Теория химического строения

Теория химического строения

Теория химического строения. Понятие "химическое строение" впервые ввел О. М. Бутлеров в 1861 г. Он замечал, что свойства веществ определяются не только их составом (качественным и количественным), как считалось раньше, но и внутренней структурой молекул, то есть порядком соединения атомов друг с другом, которые входят в состав молекулы. Этот порядок и является химическим строением молекулы. В понятие "химическое строение" О. М. Бутлеров включал также характер связи атомов, их взаимное влияние друг на друга.

Например, водород и кислород, образовав воду, настолько изменились от взаимного влияния, что вода уже не имеет свойств ни водорода, ни кислорода, хотя и содержит Гидроген и Оксиген, что входили в состав соответственно водороду и кислороду. В молекуле фенола С6Н5ОН бензольное ядро влияет на свойства гидроксильной группы, усиливая ее кислотность (аналогия со спиртами). Гидроксильная группа, в свою очередь, влияет на свойства бензольного ядра и облегчает замещение в нем атомов Гидрогену.

Да, на примерах из неорганической и органической химии мы наблюдаем взаимное влияние атомов. Химическое строение молекул выражают с помощью структурных формул.

АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ БУТЛЕРОВ (1828-1886) Русский химик-органик, профессор Казанского (1854-1868), а дальше до конца жизни профессор Петербуржского университетов, академик Петербуржской АН (с 1871). Почетный член Московского и Киевского университетов. Основатель большой школы русских химиков-органиков. Создал и обосновал теорию химического строения. Добыл изобутилен и открыл реакцию его полимеризации. Синтезировал ряд органических соединений, среди которых первый в истории химии синтез сахаристого вещества (1861).

Его труды из гидратации этилена положены в основу одного из современных способов добычи этилового спирта.

Структурные формулы передают порядок связи атомов в молекуле, но не показывают взаимного размещения их в пространстве.

Структурные формулы всегда записывают для отдельной молекулы, помечая черточкой каждую связанную электронную пару. Они справедливы только для веществ молекулярного строения. К таким веществам принадлежат большинство органических соединений, оксигеновместимые кислоты (кроме НР03 и H2Si03) и некоторые оксиды неметаллов (CO, C02, NO, N02, S02, H20 и тому подобное). Да, структурные формулы сульфатной и ацетатной кислот передают порядок размещения атомов в мол кислот.

Структурные формулы не следует путать с устаревшим графическим изображением формул, где черточкой обозначается не общая электронная, а степень окисающего элемента. Например, графическое изображение формулы хлорида натрия Na -СІ нельзя считать структурной формулой, поскольку NaCl - ионное соединение. В узлах ее кристаллических решеток содержатся не молекулы; а ионы Na и СИ- . Между ними нет связи, образованной парой электронов, ионы Na и СИ- воздерживаются вместе благодаря электростатическому притягиванию.

Рассматривая химическую структуру как определенную последовательность атомов в молекуле и их взаимное влияние друг на друга, О. М. Бутлерову удалось раскрыть суть явления изомерии, известного еще со времен И. Берцелиуса. Это объясняется тем, что порядок соединения атомов в молекуле влияет на свойства вещества.

Изомерия - это явление существования веществ с одинаковым качественным и количественным составом, но разным химическим строением, а потому и разными свойствами.

Теория химического строения, которая сначала была сформулирована как учение о строении органических соединений, оказалась справедливой и для неорганических веществ, которые имеют молекулярное строение. В итоге она стала общей теорией химии.