рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

КАК РИСУЮТ ОРГАНИЧЕСКУЮ МОЛЕКУЛУ

КАК РИСУЮТ ОРГАНИЧЕСКУЮ МОЛЕКУЛУ - раздел Связь, КАК РИСУЮТ ОРГАНИЧЕСКУЮ МОЛЕКУЛУ Среди М...

Среди многочисленных разделов хи­мического знания органическая хи­мия больше всех нуждается в симво­лическом языке для обозначения объектов изучения. Химическая фор­мула любого вещества — это его мо­лекулярное «удостоверение лично­сти», в котором отражены основные черты внешнего облика, внутреннего устройства и характера.

На протяжении 200-летней исто­рии развития органической химии учёные, как начинающие художники, учились искусству воссоздания «порт­ретов» молекул — совершенствовали их химические формулы. Самые пер­вые из них появились уже на заре становления науки о соединениях углерода — в начале XIX в. Их предло­жил шведский химик Якоб Берце­лиус — основоположник органи­ческой химии и создатель ме­тода элементного анализа вещества. Поскольку такие фор­мулы составлялись ис­ходя из соотношения элементов в соединении, т. е. выводились из данных элементного анализа, их сразу назвали эмпирическими (от греч. «эмпириа» — «опыт»), или брутто-формулами (ит. brutto — «гру­бый»). При записи использовались символы элементов и индексы, обо­значающие количество тех или иных атомов в молекуле. Правда, первые эм­пирические формулы немного отли­чались от современных — индексы было принято писать вверху, после хи­мического символа:

СН4, СН2О2, С2Н6О, C3H8N. Теперь они выглядят так: СН4, СН2О2, G2H6O, C3H8N.

Однако эмпирические формулы указывают только на число атомов различных элементов в молекуле и не дают никакой информации о её строении.

Очень скоро выяснилось, что со­вершенно разные по физическим и химическим свойствам вещества име­ют одинаковые эмпирические фор­мулы. В 1824 г. ученики Берцелиуса

 

 

Фридрих Вёлер и Юстус Либих, исследуя состав и свойства цианата и фульмината серебра (AgNCO, AgCNO), открыли явление изомерии. Оказалось, что существуют вещества, которые имеют одну и ту же эмпири­ческую формулу, т. е. одинаковы по составу, но обладают разными свой­ствами.

Вслед за открытием Вёлером и Либихом неорганических изомеров французский химик Жан Дюма в 1831 г. обнаружил изомеры среди ор­ганических веществ и распространил представление об изомерии на орга­ническую химию. Совместные ис­следования Либиха и Дюма в 30-х гг. XIX в. привели к созданию первой теории строения органических ве­ществ — теории сложных радикалов. Она дала химикам новые, более под­робные полуэмпирические форму­лы, в которых молекулы веществ представлялись как комбинации ра­дикалов — различных атомов и атом­ных групп:

СН3Сl, С2Н5ОН, (СН3)2О, C3H7NH2,

C6H5OH, CH3CHO, CH3COOH.

И всё же, несмотря на прогресс в области изучения строения органиче­ских молекул, на составление более точных набросков их молекулярных «портретов», внутреннее устройство радикалов и групп атомов по-прежне­му было неясным. Невидимая молеку­ла вещества оставалась таинствен­ной «вещью в себе».

Дело в том, что в первой полови­не XIX в. отсутствовало чёткое поня­тие о валентности атомов и никто из учёных не мог толком объяснить, ка­ким образом они соединяются в мо­лекулы.

Научные изыскания в этом на­правлении продолжались, и в 1861 г. появилась теория химического стро­ения, предложенная Александром Ми­хайловичем Бутлеровым. Русский химик ввёл понятие строения орга­нической молекулы как порядка свя­зей между её атомами с учётом их ва­лентностей.

Теория Бутлерова стала настоя­щей путеводной звездой в «дремучем лесу» органических соединений, а химики получили мощное орудие на­учного предсказания свойств органи­ческих веществ — графические фор­мулы.

Первые такие формулы были очень подробными и громоздкими. В них с помощью валентных штрихов указы­вались все связи между атомами моле­кулы. Развёрнутые графические изо­бражения до сих пор используют в учебниках для начинающих химиков.

Очень скоро графические форму­лы превратились в более удобные — сокращённые, в которых валентными штрихами указывались только связи внутри углеводородного каркаса мо­лекулы и его связи с функциональны­ми группами:

CH3—CH2—OH CH3—O—CH3

При этом, с учётом четырёхвалентности углерода, каждому его ато­му приписывалось столько однова­лентных атомов водорода, сколько необходимо для полного насыще­ния всех валентностей.

Главным недостатком таких фор­мул было плоскостное изображение органических молекул, среди кото­рых лишь некоторые линейные и циклические действительно были плоскими (ацетилен, ароматические циклы).

В 1874 г. Якоб Вант-Гофф сформу­лировал основные положения теории пространственного расположения атомов в молекулах органических соединений, что позволило учёным составлять трёхмерные графические формулы.

Для многих органических веществ природного происхождения, имею­щих сложно устроенные молекулы, и эти графические изображения оказа­лись слишком громоздкими. Их при­шлось заменить краткими записями графических формул, где углерод­ный каркас молекулы обозначается

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

КАК РИСУЮТ ОРГАНИЧЕСКУЮ МОЛЕКУЛУ

На сайте allrefs.net читайте: "КАК РИСУЮТ ОРГАНИЧЕСКУЮ МОЛЕКУЛУ"

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: КАК РИСУЮТ ОРГАНИЧЕСКУЮ МОЛЕКУЛУ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Развёрнутые графические формулы.
ЗВЕРИНЕЦ В КОЛБЕ Химики-органики нередко обнаружи­вают, что структурные формулы новых соединений, полученных путём синтеза, весьма похожи на что-то, совсем не свя­занное с химией. Не надо

Так выглядят некоторые реакции в записи с использованием кратких графических формул.
нинол (23) и уткениненинол (24). Как видно из структурных формул, свойст­ва этих соединений зависят от располо­жения в пространстве некоторых групп. Примером может служить фиксиро­ванное определённ

Электронная формула.
Подобные формулы несут цен­ную информацию о распределении валентных электронов атомов по свя­зям в органической молекуле.

БЕСКОНЕЧНОЕ РАЗНООБРАЗИЕ
ДЕТИ «ЧЁРНОГО ЗОЛОТА» АЛКАНЫ Нефть представляет собой смесь не­скольких сотен органических соеди­нений. Среди них химики выделяют группы веществ со сходным строен

Строение молекулы октана.
исследования возник лишь во второй половине XVIII в. После опытов Кавен­диша с «горючим воздухом» в 1766 г. природный газ некоторое время отождествляли с водородом. Лишь в 1776 г. Алессанд

Тетрабромдивинил, гексахлорэтан, метилиодид.
винного (этилового) спирта как «соеди­нение духа обычной соли с духом вина». Глаубер получил это вещество в 1648 г. взаимодействием этилового спирта с соляной кислотой: С2Н5ОН

Н-Гептан и дотриаконтан.
СНЕГ, КОТОРЫЙ ГОРИТ Природный метан образуется при гниении органических соединений. Выде­ление пузырьков этого газа можно наблюдать, если провести палкой по дну заболоченного водоёма: неда

Горение парафиновой свечи.
* Обычно кратной назы­вается двойная или тройная связь между соседними атомами, например: связь представляет собой

Н-Октен, н-нонен, н-ундецен.
*Общая формула гомоло­гического ряда алкенов: СnН2n Низшие алкены (этилен, пропилен, бутены) при комнатной температуре — газы, начиная с пентенов — жи

Cuстема s- и p-связей в молекуле бутадиена.
Те же особенности характерны и для других диенов, на­пример гомолога дивинила (бутадиена-1,3) — изопрена (2-метилбутадиена-1,3) С5Н8. Это вещество оказалось в центре внимания

Ацетиленовая сварка.
нее и часто лишь в присутствии ката­лизатора. Всё дело в том, что тройная связь в ацетилене и его гомологах со­стоит из одной s-связи и двух p-связей. Мощная p-система дополнительно ста­билизирует

СПИРТ, АЦЕТОН И ДРУГИЕ...
СПИРТЫ И ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ Формула винного, или этилового, спирта (этанола) С2Н5ОН, несомнен­но, знакома многим даже совершен­но далёким от химии людям. Это со­единение,

Сатир и Гермес, возглавляющие процессию Диониса. В руках у Гермеса — винный кубок Диониса. Аттическая краснофигурная амфора. V в. до н. э.
ЯДОВИТЫЙ НАПИТОК Неумеренное потребление алкогольных напитков приводит к алкоголиз­му — физической и психологической зависимости человека от винного спирта. По своему химическому механизму

Иодоформная проба.
одну или несколько гидроксильных групп. Соединения, в молекулах кото­рых имеется одна такая группа, на­зывают одноатомными спиртами. Простейший их представитель — метиловый спирт (метанол) СН3

Этиленгликоль, глицерин и пентаэритрит.
Это вещество используется в про­изводстве ядохимикатов и лекарст­венных препаратов. Подобно воде, спирты — очень слабые кислоты; они взаимодейству­ют только с активными металлами с выделен

Полимер формальдегида — параформ.
Реакция «серебряного зеркала» вливают синий осадок гидроксида ме­ди (II) до жёлтого осадка гидроксида

НЕ ВСЁ, ЧТО КИСЛОЕ, — УКСУС
ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ. СТАРЫЕ ЗНАКОМЫЕ Неспелые фрукты, щавель, барбарис, клюква, лимон... Что общего между ними? Даже дошкольник, не задумы­ваясь, ответит: они кислые. А вот обу­словлен ки

Адольф Вильгельм Герман Кольбе.
КИСЛОТА ИЗ МУРАВЬЁВ В 1670 г. английский ботаник и зоолог Джон Рей (1627—1705) провёл необыч­ный эксперимент. Он поместил в сосуд рыжих лесных муравьев, налил воды, на­грел её до кипения и

Хинная кислота.
пота. Родственная ей капроновая кис­лота СН3(СН2)4СООН входит в состав козьего масла. В корнях растения ва­лерианы содержится некоторое ко­личество изовалериановой

Современный вид прибора для перегонки с водяным паром.
Многие карбоновые кислоты — например, яблочная, винная, лимон­ная, хинная — образуются в вакуолях клеток плодов при частичном окис­лении глюкозы и в результате неко­торых других биохимических про­ц

Лимонная кислота.
Молекулы D- и L-винных кислот на плоскос

Функциональные производные уксусной кислоты — ацетамид и ацетонитрил.
кислот — мезовинная не относится к числу оптически активных веществ. Гомологом щавелевой кислоты является адипиновая кислота НООС(СН2)4СООН, которая получа­ется окислением нек

График зависимости температуры кипения алканов, спиртов, альдегидов и карбоновых кислот с неразветвлённой цепью от числа атомов углерода в молекуле.
Реакция образования сложных эфиров носит название этерификации (от греч. «этер» — «эфир»). Обыч­но её проводят в присутствии мине­ральной кислоты, играющей роль катализатора. При нагр

Аскорбиновая кислота.
поэтому реакции щелочного гидро­лиза называют омылением. Некоторые кислоты, содержащие не только карбоксильные, но и спир­товые группы (гидроксикислоты), способны образовывать внутр

УЗНАВАЕМЫЕ ПО ЗАПАХУ. АМИНЫ
Своему широкому распространению в природе амины — органические со­единения, включающие NH2-группу, обязаны белкам: в аминокислотах, входящих в их состав, всегда со­держится аминогруппа.

Гидроксид-ионов: CH3NH2+Н2О=CH3NH3++ОН-.
При взаимодействии большинства алифатических аминов с водой кон­центрация гидроксильных ионов воз­растает настолько, что помещённый в раствор индикатор показывает ще­лочную среду. При а

ОТКУДА ВЗЯЛИСЬ ЦИКЛОАЛКАНЫ
С незапамятных времён человек пользуется дарами природы — разно­образными полезными веществами. Ценнейшие амбра и мускус, лимон­ное и мятное масло издавна входили в состав восточных благовоний. Ле­

Платтеария Маттеуса. Середина XV в. Франция.
ний первой группы содержат один цикл, а второй — два и более цикла. Простейшие представители моно­циклических соединений — циклоалканы и их производные. В зависимости от количества ато­мов

Владимир Васильевич Марковников.
также природных асфальтовых масел и битумных смол. Однако в основ­ном это циклогексан и его гомо­логи, содержащие шестиатом­ный

В растениях семейства паслёновых содержатся алициклические соединения сложного строения — сапонины.
получены русским химиком, учени­ком А. М. Бутлерова Егором Егорови­чем Вагнером. В 1895 г. он предложил первые графические формулы для лимонена и a-пинена и доказал при­сутствие в молекулах этих ве

Строфантин.
ТЕРПЕНЫ К простейшим терпенам циклического строения относится лимонен С10Н16 — он входит в состав лимонного и мятно­го масел. Однако главной составной частью мятного

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги