कार्बनिक यौगिकों की संरचना के सिद्धांत के संस्थापक। पाठ-व्याख्यान "ए.एम. की रासायनिक संरचना का सिद्धांत

जैसे में अकार्बनिक रसायन शास्त्रमौलिक सैद्धांतिक आधार आवधिक कानून और आवधिक प्रणाली है रासायनिक तत्वडी। आई। मेंडेलीव, इसलिए कार्बनिक रसायन विज्ञान में प्रमुख वैज्ञानिक आधार बटलरोव-केकुले-कूपर के कार्बनिक यौगिकों की संरचना का सिद्धांत है।

किसी भी अन्य वैज्ञानिक सिद्धांत की तरह, कार्बनिक यौगिकों की संरचना का सिद्धांत कार्बनिक रसायन विज्ञान द्वारा संचित सबसे समृद्ध तथ्यात्मक सामग्री के सामान्यीकरण का परिणाम था, जिसने एक विज्ञान के रूप में आकार लिया प्रारंभिक XIXवी अधिक से अधिक नए कार्बन यौगिकों की खोज की गई, जिनकी संख्या हिमस्खलन की तरह बढ़ गई (तालिका 1)।

तालिका नंबर एक
विभिन्न वर्षों में ज्ञात कार्बनिक यौगिकों की संख्या

इस प्रकार के कार्बनिक यौगिकों की व्याख्या करने के लिए, XIX सदी की शुरुआत के वैज्ञानिक। कुड नोट। समावयवता की परिघटना से और भी अधिक प्रश्न उठे थे।

उदाहरण के लिए, एथिल अल्कोहल और डाइमिथाइल ईथर आइसोमर्स हैं: इन पदार्थों में एक ही रचना C 2 H 6 O है, लेकिन एक अलग संरचना है, जो अणुओं में परमाणुओं के कनेक्शन का एक अलग क्रम है, और इसलिए अलग-अलग गुण हैं।

एफ. वोहलर, जिन्हें आप पहले से जानते हैं, ने जे. जे. बर्जेलियस को लिखे अपने एक पत्र में जैविक रसायन का वर्णन इस प्रकार किया है: “जैविक रसायन अब किसी को भी पागल कर सकता है। यह मुझे एक घना जंगल लगता है, अद्भुत चीजों से भरा हुआ, एक असीम घना जहाँ से आप बाहर नहीं निकल सकते, जहाँ आप घुसने की हिम्मत नहीं करते ... "

रसायन विज्ञान का विकास अंग्रेजी वैज्ञानिक ई। फ्रैंकलैंड के काम से बहुत प्रभावित था, जिन्होंने परमाणुवाद के विचारों पर भरोसा करते हुए, वैधता (1853) की अवधारणा पेश की।

हाइड्रोजन अणु H2 में एक सहसंयोजक रसायन बनता है एच-एच कनेक्शन, यानी, हाइड्रोजन मोनोवालेंट है। एक रासायनिक तत्व की वैलेंस को हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या द्वारा व्यक्त किया जा सकता है जो कि रासायनिक तत्व का एक परमाणु स्वयं को जोड़ता है या प्रतिस्थापित करता है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन सल्फाइड में सल्फर और पानी में ऑक्सीजन द्विसंयोजी हैं: H2S, या H-S-H, H2O, या H-O-H, और अमोनिया में नाइट्रोजन त्रिसंयोजी है:

कार्बनिक रसायन विज्ञान में, "संयोजीता" की अवधारणा "ऑक्सीकरण राज्य" की अवधारणा के अनुरूप है, जिसका उपयोग आप प्राथमिक विद्यालय में अकार्बनिक रसायन विज्ञान के दौरान काम करने के लिए किया जाता है। हालाँकि, वे समान नहीं हैं। उदाहरण के लिए, एक नाइट्रोजन अणु N2 में, नाइट्रोजन का ऑक्सीकरण अवस्था शून्य है, और वैधता तीन है:

हाइड्रोजन पेरोक्साइड एच 2 ओ 2 में, ऑक्सीजन का ऑक्सीकरण राज्य -1 है, और वैधता दो है:

अमोनियम आयन NH + 4 में, नाइट्रोजन का ऑक्सीकरण अवस्था -3 है, और संयोजकता चार है:

आमतौर पर, आयनिक यौगिकों (सोडियम क्लोराइड NaCl और एक आयनिक बंधन वाले कई अन्य अकार्बनिक पदार्थ) के संबंध में, परमाणुओं की "वैलेंसी" शब्द का उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन उनकी ऑक्सीकरण अवस्था पर विचार किया जाता है। इसलिए, अकार्बनिक रसायन विज्ञान में, जहां अधिकांश पदार्थों में एक गैर-आणविक संरचना होती है, "ऑक्सीकरण राज्य" की अवधारणा का उपयोग करना बेहतर होता है, और कार्बनिक रसायन विज्ञान में, जहां अधिकांश यौगिकों में आणविक संरचना होती है, एक नियम के रूप में, अवधारणा का उपयोग करते हैं। "वैलेंस"।

लिखित रासायनिक संरचना- तीन यूरोपीय देशों के उत्कृष्ट जैविक वैज्ञानिकों के विचारों के सामान्यीकरण का परिणाम: जर्मन एफ। केकुले, अंग्रेज ए। कूपर और रूसी ए। बटलरोव।

1857 में, एफ. केकुले ने कार्बन को एक टेट्रावेलेंट तत्व के रूप में वर्गीकृत किया, और 1858 में, ए. कूपर के साथ मिलकर, उन्होंने नोट किया कि कार्बन परमाणु एक दूसरे के साथ विभिन्न श्रृंखलाओं में संयोजित हो सकते हैं: रैखिक, शाखित और बंद (चक्रीय)।

एफ। केकुले और ए। कूपर के कार्यों ने विकास के आधार के रूप में कार्य किया वैज्ञानिक सिद्धांतसमरूपता की घटना की व्याख्या करते हुए, कार्बनिक यौगिकों के अणुओं की संरचना, संरचना और गुणों के बीच संबंध। ऐसा सिद्धांत रूसी वैज्ञानिक ए एम बटलरोव द्वारा बनाया गया था। यह उनका जिज्ञासु दिमाग था कि कार्बनिक रसायन विज्ञान के "घने जंगल" में "घुसने" का साहस किया और पथ और गलियों की एक प्रणाली के साथ सूरज की रोशनी से भरे नियमित पार्क में इस "असीम झाड़ी" के परिवर्तन को शुरू किया। इस सिद्धांत के मुख्य विचार पहली बार एएम बटलरोव द्वारा 1861 में स्पीयर में जर्मन प्रकृतिवादियों और डॉक्टरों के सम्मेलन में व्यक्त किए गए थे।

निम्नानुसार कार्बनिक यौगिकों की संरचना के बटलरोव-केकुले-कूपर सिद्धांत के मुख्य प्रावधानों और परिणामों को संक्षेप में तैयार करें।

1. पदार्थों के अणुओं में परमाणु उनकी संयोजकता के अनुसार एक निश्चित क्रम में जुड़े होते हैं। कार्बनिक यौगिकों में कार्बन हमेशा टेट्रावैलेंट होता है, और इसके परमाणु एक दूसरे के साथ संयोजन करने में सक्षम होते हैं, जिससे विभिन्न श्रृंखलाएँ (रैखिक, शाखित और चक्रीय) बनती हैं।

कार्बनिक यौगिकों को संरचना, संरचना और गुणों में समान पदार्थों की श्रृंखला में व्यवस्थित किया जा सकता है - सजातीय श्रृंखला।

बटलरोव अलेक्जेंडर मिखाइलोविच (1828-1886), रूसी रसायनज्ञ, कज़ान विश्वविद्यालय में प्रोफेसर (1857-1868), 1869 से 1885 तक - सेंट पीटर्सबर्ग विश्वविद्यालय में प्रोफेसर। सेंट पीटर्सबर्ग एकेडमी ऑफ साइंसेज के शिक्षाविद (1874 से)। कार्बनिक यौगिकों की रासायनिक संरचना के सिद्धांत के निर्माता (1861)। कई कार्बनिक यौगिकों के समावयवता की भविष्यवाणी की और उसका अध्ययन किया। अनेक पदार्थों का संश्लेषण किया।

उदाहरण के लिए, मीथेन सीएच 4 संतृप्त हाइड्रोकार्बन (अल्केन्स) की सजातीय श्रृंखला का पूर्वज है। इसका निकटतम समरूपता ईथेन C 2 H 6, या CH 3 -CH 3 है। मीथेन की सजातीय श्रृंखला के अगले दो सदस्य प्रोपेन C 3 H 8, या CH 3 -CH 2 -CH 3, और ब्यूटेन C 4 H 10, या CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3, आदि हैं।

यह देखना आसान है कि सजातीय श्रृंखला के लिए कोई श्रृंखला के लिए एक सामान्य सूत्र प्राप्त कर सकता है। तो, यह अल्केन्स के लिए सामान्य सूत्रसी एन एच 2n + 2।

2. पदार्थों के गुण न केवल उनकी गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना पर निर्भर करते हैं, बल्कि उनके अणुओं की संरचना पर भी निर्भर करते हैं।

कार्बनिक यौगिकों की संरचना के सिद्धांत की यह स्थिति समावयवता की परिघटना की व्याख्या करती है। जाहिर है, ब्यूटेन सी 4 एच 10 के लिए, रैखिक संरचना अणु सीएच 3-सीएच 2-सीएच 2-सीएच 3 के अलावा, एक शाखित संरचना भी संभव है:

यह अपने स्वयं के व्यक्तिगत गुणों वाला एक बिल्कुल नया पदार्थ है, जो रैखिक ब्यूटेन से अलग है।

ब्यूटेन, जिस अणु में परमाणु एक रेखीय श्रृंखला के रूप में व्यवस्थित होते हैं, उसे सामान्य ब्यूटेन (एन-ब्यूटेन) कहा जाता है, और ब्यूटेन, कार्बन परमाणुओं की श्रृंखला को आइसोब्यूटेन कहा जाता है।

समावयवता के दो मुख्य प्रकार हैं - संरचनात्मक और स्थानिक।

स्वीकृत वर्गीकरण के अनुसार, तीन प्रकार के संरचनात्मक संवयविता प्रतिष्ठित हैं।

कार्बन कंकाल का संवयविता। कार्बन-कार्बन बॉन्ड के क्रम में यौगिक भिन्न होते हैं, उदाहरण के लिए, एन-ब्यूटेन और आइसोब्यूटेन माना जाता है। यह इस प्रकार का समावयवता है जो अल्केन्स की विशेषता है।

एक बहु बंधन (सी = सी, सी = सी) या एक कार्यात्मक समूह (यानी, परमाणुओं का एक समूह जो यह निर्धारित करता है कि एक यौगिक कार्बनिक यौगिकों के एक विशेष वर्ग से संबंधित है) की स्थिति का समरूपता, उदाहरण के लिए:

इंटरक्लास आइसोमेरिज्म. इस प्रकार के समावयवता के समावयवी कार्बनिक यौगिकों के विभिन्न वर्गों से संबंधित हैं, उदाहरण के लिए, एथिल अल्कोहल (संतृप्त मोनोहाइड्रिक अल्कोहल का वर्ग) और डाइमिथाइल ईथर (ईथर का वर्ग) जिसकी चर्चा ऊपर की गई है।

दो प्रकार के स्थानिक संवयविता हैं: ज्यामितीय और ऑप्टिकल।

ज्यामितीय समरूपता विशेषता है, सबसे पहले, दोहरे कार्बन-कार्बन बंधन वाले यौगिकों के लिए, क्योंकि अणु में इस तरह के बंधन के स्थान पर एक प्लेनर संरचना होती है (चित्र 6)।

चावल। 6.
एथिलीन अणु का मॉडल

उदाहरण के लिए, ब्यूटेन-2 के लिए, यदि दोहरे बंधन में कार्बन परमाणुओं के परमाणुओं के समान समूह C = C बंध तल के एक ही तरफ हैं, तो अणु एक सीसिसोमर है यदि विभिन्न पक्ष- ट्रांसिसोमर।

ऑप्टिकल समावयवता होती है, उदाहरण के लिए, ऐसे पदार्थ जिनके अणुओं में एक असममित, या चिरल, कार्बन परमाणु चार से जुड़ा होता है विभिन्न deputies। ऑप्टिकल आइसोमर्स दो हथेलियों की तरह एक दूसरे की दर्पण छवियां हैं, और संगत नहीं हैं। (अब, स्पष्ट रूप से, इस प्रकार के समरूपता का दूसरा नाम आपके लिए स्पष्ट हो गया है: ग्रीक काइरोस - हाथ - एक असममित आकृति का एक नमूना।) उदाहरण के लिए, दो ऑप्टिकल आइसोमर्स के रूप में, 2-हाइड्रॉक्सीप्रोपेनोइक (लैक्टिक) है। ) अम्ल जिसमें एक असममित कार्बन परमाणु होता है।

चिरल अणुओं में आइसोमेरिक जोड़े होते हैं, जिसमें आइसोमर अणु एक दूसरे से अपने स्थानिक संगठन में उसी तरह से संबंधित होते हैं जैसे एक वस्तु और उसकी दर्पण छवि एक दूसरे से संबंधित होती है। ऑप्टिकल गतिविधि के अपवाद के साथ ऐसे आइसोमर्स की एक जोड़ी में हमेशा एक ही रासायनिक और भौतिक गुण होते हैं: यदि एक आइसोमर ध्रुवीकृत प्रकाश के तल को दक्षिणावर्त घुमाता है, तो दूसरा आवश्यक रूप से वामावर्त। पहले आइसोमर को डेक्सट्रोटोटेटरी कहा जाता है, और दूसरे को लेवोरोटेटरी कहा जाता है।

अर्थ ऑप्टिकल समरूपताहमारे ग्रह पर जीवन के संगठन में बहुत बड़ा है, क्योंकि ऑप्टिकल आइसोमर्स उनकी जैविक गतिविधि और अन्य प्राकृतिक यौगिकों के साथ संगतता में काफी भिन्न हो सकते हैं।

3. पदार्थों के अणुओं में परमाणु एक दूसरे को प्रभावित करते हैं। पाठ्यक्रम के आगे के अध्ययन में आप कार्बनिक यौगिकों के अणुओं में परमाणुओं के परस्पर प्रभाव पर विचार करेंगे।

कार्बनिक यौगिकों की संरचना का आधुनिक सिद्धांत न केवल रासायनिक पर आधारित है, बल्कि इलेक्ट्रॉनिक और पर भी है स्थानिक संरचनापदार्थ, जिसे रसायन विज्ञान के अध्ययन के प्रोफ़ाइल स्तर पर विस्तार से माना जाता है।

कार्बनिक रसायन शास्त्र में कई प्रकार के रासायनिक सूत्रों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

आणविक सूत्र यौगिक की गुणात्मक संरचना को दर्शाता है, अर्थात यह पदार्थ के अणु बनाने वाले प्रत्येक रासायनिक तत्वों के परमाणुओं की संख्या को दर्शाता है। उदाहरण के लिए, प्रोपेन का आणविक सूत्र C3H8 है।

संरचनात्मक सूत्र संयोजकता के अनुसार अणु में परमाणुओं के संयोजन के क्रम को दर्शाता है। प्रोपेन का संरचनात्मक सूत्र है:

अक्सर कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधनों को विस्तार से चित्रित करने की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए, ज्यादातर मामलों में संक्षिप्त संरचनात्मक सूत्रों का उपयोग किया जाता है। प्रोपेन के लिए, ऐसा सूत्र इस प्रकार लिखा जाता है: CH 3 -CH 2 -CH 3।

विभिन्न मॉडलों का उपयोग करके कार्बनिक यौगिकों के अणुओं की संरचना परिलक्षित होती है। सबसे प्रसिद्ध वॉल्यूमेट्रिक (स्केल) और बॉल-एंड-स्टिक मॉडल (चित्र 7) हैं।

चावल। 7.
ईथेन अणु के मॉडल:
1 - बॉल-एंड-स्टिक; 2 - पैमाना

नए शब्द और अवधारणाएँ

1. समावयवता, समावयवता।
2. वैलेंस।
3. रासायनिक संरचना।
4. कार्बनिक यौगिकों की संरचना का सिद्धांत।
5. सजातीय श्रृंखला और सजातीय अंतर।
6. सूत्र आणविक और संरचनात्मक।
7. अणुओं के मॉडल: वॉल्यूमेट्रिक (स्केल) और गोलाकार।

प्रश्न और कार्य

1. वैलेंस क्या है? यह ऑक्सीकरण अवस्था से किस प्रकार भिन्न है ? उन पदार्थों के उदाहरण दें जिनमें ऑक्सीकरण अवस्था और परमाणुओं की वैलेंस के मान संख्यात्मक रूप से समान और भिन्न होते हैं,
2. पदार्थों में परमाणुओं की वैधता और ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करें जिनके सूत्र Cl 2, CO 2, C 2 H 6, C 2 H 4 हैं।
3. संवयविता क्या है; आइसोमर्स?
4. समरूपता क्या है; सजातीय?
5. कार्बन यौगिकों की विविधता की व्याख्या करने के लिए आइसोमेरिज्म और होमोलॉजी के ज्ञान का उपयोग कैसे करें?
6. कार्बनिक यौगिकों के अणुओं की रासायनिक संरचना से क्या अभिप्राय है? संरचना के सिद्धांत की स्थिति तैयार करें, जो आइसोमर्स के गुणों में अंतर की व्याख्या करता है। संरचना के सिद्धांत की स्थिति तैयार करें, जो कार्बनिक यौगिकों की विविधता की व्याख्या करता है।
7. प्रत्येक वैज्ञानिक - रासायनिक संरचना के सिद्धांत के संस्थापक - ने इस सिद्धांत में क्या योगदान दिया? इस सिद्धांत के निर्माण में रूसी रसायनज्ञ के योगदान ने अग्रणी भूमिका क्यों निभाई?
8. यह संभव है कि रचना C 5 H 12 के तीन आइसोमर हों। उनके पूर्ण और संक्षिप्त संरचनात्मक सूत्र लिखिए,
9. पैराग्राफ के अंत में प्रस्तुत पदार्थ अणु के मॉडल के अनुसार (चित्र 7 देखें), इसके आणविक और संक्षिप्त संरचनात्मक सूत्र बनाते हैं।
10. अल्केन्स की सजातीय श्रृंखला के पहले चार सदस्यों के अणुओं में कार्बन के द्रव्यमान अंश की गणना करें।

19वीं शताब्दी की शुरुआत में विज्ञान ने कैसे आकार लिया, जब स्वीडिश वैज्ञानिक जे जे बर्जेलियस ने पहली बार कार्बनिक पदार्थ और कार्बनिक रसायन की अवधारणा पेश की। कार्बनिक रसायन विज्ञान में पहला सिद्धांत रेडिकल्स का सिद्धांत है। रसायनज्ञों ने पता लगाया है कि रासायनिक परिवर्तनों के दौरान, कई परमाणुओं के समूह एक पदार्थ के एक अणु से दूसरे पदार्थ के एक अणु में अपरिवर्तित गुजरते हैं, जैसे तत्वों के परमाणु अणु से अणु तक जाते हैं। परमाणुओं के ऐसे "अपरिवर्तनीय" समूहों को रेडिकल कहा जाता है।

हालांकि, सभी वैज्ञानिक रेडिकल्स के सिद्धांत से सहमत नहीं थे। कई लोगों ने आम तौर पर परमाणुवाद के विचार को खारिज कर दिया - अणु की जटिल संरचना और इसके घटक भाग के रूप में परमाणु के अस्तित्व का विचार। हमारे दिनों में निर्विवाद रूप से क्या सिद्ध होता है और XIX सदी में जरा भी संदेह नहीं होता है। भयंकर विवाद का विषय था।

पाठ सामग्री:कार्बनिक यौगिकों की संरचना के सिद्धांत: निर्माण के लिए आवश्यक शर्तें, बुनियादी प्रावधान। अणुओं में परमाणुओं के संबंध और पारस्परिक प्रभाव के क्रम के रूप में रासायनिक संरचना। समरूपता, समावयवता। रासायनिक संरचना पर पदार्थों के गुणों की निर्भरता। रासायनिक संरचना के सिद्धांत के विकास की मुख्य दिशाएँ। उनके अणुओं की संरचना और संरचना पर कार्बनिक यौगिकों में विषाक्तता की उपस्थिति की निर्भरता (कार्बन श्रृंखला की लंबाई और इसकी शाखाओं की डिग्री, कई बांडों की उपस्थिति, चक्रों और पेरोक्साइड पुलों का गठन, हलोजन की उपस्थिति परमाणु), साथ ही यौगिक की घुलनशीलता और अस्थिरता पर।

पाठ मकसद:

• रासायनिक संरचना के सिद्धांत के प्राथमिक प्रावधानों को परिचित और समेकित करने के लिए छात्रों की गतिविधियों को व्यवस्थित करें।
• अकार्बनिक आइसोमर्स और अकार्बनिक पदार्थों में परमाणुओं के पारस्परिक प्रभाव के उदाहरण का उपयोग करके छात्रों को रासायनिक संरचना के सिद्धांत की सार्वभौमिक प्रकृति दिखाएं।

कक्षाओं के दौरान:

1. संगठनात्मक क्षण।

2. छात्रों के ज्ञान का बोध।

1) कार्बनिक रसायन किसका अध्ययन करता है?

2) किन पदार्थों को आइसोमर्स कहा जाता है?

3) किन पदार्थों को होमोलॉग कहा जाता है?

4) 19वीं शताब्दी के प्रारंभ में कार्बनिक रसायन विज्ञान में उत्पन्न हुए सिद्धांतों के बारे में आप जानते हैं।

5) रेडिकल्स के सिद्धांत के क्या नुकसान थे?

6) टाइप थ्योरी की कमियाँ क्या थीं?

3. पाठ के लक्ष्य और उद्देश्य निर्धारित करना।

वैधता की अवधारणा ने ए.एम. की रासायनिक संरचना के सिद्धांत का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाया। 1861 में बटलरोव

आवधिक कानून डी.आई. द्वारा तैयार किया गया। 1869 में मेंडेलीव ने आवधिक प्रणाली में अपनी स्थिति पर एक तत्व की वैधता की निर्भरता का खुलासा किया।

यह स्पष्ट नहीं रहा कि विभिन्न प्रकार के कार्बनिक पदार्थ जिनकी गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना समान है, लेकिन विभिन्न गुण हैं। उदाहरण के लिए, लगभग 80 अलग-अलग पदार्थ ज्ञात थे जो रचना C 6 H 12 O 2 के अनुरूप थे। जेन्स जैकब बर्जेलियस ने इन पदार्थों को आइसोमर्स कहने का सुझाव दिया।

कई देशों के वैज्ञानिकों ने कार्बनिक पदार्थों की संरचना और गुणों की व्याख्या करने वाले एक सिद्धांत के निर्माण का मार्ग प्रशस्त किया है।

स्पायर शहर में जर्मन प्रकृतिवादियों और डॉक्टरों की कांग्रेस में, "निकायों की रासायनिक संरचना में कुछ" नामक एक रिपोर्ट पढ़ी गई थी। रिपोर्ट के लेखक कज़ान विश्वविद्यालय के प्रोफेसर अलेक्जेंडर मिखाइलोविच बटलरोव थे। यह वही "कुछ" था जिसने रासायनिक संरचना के सिद्धांत का गठन किया, जिसने हमारे आधार का गठन किया समकालीन विचाररासायनिक यौगिकों के बारे में।

कार्बनिक रसायन विज्ञान को एक ठोस वैज्ञानिक आधार प्राप्त हुआ, जिसने अगली सदी से लेकर आज तक इसका तेजी से विकास सुनिश्चित किया। इस सिद्धांत ने नए यौगिकों और उनके गुणों के अस्तित्व की भविष्यवाणी करना संभव बना दिया। रासायनिक संरचना की अवधारणा ने इस तरह की व्याख्या करना संभव बना दिया रहस्यमय घटनासमावयवता की तरह।

रासायनिक संरचना के सिद्धांत के मुख्य प्रावधान इस प्रकार हैं:
1. कार्बनिक पदार्थों के अणुओं में परमाणु उनकी संयोजकता के अनुसार एक निश्चित क्रम में जुड़े होते हैं।

2. पदार्थों के गुण गुणात्मक, मात्रात्मक संरचना, कनेक्शन के क्रम और अणु में परमाणुओं और परमाणुओं के समूहों के पारस्परिक प्रभाव से निर्धारित होते हैं।

3. अणुओं की संरचना उनके गुणों के अध्ययन के आधार पर स्थापित की जा सकती है।

आइए इन प्रावधानों पर अधिक विस्तार से विचार करें। कार्बनिक पदार्थों के अणुओं में कार्बन परमाणु (वैलेंस IV), हाइड्रोजन (वैलेंस I), ऑक्सीजन (वैलेंस II), नाइट्रोजन (वैलेंस III) होते हैं। कार्बनिक पदार्थों के अणुओं में प्रत्येक कार्बन परमाणु अन्य परमाणुओं के साथ चार रासायनिक बंधन बनाता है, जबकि कार्बन परमाणुओं को जंजीरों और छल्लों में जोड़ा जा सकता है। रासायनिक संरचना के सिद्धांत की पहली स्थिति के आधार पर, हम कार्बनिक पदार्थों के संरचनात्मक सूत्र तैयार करेंगे। उदाहरण के लिए, मीथेन का संघटन CH4 पाया गया है। कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं की संयोजकता को देखते हुए मीथेन का केवल एक संरचनात्मक सूत्र प्रस्तावित किया जा सकता है:

अन्य कार्बनिक पदार्थों की रासायनिक संरचना को निम्नलिखित सूत्रों द्वारा वर्णित किया जा सकता है:

इथेनॉल

रासायनिक संरचना के सिद्धांत की दूसरी स्थिति हमें ज्ञात संबंध का वर्णन करती है: रचना - संरचना - गुण। आइए कार्बनिक पदार्थों के उदाहरण पर इस नियमितता की अभिव्यक्ति को देखें।

ईथेन और एथिल अल्कोहल की अलग-अलग गुणात्मक संरचना होती है। ईथेन के विपरीत एक अल्कोहल अणु में ऑक्सीजन परमाणु होता है। यह संपत्तियों को कैसे प्रभावित करेगा?

एक अणु में ऑक्सीजन परमाणु की शुरूआत नाटकीय रूप से पदार्थ के भौतिक गुणों को बदल देती है। यह गुणात्मक रचना पर गुणों की निर्भरता की पुष्टि करता है।

आइए मीथेन, ईथेन, प्रोपेन और ब्यूटेन हाइड्रोकार्बन की संरचना और संरचना की तुलना करें।

मीथेन, ईथेन, प्रोपेन और ब्यूटेन की एक ही गुणात्मक संरचना है, लेकिन अलग-अलग मात्रात्मक संरचना (प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या)। रासायनिक संरचना के सिद्धांत की दूसरी स्थिति के अनुसार, उनके अलग-अलग गुण होने चाहिए।

जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है, एक अणु में कार्बन परमाणुओं की संख्या में वृद्धि के साथ, क्वथनांक और गलनांक में वृद्धि होती है, जो अणुओं की मात्रात्मक संरचना पर गुणों की निर्भरता की पुष्टि करता है।

आणविक सूत्र C 4 H 10 न केवल ब्यूटेन से मेल खाता है, बल्कि इसके आइसोमर आइसोब्यूटेन से भी है:

आइसोमर्स में समान गुणात्मक (कार्बन और हाइड्रोजन परमाणु) और मात्रात्मक (4 कार्बन परमाणु और दस हाइड्रोजन परमाणु) संरचना होती है, लेकिन परमाणुओं (रासायनिक संरचना) के कनेक्शन के क्रम में एक दूसरे से भिन्न होती है। आइए देखें कि आइसोमर्स की संरचना में अंतर उनके गुणों को कैसे प्रभावित करेगा।

एक शाखित हाइड्रोकार्बन (आइसोब्यूटेन) में अधिक होता है उच्च तापमानएक सामान्य हाइड्रोकार्बन (ब्यूटेन) की तुलना में उबलना और पिघलना। इसे ब्यूटेन में अणुओं की एक-दूसरे के निकट व्यवस्था द्वारा समझाया जा सकता है, जो अंतर-आणविक आकर्षण की शक्तियों को बढ़ाता है और इसलिए, उन्हें अलग करने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

रासायनिक संरचना के सिद्धांत की तीसरी स्थिति पदार्थों की संरचना, संरचना और गुणों की प्रतिक्रिया दर्शाती है: रचना - संरचना - गुण। रचना C 2 H 6 O के यौगिकों के उदाहरण का उपयोग करके इस पर विचार करें।

कल्पना कीजिए कि हमारे पास एक ही आणविक सूत्र C 2 H 6 O वाले दो पदार्थों के नमूने हैं, जो गुणात्मक और मात्रात्मक विश्लेषण के दौरान निर्धारित किए गए थे। लेकिन इन पदार्थों की रासायनिक संरचना का पता कैसे लगाया जाए? इस प्रश्न का उत्तर देने से उनके शारीरिक और शारीरिक अध्ययन में मदद मिलेगी रासायनिक गुण. जब पहला पदार्थ धात्विक सोडियम के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो प्रतिक्रिया आगे नहीं बढ़ती है, और दूसरा सक्रिय रूप से हाइड्रोजन की रिहाई के साथ इसके साथ संपर्क करता है। आइए प्रतिक्रिया में पदार्थों का मात्रात्मक अनुपात निर्धारित करें। ऐसा करने के लिए, हम दूसरे पदार्थ के ज्ञात द्रव्यमान में सोडियम का एक निश्चित द्रव्यमान जोड़ते हैं। आइए हाइड्रोजन का आयतन मापते हैं। आइए पदार्थों की मात्रा की गणना करें। इस मामले में, यह पता चला है कि अध्ययन के तहत पदार्थ के दो मोल में से हाइड्रोजन का एक मोल निकलता है। इसलिए, इस पदार्थ का प्रत्येक अणु एक हाइड्रोजन परमाणु का स्रोत है। क्या निष्कर्ष निकाला जा सकता है? केवल एक हाइड्रोजन परमाणु गुणों में भिन्न होता है और इसलिए, संरचना में (जिसके साथ यह परमाणु जुड़ा होता है) अन्य सभी से। कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं की संयोजकता को देखते हुए, किसी दिए गए पदार्थ के लिए केवल एक सूत्र प्रस्तावित किया जा सकता है:

पहले पदार्थ के लिए, एक सूत्र प्रस्तावित किया जा सकता है जिसमें सभी हाइड्रोजन परमाणुओं की संरचना और गुण समान हों:

इसी प्रकार का परिणाम अध्ययन द्वारा भी प्राप्त किया जा सकता है भौतिक गुणये पदार्थ।

इस प्रकार, पदार्थों के गुणों के अध्ययन के आधार पर, इसकी रासायनिक संरचना के बारे में निष्कर्ष निकाला जा सकता है।

रासायनिक संरचना के सिद्धांत के महत्व को शायद ही कम करके आंका जा सकता है। इसने रसायनज्ञों को कार्बनिक पदार्थों की संरचना और गुणों के अध्ययन के लिए वैज्ञानिक आधार प्रदान किया। आवधिक कानून, डी.आई. द्वारा तैयार किया गया। मेंडेलीव। संरचना के सिद्धांत ने उस समय के रसायन शास्त्र में प्रचलित सभी वैज्ञानिक विचारों को सामान्यीकृत किया। वैज्ञानिक किस दौरान कार्बनिक पदार्थों के व्यवहार की व्याख्या करने में सक्षम थे रासायनिक प्रतिक्रिएं. एएम के सिद्धांत के आधार पर। बटलरोव ने कुछ पदार्थों के आइसोमर्स के अस्तित्व की भविष्यवाणी की, जो बाद में प्राप्त हुए। आवधिक कानून की तरह, रासायनिक संरचना के सिद्धांत को परमाणु की संरचना, रासायनिक बंधन और स्टीरियोकैमिस्ट्री के सिद्धांत के गठन के बाद और विकसित किया गया था।

कार्बनिक यौगिकों की रासायनिक प्रकृति, वे गुण जो उन्हें अकार्बनिक यौगिकों से अलग करते हैं, साथ ही उनकी विविधता को 1861 में बटलरोव द्वारा तैयार रासायनिक संरचना के सिद्धांत में समझाया गया था (§ 38 देखें)।

इस सिद्धांत के अनुसार, यौगिकों के गुण उनकी गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना, रासायनिक संरचना, अर्थात द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। अनुक्रमिक आदेशआपस में संबंध परमाणुओं का एक अणु बनाते हैं, और उनका पारस्परिक प्रभाव। कार्बनिक यौगिकों की संरचना का सिद्धांत, परमाणुओं और अणुओं के रसायन विज्ञान और भौतिकी के क्षेत्र में नवीनतम विचारों द्वारा विकसित और पूरक, विशेष रूप से अणुओं की स्थानिक संरचना के बारे में विचार, रासायनिक बंधनों की प्रकृति और आपसी की प्रकृति के बारे में परमाणुओं का प्रभाव है सैद्धांतिक आधारकार्बनिक रसायन विज्ञान।

में आधुनिक सिद्धांतकार्बनिक यौगिकों की संरचना निम्नलिखित प्रावधान हैं।

1. कार्बनिक यौगिकों की सभी विशेषताएं मुख्य रूप से तत्व कार्बन के गुणों से निर्धारित होती हैं।

आवर्त प्रणाली में कार्बन जिस स्थान पर रहता है, उसके अनुसार उसके परमाणु (-कोश) की बाहरी इलेक्ट्रॉन परत में चार इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह इलेक्ट्रॉनों को दान या जोड़ने के लिए एक स्पष्ट प्रवृत्ति नहीं दिखाता है, इस संबंध में यह धातुओं और गैर-धातुओं के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति रखता है और सहसंयोजक बांड बनाने की स्पष्ट क्षमता की विशेषता है। कार्बन परमाणु की बाहरी इलेक्ट्रॉन परत की संरचना को निम्नलिखित आरेखों द्वारा दर्शाया जा सकता है:

एक उत्तेजित कार्बन परमाणु चार सहसंयोजक बंधों के निर्माण में भाग ले सकता है। इसलिए, इसके अधिकांश यौगिकों में, कार्बन चार के बराबर सहसंयोजकता प्रदर्शित करता है।

तो, सबसे सरल कार्बनिक यौगिक हाइड्रोकार्बन मीथेन की एक संरचना है। इसकी संरचना को संरचना (ए) या इलेक्ट्रॉनिक संरचनात्मक (या इलेक्ट्रॉनिक) (बी) सूत्रों द्वारा दर्शाया जा सकता है:

इलेक्ट्रॉनिक सूत्र से पता चलता है कि मीथेन अणु में कार्बन परमाणु में एक स्थिर आठ-इलेक्ट्रॉन बाहरी शेल (इलेक्ट्रॉन ऑक्टेट) होता है, और हाइड्रोजन परमाणुओं में एक स्थिर दो-इलेक्ट्रॉन शेल (इलेक्ट्रॉन डबल) होता है।

मीथेन (और अन्य समान यौगिकों में) में कार्बन के सभी चार सहसंयोजक बंधन समतुल्य हैं और अंतरिक्ष में सममित रूप से निर्देशित हैं। कार्बन परमाणु स्थित है, जैसा कि टेट्राहेड्रॉन (नियमित टेट्राहेड्रल पिरामिड) के केंद्र में था, और इससे जुड़े चार परमाणु (मीथेन के मामले में, चार परमाणु टेट्राहेड्रॉन (चित्र। 120) के कोने पर हैं। किसी भी बंधन के जोड़े (कार्बन के संयोजी कोण) की दिशाओं के बीच के कोण समान होते हैं और 109 ° 28 की राशि होती है।

यह इस तथ्य से समझाया गया है कि कार्बन परमाणु में, जब यह एक एस- और तीन पी-ऑर्बिटल्स से चार अन्य परमाणुओं के साथ सहसंयोजक बंधन बनाता है, तो -संकरण के परिणामस्वरूप, अंतरिक्ष में सममित रूप से स्थित चार हाइब्रिड-ऑर्बिटल्स बनते हैं, चतुष्फलक के शीर्ष की ओर बढ़ा हुआ।

चावल। 120. मीथेन अणु का टेट्राहेड्रल मॉडल।

चावल। 121. मीथेन अणु में बंधों के निर्माण की योजना।

ओवरलैपिंग के परिणामस्वरूप - अन्य परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन बादलों के साथ कार्बन के संकर इलेक्ट्रॉन बादल (गोलाकार बादलों के साथ मीथेन में - हाइड्रोजन परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन), चार टेट्राहेड्रली निर्देशित सहसंयोजक बंधन बनते हैं (चित्र। 121; पृष्ठ 131 भी देखें)।

मीथेन अणु की टेट्राहेड्रल संरचना स्पष्ट रूप से इसके स्थानिक मॉडल - गोलाकार (चित्र। 122) या खंडीय (चित्र। 123) द्वारा व्यक्त की गई है। सफेद गेंदें (खंड) हाइड्रोजन परमाणुओं का प्रतिनिधित्व करती हैं, काली - कार्बन। बॉल मॉडल केवल परमाणुओं की पारस्परिक स्थानिक व्यवस्था की विशेषता है, खंड एक सापेक्ष अंतर-दूरी (नाभिकों के बीच की दूरी) का भी एक विचार देता है। जैसा कि चित्र 122 में दिखाया गया है, मीथेन के संरचनात्मक सूत्र को प्रक्षेपण के रूप में माना जा सकता है ड्राइंग के विमान पर इसका स्थानिक मॉडल।

2. कार्बन की एक असाधारण संपत्ति, जो कार्बनिक यौगिकों की विविधता को निर्धारित करती है, इसके परमाणुओं की एक दूसरे के साथ मजबूत सहसंयोजक बंधों से जुड़ने की क्षमता है, जिससे लगभग असीमित लंबाई की कार्बन श्रृंखला बनती है।

कार्बन परमाणुओं की वैलेंस जो पारस्परिक संबंध में नहीं गए हैं, अन्य परमाणुओं या समूहों (हाइड्रोकार्बन में, हाइड्रोजन जोड़ने के लिए) को जोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है।

इस प्रकार, हाइड्रोकार्बन ईथेन और प्रोपेन में क्रमशः दो और तीन कार्बन परमाणुओं की श्रृंखला होती है।

चावल। 122. मीथेन अणु का बॉल मॉडल।

चावल। 123. मीथेन अणु का खंड मॉडल।

उनकी संरचना निम्नलिखित संरचनात्मक और इलेक्ट्रॉनिक सूत्रों द्वारा व्यक्त की जाती है:

सैकड़ों या अधिक कार्बन परमाणुओं वाले यौगिकों को जाना जाता है।

एक कार्बन परमाणु द्वारा कार्बन श्रृंखला की वृद्धि से प्रति समूह संरचना में वृद्धि होती है। संरचना में इस तरह के एक मात्रात्मक परिवर्तन से थोड़ा भिन्न गुणों वाला एक नया यौगिक बनता है, अर्थात, पहले से ही मूल यौगिक से गुणात्मक रूप से भिन्न होता है; हालाँकि, यौगिकों के सामान्य चरित्र को बरकरार रखा जाता है। तो, मीथेन, ईथेन, प्रोपेन के हाइड्रोकार्बन के अलावा, ब्यूटेन, पेंटेन आदि हैं। इस प्रकार, कार्बनिक पदार्थों की एक विशाल विविधता में, एक ही प्रकार के यौगिकों की श्रृंखला को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जिसमें प्रत्येक बाद के सदस्य अलग-अलग होते हैं। पिछले एक समूह द्वारा। ऐसी श्रृंखला को समरूप श्रृंखला कहा जाता है, उनके सदस्य एक दूसरे के संबंध में समरूप होते हैं, और ऐसी श्रृंखला के अस्तित्व को समरूपता की घटना कहा जाता है।

नतीजतन, हाइड्रोकार्बन मीथेन, चरण, प्रोपेन, ब्यूटेन, आदि एक ही श्रृंखला के होमोलॉग हैं, जिन्हें सीमित, या संतृप्त, हाइड्रोकार्बन (अल्केन्स) की श्रृंखला कहा जाता है या, पहले प्रतिनिधि के अनुसार, मीथेन श्रृंखला।

कार्बन बॉन्ड के टेट्राहेड्रल ओरिएंटेशन के कारण, श्रृंखला में शामिल इसके परमाणु एक सीधी रेखा में नहीं, बल्कि एक ज़िगज़ैग तरीके से स्थित होते हैं, और बॉन्ड अक्ष के चारों ओर परमाणुओं के घूमने की संभावना के कारण, अंतरिक्ष में श्रृंखला ले सकती है विभिन्न रूप (अनुरूपता):

जंजीरों की यह संरचना टर्मिनल (बी) या अन्य गैर-आसन्न कार्बन परमाणुओं (सी) तक पहुंचना संभव बनाती है; इन परमाणुओं के बीच एक बंधन की उपस्थिति के परिणामस्वरूप, कार्बन श्रृंखलाओं को छल्ले (चक्र) में बंद किया जा सकता है, उदाहरण के लिए:

इस प्रकार, कार्बनिक यौगिकों की विविधता इस तथ्य से भी निर्धारित होती है कि एक अणु में कार्बन परमाणुओं की समान संख्या के साथ, कार्बन परमाणुओं की एक खुली, खुली श्रृंखला वाले यौगिक संभव हैं, साथ ही ऐसे पदार्थ जिनके अणुओं में चक्र (चक्रीय यौगिक) होते हैं। .

3. सामान्यीकृत इलेक्ट्रॉनों के एक जोड़े द्वारा निर्मित कार्बन परमाणुओं के बीच सहसंयोजक बंधन सरल (या साधारण) बंधन कहलाते हैं।

कार्बन परमाणुओं के बीच बंधन एक नहीं, बल्कि दो या तीन आम जोड़े इलेक्ट्रॉनों द्वारा किया जा सकता है। फिर जंजीरों को कई - डबल या ट्रिपल बॉन्ड के साथ प्राप्त किया जाता है; इन संबंधों को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

बहुबंध वाले सबसे सरल यौगिक हाइड्रोकार्बन एथिलीन (डबल बॉन्ड के साथ) और एसिटिलीन (ट्रिपल बॉन्ड के साथ) हैं:

कई बांड वाले हाइड्रोकार्बन को असंतृप्त या असंतृप्त कहा जाता है। एथिलीन और एसिटिलीन दो सजातीय श्रृंखला - एथिलीन और एसिटिलीन हाइड्रोकार्बन के पहले प्रतिनिधि हैं।

चावल। 124. ईथेन अणु में बंधों के निर्माण की योजना।

एक साधारण सहसंयोजक बंधन (या सी: सी) परमाणुओं के केंद्रों (बॉन्ड अक्ष के साथ) को जोड़ने वाली रेखा के साथ दो-हाइब्रिड इलेक्ट्रॉन बादलों के ओवरलैप द्वारा गठित, उदाहरण के लिए, ईथेन (चित्र 124) में, एक है -बॉन्ड (§ 42 देखें)। बांड भी -बॉन्ड हैं - वे सी परमाणु के -हाइब्रिड बादल और एच परमाणु के गोलाकार बादल -इलेक्ट्रॉन के बंधन अक्ष के साथ ओवरलैपिंग द्वारा बनते हैं।

बहु कार्बन-कार्बन बंधों की प्रकृति कुछ भिन्न होती है। तो, एथिलीन अणु में, प्रत्येक कार्बन परमाणुओं में एक दोहरे सहसंयोजक बंधन (या) के निर्माण के दौरान, एक -ऑर्बिटल और केवल दो पी-ऑर्बिटल्स (-संकरण) संकरण में भाग लेते हैं; प्रत्येक सी परमाणु के पी-ऑर्बिटल्स में से एक संकरण नहीं करता है। नतीजतन, तीन-संकर इलेक्ट्रॉन बादल बनते हैं, जो तीन-बंधों के निर्माण में भाग लेते हैं। कुल मिलाकर, एथिलीन अणु में पाँच बंधन होते हैं (चार और एक); वे सभी एक ही तल में एक दूसरे से लगभग 120° के कोण पर स्थित हैं (चित्र 125)।

इस प्रकार, बंधन में इलेक्ट्रॉन जोड़े में से एक एक बंधन करता है, और दूसरा पी-इलेक्ट्रॉनों द्वारा बनता है जो संकरण में शामिल नहीं होते हैं; उनके बादल एक आयतन आठ के आकार को बनाए रखते हैं, उस तल के लंबवत उन्मुख होते हैं जिसमें -बॉन्ड स्थित होते हैं, और इस तल के ऊपर और नीचे ओवरलैप होते हैं (चित्र 126), एक -बांड बनाते हैं (§ 42 देखें)।

चावल। 125. एथिलीन के अणु में बंधों के निर्माण की योजना।

चावल। 126. एथिलीन अणु में एक बंधन के गठन की योजना।

इसलिए, सी = सी डबल बॉन्ड एक और एक-बॉन्ड का संयोजन है।

एक ट्रिपल बॉन्ड (या) एक-बॉन्ड और दो-बॉन्ड का संयोजन है। उदाहरण के लिए, प्रत्येक कार्बन परमाणु में एक एसिटिलीन अणु के निर्माण के दौरान, एक -ऑर्बिटल और केवल एक पी-ऑर्बिटल (-संकरण) संकरण में भाग लेते हैं; परिणामस्वरूप, दो-संकर इलेक्ट्रॉन बादल बनते हैं, जो दो-बंधों के निर्माण में भाग लेते हैं। प्रत्येक सी परमाणु के दो पी-इलेक्ट्रॉनों के बादल संकरण नहीं करते हैं, उनके विन्यास को बनाए रखते हैं और दो-बंधों के निर्माण में भाग लेते हैं। इस प्रकार, एसिटिलीन में केवल तीन-बॉन्ड (एक और दो) होते हैं जो एक सीधी रेखा के साथ निर्देशित होते हैं, और दो-बॉन्ड दो पारस्परिक रूप से उन्मुख होते हैं लंबवत विमान(चित्र। 127)।

एकाधिक (यानी, डबल और ट्रिपल) बांड प्रतिक्रियाओं के दौरान आसानी से सरल में बदल जाते हैं; ट्रिपल पहले एक डबल में बदल जाता है, और आखिरी एक साधारण में। यह उनकी उच्च प्रतिक्रियाशीलता के कारण होता है और तब होता है जब कोई भी परमाणु एक बहु बंधन से जुड़े कार्बन परमाणुओं की एक जोड़ी से जुड़ा होता है।

कई बांडों के सरल लोगों के संक्रमण को इस तथ्य से समझाया गया है कि, एक नियम के रूप में, -बांडों की ताकत कम होती है और इसलिए -बांडों की तुलना में अधिक देयता होती है। जब -बांड बनते हैं, तो समानांतर अक्षों वाले पी-इलेक्ट्रॉन बादल बांड अक्ष के साथ-साथ इलेक्ट्रॉन बादलों के अतिव्यापन की तुलना में बहुत कम हद तक ओवरलैप होते हैं (यानी, हाइब्रिड, -इलेक्ट्रॉन या पी-इलेक्ट्रॉन बादल बांड अक्ष के साथ उन्मुख होते हैं)।

चावल। 127. एसिटिलीन अणु में बांड के गठन की योजना।

चावल। 128. एथिलीन अणु के मॉडल: ए - बॉल; बी - खंडित।

मल्टीपल बॉन्ड साधारण बॉन्ड से ज्यादा मजबूत होते हैं। तो, बंधन तोड़ने वाली ऊर्जा केवल बंधन और बंधन है।

जो कुछ कहा गया है, उससे यह पता चलता है कि सूत्रों में एक कनेक्शन में तीन में से दो पंक्तियाँ और एक कनेक्शन एक्सप्रेस कनेक्शन में दो में से एक लाइन एक साधारण कनेक्शन से कम मजबूत होती है।

अंजीर पर। 128 और 129 डबल (एथिलीन) और ट्रिपल (एसिटिलीन) बॉन्ड वाले यौगिकों के बॉल और सेगमेंट स्थानिक मॉडल हैं।

4. संरचना के सिद्धांत ने कार्बनिक यौगिकों के समावयवता के अनेक मामलों की व्याख्या की है।

कार्बन परमाणुओं की शृंखला सीधी या शाखित हो सकती है:

तो, रचना में विभिन्न श्रृंखला संरचनाओं के साथ तीन संतृप्त हाइड्रोकार्बन (पेंटेन) होते हैं - एक बिना शाखा वाली श्रृंखला (सामान्य संरचना) के साथ और दो शाखाओं वाली एक (आइसोस्ट्रक्चर) के साथ:

रचना में तीन असंतृप्त हाइड्रोकार्बन, दो सामान्य संरचनाएं हैं, लेकिन दोहरे बंधन की स्थिति में आइसोमेरिक और एक आइसोस्ट्रक्चर है:

चावल। 129. एसिटिलीन अणु के मॉडल: एक गेंद; बी - खंडित।

इन असंतृप्त यौगिकों के लिए दो चक्रीय हाइड्रोकार्बन आइसोमेरिक हैं, जिनकी एक संरचना भी है और चक्र आकार में एक दूसरे के लिए आइसोमेरिक हैं:

एक ही रचना के साथ, कार्बन श्रृंखला और अन्य गैर-कार्बन परमाणुओं में विभिन्न पदों के कारण यौगिक संरचना में भिन्न हो सकते हैं, उदाहरण के लिए:

संवयविता न केवल परमाणुओं के संयोजन के भिन्न क्रम के कारण हो सकती है। कई प्रकार के स्थानिक समरूपता (स्टीरियोआइसोमेट्री) हैं, जो इस तथ्य में शामिल हैं कि संबंधित आइसोमर्स (स्टीरियोइसोमर्स) एक ही संरचना और परमाणुओं के कनेक्शन के क्रम के साथ अंतरिक्ष में परमाणुओं (या परमाणुओं के समूह) की एक अलग व्यवस्था में भिन्न होते हैं।

इसलिए, यदि किसी यौगिक में एक कार्बन परमाणु चार अलग-अलग परमाणुओं या परमाणुओं के समूह (एक असममित परमाणु) से बंधा हुआ है, तो ऐसे यौगिक के दो स्थानिक समावयवी रूप संभव हैं। अंजीर पर। 130 लैक्टिक एसिड के दो टेट्राहेड्रल मॉडल दिखाता है, जिसमें असममित कार्बन परमाणु (यह सूत्र में एक तारक के साथ चिह्नित है) टेट्राहेड्रॉन के केंद्र में है। यह देखना आसान है कि इन मॉडलों को अंतरिक्ष में संयोजित नहीं किया जा सकता है: वे प्रतिबिम्बित होते हैं और दो अणुओं के स्थानिक विन्यास को दर्शाते हैं विभिन्न पदार्थ(वि यह उदाहरणलैक्टिक एसिड), जो कुछ भौतिक और मुख्य रूप से जैविक गुणों में भिन्न होते हैं। इस तरह के समावयवता को दर्पण त्रिविम समावयवता कहा जाता है, और संबंधित समावयवियों को दर्पण समावयव कहा जाता है।

चावल। 130. लैक्टिक एसिड के दर्पण आइसोमर्स के अणुओं के टेट्राहेड्रल मॉडल।

दर्पण आइसोमर्स की स्थानिक संरचना में अंतर को संरचनात्मक सूत्रों का उपयोग करके भी दर्शाया जा सकता है, जो एक असममित परमाणु पर परमाणु समूहों की विभिन्न व्यवस्था दिखाते हैं; उदाहरण के लिए, चित्र में दिखाए गए लोगों के लिए। लैक्टिक एसिड के 130 दर्पण आइसोमर्स:

जैसा कि पहले ही कहा जा चुका है, कार्बन परमाणु; एक ही विमान में एक दोहरे बंधन से जुड़े चार बंधन उन्हें अन्य परमाणुओं से जोड़ते हैं; इन बंधों की दिशाओं के बीच के कोण लगभग समान होते हैं (चित्र 126)। जब अलग-अलग परमाणु या समूह दोहरे बंधन में प्रत्येक कार्बन परमाणु से जुड़े होते हैं, तो तथाकथित ज्यामितीय स्टीरियोइसोमेरिज़्म, या सिस-ट्रांस आइसोमेरिज़्म संभव है। एक उदाहरण डाइक्लोरोएथिलीन का स्थानिक ज्यामितीय समावयवी है

एक आइसोमर के अणुओं में, क्लोरीन परमाणु दोहरे बंधन के एक तरफ और दूसरे के अणुओं में विपरीत दिशा में स्थित होते हैं। पहले कॉन्फ़िगरेशन को cis- कहा जाता है, दूसरा - ट्रांस-कॉन्फ़िगरेशन। भौतिक और रासायनिक गुणों में ज्यामितीय आइसोमर्स एक दूसरे से भिन्न होते हैं।

उनका अस्तित्व इस तथ्य के कारण है कि दोहरे बंधन में बंधन अक्ष के चारों ओर जुड़े परमाणुओं के मुक्त रोटेशन की संभावना शामिल नहीं है (इस तरह के रोटेशन के लिए बंधन को तोड़ने की आवश्यकता होती है; चित्र देखें। 126)।

5. कार्बनिक पदार्थों के अणुओं में परस्पर प्रभाव मुख्य रूप से एक दूसरे से सीधे जुड़े परमाणुओं द्वारा प्रकट होता है। इस मामले में, यह उनके बीच रासायनिक बंधन की प्रकृति, उनके सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता में अंतर की डिग्री और, परिणामस्वरूप, बंधन की ध्रुवीयता की डिग्री से निर्धारित होता है।

उदाहरण के लिए, सारांश सूत्रों के आधार पर, मीथेन अणु में और मिथाइल अल्कोहल अणु में, सभी चार हाइड्रोजन परमाणुओं में समान गुण होने चाहिए। लेकिन, जैसा कि बाद में दिखाया जाएगा, मिथाइल अल्कोहल में हाइड्रोजन परमाणुओं में से एक को क्षार धातु द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, जबकि मीथेन में हाइड्रोजन परमाणु ऐसी क्षमता नहीं दिखाते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि शराब में हाइड्रोजन परमाणु सीधे कार्बन से नहीं, बल्कि ऑक्सीजन से जुड़ा होता है।

ऊपरोक्त में संरचनात्मक सूत्रबांड की तर्ज पर तीर परमाणुओं की अलग-अलग इलेक्ट्रोनगेटिविटी के कारण सहसंयोजक बंधन बनाने वाले इलेक्ट्रॉनों के जोड़े के विस्थापन को सशर्त रूप से दिखाते हैं। मीथेन में, बांड में इस तरह का बदलाव छोटा है, क्योंकि कार्बन की इलेक्ट्रोनगेटिविटी (2.5) तालिका 1 में हाइड्रोजन की इलेक्ट्रोनगेटिविटी से थोड़ा ही अधिक है। 6, पृष्ठ 118)। इस मामले में मीथेन अणु सममित है। अल्कोहल अणु में, बंधन महत्वपूर्ण रूप से ध्रुवीकृत होता है, क्योंकि ऑक्सीजन (इलेक्ट्रोनगेटिविटी 3.5) एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी को अपने आप में बहुत अधिक खींचती है; इसलिए, हाइड्रोजन परमाणु, ऑक्सीजन परमाणु के साथ मिलकर, अधिक गतिशीलता प्राप्त करता है, अर्थात, यह एक प्रोटॉन के रूप में अधिक आसानी से अलग हो जाता है।

कार्बनिक अणुओं में, परमाणुओं का परस्पर प्रभाव जो सीधे एक दूसरे से जुड़ा नहीं है, भी महत्वपूर्ण है। तो, मिथाइल अल्कोहल में, ऑक्सीजन के प्रभाव में, न केवल ऑक्सीजन से जुड़े हाइड्रोजन परमाणु, बल्कि हाइड्रोजन परमाणु जो सीधे ऑक्सीजन से जुड़े नहीं हैं, लेकिन कार्बन से जुड़े हैं, की प्रतिक्रियाशीलता बढ़ जाती है। इसके कारण, मिथाइल अल्कोहल आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है, जबकि मीथेन ऑक्सीकरण एजेंटों की क्रिया के लिए अपेक्षाकृत प्रतिरोधी है। यह इस तथ्य के कारण है कि हाइड्रॉक्सिल समूह का ऑक्सीजन महत्वपूर्ण रूप से इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी को कार्बन से जोड़ने वाले बंधन में अपनी ओर खींचता है, जिसकी इलेक्ट्रोनगेटिविटी कम होती है।

नतीजतन, कार्बन परमाणु का प्रभावी प्रभार अधिक सकारात्मक हो जाता है, जो मीथेन अणु में समान बांडों की तुलना में मिथाइल अल्कोहल में बंधनों में भी इलेक्ट्रॉन जोड़े की एक अतिरिक्त बदलाव का कारण बनता है। ऑक्सीकरण एजेंटों की कार्रवाई के तहत, H परमाणु उसी कार्बन परमाणु से बंधे होते हैं जिससे OH समूह बंधित होता है, हाइड्रोकार्बन की तुलना में पानी बनाने के लिए ऑक्सीजन के साथ टूटना और संयोजन करना बहुत आसान होता है। इस मामले में, OH समूह से जुड़ा कार्बन परमाणु आगे ऑक्सीकरण से गुजरता है (§ 171 देखें)।

परमाणुओं का पारस्परिक प्रभाव जो सीधे एक दूसरे से जुड़ा नहीं है, कार्बन परमाणुओं की श्रृंखला के साथ काफी दूरी पर प्रसारित किया जा सकता है और परमाणुओं या समूहों के प्रभाव में पूरे अणु में इलेक्ट्रॉन बादलों के घनत्व में बदलाव द्वारा समझाया गया है। इसमें मौजूद विभिन्न वैद्युतीयऋणात्मकता। पारस्परिक प्रभाव को अणु के आस-पास के स्थान के माध्यम से भी प्रेषित किया जा सकता है - निकट आने वाले परमाणुओं के अतिव्यापी इलेक्ट्रॉन बादलों के परिणामस्वरूप।

रसायन विज्ञान एक ऐसा विज्ञान है जो हमें हर तरह की सामग्री और घरेलू सामान देता है, जिसका हम बिना किसी हिचकिचाहट के हर दिन उपयोग करते हैं। लेकिन इस तरह के विभिन्न प्रकार के यौगिकों की खोज के लिए जो आज ज्ञात हैं, कई रसायनज्ञों को एक कठिन वैज्ञानिक मार्ग से गुजरना पड़ा।

विशाल कार्य, कई सफल और असफल प्रयोग, एक विशाल सैद्धांतिक ज्ञान का आधार - यह सब औद्योगिक रसायन विज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों के गठन का कारण बना, जिससे संश्लेषण और उपयोग करना संभव हो गया आधुनिक सामग्रीए: रबड़, प्लास्टिक, प्लास्टिक, रेजिन, मिश्र धातु, विभिन्न चश्मा, सिलिकॉन और इतने पर।

सबसे प्रसिद्ध, सम्मानित रसायनज्ञों में से एक जिन्होंने जैविक रसायन विज्ञान के विकास में अमूल्य योगदान दिया, वह रूसी व्यक्ति ए एम बटलरोव थे। हम इस लेख में उनके कार्यों, योग्यताओं और काम के परिणामों पर संक्षेप में विचार करेंगे।

संक्षिप्त जीवनी

वैज्ञानिक की जन्म तिथि सितंबर 1828 है, संख्या विभिन्न स्रोतों में भिन्न है। वह लेफ्टिनेंट कर्नल मिखाइल बटलरोव का बेटा था, उसने अपनी मां को काफी पहले खो दिया था। उन्होंने अपना सारा बचपन अपने दादा की पारिवारिक संपत्ति में, पोडलेस्नाया शेनतला (अब तातारस्तान गणराज्य का एक जिला) गाँव में गुजारा।

उन्होंने अलग-अलग जगहों पर पढ़ाई की: पहले एक बंद निजी स्कूल में, फिर एक व्यायामशाला में। बाद में उन्होंने भौतिकी और गणित विभाग में कज़ान विश्वविद्यालय में प्रवेश लिया। हालांकि, इसके बावजूद उन्हें केमिस्ट्री में सबसे ज्यादा दिलचस्पी थी। एक शिक्षक के रूप में स्नातक होने के बाद कार्बनिक यौगिकों की संरचना के सिद्धांत के भविष्य के लेखक मौके पर बने रहे।

1851 - "कार्बनिक यौगिकों के ऑक्सीकरण" विषय पर एक वैज्ञानिक के पहले शोध प्रबंध का बचाव करने का समय। शानदार प्रदर्शन के बाद, उन्हें अपने विश्वविद्यालय में सभी रसायन विज्ञान का प्रबंधन करने का अवसर मिला।

1886 में वैज्ञानिक की मृत्यु हो गई, जहां उन्होंने अपना बचपन अपने दादा की पारिवारिक संपत्ति में बिताया। उन्हें स्थानीय पारिवारिक चैपल में दफनाया गया था।

रासायनिक ज्ञान के विकास में वैज्ञानिक का योगदान

बटलरोव का कार्बनिक यौगिकों की संरचना का सिद्धांत निश्चित रूप से उनका मुख्य कार्य है। हालांकि, केवल एक ही नहीं। यह वह वैज्ञानिक था जिसने सबसे पहले रसायनज्ञों के रूसी स्कूल का निर्माण किया था।

इसके अलावा, वैज्ञानिक, जिनका बाद में सभी विज्ञानों के विकास में बहुत महत्व था, इसकी दीवारों से बाहर आ गए। ये निम्नलिखित लोग हैं:

• मार्कोवनिकोव;
• ज़ैतसेव;
• कोंडाकोव;
• फेवरस्की;
• कोनोवलोव;
• लावोव और अन्य।

कार्बनिक रसायन शास्त्र में काम करता है

ऐसे अनेक कार्य हैं। आखिरकार, बटलरोव ने अपना लगभग सारा खाली समय अपने विश्वविद्यालय की प्रयोगशाला में बिताया, विभिन्न प्रयोग किए, निष्कर्ष निकाले और निष्कर्ष निकाले। इस प्रकार कार्बनिक यौगिकों के सिद्धांत का जन्म हुआ।

वैज्ञानिक के कई विशेष रूप से विशिष्ट कार्य हैं:

• उन्होंने "पदार्थ की रासायनिक संरचना पर" विषय पर एक सम्मेलन के लिए एक रिपोर्ट बनाई;
• निबंध कार्य "आवश्यक तेलों के बारे में";
• पहला वैज्ञानिक कार्य "कार्बनिक यौगिकों का ऑक्सीकरण"।

इसके निर्माण और निर्माण से पहले, कार्बनिक यौगिकों की संरचना के सिद्धांत के लेखक ने लंबे समय तक अन्य वैज्ञानिकों के काम का अध्ययन किया विभिन्न देश, प्रायोगिक सहित उनके कार्यों का अध्ययन किया। केवल बाद में, प्राप्त ज्ञान को सामान्यीकृत और व्यवस्थित करने के बाद, उन्होंने अपने नाममात्र सिद्धांत के प्रावधानों में सभी निष्कर्षों को प्रतिबिंबित किया।

कार्बनिक यौगिकों ए। एम। बटलरोवा की संरचना का सिद्धांत

उन्नीसवीं सदी रसायन विज्ञान सहित लगभग सभी विज्ञानों के तेजी से विकास की विशेषता है। विशेष रूप से, कार्बन और इसके यौगिकों पर विशाल खोजें जमा होती रहती हैं, जो सभी को उनकी विविधता से प्रभावित करती हैं। हालांकि, कोई भी इस सभी तथ्यात्मक सामग्री को व्यवस्थित और व्यवस्थित करने की हिम्मत नहीं करता है, एक आम विभाजक लाता है और उन सामान्य पैटर्नों को प्रकट करता है जिन पर सब कुछ बनाया गया है।

बटलरोव एएम ऐसा करने वाला पहला व्यक्ति था। यह वह था जो कार्बनिक यौगिकों की रासायनिक संरचना के सरल सिद्धांत का मालिक था, जिसके प्रावधान उन्होंने रसायनज्ञों के जर्मन सम्मेलन में बड़े पैमाने पर बोले। यह विज्ञान के विकास में एक नए युग की शुरुआत थी, जैविक रसायन शास्त्र का उदय हुआ

वैज्ञानिक स्वयं धीरे-धीरे इसके पास गए। उन्होंने कई प्रयोग किए और दिए गए गुणों वाले पदार्थों के अस्तित्व की भविष्यवाणी की, कुछ प्रकार की प्रतिक्रियाओं की खोज की और उनके पीछे भविष्य देखा। उन्होंने अपने सहयोगियों के कार्यों और उनकी खोजों का बहुत अध्ययन किया। केवल इस पृष्ठभूमि के खिलाफ, सावधानीपूर्वक और श्रमसाध्य कार्य के माध्यम से, वह अपनी उत्कृष्ट कृति बनाने में सफल रहे। और अब इसमें कार्बनिक यौगिकों की संरचना का सिद्धांत व्यावहारिक रूप से अकार्बनिक में आवधिक प्रणाली के समान है।

एक सिद्धांत बनाने से पहले एक वैज्ञानिक की खोज

ए। एम। बटलरोव द्वारा कार्बनिक यौगिकों की संरचना के सिद्धांत से पहले वैज्ञानिकों को क्या खोज की गई और सैद्धांतिक औचित्य दिया गया?

1. घरेलू प्रतिभा यूरोट्रोपिन, फॉर्मलाडेहाइड, मिथाइलीन आयोडाइड और अन्य जैसे कार्बनिक पदार्थों को संश्लेषित करने वाली पहली थी।
2. उन्होंने अकार्बनिक से एक चीनी जैसे पदार्थ (तृतीयक शराब) को संश्लेषित किया, जिससे जीवनवाद के सिद्धांत को एक और झटका लगा।
3. उन्होंने पोलीमराइज़ेशन प्रतिक्रियाओं के लिए भविष्य की भविष्यवाणी की, उन्हें सबसे अच्छा और सबसे आशाजनक बताया।
4. समावयवता की व्याख्या सर्वप्रथम उन्हीं ने की थी।

बेशक, ये उसके काम के मुख्य मील के पत्थर हैं। वास्तव में, एक वैज्ञानिक के कई वर्षों के श्रमसाध्य कार्य का लंबे समय तक वर्णन किया जा सकता है। हालाँकि, कार्बनिक यौगिकों की संरचना का सिद्धांत आज सबसे महत्वपूर्ण हो गया है, जिसके प्रावधानों पर आगे चर्चा की जाएगी।

सिद्धांत की पहली स्थिति

1861 में, महान रूसी वैज्ञानिक, स्पीयर शहर में रसायनज्ञों के सम्मेलन में, सहयोगियों के साथ कार्बनिक यौगिकों की संरचना और विविधता के कारणों पर अपने विचार साझा किए, यह सब सैद्धांतिक प्रावधानों के रूप में व्यक्त किया।

पहला बिंदु इस प्रकार है: एक अणु के भीतर सभी परमाणु एक सख्त क्रम में जुड़े हुए हैं, जो उनकी वैधता से निर्धारित होता है। इस मामले में, कार्बन परमाणु चार की संयोजकता सूचकांक प्रदर्शित करता है। ऑक्सीजन में इस सूचक का मान दो के बराबर है, हाइड्रोजन - एक के बराबर है।

उन्होंने इस तरह के एक फीचर केमिकल को कॉल करने का प्रस्ताव रखा बाद में, ग्राफिक पूर्ण संरचनात्मक, संक्षिप्त और आणविक सूत्रों का उपयोग करके कागज पर इसे व्यक्त करने के पदनामों को अपनाया गया।

इसमें विभिन्न संरचनाओं (रैखिक, चक्रीय, शाखित) की अंतहीन श्रृंखलाओं में एक दूसरे के साथ कार्बन कणों के संबंध की घटना भी शामिल है।

सामान्य तौर पर, बटलरोव के कार्बनिक यौगिकों की संरचना के सिद्धांत ने, अपनी पहली स्थिति के साथ, प्रत्येक यौगिक के लिए वैलेंस के महत्व और एकल सूत्र को निर्धारित किया, जो प्रतिक्रियाओं के दौरान किसी पदार्थ के गुणों और व्यवहार को दर्शाता है।

सिद्धांत की दूसरी स्थिति

इस पैराग्राफ में, दुनिया में कार्बनिक यौगिकों की विविधता के लिए एक स्पष्टीकरण दिया गया था। श्रृंखला में कार्बन यौगिकों के आधार पर, वैज्ञानिक ने सुझाव दिया कि दुनिया में असमान यौगिक हैं जिनके गुण अलग-अलग हैं, लेकिन आणविक संरचना में पूरी तरह से समान हैं। दूसरे शब्दों में, समरूपता की एक घटना है।

इस स्थिति के साथ, ए। एम। बटलरोव के कार्बनिक यौगिकों की संरचना के सिद्धांत ने न केवल आइसोमर्स और आइसोमेरिज्म के सार को समझाया, बल्कि वैज्ञानिक ने खुद व्यावहारिक अनुभव से सब कुछ की पुष्टि की।

इसलिए, उदाहरण के लिए, उन्होंने ब्यूटेन - आइसोब्यूटेन के एक आइसोमर को संश्लेषित किया। फिर उन्होंने परिसर की संरचना के आधार पर पेंटेन के लिए एक नहीं, बल्कि तीन आइसोमर्स के अस्तित्व की भविष्यवाणी की। और उसने अपने मामले को साबित करते हुए उन सभी को संश्लेषित किया।

तीसरे प्रावधान का खुलासा

सिद्धांत का अगला बिंदु कहता है कि एक ही यौगिक के भीतर सभी परमाणु और अणु एक दूसरे के गुणों को प्रभावित करने में सक्षम होते हैं। अभिक्रियाओं में पदार्थ के व्यवहार की प्रकृति इस पर निर्भर करेगी। अलग - अलग प्रकारप्रदर्शित रासायनिक और अन्य गुण।

इस प्रकार, इस प्रावधान के आधार पर, कार्यात्मक परिभाषित करने वाले समूह के प्रकार और संरचना में भिन्न कई अलग-अलग हैं।

ए. एम. बटलरोव द्वारा कार्बनिक यौगिकों की संरचना के सिद्धांत को लगभग सभी में संक्षेपित किया गया है शिक्षण में मददगार सामग्रीअकार्बनिक रसायन शास्त्र। आखिरकार, यह वह है जो इस खंड का आधार है, उन सभी पैटर्नों की व्याख्या जिन पर अणु निर्मित होते हैं।

आधुनिकता के लिए सिद्धांत का महत्व

निश्चय ही यह बहुत अच्छा है। इस सिद्धांत ने अनुमति दी:

1. इसके निर्माण के समय तक संचित सभी तथ्यात्मक सामग्री को जोड़ना और व्यवस्थित करना;
2. विभिन्न यौगिकों की संरचना, गुणों के पैटर्न की व्याख्या कर सकेंगे;
3. रसायन विज्ञान में यौगिकों की इतनी बड़ी विविधता के कारणों की पूरी व्याख्या कर सकेंगे;
4. सिद्धांत के प्रावधानों के आधार पर नए पदार्थों के कई संश्लेषणों को जन्म दिया;
5. विचारों की उन्नति, परमाणु और आणविक विज्ञान के विकास की अनुमति दी।

इसलिए, यह कहना कि कार्बनिक यौगिकों की संरचना के सिद्धांत के लेखक, जिनकी तस्वीर नीचे देखी जा सकती है, ने बहुत कुछ किया है, कुछ भी नहीं कहना है। बटलरोव को सही मायने में कार्बनिक रसायन विज्ञान का जनक माना जा सकता है, जो इसकी सैद्धांतिक नींव का पूर्वज है।

दुनिया की उनकी वैज्ञानिक दृष्टि, सोच की प्रतिभा, परिणाम की भविष्यवाणी करने की क्षमता ने अंतिम विश्लेषण में भूमिका निभाई। इस व्यक्ति के पास काम करने, धैर्य रखने और अथक रूप से प्रयोग करने, संश्लेषित करने और प्रशिक्षित करने की जबरदस्त क्षमता थी। मैं गलत था, लेकिन मैंने हमेशा एक सबक सीखा और सही परिप्रेक्ष्य में निष्कर्ष निकाला।

केवल गुणों और व्यापार कौशल का ऐसा सेट, दृढ़ता ने वांछित प्रभाव प्राप्त करना संभव बना दिया।

स्कूल में कार्बनिक रसायन शास्त्र पढ़ रहा है

माध्यमिक शिक्षा के दौरान, ऑर्गेनिक्स की बुनियादी बातों का अध्ययन करने के लिए ज्यादा समय नहीं दिया जाता है। 9वीं कक्षा का केवल एक चौथाई और 10वीं चरण का पूरा वर्ष (गैब्रिएलन ओ.एस. के कार्यक्रम के अनुसार)। हालांकि, यह समय लोगों के लिए यौगिकों के सभी मुख्य वर्गों, उनकी संरचना और नामकरण की विशेषताओं और उनके व्यावहारिक महत्व का अध्ययन करने में सक्षम होने के लिए पर्याप्त है।

पाठ्यक्रम के विकास को शुरू करने का आधार ए एम बटलरोव द्वारा कार्बनिक यौगिकों की संरचना का सिद्धांत है। ग्रेड 10 इसके प्रावधानों के पूर्ण विचार के लिए समर्पित है, और भविष्य में - पदार्थों के प्रत्येक वर्ग के अध्ययन में उनकी सैद्धांतिक और व्यावहारिक पुष्टि के लिए।