.Դյումայի անվան հետ։<Հավելված 1 . Սլայդ 6>. Սա փորձ էր միասնական տեսանկյունից դիտարկել օրգանական միացությունների բավականին մեծ խումբ, որն այսօր մենք կանվանեինք էթիլենի ածանցյալներ։ Պարզվեց, որ օրգանական միացությունները որոշ ռադիկալ C 2 H 4 - էթերինի ածանցյալներ են.
C 2 H 4 * HCl - էթիլ քլորիդ (եթերին հիդրոքլորիդ)
Այս տեսության մեջ պարունակվող գաղափարը` մոտեցումը օրգանական նյութին որպես 2 մասից բաղկացած, հետագայում հիմք դրեց ռադիկալների ավելի լայն տեսության (Ջ. Բերզելիուս, Ջ. Լիբիգ, Ֆ. Վոլեր): Այս տեսությունը հիմնված է նյութերի «դուալիստական ​​կառուցվածքի» գաղափարի վրա։ Ջ. Բերզելիուսը գրել է. «Յուրաքանչյուր օրգանական նյութ բաղկացած է 2 բաղադրիչից, որոնք կրում են հակառակ էլեկտրական լիցք»։ Ջ. Բերզելիուսը թթվածինը համարում էր այդ բաղադրիչներից մեկը, այն է՝ էլեկտրաբացասական մասը, մինչդեռ մնացածը, իրականում օրգանական, պետք է լիներ էլեկտրադրական ռադիկալ։

Ռադիկալների տեսության հիմնական դրույթները.<Հավելված 1 . Սլայդ 7>

- օրգանական նյութերի կազմը ներառում է ռադիկալներ, որոնք ունեն դրական լիցք.
– ռադիկալները միշտ հաստատուն են, չեն ենթարկվում փոփոխությունների, նրանք անցնում են մի մոլեկուլից մյուսն առանց փոփոխության.
- ռադիկալները կարող են գոյություն ունենալ ազատ ձևով:

Աստիճանաբար գիտությունը կուտակեց փաստեր, որոնք հակասում էին արմատականների տեսությանը։ Այսպես Ջ.Դյուման ածխաջրածնային ռադիկալներում ջրածինը փոխարինեց քլորով։ Ռադիկալ տեսության կողմնակից գիտնականներին անհավանական էր թվում, որ բացասական լիցքավորված քլորը կարող է միացություններում դրական լիցքավորված ջրածնի դեր խաղալ: 1834 թվականին Ժ.Դյուման հանձնարարություն ստացավ հետաքննել տհաճ միջադեպը Ֆրանսիայի թագավորի պալատում պարահանդեսի ժամանակ. մոմերը այրվելիս խեղդող ծուխ էին արձակում: Ջ. Դյուման հաստատեց, որ մոմը, որից պատրաստվել են մոմերը, արտադրողի կողմից մշակվել է քլորով՝ սպիտակեցման համար: Այս դեպքում քլորը մտել է մոմի մոլեկուլ՝ փոխարինելով դրանում պարունակվող ջրածնի մի մասը։ Խեղդող գոլորշիները, որոնք վախեցրել են թագավորական հյուրերին, պարզվել է, որ ջրածնի քլորիդ է (HCl): Հետագայում Ջ.Դյուման քացախաթթվից ստացել է տրիքլորքացախաթթու։
Այսպիսով, էլեկտրադրական ջրածինը փոխարինվեց ծայրահեղ էլեկտրաբացասական քլորով, և միացության հատկությունները մնացին գրեթե անփոփոխ։ Այնուհետև Ջ.Դյուման եզրակացրեց, որ դուալիստական ​​մոտեցումը պետք է փոխարինվի կազմակերպչական կապի նկատմամբ որպես մեկ ամբողջություն:

Արմատական ​​տեսությունը աստիճանաբար մերժվեց, բայց այն խոր հետք թողեց օրգանական քիմիայի վրա.<Հավելված 1 . Սլայդ 8>
– «Ռադիկալ» հասկացությունը ամուր հաստատվել է քիմիայում.
– Ազատ ձևով ռադիկալների գոյության հնարավորության մասին հայտարարությունը, ատոմների որոշակի խմբերի ռեակցիաների հսկայական քանակով մի միացությունից մյուսին անցնելու մասին, պարզվեց, որ ճիշտ է:

40-ական թթ XIX դ Սկսվեց հոմոլոգիայի ուսումնասիրությունը, որը հնարավորություն տվեց պարզաբանել միացությունների բաղադրության և հատկությունների որոշ հարաբերություններ։ Բացահայտվել են հոմոլոգ շարքեր և հոմոլոգ տարբերություններ, որոնք հնարավորություն են տվել դասակարգել օրգանական նյութերը։ Հոմոլոգիայի հիման վրա օրգանական նյութերի դասակարգումը հանգեցրեց տեսակների տեսության առաջացմանը (19-րդ դարի 40-50-ական թթ., Կ. Ջերարդ, Ա. Կեկուլե և այլն):<Հավելված 1 . Սլայդ 9>

Տիպի տեսության էությունը<Հավելված 1 . Սլայդ 10>

– տեսությունը հիմնված է օրգանական և որոշ անօրգանական նյութերի ռեակցիաների անալոգիայի վրա, որոնք ընդունված են որպես տեսակներ (տեսակներ՝ ջրածին, ջուր, ամոնիակ, քլորաջրածին և այլն): Նյութի տեսակի մեջ ջրածնի ատոմները փոխարինելով ատոմների այլ խմբերով՝ գիտնականները գուշակեցին տարբեր ածանցյալներ։ Օրինակ՝ ջրի մոլեկուլում ջրածնի ատոմը մեթիլ ռադիկալով փոխարինելը հանգեցնում է ալկոհոլի մոլեկուլի առաջացմանը։ Ջրածնի երկու ատոմների փոխարինումը հանգեցնում է եթերի մոլեկուլի առաջացմանը<Հավելված 1 . Սլայդ 11>

C. Gerard-ը ուղղակիորեն այս կապակցությամբ ասաց, որ նյութի բանաձևը միայն նրա ռեակցիաների կրճատ գրանցումն է:

Բոլոր օրգ. նյութերը համարվում էին ամենապարզ անօրգանական նյութերի` ջրածնի, քլորաջրածնի, ջրի, ամոնիակի ածանցյալները:<Հավելված 1 . Սլայդ 12>

<Հավելված 1 . Սլայդ 13>

- օրգանական նյութերի մոլեկուլները ատոմներից բաղկացած համակարգ են, որոնց միացման կարգն անհայտ է. միացությունների հատկությունների վրա ազդում է մոլեկուլի բոլոր ատոմների ամբողջությունը.
- անհնար է իմանալ նյութի կառուցվածքը, քանի որ ռեակցիայի ընթացքում մոլեկուլները փոխվում են: Նյութի բանաձևն արտացոլում է ոչ թե կառուցվածքը, այլ այն ռեակցիաները, որոնցում ենթարկվում է նյութը։ Յուրաքանչյուր նյութի համար կարող եք գրել այնքան ռացիոնալ բանաձևեր, որքան փոխակերպումների տարբեր տեսակներ կարող են ենթարկվել նյութին: Տեսակների տեսությունը թույլ էր տալիս նյութերի համար «ռացիոնալ բանաձևերի» բազմազանություն՝ կախված նրանից, թե ինչ ռեակցիաներ էին նրանք ցանկանում արտահայտել այս բանաձևերով։

Տիպի տեսությունը մեծ դեր է խաղացել օրգանական քիմիայի զարգացման գործում <Հավելված 1 . Սլայդ 14>

– հնարավորություն է տվել կանխատեսել և հայտնաբերել մի շարք նյութեր.
– դրական ազդեցություն ունեցավ վալենտության վարդապետության զարգացման վրա.
– ուշադրություն դարձրեց օրգանական միացությունների քիմիական փոխակերպումների ուսումնասիրությանը, ինչը թույլ տվեց ավելի խորը ուսումնասիրել նյութերի հատկությունները, ինչպես նաև կանխատեսվող միացությունների հատկությունները.
- ստեղծեց օրգանական միացությունների համակարգում, որն այն ժամանակ կատարյալ էր:

Չպետք է մոռանալ, որ իրականում տեսություններն առաջացել և փոխարինել են միմյանց ոչ թե հաջորդաբար, այլ եղել են միաժամանակ։ Քիմիկոսները հաճախ լավ չէին հասկանում միմյանց։ F. Wöhler-ը 1835 թվականին ասել է, որ «օրգանական քիմիան այսօր կարող է խելքահան անել յուրաքանչյուրին: Ինձ թվում է սքանչելի բաներով լի խիտ անտառ, առանց ելքի, առանց ծայրի հսկայական թավուտ, ուր չես համարձակվում թափանցել...»:

Այս տեսություններից ոչ մեկը չդարձավ օրգանական քիմիայի տեսություն՝ բառի ամբողջական իմաստով։ Այս գաղափարների ձախողման հիմնական պատճառը նրանց իդեալիստական ​​էությունն էր. մոլեկուլների ներքին կառուցվածքը համարվում էր սկզբունքորեն անհայտ, իսկ դրա վերաբերյալ ցանկացած շահարկում՝ քմահաճություն:

Անհրաժեշտ էր նոր տեսություն, որը մատերիալիստական ​​դիրք կզբաղեցներ: Այս տեսությունն էր քիմիական կառուցվածքի տեսություն Ա.Մ. Բուտլերովը <Հավելված 1 . Սլայդներ 15, 16>, որը ստեղծվել է 1861թ.: Այն ամենը, ինչ ռացիոնալ և արժեքավոր է եղել ռադիկալների և տեսակների տեսություններում, հետագայում յուրացվել է քիմիական կառուցվածքի տեսության կողմից:

Տեսության անհրաժեշտությունը թելադրված էր.<Հավելված 1 . Սլայդ 17>

- օրգանական քիմիայի նկատմամբ արդյունաբերական պահանջների ավելացում: Անհրաժեշտ էր տեքստիլ արդյունաբերությունը ներկանյութերով ապահովել։ Սննդի արդյունաբերությունը զարգացնելու համար անհրաժեշտ էր կատարելագործել գյուղմթերքի վերամշակման մեթոդները։
Այս խնդիրների հետ կապված սկսեցին մշակվել օրգանական նյութերի սինթեզի նոր մեթոդներ։ Սակայն գիտնականները լուրջ դժվարություններ են ունեցել այդ սինթեզները գիտականորեն հիմնավորելու հարցում։ Օրինակ, հին տեսության միջոցով անհնար էր բացատրել ածխածնի վալենտությունը միացություններում։
Ածխածինը մեզ հայտնի է որպես 4-վալենտ տարր (Սա ապացուցված է փորձնականորեն): Բայց այստեղ կարծես թե պահպանում է այս վալենտությունը միայն CH4 մեթանի մեջ: Էթանի C 2 H 6-ում, եթե հետևենք մեր գաղափարներին, ապա ածխածինը պետք է լինի: 3-վալենտ, իսկ պրոպանում C 3 H 8 - կոտորակային վալենտ: (Իսկ մենք գիտենք, որ վալենտությունը պետք է արտահայտվի միայն ամբողջական թվերով):
Որքա՞ն է ածխածնի վալենտությունը օրգանական միացություններում:

Անհասկանալի էր, թե ինչու կան նույն բաղադրությամբ, բայց տարբեր հատկություններով նյութեր. C 6 H 12 O 6 - գլյուկոզայի մոլեկուլային բանաձևը, բայց ֆրուկտոզայի նույն բանաձևը (քաղցր նյութ - մեղրի բաղադրիչ):

Նախակառուցվածքային տեսությունները չէին կարող բացատրել օրգանական նյութերի բազմազանությունը։ (Ինչու՞ ածխածինը և ջրածինը` երկու տարր, կարող են այդքան տարբեր միացություններ առաջացնել):

Անհրաժեշտ էր համակարգել գոյություն ունեցող գիտելիքները մեկ տեսանկյունից և մշակել միասնական քիմիական սիմվոլիզմ:

Այս հարցերի գիտականորեն հիմնավորված պատասխանը տվել է օրգանական միացությունների քիմիական կառուցվածքի տեսությունը, որը ստեղծել է ռուս գիտնական Ա.Մ. Բուտլերովը։

Հիմնական նախադրյալներ, որոնք հիմք են նախապատրաստել քիմիական կառուցվածքի տեսության առաջացման համար<Հավելված 1 . Սլայդ 18>

- վալենտության վարդապետություն. 1853 թվականին Է.Ֆրանկլենդը ներմուծեց վալենտության հայեցակարգը և հաստատեց մի շարք մետաղների վալենտությունը՝ ուսումնասիրելով մետաղական օրգանական միացությունները։ Աստիճանաբար վալենտության հասկացությունը տարածվեց շատ տարրերի վրա:

Օրգանական քիմիայի համար կարևոր հայտնագործություն էր ածխածնի ատոմների շղթաներ առաջացնելու ունակության վարկածը (Ա. Կեկուլե, Ա. Կուպեր)։

Նախադրյալներից մեկը ատոմների և մոլեկուլների ճիշտ ընկալման զարգացումն էր։ Մինչև 50-ականների 2-րդ կեսը։ XIX դ Չկան ընդհանուր ընդունված չափանիշներ հասկացությունների սահմանման համար՝ «ատոմ», «մոլեկուլ», «ատոմային զանգված», «մոլեկուլային զանգված»։ Միայն Կարլսրուեի քիմիկոսների միջազգային կոնգրեսում (1860 թ.) հստակ սահմանվեցին այս հասկացությունները, որոնք կանխորոշեցին վալենտության տեսության զարգացումը և քիմիական կառուցվածքի տեսության առաջացումը։

Ա.Մ.-ի քիմիական կառուցվածքի տեսության հիմնական սկզբունքները. Բուտլերովը(1861)

Ա.Մ. Բուտլերովը ձևակերպել է օրգանական միացությունների կառուցվածքի տեսության ամենակարևոր գաղափարները հիմնական սկզբունքների տեսքով, որոնք կարելի է բաժանել 4 խմբի.<Հավելված 1 . Սլայդ 19>

1. Բոլոր ատոմները, որոնք կազմում են օրգանական նյութերի մոլեկուլները, կապված են որոշակի հաջորդականությամբ՝ ըստ իրենց վալենտության (այսինքն՝ մոլեկուլն ունի կառուցվածք)։

<Հավելված 1 . Սլայդներ 19, 20>

Այս գաղափարների համաձայն, տարրերի վալենտությունը պայմանականորեն պատկերված է գծիկներով, օրինակ, մեթան CH 4-ում:<Հավելված 1 . Սլայդ 20> >

Մոլեկուլների կառուցվածքի նման սխեմատիկ ներկայացումը կոչվում է կառուցվածքային բանաձևեր և բանաձևեր։ Ելնելով ածխածնի 4-վալենտականության և նրա ատոմների շղթաներ և ցիկլեր ձևավորելու ունակության մասին դրույթներից՝ օրգանական նյութերի կառուցվածքային բանաձևերը կարելի է պատկերել հետևյալ կերպ.<Հավելված 1 . Սլայդ 20>

Այս միացություններում ածխածինը քառավալենտ է։ (Գծանկարը խորհրդանշում է կովալենտային կապ, զույգ էլեկտրոններ):

2. Նյութի հատկությունները կախված են ոչ միայն նրանից, թե ինչ ատոմներ և դրանցից քանիսն են ներառված մոլեկուլներում, այլև մոլեկուլներում ատոմների միացման կարգից (այսինքն հատկությունները կախված են կառուցվածքից) <Հավելված 1 . Սլայդ 19>

Օրգանական նյութերի կառուցվածքի տեսության այս դիրքորոշումը բացատրում էր, մասնավորապես, իզոմերիզմի ֆենոմենը։ Կան միացություններ, որոնք պարունակում են նույն տարրերի նույն թվով ատոմներ, բայց միացված են այլ կարգով։ Նման միացություններն ունեն տարբեր հատկություններ և կոչվում են իզոմերներ։
Նույն բաղադրությամբ, բայց տարբեր կառուցվածքով և հատկություններով նյութերի գոյության երևույթը կոչվում է իզոմերիզմ։<Հավելված 1 . Սլայդ 21>

Օրգանական նյութերի իզոմերների առկայությունը բացատրում է դրանց բազմազանությունը։ Իզոմերիզմի ֆենոմենը կանխատեսել և ապացուցել է (փորձնական) Ա.Մ. Բուտլերովը՝ օգտագործելով բութանի օրինակը

Այսպիսով, օրինակ, C 4 H 10 կազմը համապատասխանում է երկու կառուցվածքային բանաձևի.<Հավելված 1 . Սլայդ 22>

Ածխածնի երկօքսիդի մոլեկուլներում ածխածնի ատոմների տարբեր հարաբերական դիրքերը հայտնվում են միայն բութանի հետ։ Իզոմերների թիվը մեծանում է համապատասխան ածխաջրածնի ածխածնի ատոմների քանակով, օրինակ՝ պենտանն ունի երեք իզոմեր, իսկ դեկանը՝ յոթանասունհինգ։

3. Տվյալ նյութի հատկություններով կարելի է որոշել նրա մոլեկուլի կառուցվածքը, իսկ մոլեկուլի կառուցվածքով կարելի է կանխատեսել հատկությունները։ <Հավելված 1 . Սլայդ 19>

Անօրգանական քիմիայի ընթացքից հայտնի է, որ անօրգանական նյութերի հատկությունները կախված են բյուրեղային ցանցերի կառուցվածքից։ Իոններից ատոմների տարբերակիչ հատկությունները բացատրվում են դրանց կառուցվածքով։ Հետագայում մենք կհամոզվենք, որ նույն մոլեկուլային բանաձևերով, բայց տարբեր կառուցվածքներով օրգանական նյութերը տարբերվեն ոչ միայն ֆիզիկական, այլև քիմիական հատկություններով։

4. Նյութերի մոլեկուլներում ատոմները և ատոմների խմբերը փոխադարձաբար ազդում են միմյանց վրա:

<Հավելված 1 . Սլայդ 19>

Ինչպես արդեն գիտենք, հիդրոքսո խմբեր պարունակող անօրգանական միացությունների հատկությունները կախված են նրանից, թե որ ատոմների հետ են դրանք կապված՝ մետաղի, թե ոչ մետաղի ատոմների։ Օրինակ, և՛ հիմքերը, և՛ թթուները պարունակում են հիդրոքսո խումբ.<Հավելված 1 . Սլայդ 23>

Այնուամենայնիվ, այս նյութերի հատկությունները բոլորովին այլ են: OH խմբի (ջրային լուծույթում) տարբեր քիմիական բնույթի պատճառը պայմանավորված է նրա հետ կապված ատոմների և ատոմների խմբերի ազդեցությամբ։ Կենտրոնական ատոմի ոչ մետաղական հատկությունների ավելացման հետ մեկտեղ թուլանում է տարանջատումն ըստ բազային տիպի և մեծանում է դիսոցումը ըստ թթվի տեսակի։

Օրգանական միացությունները կարող են ունենալ նաև տարբեր հատկություններ, որոնք կախված են նրանից, թե որ ատոմների կամ ատոմների խմբերի հետ են կապված հիդրօքսիլ խմբերը։

Ատոմների փոխադարձ ներարկման հարցը Ա.Մ. Բուտլերովը դա մանրամասն քննարկել է 1879 թվականի ապրիլի 17-ին Ռուսաստանի ֆիզիկաքիմիական ընկերության ժողովում։ Նա ասաց, որ եթե երկու տարբեր տարրեր կապված են ածխածնի հետ, օրինակ՝ Cl և H, ապա «նրանք միմյանցից կախված չեն նույն չափով, ինչ ածխածնից. աղաթթվի ... Բայց արդյո՞ք դրանից հետևում է, որ CH 2 Cl 2 միացության մեջ ջրածնի և քլորի միջև կապ չկա: Սրան պատասխանում եմ վճռական հերքումով»։

Որպես կոնկրետ օրինակ, նա այնուհետև բերում է քլորի շարժունակության աճը CH 2 Cl խմբի COCl-ի փոխակերպման ժամանակ և այս առիթով ասում է. «Ակնհայտ է, որ մասնիկի մեջ առկա քլորի բնույթը փոխվել է թթվածնի ազդեցությունը, թեև վերջինս ուղղակիորեն չի միանում քլորի հետ»։<Հավելված 1 . Սլայդ 23>

Ուղիղ ոչ կապակցված ատոմների փոխադարձ ազդեցության հարցը Վ.Վ.-ի աշխատանքների հիմնական տեսական առանցքն էր։ Մորկովնիկովա.

Մարդկության պատմության մեջ համեմատաբար քիչ գիտնականներ կան, որոնց հայտնագործությունները համաշխարհային նշանակություն ունեն։ Օրգանական քիմիայի բնագավառում նման արժանիքները պատկանում են Ա.Մ. Բուտլերովը։ Ըստ տեսության նշանակության Ա.Մ. Բուտլերովը համեմատվում է Պարբերական օրենքի հետ։

Քիմիական կառուցվածքի տեսություն Ա.Մ. Բուտլերովա.<Հավելված 1 . Սլայդ 24>

- հնարավոր եղավ համակարգել օրգանական նյութերը.
- պատասխանեց բոլոր այն հարցերին, որոնք մինչ այդ ծագել էին օրգանական քիմիայում (տես վերևում);
– հնարավոր եղավ տեսականորեն կանխատեսել անհայտ նյութերի գոյությունը և գտնել դրանց սինթեզի ուղիները:

Գրեթե 140 տարի է անցել այն օրից, երբ օրգանական միացությունների TCS-ն ստեղծեց Ա.Մ. Բուտլերովը, բայց նույնիսկ հիմա բոլոր երկրների քիմիկոսները դա օգտագործում են իրենց աշխատանքում։ Գիտության վերջին ձեռքբերումները լրացնում են այս տեսությունը, պարզաբանում այն ​​և նոր հաստատում նրա հիմնարար գաղափարների ճշտության մասին։

Քիմիական կառուցվածքի տեսությունն այսօր մնում է օրգանական քիմիայի հիմքը։

Օրգանական միացությունների TCS A.M. Բուտլերովան նշանակալի ներդրում է ունեցել աշխարհի ընդհանուր գիտական ​​պատկերի ստեղծման գործում, նպաստել բնության դիալեկտիկական-մատերիալիստական ​​ըմբռնմանը.<Հավելված 1 . Սլայդ 25>

– քանակական փոփոխությունների որակականի անցնելու օրենքը կարելի է տեսնել ալկանների օրինակով.<Հավելված 1 . Սլայդ 25>.

Փոխվում է միայն ածխածնի ատոմների թիվը։

– միասնության և հակադրությունների պայքարի օրենքը կարելի է հետևել իզոմերիզմի երևույթին<Հավելված 1 . Սլայդ 26>

Միասնություն – կազմության մեջ (նույնական), տեղակայումը տարածության մեջ։
Հակառակը կառուցվածքի և հատկությունների մեջ է (ատոմների դասավորության տարբեր հաջորդականություն)։
Այս երկու նյութերը գոյակցում են միասին։

– ժխտման ժխտման օրենքը - իզոմերիզմի մասին.<Հավելված 1 . Սլայդ 27>

Գոյություն ունեցող իզոմերները հերքում են միմյանց իրենց գոյությամբ:

Զարգացնելով տեսությունը՝ Ա.Մ. Բուտլերովը դա բացարձակ ու անփոփոխ չհամարեց։ Նա պնդում էր, որ այն պետք է զարգանա։ Օրգանական միացությունների TCS-ն անփոփոխ չի մնացել: Նրա հետագա զարգացումն ընթացել է հիմնականում երկու փոխկապակցված ուղղություններով.<Հավելված 1 . Սլայդ 28>

Ստերեոքիմիան մոլեկուլների տարածական կառուցվածքի ուսումնասիրությունն է։

Ատոմների էլեկտրոնային կառուցվածքի ուսմունքը (թույլ տվեց մեզ հասկանալ ատոմների քիմիական կապի բնույթը, ատոմների փոխադարձ ազդեցության էությունը և բացատրել նյութի կողմից որոշակի քիմիական հատկությունների դրսևորման պատճառը):

Մարդը վաղուց սովորել է օգտագործել զանազան նյութեր սնունդ, ներկանյութեր, հագուստ և դեղամիջոցներ պատրաստելու համար։ Ժամանակի ընթացքում որոշակի նյութերի հատկությունների մասին բավականաչափ տեղեկատվություն է կուտակվել, ինչը հնարավորություն է տվել բարելավել դրանց արտադրության, վերամշակման և այլնի մեթոդները։ Եվ պարզվեց, որ շատ հանքային (անօրգանական նյութեր) կարելի է ուղղակիորեն ստանալ։

Բայց մարդու կողմից օգտագործվող որոշ նյութեր նրա կողմից չեն սինթեզվել, քանի որ դրանք ստացվել են կենդանի օրգանիզմներից կամ բույսերից։ Այս նյութերը կոչվում էին օրգանական:Օրգանական նյութերը լաբորատորիայում հնարավոր չէր սինթեզել։ 19-րդ դարի սկզբին ակտիվորեն զարգանում էր այնպիսի վարդապետություն, ինչպիսին է վիտալիզմը (վիտա - կյանք), ըստ որի օրգանական նյութերը առաջանում են միայն «կենսական ուժի» շնորհիվ և անհնար է դրանք ստեղծել «արհեստականորեն»։

Բայց քանի որ ժամանակն անցնում էր և գիտությունը զարգանում էր, նոր փաստեր հայտնվեցին օրգանական նյութերի մասին, որոնք հակասում էին գոյություն ունեցող կենսաբանական տեսությանը:

1824 թվականին գերմանացի գիտնական Ֆ.Վոլերըքիմիական գիտության պատմության մեջ առաջին անգամ սինթեզեց օքսալաթթուն – օրգանական նյութեր անօրգանական նյութերից (ցիանոգեն և ջուր).

(CN) 2 + 4H 2 O → COOH - COOH + 2NH 3

1828 թվականին Վոլերը նատրիումի ցիանատը տաքացրեց ամոնիումի ծծմբով և սինթեզեց միզանյութ.Կենդանական օրգանիզմների թափոններ.

NaOCN + (NH 4) 2 SO 4 → NH 4 OCN → NH 2 OCNH 2

Այս հայտնագործությունները մեծ դեր են խաղացել ընդհանրապես գիտության, մասնավորապես քիմիայի զարգացման գործում։ Քիմիագետները սկսեցին աստիճանաբար հեռանալ կենսաբանական ուսուցումից, և նյութերը օրգանականի և անօրգանականի բաժանելու սկզբունքը բացահայտեց դրա անհամապատասխանությունը։

Ներկայումս նյութերդեռ բաժանված է օրգանական և անօրգանական,բայց տարանջատման չափանիշը մի փոքր այլ է:

Նյութերը կոչվում են օրգանականածխածին պարունակող դրանք կոչվում են նաև ածխածնային միացություններ։ Նման միացությունները մոտ 3 մլն են, մնացած միացությունները մոտ 300 հազ.

Ածխածին չպարունակող նյութերը կոչվում են անօրգանականԵվ. Բայց կան բացառություններ ընդհանուր դասակարգումից. կան մի շարք միացություններ, որոնք պարունակում են ածխածին, բայց դրանք պատկանում են անօրգանական նյութերին (ածխածնի երկօքսիդ և երկօքսիդ, ածխածնի դիսուլֆիդ, ածխաթթու և դրա աղերը): Դրանք բոլորն իրենց կազմով և հատկություններով նման են անօրգանական միացություններին։

Օրգանական նյութերի ուսումնասիրության ընթացքում նոր դժվարություններ են առաջացել՝ հիմնվելով անօրգանական նյութերի մասին տեսությունների վրա՝ անհնար է բացահայտել օրգանական միացությունների կառուցվածքի օրենքները և բացատրել ածխածնի վալենտությունը։ Տարբեր միացություններում ածխածինը տարբեր վալենտներ ուներ։

1861 թվականին ռուս գիտնական Ա.Մ. Բուտլերովն առաջինն է սինթեզել շաքարային նյութ։

Ածխաջրածիններն ուսումնասիրելիս. Ա.Մ. Բուտլերովըհասկացավ, որ դրանք ներկայացնում են քիմիական նյութերի բոլորովին հատուկ դաս: Վերլուծելով դրանց կառուցվածքն ու հատկությունները՝ գիտնականը բացահայտեց մի քանի օրինաչափություններ։ Դրանք հիմք են հանդիսացել քիմիական կառուցվածքի տեսություններ.

1. Որևէ օրգանական նյութի մոլեկուլը պատահական չէ. Օրգանական միացություններում ածխածինը միշտ քառավալենտ է:

2. Մոլեկուլում միջատոմային կապերի հաջորդականությունը կոչվում է նրա քիմիական կառուցվածքը և արտացոլվում է մեկ կառուցվածքային բանաձևով (կառուցվածքային բանաձևով):

3. Քիմիական կառուցվածքը կարելի է որոշել քիմիական մեթոդների կիրառմամբ։ (Ներկայումս կիրառվում են նաև ժամանակակից ֆիզիկական մեթոդներ):

4. Նյութերի հատկությունները կախված են ոչ միայն նյութի մոլեկուլների բաղադրությունից, այլև դրանց քիմիական կառուցվածքից (տարրերի ատոմների համակցության հաջորդականությունը)։

5. Տվյալ նյութի հատկություններով կարելի է որոշել նրա մոլեկուլի կառուցվածքը, իսկ մոլեկուլի կառուցվածքով. – կանխատեսել հատկությունները.

6. Ատոմները և ատոմների խմբերը մոլեկուլում փոխադարձ ազդեցություն են գործում միմյանց վրա:

Այս տեսությունը դարձավ օրգանական քիմիայի գիտական ​​հիմքը և արագացրեց նրա զարգացումը։ Տեսության դրույթների հիման վրա Ա.Մ. Բուտլերովը նկարագրել ու բացատրել է երեւույթը իզոմերիզմ, գուշակեց տարբեր իզոմերների գոյությունը և առաջին անգամ ստացավ դրանցից մի քանիսը։

Դիտարկենք էթանի քիմիական կառուցվածքը – C2H6.Նշանակելով տարրերի վալենտությունը գծիկներով՝ մենք էթանի մոլեկուլը կպատկերենք ատոմների միացման կարգով, այսինքն՝ կգրենք կառուցվածքային բանաձևը։ Համաձայն տեսության Ա.Մ. Բուտլերով, այն կունենա հետևյալ ձևը.

Ջրածնի և ածխածնի ատոմները կապված են մեկ մասնիկի մեջ, ջրածնի վալենտությունը հավասար է մեկին, իսկ ածխածինը – չորս. Ածխածնի երկու ատոմ միացված ածխածնային կապով – ածխածին (C – ՀԵՏ): Ածխածնի C ձևավորման ունակությունը – C-կապը հասկանալի է ածխածնի քիմիական հատկությունների հիման վրա: Ածխածնի ատոմը ունի չորս էլեկտրոն իր արտաքին էլեկտրոնային շերտի վրա, էլեկտրոններից հրաժարվելու ունակությունը նույնն է, ինչ անհայտ կորածները ձեռք բերելու ունակությունը: Հետևաբար, ածխածինը ամենից հաճախ ձևավորում է միացություններ կովալենտային կապով, այսինքն՝ այլ ատոմների հետ էլեկտրոնային զույգերի ձևավորման պատճառով, ներառյալ ածխածնի ատոմները միմյանց հետ։

Սա օրգանական միացությունների բազմազանության պատճառներից մեկն է։

Նույն բաղադրությունը, բայց տարբեր կառուցվածք ունեցող միացությունները կոչվում են իզոմերներ:Իզոմերիզմի ֆենոմենը – օրգանական միացությունների բազմազանության պատճառներից մեկը

Դեռ ունե՞ք հարցեր: Ցանկանու՞մ եք ավելին իմանալ օրգանական միացությունների կառուցվածքի տեսության մասին:
Ուսուցիչից օգնություն ստանալու համար -.
Առաջին դասն անվճար է։

blog.site-ը, նյութն ամբողջությամբ կամ մասնակի պատճենելիս պարտադիր է սկզբնաղբյուրի հղումը:

Առաջինը հայտնվել է 19-րդ դարի սկզբին։ արմատական ​​տեսություն(J. Gay-Lussac, F. Wehler, J. Liebig): Ռադիկալները ատոմների խմբեր են, որոնք միացությունից մյուսը քիմիական ռեակցիաների ընթացքում անցնում են առանց փոփոխության։ Ռադիկալների այս հասկացությունը պահպանվել է, սակայն ռադիկալների տեսության այլ դրույթների մեծ մասը սխալ է ստացվել։

Համաձայն տիպային տեսություններ(C. Gerard) բոլոր օրգանական նյութերը կարելի է բաժանել որոշակի անօրգանական նյութերի համապատասխան տեսակների։ Օրինակ, R-OH սպիրտները և R-O-R եթերները համարվում էին H-OH ջրի տիպի ներկայացուցիչներ, որոնցում ջրածնի ատոմները փոխարինվում են ռադիկալներով։ Տեսակների տեսությունը ստեղծեց օրգանական նյութերի դասակարգում, որի որոշ սկզբունքներ օգտագործվում են այսօր։

Օրգանական միացությունների կառուցվածքի ժամանակակից տեսությունը ստեղծվել է ռուս ականավոր գիտնական Ա.Մ. Բուտլերովը։

Օրգանական միացությունների կառուցվածքի տեսության հիմնական սկզբունքները Ա.Մ. Բուտլերովը

1. Ատոմները մոլեկուլում դասավորված են որոշակի հաջորդականությամբ՝ ըստ իրենց վալենտության։ Օրգանական միացություններում ածխածնի ատոմի վալենտությունը չորս է։

2. Նյութերի հատկությունները կախված են ոչ միայն նրանից, թե որ ատոմները և ինչ քանակությամբ են ընդգրկված մոլեկուլում, այլև այն հաջորդականությամբ, որով դրանք կապված են միմյանց հետ։

3. Մոլեկուլը կազմող ատոմները կամ ատոմների խմբերը փոխադարձաբար ազդում են միմյանց վրա, ինչը որոշում է մոլեկուլների քիմիական ակտիվությունն ու ռեակտիվությունը։

4. Նյութերի հատկությունների ուսումնասիրությունը թույլ է տալիս որոշել դրանց քիմիական կառուցվածքը:

Մոլեկուլներում հարևան ատոմների փոխադարձ ազդեցությունը օրգանական միացությունների կարևորագույն հատկությունն է։ Այս ազդեցությունը փոխանցվում է կա՛մ պարզ կապերի շղթայի, կա՛մ խոնարհված (փոխարինվող) պարզ և կրկնակի կապերի շղթայի միջոցով։

Օրգանական միացությունների դասակարգումհիմնված է մոլեկուլների կառուցվածքի երկու ասպեկտների՝ ածխածնային կմախքի կառուցվածքի և ֆունկցիոնալ խմբերի առկայության վերլուծության վրա։

Օրգանական միացություններ

Ածխաջրածիններ Հետերոցիկլիկ միացություններ

Սահմանափակում - Աննախադեպ - Բուրմունք -

արդյունավետ գործնական

Ալիֆատիկ կարբոցիկլային

Ultimate Unsaturated Alicyclic Arromatic

(ալկաններ) (ցիկլոալկաններ) (արենաներ)

ՀԵՏ ՊՀ 2 Պ+2 C ՊՀ 2 ՊՀԵՏ ՊՀ 2 Պ-6

Աշխատանքի ավարտ -

Այս թեման պատկանում է բաժնին.

Ներածություն. Կառուցվածքի ժամանակակից տեսության հիմունքները

Օրգանական միացություններ.. ներածություն.. կենսաօրգանական քիմիան ուսումնասիրում է կենսագործունեության մեջ ներգրավված նյութերի կառուցվածքն ու հատկությունները.

Եթե ​​Ձեզ անհրաժեշտ է լրացուցիչ նյութ այս թեմայի վերաբերյալ, կամ չեք գտել այն, ինչ փնտրում էիք, խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել որոնումը մեր աշխատանքների տվյալների բազայում.

Ի՞նչ ենք անելու ստացված նյութի հետ.

Եթե ​​այս նյութը օգտակար էր ձեզ համար, կարող եք այն պահել ձեր էջում սոցիալական ցանցերում.

Թվիթեր

Այս բաժնի բոլոր թեմաները.

Ալկեններ Ալկադիեններ Ալկիններ
SpN2p SpN2p-2 SpN2p-2 Նկ. 1. Օրգանական միացությունների դասակարգումն ըստ կառուցվածքի

Ածխածնի ատոմի էլեկտրոնային կառուցվածքը. Հիբրիդացում.
C ատոմի վալենտային էլեկտրոնային շերտի համար, որը գտնվում է Դ. Ի. Մենդելեևի Պարբերական աղյուսակի երկրորդ շրջանի չորրորդ խմբի հիմնական ենթախմբում, հիմնական քվանտային թիվը n = 2, երկրորդական (ուղեծրային

Կոնյուգացիոն համակարգեր
Գոյություն ունեն երկու տեսակի զուգակցված համակարգեր (և ագույցներ): 1. p, p-conjugation - էլեկտրոնները տեղաբաշխված են

ԹԵՄԱ 3. Օրգանական միացությունների քիմիական կառուցվածքը և իզոմերիզմը
Օրգանական միացությունների իզոմերիզմ. Եթե ​​երկու կամ ավելի առանձին նյութեր ունեն նույն քանակական կազմը (մոլեկուլային բանաձև), բայց տարբերվում են միմյանցից

Օրգանական մոլեկուլների կոնֆորմացիաները
C–C s կապի շուրջ պտույտը համեմատաբար հեշտ է, և ածխաջրածնային շղթան կարող է տարբեր ձևեր ունենալ: Կոնֆորմացիոն ձևերը հեշտությամբ փոխակերպվում են միմյանց և, հետևաբար, տարբեր միացություններ չեն

Ցիկլային միացությունների կոնֆորմացիաները.
Ցիկլոպենտան. Հարթ ձևով հինգ անդամ ունեցող օղակն ունի 108° կապի անկյուն, որը մոտ է sp3 հիբրիդային ատոմի նորմալ արժեքին: Հետեւաբար, հարթ ցիկլոպենտանում, ի տարբերություն ցիկլի

Կազմաձևման իզոմերներ
Սրանք ստերեոիզոմերներ են, որոնք ունեն տարբեր դասավորություններ այլ ատոմների, ռադիկալների կամ միմյանց նկատմամբ տարածության մեջ գտնվող ֆունկցիոնալ խմբերի որոշակի ատոմների շուրջ: Կան դիաստերի հասկացություններ

Օրգանական միացությունների ռեակցիաների ընդհանուր բնութագրերը.
Օրգանական միացությունների թթվայնությունը և հիմնարարությունը: Օրգանական միացությունների թթվայնությունն ու հիմնականությունը գնահատելու համար երկու տեսություն մեծ նշանակություն ունեն՝ Բրոնստեդի տեսությունը և թեո.

Բրոնզեդ հիմքերը չեզոք մոլեկուլներ կամ իոններ են, որոնք կարող են ընդունել պրոտոն (պրոտոն ընդունիչներ):
Թթվայնությունը և հիմնականությունը միացությունների բացարձակ, այլ հարաբերական հատկություններ չեն. թթվային հատկությունները հայտնաբերվում են միայն հիմքի առկայության դեպքում. հիմնական հատկությունները - միայն կի առկայության դեպքում

Օրգանական միացությունների ռեակցիաների ընդհանուր բնութագրերը
Օրգանական ռեակցիաների մեծ մասը ներառում է մի քանի հաջորդական (տարրական) քայլեր: Այս փուլերի բազմության մանրամասն նկարագրությունը կոչվում է մեխանիզմ: Ռեակցիայի մեխանիզմ -

Ռեակցիաների ընտրողականություն
Շատ դեպքերում օրգանական միացությունը պարունակում է մի քանի անհավասար ռեակցիայի կենտրոններ։ Կախված ռեակցիայի արտադրանքի կառուցվածքից, նրանք խոսում են ռեգիոընտրողականության, քիմիընտրողականության և.

Արմատական ​​ռեակցիաներ.
Քլորը հագեցած ածխաջրածինների հետ փոխազդում է միայն լույսի, ջերմության ազդեցությամբ կամ կատալիզատորների առկայության դեպքում, և ջրածնի բոլոր ատոմները հաջորդաբար փոխարինվում են քլորով. CH4

Էլեկտրաֆիլային ավելացման ռեակցիաներ
Չհագեցած ածխաջրածինները՝ ալկենները, ցիկլոալկենները, ալկադիենները և ալկինները, ցուցադրում են հավելման ռեակցիաներ անցնելու հատկություն, քանի որ դրանք պարունակում են կրկնակի կամ եռակի կապեր։ Ավելի կարևոր in vivo-ն երկակի է

Եվ վերացում հագեցած ածխածնի ատոմից
Նուկլեոֆիլային փոխարինման ռեակցիաներ sp3-հիբրիդացված ածխածնի ատոմում. հետերոլիտիկ ռեակցիաներ, որոնք առաջանում են s կապի ածխածին-հետերոատոմ (հալոգենոպրո) բևեռացումից

Նուկլեոֆիլային փոխարինման ռեակցիաներ, որոնք ներառում են sp2-հիբրիդացված ածխածնի ատոմ:
Դիտարկենք այս տեսակի ռեակցիաների մեխանիզմը՝ օգտագործելով կարբոքսիլաթթուների սպիրտների հետ փոխազդեցության օրինակը (էսթերիֆիկացման ռեակցիա): Թթվի կարբոքսիլային խմբում տեղի է ունենում p,p-կոնյուգացիա, քանի որ զույգն է

Նուկլեոֆիլային փոխարինման ռեակցիաները կարբոքսիլաթթուների շարքում.
Միայն զուտ ֆորմալ տեսանկյունից կարբոքսիլ խումբը կարելի է դիտարկել որպես կարբոնիլ և հիդրօքսիլ ֆունկցիաների համակցություն։ Իրականում նրանց փոխադարձ ազդեցությունը միմյանց վրա այնպիսին է, որ ամբողջությամբ և

Օրգանական միացություններ.
Օրգանական քիմիայում մեծ տեղ են զբաղեցնում օքսիդավերականգնման ռեակցիաները (ORR): OVR-ն չափազանց կարևոր է կյանքի գործընթացների համար: Նրանց օգնությամբ օրգանիզմը կբավարարի

Մասնակցություն կյանքի գործընթացներին
Նյութափոխանակության գործընթացներում ներգրավված օրգանական նյութերի ճնշող մեծամասնությունը երկու կամ ավելի ֆունկցիոնալ խմբերով միացություններ են: Նման միացությունները սովորաբար դասակարգվում են

Դիատոմային ֆենոլներ
Դիատոմային ֆենոլները՝ պիրոկատեխոլը, ռեզորցինոլը, հիդրոքինոնը, շատ բնական միացությունների մի մասն են: Դրանք բոլորը տալիս են բնորոշ գունավորում երկաթի քլորիդով։ Պիրոկատեխոլ (օ-դիհիդրօքսիբենզոլ, կատեխո

Dicarboxylic և unsaturated carboxylic թթուներ:
Կարբոքսիլային թթուները, որոնք պարունակում են մեկ կարբոքսիլ խումբ, կոչվում են միահիմն, երկուսը կոչվում են երկհիմնական և այլն: Երկկարբոքսիլաթթուները սպիտակ բյուրեղային նյութեր են, որոնք ունեն

Ամինային սպիրտներ
2-Ամինոէթանոլը (էթանոլամին, կոլամին) բարդ լիպիդների կառուցվածքային բաղադրիչ է, որը ձևավորվում է էթիլենօքսիդի և էթիլենիմինի լարված եռանդամ օղակները համապատասխանաբար ամոնիակով կամ ջրով բացելով։

Հիդրոքսի և ամինաթթուներ:
Հիդրօքսի թթուները մոլեկուլում պարունակում են և՛ հիդրօքսիլ, և՛ կարբոքսիլ խմբեր, ամինաթթուները պարունակում են կարբոքսիլ և ամինային խմբեր: Կախված հիդրոքսի կամ ամինո խմբի գտնվելու վայրից

Օքսոաթթուներ
Օքսոաթթուները միացություններ են, որոնք պարունակում են ինչպես կարբոքսիլային, այնպես էլ ալդեհիդային (կամ կետոնային) խմբեր։ Դրան համապատասխան առանձնանում են ալդեհիդային թթուները և կետո թթուները։ Ամենապարզ ալդեհիդային թթուն

Հետերոֆունկցիոնալ բենզոլի ածանցյալները որպես դեղամիջոցներ:
Վերջին տասնամյակները բնութագրվում են բազմաթիվ նոր դեղամիջոցների և պատրաստուկների ի հայտ գալով: Միևնույն ժամանակ, նախկինում հայտնի բուժիչ դեղամիջոցների որոշ խմբեր շարունակում են մեծ նշանակություն ունենալ։

ԹԵՄԱ 10. Կենսաբանորեն կարևոր հետերոցիկլիկ միացություններ
Հետերոցիկլիկ միացությունները (հետերոցիկլներ) միացություններ են, որոնք ցիկլի մեջ ներառում են մեկ կամ ավելի ատոմներ, բացի ածխածնից (հետերոատոմներից): Հետերոցիկլիկ համակարգերի հիմքում ընկած են

ԹԵՄԱ 11. Ամինաթթուներ, պեպտիդներ, սպիտակուցներ
Ամինաթթուների և պեպտիդների կառուցվածքը և հատկությունները: Ամինաթթուները միացություններ են, որոնց մոլեկուլները միաժամանակ պարունակում են ամինո և կարբոքսիլ խմբեր: Բնական ա-ամին

Պոլիպեպտիդների և սպիտակուցների տարածական կառուցվածքը
Բարձր մոլեկուլային քաշի պոլիպեպտիդներն ու սպիտակուցները, առաջնային կառուցվածքի հետ մեկտեղ, բնութագրվում են կազմակերպվածության ավելի բարձր մակարդակներով, որոնք սովորաբար կոչվում են երկրորդական, երրորդային և չորրորդական կառուցվածքներ։

ԹԵՄԱ 12. Ածխաջրեր՝ մոնո, դի- և պոլիսաքարիդներ
Ածխաջրերը բաժանվում են պարզ (մոնոսաքարիդների) և բարդ (պոլիսաքարիդների): Մոնոսաքարիդներ (մոնոզներ): Սրանք հետերոպոլիֆունկցիոնալ միացություններ են, որոնք պարունակում են կարբոնիլ և մի քանի գ

ԹԵՄԱ 13. Նուկլեոտիդներ և նուկլեինաթթուներ
Նուկլեինաթթուները (պոլինուկլեոտիդները) կենսապոլիմերներ են, որոնց մոնոմերային միավորները նուկլեոտիդներ են։ Նուկլեոտիդը երեք բաղադրիչ կառույց է, որը բաղկացած է

Նուկլեոզիդներ.
Հետերոցիկլիկ հիմքերը ձևավորում են N-գլիկոզիդներ D-ռիբոզով կամ 2-դեօքսի-D-ռիբոզով: Նուկլեինաթթուների քիմիայում նման N-գլիկոզիդները կոչվում են նուկլեոզիդներ։ D-ռիբոզը և 2-դեօքսի-D-ռիբոզը p

Նուկլեոտիդներ.
Նուկլեոտիդները կոչվում են նուկլեոզիդների ֆոսֆատներ: Ֆոսֆորական թթուն սովորաբար էսթերֆիկացնում է ալկոհոլի հիդրոքսիլը C-5" կամ C-3" ռիբոզայի կամ դեզօքսիռիբոզի մնացորդի մեջ (ազոտային բազային օղակի ատոմները համարակալված են

Ստերոիդներ
Ստերոիդները լայնորեն տարածված են բնության մեջ և կատարում են տարբեր գործառույթներ մարմնում։ Մինչ օրս հայտնի է մոտ 20000 ստերոիդ; դրանցից 100-ից ավելին օգտագործվում է բժշկության մեջ։ Ստերոիդներն ունեն

Ստերոիդ հորմոններ
Հորմոնները կենսաբանորեն ակտիվ նյութեր են, որոնք առաջանում են էնդոկրին գեղձերի գործունեության արդյունքում և մասնակցում են օրգանիզմում նյութափոխանակության և ֆիզիոլոգիական ֆունկցիաների կարգավորմանը։

Ստերոլներ
Որպես կանոն, բջիջները շատ հարուստ են ստերոլներով։ Կախված մեկուսացման աղբյուրից՝ առանձնանում են զոոստերոլները (կենդանիներից), ֆիտոստերոլները (բույսերից), միկոսթերոլները (սնկերից) և միկրոօրգանիզմների ստերոլները։ IN

Լեղաթթուներ
Լյարդում ստերոլները, մասնավորապես, խոլեստերինը վերածվում են լեղաթթուների։ Ալիֆատիկ կողային շղթան C17-ում լեղաթթուներում, խոլանի ածխաջրածնի ածանցյալները, բաղկացած է 5 ածխածնի ատոմից

Տերպեններ և տերպենոիդներ
Այս անվանումը միավորում է մի շարք ածխաջրածիններ և դրանց թթվածին պարունակող ածանցյալներ՝ սպիրտներ, ալդեհիդներ և կետոններ, որոնց ածխածնային կմախքը կառուցված է երկու, երեք կամ ավելի իզոպրենային միավորներից։ Սամի

Վիտամիններ
Վիտամինները սովորաբար կոչվում են օրգանական նյութեր, որոնց առկայությունը մարդկանց և կենդանիների սննդի մեջ փոքր քանակությամբ անհրաժեշտ է նրանց բնականոն գործունեության համար։ Սա դասական օպ.

Ճարպեր լուծելի վիտամիններ
Վիտամին A-ն սեզվիտերպեն է և պարունակվում է կարագի, կաթի, ձվի դեղնուցի և ձկան յուղի մեջ; խոզի ճարպը և մարգարինը այն չեն պարունակում: Սա աճի վիտամին է; դրա բացակայությունը սննդի մեջ առաջացնում է

Ջրի լուծվող վիտամիններ
Անցյալ դարի վերջում ճապոնական նավերի հազարավոր նավաստիներ տուժեցին, և նրանցից շատերը մահացան առեղծվածային բերիբերի հիվանդությունից: Բերիբերիի առեղծվածներից մեկն այն էր, որ նավաստիները վրա