A.M. Бутлеровтың органикалық қосылыстардың химиялық құрылыс теориясы PDF

А.М.Бутлеровтың органикалық қосылыстардың химиялық құрылыс теориясы Органикалық химияның қалыптасуы.Органикалық қосылыстардың құрылымы теориясының алғышарттары XII ҒАСЫР ЗЕРТХАНАСЫ Кілт сұрақ Неліктен XIX ғасырдың екінші жарт...

А.М.Бутлеровтың органикалық қосылыстардың химиялық құрылыс теориясы Органикалық химияның қалыптасуы.Органикалық қосылыстардың құрылымы теориясының алғышарттары XII ҒАСЫР ЗЕРТХАНАСЫ Кілт сұрақ Неліктен XIX ғасырдың екінші жартысы ғылым ретінде органикалық химияның қалыптасуының бастауы болып саналады? Ежелгі заманнан бері әр түрлі көміртекті қосылыстардың көзі өсімдіктер мен жануарлар екені және оларды алу мен өңдеудің кейбір тәсілдері адамзатқа белгілі. Мысалы: Жүзім шырынын ашыту арқылы олар шарап алды, ал дистилляция кезінде алкоголь алды; Майды содамен қыздырып, сабын алдық; Гүлдерден эфир майлары алынды; Ежелгі Үндістанда, Финикияда, Египетте бояу үшін өсімдік бояғыштары – күлгін, индиго, ализарин қолданылған.. Алайда, сол кезеңде, ХІХ ғасырдың басына дейін, Органикалық және бейорганикалық заттар арасында ешқандай айырмашылық болған жоқ.. 1807 жылы сізге белгілі швед ғалымы И. я. Берцелиус өсімдіктер мен жануарлардан алынатын заттарды зерттеуді тәуелсіз пәнге – органикалық химияға бөлуді ұсынды. И. Я. Берцелиус органикалық химияның атасы болып саналады. ХІХ ғасырдың басында органикалық химияда толық хаос болды. Ғалымдар заттың сапалық және сандық құрамын анықтай алды, бірақ атомдардың молекулаларға қалай қосылатындығы туралы білмеді, бізге таныс формулаларды қолданбады, химиялық реакциялар реакция теңдеулерімен емес, сөздермен сипатталды.  Сол кездегі химиктер органикалық заттар туралы білімді жалпылауға және жүйелеуге тырыспады деп айтуға болмайды. 30-шы жылдары неміс химиктері Ю. Либиг пен Ф. Велер радикалдар теориясын ұсынды, 40-шы жылдары француз химиктері о. Лоран мен Ш. Жерардың типтік теориясы маңызды орын алды, теориялардың басқа түрлері де болды. Бірақ олардың кейбіреулері экспериментпен расталмады (немесе тіпті қабылданбады), басқалары "молекулалардың ішкі құрылымын" түбегейлі танылмайтын деп жариялады, бір зат үшін "рационалды" формулалардың көптігіне мүмкіндік берді. Осы фонда органикалық заттарды синтездеудің сәтті әрекеттерін, сондай-ақ ағылшын химигі Э.Франклендтің валенттілік ұғымын енгізуін бөліп көрсету керек. Валенттілік анықтамаларының бірін еске түсіріңіз (өте қатал болмаса да). Валенттілік-бұл атомның химиялық байланыс түз үшін атомдардың немесе атомдар топтарының белгілі бір санын қосу немесе беру қабілеті. Эксперименттік материалдың біртіндеп жинақталуы және оны теориялық тұрғыдан түсінуге тырысу (кестені қараңыз) органикалық қосылыстардың құрылымының алғашқы ғылыми теориясын құруға дайындалды, оның авторы көрнекті орыс химигі Александр Михайлович Бутлеров болды.  ҚҰРЫЛЫС ТЕОРИЯСЫНЫҢ АЛҒЫШАРТТАРЫ. Тәжірибелік Теориялық 1824 г. - Ф. Вёлер қымыздық қышқылын 1852 г. - Э. Франкланд, валенттілік ұғымын енгізді алды 1857 г. - Ф. Кекуле, органикалық қосылыстардағы 1828 г. - Ф. Вёлер, мочевинаны алды көміртектің 4 валенттігі туралы идеяны дамыттты 1842 г. – Н. Н. Зинин анилинді алды 1858 г. - Ф. Кекуле и А. Купер атомдардың бір біріменқосылу 1845 г. – А. Кольбе сірке қышқылын мүмкіндігі туралы қорытынды жасады синтездеді 1860 г. – Карлсруэде атомдық молекулалық ілімді бастаған 1854 г. – М. Бертло майларды алды химиктер конгресі өтті 1861 г. - А.М. Бутлеров, көмірсуларды алды  1861 жылы 19 қыркүйекте неміс дәрігерлері мен натуралистерінің съезінде Шпейерде ол "заттардың химиялық құрылымы туралы"баяндама жасады. Әрине, А. М. Бутлеров өзінің предшественниктері мен замандастарының еңбектеріне сүйенді, бірақ оның жеке қасиеттері маңызды рөл атқарды: бай білім, салыстыру және қорытынды жасау, жалпылау, оның стандартты емес ойлауы, ғылыми ізденістің фокусы, стереотиптерден бас тарту қабілеті, керемет эксперименттік дағдылар. А.М.Бутлеров Ашық жауап беру тапсырмасы Шағын зерттеу Бейорганикалық химияның негізгі заңының - периодтық заңның және Д. И. Менделеевтің периодтық жүйесінің алғышарттарын еске түсіріңіз. Мұны істеу үшін Сіз негізгі мектептегі оқулықтарды немесе кез-келген оқулықты(сонымен қатар жалпы химия бойынша оқулықты), мысалы, О.С. Габриелянның "Химия 11" оқулығын, г. г. Лысованы көре аласыз. М., Дрофа. Химияның екі жетекші теориясының - Д. И. Менделеевтің периодтық заңының және А. М. Бутлеровтың органикалық қосылыстардың химиялық құрылымы теориясының алғышарттарында ортақ нәрсені табыңыз.  ТЕОРИЯНЫҢ НЕГІЗГІ ЕРЕЖЕЛЕРІ 1. Молекулалардағы атомдар олардың валенттілігіне сәйкес белгілі бір тәртіппен өзара байланысты. Атомдардың қосылуының бұл тәртібі молекуланың химиялық құрылымы деп аталады. Молекуланың құрылымын химиялық әдістермен анықтауға болады. Химиялық әдістер деп заттың химиялық қасиеттерін зерттеу немесе оның синтезін жүзеге асыру түсініледі, ол құрылымның болжамды формуласын растады немесе қабылдамады. Мұны дәлелдеу үшін А. М. Бутлеров өзі бірнеше керемет синтездер жасады. : 2. Көміртек атомдары бір-бірімен байланыса алады : а)Әр түрлі еселі байланыстармен : жай , қос б) тізбек түрлері: сызықты –С-С-С- , тармақталған тұйықталған  Сонымен қатар, көміртегі тізбегінің әр түрлі түрін көміртек атомдары арасындағы әр түрлі химиялық байланыстардың, сондай-ақ басқа атомдармен, мысалы, оттегі, азот, галогендермен байланыстардың болуымен біріктіруге болады Маңызды қорытынды: көміртек атомының мұндай ерекшелігі органикаық қосылыстардың әртүрлілігін көрсетеді. 3. Органикалық қосылыстар қасиеттері байланысты: а) молекуланың сандық және сапалық құрамына Зат Формула Қасиеттері Метан СН4 Суда ерімейтін иіссіз газ Метил спирті СН4О Өзіне тән иісі бар, суда шектеусіз ериді Заттың сапалық құрамы әртүрлі болса ► қасиеттері әртүрлі. б) химиялық құрылымына, яғни атомдардың өзара әсерін ескере отырып, молекуладағы байланыстар ретіне  Зат Құрылыс форуласы Қасиеттері ( Құрылымдық формула) Этил спирті Суда шексіз еритін сұйықтық. Натриймен әрекеттеседі Диметил эфирі Суда ерімейтін Газ. Натриймен әрекеттеспейді Этил спирті молекуласында бір сутегі атомы көміртек атомымен емес, оттегі атомымен байланысады. Мұндай көршілік сутегі атомын қозғалмалы етеді, бұл оның натрий атомымен алмастыру қабілетінде көрінеді. ОН топтың болуы-бұл оның суда ерігіштігін және диметил эфирімен салыстырғанда айтарлықтай жоғары қайнау температурасын анықтайды. Бұл қосылыстар құрамы бірдей құрылысы әртүрлі-изомерия.Қасиеттері де әртүрлі. Маңызды қорытынды: Демек құрылысына қарап заттың қасиеттерін болжауға болады және керісінше қасиетіне қарап зат құрылысын болжауға болады. Теорияның маңызы және оның одан әрі даму бағыты А. М. Бутлеровтың Органикалық химия үшін химиялық құрылым теориясының маңыздылығын Д. И. Менделеевтің Бейорганикалық химия үшін периодтық заңының мәнімен салыстыруға болады.  Химиялық құрылым туралы ілімін қорғап, оның практикалық маңыздылығын көрсете отырып, А.М. Бутлеров бұл ілімді абсолютті және өзгермейтін деп санамады. Шынында да, егер молекула нақты атомдардан құрылған шындық болса, онда ол үш өлшемді кеңістіктегі белгілі бір физикалық денені білдіруі керек. Органикалық қосылыстардың кеңістіктік ( стереохимиялық) құрылымы туралы нақты гипотезаны 1874 жылы Я.х. Вант-Гофф алға тартты. Төрт сутегі атомы ( немесе оның орынбасарлары) Я. Х. Вант-Гофф бұрыштарда симметриялы орналасқан деген Идея болды Сурет. 2. Төрт валентті көміртек атомының айналасындағы ойдан шығарылған тетраэдрдің метан молекуласының моделі. Ғылымның дамуымен Стереохимия күшті физикалық негізге ие болды-рентгенография мен электрографияның көмегімен атомаралық қашықтықтар мен валенттік бұрыштар анықтала Сутет 2. Метан бастады, яғни молекуладағы атомдардың нақты орналасуының молекуласының моделі бейнесін ала бастады.  XIX ғасырдың аяғы мен ХХ ғасырдың басындағы физикадағы ғылыми революцияға байланысты атом зерттеушілер алдында өзгермейтін "доп" емес, күрделі жүйе ретінде пайда болды. Бұл американдық физика-химиктер г. Льюис пен И. Лангмюрге валенттік Байланыс теориясының негізін қалауға мүмкіндік берді, оның негізінде классикалық теорияның валенттік сызығы жұп электрондарды білдіреді!Сурет3.Этаннаың әртүрлі формулалары Молекулалық Толық құрылымдық Қысқартылған Электрондық құрылымдық С2Н6 СН3-СН3 Электрондық теория органикалық заттар молекулаларының кеңістіктік құрылымын, атомдардың өзара әсерін және химиялық реакциялардың механизмдерін түсіндіруге мүмкіндік берді. Келесі сабақтарда сіз органикалық қосылыстардың құрылымы туралы заманауи (электронды және стереохимиялық) идеялармен толығырақ танысасыз.  ПАЙДАЛАНҒАН ЖӘНЕ ҰСЫНЫЛАТЫН ӘДЕБИЕТТЕР 1. Бруис П. Ю.Органикалық химия негіздері : оқулық / П. Ю. Бруис. - Алматы : Дәуір.1-бөлім / ауд. К. Б. Бажықова. - 2013. - 424 б. - ISBN 978- 601-7427-07-8 2. Бруис, П. Ю.Органикалық химия негіздері : оқулық / П. Ю. Бруис. - Алматы : Қазақ тіліндегі басылым, ҚР жоғары оқу орындарының қауымдастығы.2-бөлім / ауд. К. Б. Бажықова. - 2014. - 500 б. - ISBN 978- 601-225-728-1