Zakladateľ teórie štruktúry organických zlúčenín. Lekcia-prednáška „Teória chemickej štruktúry A.M

Rovnako ako v anorganická chémia základným teoretickým základom je periodický zákon a periodický systém chemické prvky D. I. Mendelejev, takže v organickej chémii je vedúcim vedeckým základom teória štruktúry organických zlúčenín Butlerov-Kekule-Cooper.

Ako každá iná vedecká teória, aj teória štruktúry organických zlúčenín bola výsledkom zovšeobecnenia najbohatšieho faktografického materiálu nahromadeného organickou chémiou, ktorý sa formoval ako veda v r. začiatkom XIX v. Objavovalo sa stále viac nových zlúčenín uhlíka, ktorých počet lavínovite pribúdal (tab. 1).

stôl 1
Počet organických zlúčenín známych v rôznych rokoch

Na vysvetlenie tejto rozmanitosti organických zlúčenín vedci zo začiatku XIX storočia. nemohol. Ešte viac otázok vyvolal fenomén izomérie.

Napríklad etylalkohol a dimetyléter sú izoméry: tieto látky majú rovnaké zloženie C 2 H 6 O, ale inú štruktúru, teda iné poradie spojenia atómov v molekulách, a teda aj iné vlastnosti.

Vám už známy F. Wöhler v jednom zo svojich listov J. J. Berzeliusovi opísal organickú chémiu takto: „Organická chémia teraz môže poblázniť každého. Zdá sa mi to hustý les, plný úžasných vecí, nekonečná húština, z ktorej sa nemôžete dostať von, kam sa neodvažujete preniknúť ... “

Rozvoj chémie výrazne ovplyvnila práca anglického vedca E. Franklanda, ktorý opierajúc sa o myšlienky atomizmu zaviedol pojem valencia (1853).

V molekule vodíka H 2 vzniká jedna kovalentná chemická väzba H-H, teda vodík je monovalentný. Valencia chemického prvku môže byť vyjadrená počtom atómov vodíka, ktoré jeden atóm chemického prvku na seba naviaže alebo nahradí. Napríklad síra v sírovodíku a kyslík vo vode sú dvojmocné: H2S alebo H-S-H, H20 alebo H-O-H a dusík v amoniaku je trojmocný:

V organickej chémii je pojem „valencia“ analogický s pojmom „oxidačný stav“, s ktorým ste zvyknutí pracovať v rámci anorganickej chémie na základnej škole. Nie sú však rovnaké. Napríklad v molekule dusíka N2 je oxidačný stav dusíka nula a valencia je tri:

V peroxide vodíka H202 je oxidačný stav kyslíka -1 a valencia je dve:

V amónnom ióne NH + 4 je oxidačný stav dusíka -3 a valencia je štyri:

Zvyčajne sa vo vzťahu k iónovým zlúčeninám (chlorid sodný NaCl a mnohé ďalšie anorganické látky s iónovou väzbou) nepoužíva pojem „valencia“ atómov, ale zvažuje sa ich oxidačný stav. Preto je v anorganickej chémii, kde má väčšina látok nemolekulárnu štruktúru, vhodnejšie použiť pojem „oxidačný stav“ a v organickej chémii, kde má väčšina zlúčenín molekulárnu štruktúru, spravidla použiť pojem „oxidačný stav“. „valencia“.

teória chemická štruktúra- výsledok zovšeobecnenia myšlienok vynikajúcich organických vedcov z troch európskych krajín: Nemca F. Kekuleho, Angličana A. Coopera a Rusa A. Butlerova.

V roku 1857 F. Kekule klasifikoval uhlík ako štvormocný prvok a v roku 1858 spolu s A. Cooperom zaznamenal, že atómy uhlíka sa môžu navzájom spájať v rôznych reťazcoch: lineárnych, rozvetvených a uzavretých (cyklických).

Ako základ pre vývoj poslúžili diela F. Kekuleho a A. Coopera vedecká teória vysvetľujúci fenomén izomérie, vzťah medzi zložením, štruktúrou a vlastnosťami molekúl organických zlúčenín. Takúto teóriu vytvoril ruský vedec A. M. Butlerov. Bola to jeho zvedavá myseľ, ktorá sa „odvážila preniknúť“ do „hustého lesa“ organickej chémie a začala premenu tejto „neobmedzenej húštiny“ na pravidelný park plný slnečných lúčov so systémom chodníkov a uličiek. Hlavné myšlienky tejto teórie prvýkrát vyslovil A. M. Butlerov v roku 1861 na zjazde nemeckých prírodovedcov a lekárov v Speyeri.

Stručne formulujte hlavné ustanovenia a dôsledky Butlerov-Kekule-Cooperovej teórie štruktúry organických zlúčenín nasledovne.

1. Atómy v molekulách látok sú spojené v určitom poradí podľa ich mocenstva. Uhlík v organických zlúčeninách je vždy štvormocný a jeho atómy sa môžu navzájom spájať a vytvárať rôzne reťazce (lineárne, rozvetvené a cyklické).

Organické zlúčeniny môžu byť usporiadané do sérií látok podobných zložením, štruktúrou a vlastnosťami - homologické série.

Butlerov Alexander Michajlovič (1828-1886), ruský chemik, profesor Kazanskej univerzity (1857-1868), v rokoch 1869 až 1885 - profesor na Petrohradskej univerzite. Akademik Akadémie vied v Petrohrade (od roku 1874). Tvorca teórie chemickej štruktúry organických zlúčenín (1861). Predpovedal a študoval izomériu mnohých organických zlúčenín. Syntetizoval veľa látok.

Napríklad metán CH 4 je predchodcom homologickej série nasýtených uhľovodíkov (alkánov). Jeho najbližším homológom je etán C2H6 alebo CH3-CH3. Ďalšími dvoma členmi homologickej série metánu sú propán C3H8 alebo CH3-CH2-CH3 a bután C4H10 alebo CH3-CH2-CH2-CH3 atď.

Je ľahké vidieť, že pre homologické série je možné odvodiť všeobecný vzorec pre sériu. Takže pre alkány toto všeobecný vzorec CnH2n+2.

2. Vlastnosti látok závisia nielen od ich kvalitatívneho a kvantitatívneho zloženia, ale aj od štruktúry ich molekúl.

Táto pozícia teórie štruktúry organických zlúčenín vysvetľuje fenomén izomérie. Je zrejmé, že pre bután C4H10 je okrem molekuly lineárnej štruktúry CH3-CH2-CH2-CH3 možná aj rozvetvená štruktúra:

Ide o úplne novú látku s vlastnými individuálnymi vlastnosťami, ktoré sa líšia od vlastností lineárneho butánu.

Bután, v molekule ktorého sú atómy usporiadané vo forme lineárneho reťazca, sa nazýva normálny bután (n-bután) a bután, ktorého reťazec uhlíkových atómov je rozvetvený, sa nazýva izobután.

Existujú dva hlavné typy izomérie - štrukturálna a priestorová.

V súlade s prijatou klasifikáciou sa rozlišujú tri typy štruktúrnej izomérie.

Izoméria uhlíkového skeletu. Zlúčeniny sa líšia v poradí väzieb uhlík-uhlík, napríklad n-bután a izobután. Práve tento typ izomérie je charakteristický pre alkány.

Izoméria polohy násobnej väzby (C=C, C=C) alebo funkčnej skupiny (t.j. skupiny atómov, ktoré určujú, či zlúčenina patrí do určitej triedy organických zlúčenín), napríklad:

Medzitriedna izoméria. Izoméry tohto typu izomérie patria do rôznych tried organických zlúčenín, napríklad etylalkohol (trieda nasýtených jednosýtnych alkoholov) a dimetyléter (trieda éterov) diskutované vyššie.

Existujú dva typy priestorovej izomérie: geometrická a optická.

Geometrická izoméria je charakteristická predovšetkým pre zlúčeniny s dvojitou väzbou uhlík-uhlík, keďže molekula má v mieste takejto väzby plošnú štruktúru (obr. 6).

Ryža. 6.
Model molekuly etylénu

Napríklad pre butén-2, ak sú rovnaké skupiny atómov na atómoch uhlíka v dvojitej väzbe na rovnakej strane roviny väzby C=C, potom je molekula cizizomér, ak rôzne strany- transizomér.

Optickú izomériu majú napríklad látky, ktorých molekuly majú asymetrický alebo chirálny atóm uhlíka viazaný na štyri rôzne poslancov. Optické izoméry sú vzájomnými zrkadlovými obrazmi ako dve dlane a nie sú kompatibilné. (Teraz je vám zrejme jasné aj druhé pomenovanie tohto typu izomérie: grécky chiros – ruka – vzorka asymetrického útvaru.) Napríklad vo forme dvoch optických izomérov existuje 2-hydroxypropánová (mliečna ) kyselina obsahujúca jeden asymetrický atóm uhlíka.

Chirálne molekuly majú izomérne páry, v ktorých sú molekuly izomérov vo svojej priestorovej organizácii vzájomne prepojené rovnakým spôsobom ako objekt a jeho zrkadlový obraz. Pár takýchto izomérov má vždy rovnaké chemické a fyzikálne vlastnosti, s výnimkou optickej aktivity: ak jeden izomér otáča rovinu polarizovaného svetla v smere hodinových ručičiek, potom druhý nevyhnutne proti smeru hodinových ručičiek. Prvý izomér sa nazýva pravotočivý a druhý sa nazýva ľavotočivý.

Význam optická izoméria v organizácii života na našej planéte je veľmi veľký, pretože optické izoméry sa môžu výrazne líšiť tak vo svojej biologickej aktivite, ako aj v kompatibilite s inými prírodnými zlúčeninami.

3. Atómy v molekulách látok sa navzájom ovplyvňujú. Vzájomné ovplyvňovanie atómov v molekulách organických zlúčenín budete uvažovať v ďalšom štúdiu predmetu.

Moderná teória štruktúry organických zlúčenín je založená nielen na chemických, ale aj na elektronických a na priestorová štruktúra látok, ktorá sa podrobne zvažuje na profilovej úrovni štúdia chémie.

V organickej chémii sa široko používa niekoľko typov chemických vzorcov.

Molekulový vzorec odráža kvalitatívne zloženie zlúčeniny, to znamená, že ukazuje počet atómov každého z chemických prvkov, ktoré tvoria molekulu látky. Napríklad molekulový vzorec propánu je C3H8.

Štruktúrny vzorec odráža poradie spojenia atómov v molekule podľa valencie. Štruktúrny vzorec propánu je:

Často nie je potrebné podrobne znázorňovať chemické väzby medzi atómami uhlíka a vodíka, preto sa vo väčšine prípadov používajú skrátené štruktúrne vzorce. Pre propán je takýto vzorec napísaný takto: CH3-CH2-CH3.

Štruktúra molekúl organických zlúčenín sa odráža pomocou rôznych modelov. Najznámejšie sú volumetrické (mierkové) a guľôčkové modely (obr. 7).

Ryža. 7.
Modely molekuly etánu:
1 - guľôčka a palica; 2 - mierka

Nové slová a pojmy

1. Izoméria, izoméry.
2. Valence.
3. Chemická štruktúra.
4. Teória štruktúry organických zlúčenín.
5. Homologický rad a homologický rozdiel.
6. Vzorce molekulové a štruktúrne.
7. Modely molekúl: objemové (mierkové) a sférické.

Otázky a úlohy

1. Čo je to valencia? Ako sa líši od oxidačného stavu? Uveďte príklady látok, v ktorých sú hodnoty oxidačného stavu a valencie atómov číselne rovnaké a rôzne,
2. Určte valenciu a oxidačný stav atómov v látkach, ktorých vzorce sú Cl 2, CO 2, C 2 H 6, C 2 H 4.
3. Čo je izoméria; izoméry?
4. Čo je homológia; homológy?
5. Ako pomocou vedomostí o izomérii a homológii vysvetliť rozmanitosť zlúčenín uhlíka?
6. Čo znamená chemická štruktúra molekúl organických zlúčenín? Formulujte pozíciu teórie štruktúry, ktorá vysvetľuje rozdielnosť vlastností izomérov Formulujte pozíciu teórie štruktúry, ktorá vysvetľuje rozmanitosť organických zlúčenín.
7. Ako prispel k tejto teórii každý z vedcov – zakladateľov teórie chemickej štruktúry? Prečo zohral pri formovaní tejto teórie vedúcu úlohu prínos ruského chemika?
8. Je možné, že existujú tri izoméry zloženia C 5 H 12. Napíšte ich úplné a skrátené štruktúrne vzorce,
9. Podľa modelu molekuly látky uvedeného na konci odseku (pozri obr. 7) vytvorte jej molekulové a skrátené štruktúrne vzorce.
10. Vypočítajte hmotnostný zlomok uhlíka v molekulách prvých štyroch členov homologickej série alkánov.

Ako sa formovala veda na začiatku 19. storočia, keď švédsky vedec J. J. Berzelius prvýkrát predstavil koncept organických látok a organickej chémie. Prvou teóriou organickej chémie je teória radikálov. Chemici zistili, že počas chemických premien prechádzajú skupiny niekoľkých atómov nezmenené z molekuly jednej látky na molekulu inej látky, rovnako ako atómy prvkov prechádzajú z molekuly do molekuly. Takéto "nemenné" skupiny atómov sa nazývajú radikály.

Nie všetci vedci však súhlasili s teóriou radikálov. Mnohí vo všeobecnosti odmietli myšlienku atomizmu - myšlienku komplexnej štruktúry molekuly a existencie atómu ako jej súčasti. Čo je nepopierateľne dokázané v našich dňoch a nespôsobuje najmenšie pochybnosti, v XIX storočí. bol predmetom búrlivých sporov.

Obsah lekcie: Teórie štruktúry organických zlúčenín: predpoklady vzniku, základné ustanovenia. Chemická štruktúra ako poradie spojenia a vzájomného ovplyvňovania atómov v molekulách. Homológia, izoméria. Závislosť vlastností látok od chemickej štruktúry. Hlavné smery vývoja teórie chemickej štruktúry. Závislosť výskytu toxicity v organických zlúčeninách od zloženia a štruktúry ich molekúl (dĺžka uhlíkového reťazca a stupeň jeho rozvetvenia, prítomnosť viacnásobných väzieb, tvorba cyklov a peroxidových mostíkov, prítomnosť halogénu atómov), ako aj na rozpustnosť a prchavosť zlúčeniny.

Ciele lekcie:

• Organizovať aktivity študentov na oboznámenie a upevnenie základných ustanovení teórie chemickej štruktúry.
• Ukázať žiakom univerzálnosť teórie chemickej štruktúry na príklade anorganických izomérov a vzájomného ovplyvňovania atómov v anorganických látkach.

Počas tried:

1. Organizačný moment.

2. Aktualizácia vedomostí žiakov.

1) Čo študuje organická chémia?

2) Aké látky sa nazývajú izoméry?

3) Aké látky sa nazývajú homológy?

4) Vymenujte vám známe teórie, ktoré vznikli v organickej chémii na začiatku 19. storočia.

5) Aké boli nevýhody teórie radikálov?

6) Aké boli nedostatky teórie typov?

3. Stanovenie cieľov a zámerov vyučovacej hodiny.

Koncept valencie tvoril dôležitú súčasť teórie chemickej štruktúry A.M. Butlerov v roku 1861

Periodický zákon formulovaný D.I. Mendelejev v roku 1869 odhalil závislosť valencie prvku od jeho pozície v periodickom systéme.

Zostala nejasná široká škála organických látok, ktoré majú rovnaké kvalitatívne a kvantitatívne zloženie, ale odlišné vlastnosti. Napríklad bolo známych asi 80 rôznych látok, ktoré zodpovedali zloženiu C6H1202. Jens Jakob Berzelius navrhol nazývať tieto látky izomérmi.

Vedci z mnohých krajín vydláždili cestu k vytvoreniu teórie vysvetľujúcej štruktúru a vlastnosti organických látok.

Na zjazde nemeckých prírodovedcov a lekárov v meste Speyer bola prečítaná správa s názvom „Niečo v chemickej štruktúre tiel“. Autorom správy bol profesor Kazanskej univerzity Alexander Michajlovič Butlerov. Práve toto „niečo“ tvorilo teóriu chemickej štruktúry, ktorá tvorila základ našej súčasné myšlienky o chemických zlúčeninách.

Organická chémia dostala solídny vedecký základ, ktorý zabezpečil jej rýchly rozvoj v ďalšom storočí až do súčasnosti. Táto teória umožnila predpovedať existenciu nových zlúčenín a ich vlastnosti. Koncept chemickej štruktúry to umožnil vysvetliť záhadný jav ako izoméria.

Hlavné ustanovenia teórie chemickej štruktúry sú nasledovné:
1. Atómy v molekulách organických látok sú spojené v určitom poradí podľa ich mocenstva.

2. Vlastnosti látok určuje kvalitatívne, kvantitatívne zloženie, poradie spojenia a vzájomné ovplyvňovanie atómov a skupín atómov v molekule.

3. Štruktúru molekúl možno stanoviť na základe štúdia ich vlastností.

Pozrime sa na tieto ustanovenia podrobnejšie. Molekuly organických látok obsahujú atómy uhlíka (valencia IV), vodík (valencia I), kyslík (valencia II), dusík (valencia III). Každý atóm uhlíka v molekulách organických látok tvorí štyri chemické väzby s inými atómami, pričom atómy uhlíka môžu byť spojené do reťazcov a kruhov. Na základe prvej pozície teórie chemickej štruktúry zostavíme štruktúrne vzorce organických látok. Napríklad sa zistilo, že metán má zloženie CH4. Vzhľadom na valencie atómov uhlíka a vodíka možno navrhnúť iba jeden štruktúrny vzorec metánu:

Chemická štruktúra iných organických látok môže byť opísaná nasledujúcimi vzorcami:

etanol

Druhá pozícia teórie chemickej štruktúry popisuje nám známy vzťah: zloženie – štruktúra – vlastnosti. Pozrime sa na prejav tejto zákonitosti na príklade organických látok.

Etán a etylalkohol majú odlišné kvalitatívne zloženie. Molekula alkoholu na rozdiel od etánu obsahuje atóm kyslíka. Ako to ovplyvní vlastnosti?

Zavedenie atómu kyslíka do molekuly dramaticky mení fyzikálne vlastnosti látky. To potvrdzuje závislosť vlastností od kvalitatívneho zloženia.

Porovnajme si zloženie a štruktúru uhľovodíkov metánu, etánu, propánu a butánu.

Metán, etán, propán a bután majú rovnaké kvalitatívne zloženie, ale odlišné kvantitatívne zloženie (počet atómov každého prvku). Podľa druhej pozície teórie chemickej štruktúry musia mať rôzne vlastnosti.

Ako je zrejmé z tabuľky, so zvýšením počtu atómov uhlíka v molekule dochádza k zvýšeniu bodov varu a topenia, čo potvrdzuje závislosť vlastností od kvantitatívneho zloženia molekúl.

Molekulový vzorec C4H10 zodpovedá nielen butánu, ale aj jeho izoméru izobutánu:

Izoméry majú rovnaké kvalitatívne (atómy uhlíka a vodíka) a kvantitatívne (4 atómy uhlíka a desať atómov vodíka) zloženie, líšia sa však od seba v poradí spojenia atómov (chemická štruktúra). Pozrime sa, ako rozdiel v štruktúre izomérov ovplyvní ich vlastnosti.

Rozvetvený uhľovodík (izobután) má viac vysoké teploty varu a topenia ako normálny uhľovodík (bután). To možno vysvetliť užším usporiadaním molekúl k sebe v butáne, čo zvyšuje sily medzimolekulovej príťažlivosti, a preto si vyžaduje viac energie na ich oddelenie.

Tretia pozícia teórie chemickej štruktúry ukazuje spätnú väzbu zloženia, štruktúry a vlastností látok: zloženie – štruktúra – vlastnosti. Zvážte to na príklade zlúčenín zloženia C2H60.

Predstavte si, že máme vzorky dvoch látok s rovnakým molekulovým vzorcom C 2 H 6 O, ktorý bol stanovený v rámci kvalitatívnej a kvantitatívnej analýzy. Ako však zistiť chemickú štruktúru týchto látok? Odpoveď na túto otázku pomôže pri štúdiu ich fyzických a chemické vlastnosti. Keď prvá látka interaguje s kovovým sodíkom, reakcia neprebieha a druhá látka s ňou aktívne interaguje s uvoľňovaním vodíka. Stanovme kvantitatívny pomer látok v reakcii. Za týmto účelom pridáme k známej hmotnosti druhej látky určitú hmotnosť sodíka. Zmeriame objem vodíka. Vypočítajme množstvo látok. V tomto prípade sa ukazuje, že z dvoch mólov skúmanej látky sa uvoľní jeden mól vodíka. Preto je každá molekula tejto látky zdrojom jedného atómu vodíka. Aký záver možno vyvodiť? Len jeden atóm vodíka sa líši vlastnosťami, a teda aj štruktúrou (s ktorými atómami je spojený) od všetkých ostatných. Vzhľadom na mocnosť atómov uhlíka, vodíka a kyslíka možno pre danú látku navrhnúť iba jeden vzorec:

Pre prvú látku možno navrhnúť vzorec, v ktorom majú všetky atómy vodíka rovnakú štruktúru a vlastnosti:

Podobný výsledok možno dosiahnuť štúdiom fyzikálnych vlastností týchto látok.

Na základe štúdia vlastností látok teda možno vyvodiť záver o jej chemickej štruktúre.

Význam teórie chemickej štruktúry možno len ťažko preceňovať. Poskytla chemikom vedecký základ pre štúdium štruktúry a vlastností organických látok. Periodický zákon, ktorý sformuloval D.I. Mendelejev. Teória štruktúry zovšeobecnila všetky vedecké názory prevládajúce v chémii tej doby. Vedcom sa podarilo vysvetliť správanie organických látok počas chemické reakcie. Na základe teórie A.M. Butlerov predpovedal existenciu izomérov určitých látok, ktoré boli neskôr získané. Podobne ako periodický zákon, aj teória chemickej štruktúry sa ďalej rozvíjala po vytvorení teórie štruktúry atómu, chemickej väzby a stereochémie.

Chemická povaha organických zlúčenín, vlastnosti, ktoré ich odlišujú od anorganických zlúčenín, ako aj ich rozmanitosť, boli vysvetlené v teórii chemickej štruktúry, ktorú sformuloval Butlerov v roku 1861 (pozri § 38).

Podľa tejto teórie vlastnosti zlúčenín určuje ich kvalitatívne a kvantitatívne zloženie, chemická štruktúra, t.j. sekvenčné poradie spojenia medzi sebou tvoriace molekulu atómov a ich vzájomné ovplyvňovanie. Teória štruktúry organických zlúčenín, rozvinutá a doplnená o najnovšie pohľady z oblasti chémie a fyziky atómov a molekúl, najmä predstavy o priestorovej štruktúre molekúl, o povahe chemických väzieb a o povahe vzájomných vplyv atómov, je teoretický základ organická chémia.

AT moderná teóriaštruktúrou organických zlúčenín sú nasledujúce ustanovenia.

1. Všetky vlastnosti organických zlúčenín sú určené predovšetkým vlastnosťami prvku uhlík.

V súlade s miestom, ktoré uhlík zaberá v periodickom systéme, sú vo vonkajšej elektrónovej vrstve jeho atómu (-plášť) štyri elektróny. Nevykazuje výraznú tendenciu darovať alebo pridávať elektróny, v tomto ohľade zaujíma medzipolohu medzi kovmi a nekovmi a vyznačuje sa výraznou schopnosťou vytvárať kovalentné väzby. Štruktúru vonkajšej elektrónovej vrstvy atómu uhlíka možno znázorniť pomocou nasledujúcich diagramov:

Excitovaný atóm uhlíka sa môže podieľať na tvorbe štyroch kovalentných väzieb. Preto vo veľkej väčšine svojich zlúčenín uhlík vykazuje kovalenciu rovnú štyrom.

Takže najjednoduchšia organická zlúčenina uhľovodíkový metán má zloženie. Jeho štruktúra môže byť reprezentovaná štruktúrnymi (a) alebo elektronickými štruktúrnymi (alebo elektronickými) (b) vzorcami:

Elektronický vzorec ukazuje, že atóm uhlíka v molekule metánu má stabilný osemelektrónový vonkajší obal (elektrónový oktet) a atómy vodíka majú stabilný dvojelektrónový obal (elektrónový dublet).

Všetky štyri kovalentné väzby uhlíka v metáne (a v iných podobných zlúčeninách) sú ekvivalentné a symetricky nasmerované v priestore. Atóm uhlíka sa nachádza akoby v strede štvorstenu (pravidelnej štvorstennej pyramídy) a štyri atómy sú s ním spojené (v prípade metánu sú štyri atómy vo vrcholoch štvorstenu (obr. 120)). Uhly medzi smermi ľubovoľného páru väzieb (valenčné uhly uhlíka) sú rovnaké a dosahujú 109° 28".

Vysvetľuje to skutočnosť, že v atóme uhlíka, keď vytvára kovalentné väzby s ďalšími štyrmi atómami, z jedného s- a troch p-orbitálov, v dôsledku -hybridizácie, vznikajú štyri hybridné -orbitály symetricky umiestnené v priestore, predĺžený smerom k vrcholom štvorstenu.

Ryža. 120. Tetraedrický model molekuly metánu.

Ryža. 121. Schéma vzniku -väzieb v molekule metánu.

V dôsledku prekrývania - hybridných elektrónových oblakov uhlíka s elektrónovými oblakmi iných atómov (v metáne s guľovitými oblakmi - elektrónmi atómov vodíka) vznikajú štyri štvorstenne smerované kovalentné väzby (obr. 121; pozri aj s. 131).

Tetraedrickú štruktúru molekuly metánu jasne vyjadrujú jej priestorové modely – sférické (obr. 122) alebo segmentové (obr. 123). Biele guľôčky (segmenty) predstavujú atómy vodíka, čierne - uhlík. Guľový model charakterizuje len vzájomné priestorové usporiadanie atómov, segmentový dáva predstavu aj o relatívnych medziatómových vzdialenostiach (vzdialenosti medzi jadrami. Ako je znázornené na obr. 122, štruktúrny vzorec metánu možno považovať za projekciu jeho priestorový model na rovinu výkresu.

2. Výnimočnou vlastnosťou uhlíka, ktorá určuje rozmanitosť organických zlúčenín, je schopnosť jeho atómov spájať sa navzájom pevnými kovalentnými väzbami, čím vznikajú uhlíkové reťazce takmer neobmedzenej dĺžky.

Valencie atómov uhlíka, ktoré neprešli do vzájomného spojenia, sa používajú na pridanie ďalších atómov alebo skupín (v uhľovodíkoch na pridanie vodíka).

Uhľovodíky etán a propán teda obsahujú reťazce dvoch a troch atómov uhlíka.

Ryža. 122. Guľový model molekuly metánu.

Ryža. 123. Segmentový model molekuly metánu.

Ich štruktúra je vyjadrená nasledujúcimi štruktúrnymi a elektronickými vzorcami:

Zlúčeniny obsahujúce stovky alebo viac atómov uhlíka sú známe.

Rast uhlíkového reťazca o jeden atóm uhlíka vedie k zvýšeniu zloženia na skupinu. Takáto kvantitatívna zmena v zložení vedie k novej zlúčenine s mierne odlišnými vlastnosťami, t.j. už kvalitatívne odlišnej od pôvodnej zlúčeniny; všeobecný charakter zlúčenín je však zachovaný. Takže okrem uhľovodíkov metánu, etánu, propánu existujú bután, pentán atď. V obrovskom množstve organických látok možno rozlíšiť série zlúčenín rovnakého typu, v ktorých sa každý nasledujúci člen líši od predchádzajúci od skupiny. Takéto série sa nazývajú homologické série, ich členovia sú navzájom homológmi a existencia takýchto sérií sa nazýva fenomén homológie.

V dôsledku toho sú uhľovodíky metán, stupeň, propán, bután atď. homológmi rovnakého radu, ktorý sa nazýva séria obmedzujúcich alebo nasýtených uhľovodíkov (alkány) alebo podľa prvého zástupcu metánová séria.

Vzhľadom na štvorstennú orientáciu uhlíkových väzieb nie sú jej atómy zahrnuté v reťazci umiestnené v priamke, ale kľukato, a vzhľadom na možnosť rotácie atómov okolo osi väzby môže reťazec v priestore trvať rôzne formy (konformácie):

Táto štruktúra reťazcov umožňuje priblížiť sa ku koncovým (b) alebo iným nesusediacim atómom uhlíka (c); v dôsledku objavenia sa väzby medzi týmito atómami môžu byť uhlíkové reťazce uzavreté do kruhov (cyklov), napríklad:

Rozmanitosť organických zlúčenín je teda určená aj tým, že pri rovnakom počte atómov uhlíka v molekule sú možné zlúčeniny s otvoreným, otvoreným reťazcom atómov uhlíka, ako aj látky, ktorých molekuly obsahujú cykly (cyklické zlúčeniny) .

3. Kovalentné väzby medzi atómami uhlíka tvorené jedným párom zovšeobecnených elektrónov sa nazývajú jednoduché (alebo obyčajné) väzby.

Väzba medzi atómami uhlíka môže byť uskutočnená nie jedným, ale dvoma alebo tromi spoločnými pármi elektrónov. Potom sa získajú reťazce s viacnásobnými - dvojitými alebo trojitými väzbami; tieto vzťahy možno znázorniť takto:

Najjednoduchšie zlúčeniny obsahujúce viacnásobné väzby sú uhľovodíky etylén (s dvojitou väzbou) a acetylén (s trojitou väzbou):

Uhľovodíky s násobnými väzbami sa nazývajú nenasýtené alebo nenasýtené. Etylén a acetylén sú prvými predstaviteľmi dvoch homológnych sérií – etylénových a acetylénových uhľovodíkov.

Ryža. 124. Schéma vzniku -väzieb v molekule etánu.

Jednoduchá kovalentná väzba (alebo C:C) vytvorená prekrytím dvoch hybridných elektrónových oblakov pozdĺž čiary spájajúcej stredy atómov (pozdĺž osi väzby), ako napríklad v etáne (obr. 124), je -väzba (pozri § 42 ). Väzby sú tiež -väzby - vznikajú prekrytím pozdĺž osi väzby -hybridného oblaku atómu C a guľového oblaku -elektrónu atómu H.

Povaha viacerých väzieb uhlík-uhlík je trochu odlišná. Takže v molekule etylénu sa počas tvorby dvojitej kovalentnej väzby (alebo) v každom z atómov uhlíka zúčastňuje hybridizácie jeden -orbitál a iba dva p-orbitály (-hybridizácia); jeden z p-orbitálov každého atómu C nehybridizuje. V dôsledku toho vznikajú trojhybridné elektrónové oblaky, ktoré sa podieľajú na tvorbe troch -väzieb. Celkovo je v molekule etylénu päť väzieb (štyri a jedna); všetky sú umiestnené v rovnakej rovine pod uhlom asi 120° voči sebe (obr. 125).

Jeden z elektrónových párov vo väzbe teda vytvára -väzbu a druhý je tvorený p-elektrónmi, ktoré sa nezúčastňujú hybridizácie; ich oblaky si zachovávajú tvar objemu osem, sú orientované kolmo na rovinu, v ktorej sa nachádzajú -väzby, a prekrývajú sa nad a pod touto rovinou (obr. 126), pričom vytvárajú -väzbu (pozri § 42).

Ryža. 125. Schéma vzniku -väzieb v molekule etylénu.

Ryža. 126. Schéma vzniku -väzby v molekule etylénu.

Dvojitá väzba C=C je teda kombináciou jednej a jednej väzby.

Trojitá väzba (alebo ) je kombináciou jednej väzby a dvoch väzieb. Napríklad počas tvorby molekuly acetylénu v každom z atómov uhlíka sa hybridizácie zúčastňuje jeden -orbitál a iba jeden p-orbitál (-hybridizácia); v dôsledku toho vznikajú dva -hybridné elektrónové oblaky, ktoré sa podieľajú na tvorbe dvoch -väzieb. Oblaky dvoch p-elektrónov každého atómu C nehybridizujú, zachovávajú si svoju konfiguráciu a podieľajú sa na tvorbe dvoch -väzieb. V acetyléne sú teda iba tri väzby (jedna a dve) nasmerované pozdĺž jednej priamky a dve väzby orientované v dvoch navzájom kolmé roviny(Obr. 127).

Viacnásobné (t. j. dvojité a trojité) väzby sa počas reakcií ľahko menia na jednoduché; trojka sa najskôr zmení na dvojitú a posledná na jednoduchú. Je to spôsobené ich vysokou reaktivitou a dochádza k tomu, keď sú akékoľvek atómy pripojené k páru atómov uhlíka spojených násobnou väzbou.

Prechod viacnásobných väzieb na jednoduché sa vysvetľuje tým, že spravidla -väzby majú v porovnaní s -väzbami menšiu pevnosť a teda väčšiu labilitu. Pri tvorbe -väzieb sa p-elektrónové oblaky s rovnobežnými osami prekrývajú v oveľa menšej miere ako elektrónové oblaky prekrývajúce sa pozdĺž osi väzby (t.j. hybridné, -elektrónové alebo p-elektrónové oblaky orientované pozdĺž osi väzby).

Ryža. 127. Schéma vzniku -väzieb v molekule acetylénu.

Ryža. 128. Modely molekuly etylénu: a - guľa; b - segmentované.

Viacnásobné väzby sú silnejšie ako jednoduché väzby. Energia prerušenia väzby je teda len , väzby a väzby .

Z uvedeného vyplýva, že vo vzorcoch dva riadky z troch v spojení a jeden riadok z dvoch v spojení vyjadrujú spojenia, ktoré sú menej pevné ako jednoduché spojenie.

Na obr. 128 a 129 sú guľôčkové a segmentové priestorové modely zlúčenín s dvojitými (etylén) a trojitými (acetylén) väzbami.

4. Teória štruktúry vysvetlila početné prípady izomérie organických zlúčenín.

Reťazce uhlíkových atómov môžu byť priame alebo rozvetvené:

Kompozícia má teda tri nasýtené uhľovodíky (pentán) s rôznymi štruktúrami reťazca - jeden s nerozvetveným reťazcom (normálna štruktúra) a dva s rozvetveným reťazcom (izoštruktúra):

Kompozícia má tri nenasýtené uhľovodíky, dve normálne štruktúry, ale izomérne v polohe dvojitej väzby, a jednu izoštruktúru:

Ryža. 129. Modely molekuly acetylénu: guľa; b - segmentované.

Dva cyklické uhľovodíky sú izomérne k týmto nenasýteným zlúčeninám, ktoré majú tiež zloženie a sú navzájom izomérne vo veľkosti cyklu:

Pri rovnakom zložení sa môžu zlúčeniny líšiť v štruktúre v dôsledku rôznych pozícií v uhlíkovom reťazci a iných neuhlíkových atómov, napríklad:

Izoméria môže byť spôsobená nielen rozdielnym poradím spojenia atómov. Existuje niekoľko typov priestorovej izomérie (stereoizomérie), ktorá spočíva v tom, že zodpovedajúce izoméry (stereoizoméry) s rovnakým zložením a poradím spojenia atómov sa líšia odlišným usporiadaním atómov (alebo skupín atómov) v priestore.

Takže ak má zlúčenina atóm uhlíka viazaný na štyri rôzne atómy alebo skupiny atómov (asymetrický atóm), potom sú možné dve priestorové izomérne formy takejto zlúčeniny. Na obr. 130 ukazuje dva štvorstenné modely kyseliny mliečnej, v ktorých je asymetrický atóm uhlíka (vo vzorci označený hviezdičkou) v strede štvorstenu. Je ľahké vidieť, že tieto modely nemožno v priestore kombinovať: sú zrkadlové a odrážajú priestorovú konfiguráciu molekúl dvoch rôznych látok (v tento príklad mliečne), ktoré sa líšia niektorými fyzikálnymi a hlavne biologickými vlastnosťami. Takáto izoméria sa nazýva zrkadlová stereoizoméria a zodpovedajúce izoméry sa nazývajú zrkadlové izoméry.

Ryža. 130. Tetraedrické modely molekúl zrkadlových izomérov kyseliny mliečnej.

Rozdiel v priestorovej štruktúre zrkadlových izomérov možno znázorniť aj pomocou štruktúrnych vzorcov, ktoré znázorňujú odlišné usporiadanie atómových skupín na asymetrickom atóme; napríklad pre tie, ktoré sú znázornené na obr. 130 zrkadlových izomérov kyseliny mliečnej:

Ako už bolo uvedené, atómy uhlíka; spojené dvojitou väzbou ležia v rovnakej rovine so štyrmi väzbami, ktoré ich spájajú s inými atómami; uhly medzi smermi týchto väzieb sú približne rovnaké (obr. 126). Keď sú ku každému atómu uhlíka v dvojitej väzbe pripojené rôzne atómy alebo skupiny, je možná takzvaná geometrická stereoizoméria alebo cis-trans izoméria. Príkladom sú priestorové geometrické izoméry dichlóretylénu

V molekulách jedného izoméru sú atómy chlóru umiestnené na jednej strane dvojitej väzby a v molekulách druhej na opačných stranách. Prvá konfigurácia sa nazýva cis-, druhá - trans-konfigurácia. Geometrické izoméry sa navzájom líšia fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami.

Ich existencia je spôsobená tým, že dvojitá väzba vylučuje možnosť voľnej rotácie spojených atómov okolo osi väzby (takéto otáčanie si vyžaduje prerušenie väzby; pozri obr. 126).

5. Vzájomné ovplyvňovanie sa v molekulách organických látok prejavuje predovšetkým atómami, ktoré sú na seba priamo spojené. V tomto prípade je to určené povahou chemickej väzby medzi nimi, stupňom rozdielu v ich relatívnej elektronegativite a následne stupňom polarity väzby.

Napríklad, súdiac podľa súhrnných vzorcov, potom v molekule metánu a v molekule metylalkoholu musia mať všetky štyri atómy vodíka rovnaké vlastnosti. Ale, ako sa ukáže neskôr, v metylalkohole môže byť jeden z atómov vodíka nahradený alkalickým kovom, zatiaľ čo v metáne atómy vodíka takúto schopnosť nevykazujú. Je to spôsobené tým, že v alkohole nie je atóm vodíka priamo viazaný na uhlík, ale na kyslík.

Vo vyššie uvedenom štruktúrne vzorcešípky na líniách väzieb podmienene znázorňujú premiestnenie párov elektrónov, ktoré tvoria kovalentnú väzbu, v dôsledku rozdielnej elektronegativity atómov. V metáne je takýto posun vo väzbe malý, keďže elektronegativita uhlíka (2.5) len mierne prevyšuje elektronegativitu vodíka v tabuľke 1. 6, str. 118). V tomto prípade je molekula metánu symetrická. V molekule alkoholu je väzba výrazne polarizovaná, keďže kyslík (elektronegativita 3,5) k sebe oveľa viac priťahuje elektrónový pár; preto atóm vodíka v spojení s atómom kyslíka získava väčšiu pohyblivosť, teda ľahšie sa oddeľuje vo forme protónu.

V organických molekulách je dôležité aj vzájomné ovplyvňovanie atómov, ktoré nie sú navzájom priamo spojené. Takže v metylalkohole sa pod vplyvom kyslíka zvyšuje reaktivita nielen atómu vodíka spojeného s kyslíkom, ale aj atómov vodíka, ktoré nie sú priamo spojené s kyslíkom, ale sú spojené s uhlíkom. Vďaka tomu sa metylalkohol pomerne ľahko oxiduje, zatiaľ čo metán je relatívne odolný voči pôsobeniu oxidačných činidiel. Je to spôsobené tým, že kyslík hydroxylovej skupiny k sebe výrazne priťahuje pár elektrónov vo väzbe spájajúcej ho s uhlíkom, ktorého elektronegativita je menšia.

V dôsledku toho sa efektívny náboj atómu uhlíka stáva kladnejším, čo spôsobuje dodatočný posun elektrónových párov aj vo väzbách v metylalkohole v porovnaní s rovnakými väzbami v molekule metánu. Pôsobením oxidačných činidiel sa atómy H viazané na rovnaký atóm uhlíka, na ktorý je naviazaná skupina OH, oveľa ľahšie odlomia ako v uhľovodíkoch a zlúčia sa s kyslíkom za vzniku vody. V tomto prípade atóm uhlíka spojený s OH skupinou podlieha ďalšej oxidácii (pozri § 171).

Vzájomný vplyv atómov, ktoré nie sú navzájom priamo spojené, sa môže prenášať na značnú vzdialenosť pozdĺž reťazca atómov uhlíka a vysvetľuje sa posunom hustoty elektrónových oblakov v celej molekule pod vplyvom atómov alebo skupín v ňom prítomná odlišná elektronegativita. Vzájomné ovplyvňovanie sa môže prenášať aj priestorom obklopujúcim molekulu – v dôsledku prekrývania sa elektrónových oblakov približujúcich sa atómov.

Chémia je veda, ktorá nám poskytuje množstvo rôznych materiálov a predmetov pre domácnosť, ktoré bez váhania používame každý deň. Aby sa však dospelo k objavu takého množstva zlúčenín, ktoré sú dnes známe, mnohí chemici museli prejsť náročnou vedeckou cestou.

Obrovská práca, početné úspešné a neúspešné experimenty, kolosálna teoretická vedomostná základňa - to všetko viedlo k vytvoreniu rôznych oblastí priemyselnej chémie, umožnilo syntetizovať a využívať moderné materiály A: gumy, plasty, plasty, živice, zliatiny, rôzne sklá, silikóny atď.

Jedným z najznámejších, vážených chemikov, ktorí neoceniteľne prispeli k rozvoju organickej chémie, bol ruský muž A. M. Butlerov. V tomto článku krátko zvážime jeho diela, zásluhy a výsledky práce.

krátky životopis

Dátum narodenia vedca je september 1828, počet sa v rôznych zdrojoch líši. Bol synom podplukovníka Michaila Butlerova, o matku prišiel pomerne skoro. Celé detstvo prežil v rodinnom sídle svojho starého otca, v obci Podlesnaya Shentala (dnes okres Tatárskej republiky).

Študoval na rôznych miestach: najprv v uzavretej súkromnej škole, potom na gymnáziu. Neskôr nastúpil na Kazanskú univerzitu na katedru fyziky a matematiky. Najviac ho však napriek tomu zaujímala chémia. Budúci autor teórie štruktúry organických zlúčenín zostal po skončení štúdia na mieste ako učiteľ.

1851 - čas obhajoby prvej dizertačnej práce vedca na tému "Oxidácia organických zlúčenín". Po bravúrnom výkone dostal možnosť riadiť celú chémiu na svojej univerzite.

Vedec zomrel v roku 1886, kde prežil svoje detstvo, v rodinnom majetku svojho starého otca. Pochovali ho v miestnej rodinnej kaplnke.

Príspevok vedca k rozvoju chemických poznatkov

Butlerovova teória štruktúry organických zlúčenín je samozrejme jeho hlavnou prácou. Nie však jediný. Bol to tento vedec, ktorý ako prvý vytvoril ruskú školu chemikov.

Navyše z jeho múrov vyšli vedci, ktorí mali neskôr veľkú váhu pri rozvoji celej vedy. Ide o nasledujúcich ľudí:

• Markovnikov;
• Zajcev;
• Kondakov;
• Favorský;
• Konovalov;
• Ľvov a ďalší.

Pracuje v organickej chémii

Takýchto diel je veľa. Koniec koncov, Butlerov strávil takmer všetok svoj voľný čas v laboratóriu svojej univerzity, vykonával rôzne experimenty, vyvodzoval závery a závery. Tak sa zrodila teória organických zlúčenín.

Existuje niekoľko mimoriadne rozsiahlych diel vedca:

• vytvoril referát pre konferenciu na tému „O chemickej štruktúre hmoty“;
• dizertačná práca „O esenciálnych olejoch“;
• prvá vedecká práca "Oxidácia organických zlúčenín".

Autor teórie štruktúry organických zlúčenín pred jej formulovaním a vznikom dlhodobo študoval práce iných vedcov z r. rozdielne krajiny, študovali ich diela, vrátane experimentálnych. Až neskôr, po zovšeobecnení a systematizácii získaných poznatkov, premietol všetky závery do ustanovení svojej nominálnej teórie.

Teória štruktúry organických zlúčenín A. M. Butlerová

19. storočie sa vyznačuje prudkým rozvojom takmer všetkých vied vrátane chémie. Najmä sa naďalej hromadia rozsiahle objavy uhlíka a jeho zlúčenín, ktoré každého prekvapujú svojou rozmanitosťou. Nikto si však netrúfa celý tento faktografický materiál systematizovať a zefektívniť, doviesť k spoločnému menovateľovi a odhaliť spoločné vzorce, na ktorých je všetko postavené.

Ako prvý to urobil Butlerov A. M. Bol to on, kto vlastní dômyselnú teóriu chemickej štruktúry organických zlúčenín, o ktorej ustanoveniach hromadne hovoril na nemeckej konferencii chemikov. To bol začiatok novej éry vo vývoji vedy, ku ktorej sa dostala organická chémia

Sám vedec na to išiel postupne. Uskutočnil mnoho experimentov a predpovedal existenciu látok s danými vlastnosťami, objavil niektoré typy reakcií a videl za nimi budúcnosť. Veľa študoval diela svojich kolegov a ich objavy. Len na tomto pozadí, starostlivou a usilovnou prácou, sa mu podarilo vytvoriť svoje majstrovské dielo. A teraz teória štruktúry organických zlúčenín v tomto je prakticky rovnaká ako periodický systém v anorganickom.

Objavy vedca pred vytvorením teórie

Aké objavy boli urobené a teoretické zdôvodnenia dané vedcom predtým, ako sa objavila teória štruktúry organických zlúčenín A. M. Butlerova?

1. Domáci génius ako prvý syntetizoval také organické látky ako urotropín, formaldehyd, metylénjodid a iné.
2. Syntetizoval látku podobnú cukru (terciárny alkohol) z anorganických látok, čím zasadil ďalšiu ranu teórii vitalizmu.
3. Polymerizačným reakciám predpovedal budúcnosť a označil ich za najlepšie a najsľubnejšie.
4. Izomerizmus po prvý raz vysvetlil až on.

Samozrejme, toto sú len hlavné míľniky jeho tvorby. V skutočnosti sa dá dlho opísať dlhoročná starostlivá práca vedca. Najvýznamnejšou sa však dnes stala teória štruktúry organických zlúčenín, o ktorej ustanoveniach sa bude diskutovať ďalej.

Prvá pozícia teórie

V roku 1861 sa veľký ruský vedec na kongrese chemikov v meste Speyer podelil s kolegami o svoje názory na príčiny štruktúry a rozmanitosti organických zlúčenín, pričom to všetko vyjadril vo forme teoretických ustanovení.

Hneď prvý bod je nasledovný: všetky atómy v rámci jednej molekuly sú spojené v prísnom poradí, ktoré je určené ich valenciou. V tomto prípade atóm uhlíka vykazuje index valencie štyri. Kyslík má hodnotu tohto indikátora rovnú dvom, vodík - jednému.

Navrhol nazvať takýto znak chemikáliou, neskôr sa prijalo označenie vyjadrenia na papieri pomocou grafických úplných štruktúrnych, skrátených a molekulárnych vzorcov.

Patrí sem aj fenomén spájania častíc uhlíka medzi sebou v nekonečných reťazcoch rôznych štruktúr (lineárne, cyklické, rozvetvené).

Vo všeobecnosti Butlerovova teória štruktúry organických zlúčenín s prvou pozíciou určila význam valencie a jeden vzorec pre každú zlúčeninu, ktorý odráža vlastnosti a správanie látky počas reakcií.

Druhá pozícia teórie

V tomto odseku bolo podané vysvetlenie rozmanitosti organických zlúčenín vo svete. Vedec na základe uhlíkových zlúčenín v reťazci navrhol, že na svete existujú nerovnaké zlúčeniny, ktoré majú odlišné vlastnosti, ale sú úplne identické v molekulárnom zložení. Inými slovami, existuje fenomén izomérie.

S touto pozíciou teória štruktúry organických zlúčenín A. M. Butlerova nielen vysvetlila podstatu izomérov a izomérií, ale aj samotný vedec potvrdil všetko praktickými skúsenosťami.

Tak napríklad syntetizoval izomér butánu – izobután. Potom predpovedal pre pentán existenciu nie jedného, ​​ale troch izomérov na základe štruktúry zlúčeniny. A všetky ich syntetizoval, čím dokázal svoj prípad.

Zverejnenie tretieho ustanovenia

Ďalší bod teórie hovorí, že všetky atómy a molekuly v tej istej zlúčenine sú schopné navzájom ovplyvňovať vlastnosti. Od toho bude závisieť povaha správania sa látky pri reakciách. odlišné typy vykazuje chemické a iné vlastnosti.

Na základe tohto ustanovenia sa teda rozlišuje niekoľko, ktoré sa líšia typom a štruktúrou funkčnej definujúcej skupiny.

Teória štruktúry organických zlúčenín od A. M. Butlerova je zhrnutá takmer vo všetkých učebné pomôcky v organickej chémii. Veď práve ona je základom tejto časti, vysvetlenia všetkých vzorcov, na ktorých sú postavené molekuly.

Význam teórie pre modernitu

Určite je to skvelé. Táto teória umožnila:

1. skombinovať a systematizovať všetok faktografický materiál nahromadený v čase jeho vzniku;
2. vysvetliť zákonitosti štruktúry, vlastnosti rôznych zlúčenín;
3. poskytnúť úplné vysvetlenie dôvodov takého veľkého množstva zlúčenín v chémii;
4. viedli k početným syntézam nových látok na základe ustanovení teórie;
5. umožnili napredovanie názorov, rozvoj atómovej a molekulárnej vedy.

Preto povedať, že autor teórie štruktúry organických zlúčenín, ktorého fotografiu môžete vidieť nižšie, urobil veľa, neznamená nič. Butlerov možno právom považovať za otca organickej chémie, za predchodcu jej teoretických základov.

V konečnom dôsledku zohralo rolu jeho vedecké videnie sveta, génius myslenia, schopnosť predvídať výsledok. Tento muž mal obrovskú schopnosť pracovať, trpezlivosť a neúnavne experimentoval, syntetizoval a trénoval. Mýlil som sa, ale vždy som sa poučil a urobil som správne perspektívne závery.

Iba takýto súbor vlastností a obchodného ducha, vytrvalosť umožnili dosiahnuť požadovaný účinok.

Štúdium organickej chémie v škole

V priebehu stredoškolského vzdelávania nie je veľa času venované štúdiu základov organických látok. Iba jedna štvrtina 9. ročníka a celý ročník 10. stupňa (podľa programu Gabrielyan O.S.). Tento čas však stačí na to, aby chlapci mohli študovať všetky hlavné triedy zlúčenín, vlastnosti ich štruktúry a nomenklatúry a ich praktický význam.

Základom pre začatie vývoja kurzu je teória štruktúry organických zlúčenín od A. M. Butlerova. Stupeň 10 je venovaný úplnému zváženiu jeho ustanovení av budúcnosti ich teoretickému a praktickému potvrdeniu pri štúdiu každej triedy látok.