История развития органической химии. Положения теории Бутлерова

«ПРЕДМЕТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ»

Органическая химия, как вы уже знаете- это химия углеводородов и его производных, как наука она выделись в начале 19 века.

К тому моменту все химические вещества можно разделить на группы: минерального , растительного происхождения, животного.

Благодаря работам Лавуазье был развит химический анализ, анализируя вещества животного и растительного происхождения пришли к выводу, что особенного различия в составе веществ нет и в их основе лежат сходные вещества: кислород, углерод, азот и водород, и на основе этого, были объеденены в одну группу-органических веществ.

1827 году, Берцелиус на основе работ Лавуазье, сформулировал понятие органической химии.

Органическая химия-это химия веществ, образующихся в живых организмах под действием живительной силы этих организмов. Вита-это учение о жизненой силе, таким образом стало развиваться виталистическое учение.

Но предложенная теория, имела свои недостатки: она тормозила развитие развитие органической химии, так не способствовала синтезированию новых веществ.

Некоторые ученые случайно или намерено получали органические соединения. Огромный удар по виталистической теории нанес Велер, который синтезировал в 1828 щавелевую кислоту, которая встречается как в растениях, так и в организме человека.

В 1845 году Колбе искусственным путем получил уксусную кислоту имея только углерод, серу, хлор и воду.

В 1854 году- Бертлоу синтезировал жир, а в 1861 году русский ученый Бутлеров получил сахаристое вещество.

Виталистическая теория была и понятие органической химии тоже.

Как говорил Энгельс, получение органических соединений из простых неорганических, путем химического синтеза, которые синтезировались в организме, доказало, что законы химии имеют туже силу для органических тел, как и для органических, и была заполнена значительная часть той якобы непреодолимой пропасти между органической и неорганической химией.

Непреодолимой пропасти между неорганическими веществами и органическими нет, они отличаются лишь некоторыми особенностями: большинство органических соединений имеют немолекулярное строение, в связи с чем обладают высокими температурами плавления и кипения, а органические же вещества, как правило молекулярное строение, так как образованы ковалентными связями –из-за чего имеют низкие температуры плавления, горючи и легко разлагаются при нагревании.

Так как виталистическая теория не предусматривала получение органических веществ искусственно, она была отвергнута, так как накопился огромный пласт знаний, которые необходимо классифицировать, и для этого были рассмотрены добутлировские теории: теория радикалов и теория типов.

В результате развития органической химии, предложенные теории не могли представить и объяснить строение органических веществ.

В 1861 году Бутлеров выступил с докладом, в котором предлагал свою теорию строения органических веществ, на основе ранее полученных знаний:

1. Колбе предложил Обозначать валентности черточками

1. Кекуэле и Вюртс установили валентность углерода, которая равна 4

Валентность- это способность атомов химических элементов образовывать химические связи.

Атом углерода имеет 4 валентных электрона, значит может образовывать 4 валентных связи, как с другими атомами, так и между собой, составляя длинные углеродные цепи: линейные, разветвленные и циклические. Таким образом, валентность углерода в органических соединениях равна 4.

В 1861 году Бутлеров на съезде химиков высказал свою теорию о строении органических соединений.

Бутлеров впервые высказал утверждение, что в молекулах органических веществ имеется определенный порядок связи, которое он назвал химическим строение.

Химическое строение можно представить в виде химической формулы.

В неорганической и органической химии вещества объединяют в группы, сходные по строению, вот и в органической химии вещества объединяют в ряды, которые называются гомологическими.

Гомологический ряд- это ряд веществ, обладающий одинаковым строением, расположенных в порядке возрастания атомных масс , и где каждый член отличается от предыдущего на гомологическую разность сн2

Бутлеров утверждал, что свойства вещества зависят не только от состава, но и от химического строения.

В ходе химических исследований, были получены вещества, которые имели одинаковый качественный и количественный состав, но разное строение и, следовательно разные химические свойства.

Такое явление было названо изомерией, а вещества изомерами.

Изомерия-это явления существования изомеров, а изомеры- это вещества имеющий одинаковый качественный и количественный состав, но разное строение и, обладающие разными свойствами.

Изомеры бывают: структурными и пространственными.

Структурные изомеры:

изомерия углеродного скелета

Изомерия положения кратных связей

Изомерия положения функциональных групп

Функциональная группа- это группа атомов, обуславливающия принадлежность вещества к определенному классу органические соединений и его свойства.

-гидроксильная группа

-карбоксильная

-карбонильная

-аминогруппа

Межклассовая изомерия: изомеры этого вида относятся к различным классам органических соединений: этиловый спирт диметиловый эфир

Пространственная изомерия:

Геометрическая: вращение вокруг двойной связи, кратной связи, метильных групп и водорода.

Цис изомерия

Транс изомерия

Оптическая изомерия, характерна для органических соединений, в которых имеется ассиметричный атом углерода, который называется хиральным. Характерна для моносахаридов, гидроксикислот и аминокислот.

Бутлеров утверждал, что химическое строение можно установить химическим путем.

Бутлеров впервые принципиально поставил вопрос о взаимном влиянии молекул в веществе, а значит и влияние на свойства веществ.

В органической химии , как и в неорганической используются несколько способов записи химических формул:

Молекулярная формула: отражает качественный состав соединения, показывает число атомов каждого их химических элементов, образующих молекулу вещества.

Структурная формула отражает порядок соединения атомов в молекуле согласно валентностями, черточками.

Сокращенные структурные формулы.

Вопросы и задания к контрольной работе.

1. Дайте определению понятию органическая химия.

2. В каким году впервые было сформулировано понятие органической химии.

3. Как классифицировались вещества, до появления понятия органическая химия.

4. Какой ученый впервые начал проводить химический анализ, и установил, что в состав веществ всех входят углерод, азот, кислород, водород.

5. Что означает понятие виталистическая теория.

6. Кто нанес весомый удар по виталистической теории, опровергнув ее положения.

7. Какой валентностью обладает углерод в органических соединениях.

8. Какую теорию предложил Бутлеров, ее положение.

9. Что такое гомологический ряд.

10. Объясните явление изомерии и изомеров.

11. Какие виды изомерии вы знаете, приведите примеры.

12. Дайте определение понятию функциональная группа.