Organisk kemi kort. Den vidunderlige verden af ​​organisk stof

hjem / Snydende mand

Hvis du er kommet ind på universitetet, men på nuværende tidspunkt ikke har forstået denne vanskelige videnskab, er vi klar til at afsløre et par hemmeligheder for dig og hjælpe dig med at studere organisk kemi fra bunden (for dummies). Alt du skal gøre er at læse og lytte.

Grundlæggende om organisk kemi

Organisk kemi skelnes som en separat undertype på grund af det faktum, at genstanden for dens undersøgelse er alt, der indeholder kulstof.

Organisk kemi er en gren af ​​kemi, der beskæftiger sig med studiet af kulstofforbindelser, strukturen af ​​sådanne forbindelser, deres egenskaber og sammenføjningsmetoder.

Som det viste sig, danner kulstof oftest forbindelser med følgende grundstoffer - H, N, O, S, P. Disse grundstoffer kaldes i øvrigt organogener.

Organiske forbindelser, hvis antal i dag når op på 20 millioner, er meget vigtige for den fulde eksistens af alle levende organismer. Ingen var dog i tvivl om det, ellers ville personen simpelthen have smidt studiet af denne ukendte i bagbrænderen.

Målene, metoderne og teoretiske begreber for organisk kemi præsenteres som følger:

  • Adskillelse af fossile, animalske eller plantematerialer i individuelle stoffer;
  • Oprensning og syntese af forskellige forbindelser;
  • Identifikation af stoffers struktur;
  • Bestemmelse af kemiske reaktioners mekanik;
  • Finde sammenhængen mellem organiske stoffers struktur og egenskaber.

En lille historie om organisk kemi

Du tror det måske ikke, men tilbage i oldtiden forstod indbyggerne i Rom og Egypten noget om kemi.

Som vi ved, brugte de naturlige farvestoffer. Og ofte skulle de ikke bruge et færdiglavet naturligt farvestof, men udvinde det ved at isolere det fra en hel plante (for eksempel alizarin og indigo indeholdt i planter).

Vi kan også huske kulturen med at drikke alkohol. Hemmelighederne ved at producere alkoholholdige drikkevarer er kendt i enhver nation. Desuden kendte mange gamle folk opskrifter til at tilberede "varmt vand" fra stivelses- og sukkerholdige produkter.

Sådan gik det i mange, mange år, og først i det 16. og 17. århundrede begyndte nogle ændringer og små opdagelser.

I det 18. århundrede lærte en vis Scheele at isolere æblesyre, vinsyre, oxalsyre, mælkesyre, gallussyre og citronsyre.

Så blev det klart for enhver, at de produkter, der var blevet isoleret fra plante- eller animalske råvarer, havde mange fællestræk. Samtidig var de meget forskellige fra uorganiske forbindelser. Derfor havde videnskabens tjenere et presserende behov for at adskille dem i en separat klasse, og sådan opstod udtrykket "organisk kemi".

På trods af at selve organisk kemi som videnskab først dukkede op i 1828 (det var dengang, at hr. Wöhler formåede at isolere urinstof ved at fordampe ammoniumcyanat), introducerede Berzelius i 1807 det første udtryk i nomenklaturen i organisk kemi for dummies:

Den gren af ​​kemi, der studerer stoffer opnået fra organismer.

Det næste vigtige skridt i udviklingen af ​​organisk kemi er teorien om valens, foreslået i 1857 af Kekule og Cooper, og teorien om kemisk struktur af Mr. Butlerov fra 1861. Allerede dengang begyndte forskerne at opdage, at kulstof var tetravalent og i stand til at danne kæder.

Generelt siden da har videnskaben regelmæssigt oplevet chok og spænding takket være nye teorier, opdagelser af kæder og forbindelser, som tillod den aktive udvikling af organisk kemi.

Videnskaben selv opstod på grund af det faktum, at videnskabelige og teknologiske fremskridt ikke var i stand til at stå stille. Han blev ved og ved og krævede nye løsninger. Og når der ikke længere var kultjære nok i industrien, måtte folk simpelthen skabe en ny organisk syntese, som med tiden voksede til opdagelsen af ​​et utroligt vigtigt stof, som den dag i dag er dyrere end guld - olie. Forresten var det takket være organisk kemi, at dens "datter" blev født - en undervidenskab, der blev kaldt "petrokemi".

Men det er en helt anden historie, som du selv kan studere. Dernæst inviterer vi dig til at se en populærvidenskabelig video om organisk kemi for dummies:

Nå, hvis du ikke har tid og har akut brug for hjælp fagfolk, ved du altid, hvor du kan finde dem.

http://www.miht.ru/e-library

Pomogaev A.I.

Kort kursus i organisk kemi del 1

Teoretisk grundlag for organisk kemi.

Lærebog M., MITHT im. M.V.Lomonosov, 2003 – 48 s.

2. udgave.

Godkendt af MITHT's Library and Publishing Commission

dem. M.V. Lomonosov som et pædagogisk hjælpemiddel.

Denne metodiske manual er beregnet til 3. års bachelorstuderende i "Material Science and Technology of New Materials"-programmet, der studerer organisk kemi i et akademisk semester.

Manualen er en præsentation af materiale, der generelt ikke går ud over pensum i organisk kemi for dette område. I slutningen af ​​hvert afsnit er der øvelser og typiske problemer, hvis selvstændige løsning vil hjælpe den studerende med at forberede sig til både prøver og eksamen.

Udarbejdet ved Institut for Organisk Kemi MITHT opkaldt efter. M.V. Lomonosov.

© Moscow State Academy of Fine Chemical Technology opkaldt efter. M.V. Lomonosov

http://www.miht.ru/e-library

STRUKTUR AF ORGANISKE FORBINDELSER ________________ 4

1. Klassificering af organiske forbindelser__________________________________________4

2. Dannelse af bindinger i organiske forbindelser______________________________5

3. Egenskaber ved kovalente bindinger ____________________________________________9

4. Elektroniske forskydninger i molekyler af organiske forbindelser_________11

4.1. Induktiv effekt ______________________________________________________11

4.2. Orbital konjugation: delokalisering af bindinger, mesomerisk effekt ______14

5. Isomerisme af organiske forbindelser_________________________________19

5.1. Strukturel isomeri ________________________________________________________________19

5.2. Stereoisomerisme_____________________________________________________________________20

6. Opgaver og øvelser________________________________________________________32

GRUNDLÆGGENDE FOR TEORIEN OM ORGANISKE REAKTIONER__________ 34

1. Klassificering af organiske reaktioner efter typen af ​​bindingsspaltning __________34

1.1. Homolytiske eller frie radikaler ____________________34

1.2. Heterolytiske eller ioniske reaktioner ______________________________36

2. Klassificering af reaktioner efter transformationstype ____________________38

3. Syrer og baser i organisk kemi______________________________39

3.1. Brønsted syrer og baser __________________________________39

3.2. Lewis syrer og baser ______________________________________________________43

3.3. Syre-base katalyse__________________________________________________________44

4. Opgaver og øvelser______________________________________________________45

http://www.miht.ru/e-library

STRUKTUR AF ORGANISKE FORBINDELSER

1. Klassificering af organiske forbindelser

Organisk kemi studerer forskellige kulstofforbindelser,

de enkleste er forbindelser af kulstof og brint -

kulbrinter. Alle andre organiske stoffer kan betragtes som kulbrintederivater, der adskiller sig fra carbonhydrider ved, at et eller flere hydrogenatomer i dem er erstattet af nogle andre atomer eller grupper af atomer (funktionelle grupper).

Ud over kulstof- og brintatomer kan organiske forbindelser indeholde atomer af andre grundstoffer (såkaldte heteroatomer). Det her,

først og fremmest halogenatomer (halogenderivater af kulbrinter),

oxygen (alkoholer, phenoler, ethere, aldehyder, ketoner, carboxylsyrer), nitrogen (aminer, nitroforbindelser), svovl (thioler, sulfonsyrer),

metaller (organometalliske forbindelser) og mange andre grundstoffer.

I grundlaget for klassificeringen af ​​organiske forbindelser er deres struktur

rækkefølge af atomer i et molekyle. For at klassificere organiske forbindelser skal du først klassificere carbonhydridbasen (moderstrukturen), klassificere den som mættede carbonhydrider med en åben kæde eller cykliske, mættede eller umættede,

alicyklisk eller aromatisk. Og så tildeles de de tilsvarende carbonhydridderivater, i betragtning af den funktionelle gruppe. Så for eksempel er butan et mættet ikke-cyklisk kulbrinte (sådanne kulbrinter kaldes alkaner), 1-buten er et umættet ikke-cyklisk kulbrinte med en dobbeltbinding (alken). Cyclobuten er en cyklisk alken, og benzen er et aromatisk kulbrinte. 2-Butenal er en umættet acyklisk

(dvs. ikke-cyklisk) aldehyd og benzoesyre er en aromatisk carboxylsyre.

http://www.miht.ru/e-library

CH3 CH2 CH2 CH3

CH2=CHCH2CH3

CH3CH=CHCH=O

cyclobuten

2-butenal

benzoin

2. Dannelse af bindinger i organiske forbindelser

Molekylet af enhver organisk forbindelse er en ordnet samling af atomer forbundet primært med kovalente bindinger. Ionbindinger findes også i organiske molekyler, men de bestemmer ikke strukturen og den kemiske adfærd for langt de fleste organiske forbindelser. Organisk kemi er kemien af ​​kovalente kulstofforbindelser.

Kovalent binding er en binding, som to atomer udfører gennem et fælles elektronpar. Delingen af ​​et elektronpar opstår, når to atomers atomare orbitaler overlapper hinanden, og det er fuldstændig ligegyldigt (for den dannede binding), hvor mange elektroner der var i hver af de overlappende orbitaler. Begge orbitaler kan indeholde en elektron, eller en af ​​orbitalerne kan indeholde et par elektroner, og den anden - ikke en enkelt elektron (i sidstnævnte tilfælde taler de om en donor-acceptor-mekanisme til dannelse af en kovalent binding).

De orbitaler, som atomer af grundstoffer i 1. og 2. periode sørger for til dannelse af bindinger i organiske forbindelser, kan have de sædvanlige karakteristika for atomare orbitaler, dvs. være s- eller p-orbitaler. Så,

For eksempel, når et hydrogenchloridmolekyle dannes, giver chloratomet en p-orbital, og hydrogenatomet giver en s-orbital. Der kan være én elektron i p-orbitalen af ​​et kloratom, så giver brintatomet også én elektron til at danne en binding. Eller der kan være to elektroner (anion) i et kloratoms p-orbital, så for at danne en binding skal brintatomet have en tom eller ledig orbital (proton). I sidstnævnte tilfælde dannes den kovalente binding efter donor-acceptor-metoden: chloranionen fungerer som donor af et elektronpar, og protonen fungerer som dens acceptor. Under

http://www.miht.ru/e-library

to skemaer til dannelse af molekylære orbitaler (binding og antibinding eller antibinding) under interaktion (overlappende) præsenteres

atomare orbitaler.

For carbonatomet, som for atomer af andre grundstoffer i den anden periode,

som kan danne både simple (enkelt)bindinger og dobbelt- eller tredobbeltbindinger, karakteriseret ved den såkaldte hybridisering af atomare orbitaler,

når atomare orbitaler af forskellige energier (s- og p-orbitaler) justerer deres energier, og danner såkaldte degenererede orbitaler, dvs. orbitaler,

have den samme energi.

Et kulstofatom har fire elektroner i sit ydre energiniveau. To valenselektroner er placeret i s orbital, to p-

Hver orbital indeholder en elektron, og den tredje p-orbital er tom. Når der dannes bindinger, exciteres carbonatomet, og en af ​​s-elektronerne bevæger sig til den ledige p-orbital.

excitation

s рх ру рz

Et exciteret carbonatom med den elektroniske konfiguration 2s2p3 kan maksimalt danne fire kovalente bindinger. I dette tilfælde kan bindinger dannes med et andet antal atomer - med fire, tre eller to.

I det første tilfælde, når et carbonatom danner bindinger med fire naboatomer, dvs. er fire-koordinat, sker hybridisering af alle fire orbitaler med dannelsen af ​​fire degenererede orbitaler, der adskiller sig fra de oprindelige orbitaler i både energi og form.

http://www.miht.ru/e-library

Baseret på de orbitaler, der er involveret i processen, kaldes denne proces sp 3 -

hybridisering, og de resulterende orbitaler er sp3 hybridorbitaler. I rummet ligger disse hybridorbitaler på akserne

så langt fra hinanden som muligt og derfor placeret i en vinkel

109,5O til hinanden (som segmenter, der forbinder midten af ​​et tetraeder med dets hjørner). Derfor kaldes kulstofatomet i sp3 hybridisering også

tetraedrisk.

109,5o

Når et kulstofatom danner bindinger med tre naboatomer, dvs.

er trikoordinat, energierne af tre orbitaler er justeret - en s- og to p-orbitaler med dannelsen af ​​tre degenererede sp 2 hybridorbitaler, hvis akser ligger i samme plan i en vinkel på 120°

til hinanden. Den p-orbital, der ikke er involveret i hybridisering, er placeret vinkelret på det nævnte plan.

120o

sp2

I det tredje tilfælde, når carbonatomet er to-koordinater Og

bundet til kun to naboatomer, sker sp-hybridisering. To degenererede sp orbitaler er placeret i en vinkel på 180° i forhold til hinanden, dvs. på den ene koordinatakse, og to ikke-hybride p-orbitaler er på de to andre

koordinatakser.

http://www.miht.ru/e-library

Dannelsen af ​​bindinger af et carbonatom sker, når dets hybridorbitaler overlapper med de tilsvarende hybride eller ikke-hybride orbitaler af andre atomer. I dette tilfælde kan to fundamentalt forskellige metoder til overlappende orbitaler implementeres.

A) Aksial overlapning af orbitaler , hvor det maksimale overlap er placeret på aksen, der passerer gennem kernerne af bindingsatomer, fører til dannelsenσ-bindinger. Elektrondensiteten af ​​denne binding er indeholdt mellem kernerne af bundne atomer. Den er symmetrisk om overlapningsaksen.σ-Bond kan dannes ved at overlappe alle atomare orbitaler. Hydrogen- og kloratomerne i hydrogenchloridmolekylet er bundetσ-binding, dannet som følge af aksial overlapning s-orbitaler hydrogenatom og p-orbitaler klor atom. I et metanmolekyle er alle fire bindinger mellem carbonatomet og hydrogenatomerne ogsåσ-bindinger, som hver er dannet af overlapningen af ​​en af ​​de fire sp 3 hybrid orbitaler af carbonatomet med s-orbital af brintatomet.

Overlapning af atomare orbitaler under dannelsen af ​​σ-bindinger i molekyler af hydrogenchlorid (a) og metan (b)

B) Lateral overlapning af orbitaler er overlapningen af ​​to p-

orbitaler placeret på indbyrdes parallelle akser. π-bindingen dannet under en sådan overlapning er kendetegnet ved, at overlapningsmaksimumet ikke er placeret på aksen, der går gennem kernerne i de bundne atomer. π-bindingen dannes af p-orbitaler af sp2 - eller sp-hybridiserede atomer.

For eksempel er der i ethylenmolekylet (CH2 = CH2) tre sp2 hybridorbitaler af hvert carbonatom med aksial overlapning med to s-

orbitaler af hydrogenatomer og en sp2 orbital af et nabokulstofatom

http://www.miht.ru/e-library

danner tre σ-bindinger. De ikke-hybride p-orbitaler af carbonatomerne overlapper "sidelæns" og danner en π-binding. I dette tilfælde er alle fem σ-bindinger placeret i samme plan, og symmetriplanet for π-bindingen er vinkelret på det.

I et acetylenmolekyle er kulstof-kulstof tripelbindingen en kombination af en σ-binding og to π-bindinger. Sidstnævnte er dannet af den laterale overlapning af ikke-hybride p-orbitaler i gensidigt vinkelret

fly.

Dannelse af π-bindinger i ethylen (a) og acetylen (b) molekyler

3. Egenskaber af kovalente bindinger

En kovalent binding er karakteriseret ved følgende parametre:

 Bindingslængde er defineret som afstanden mellem bundne atomer. Bindingslængden afhænger af radierne af de bundne atomer, af typen af ​​hybridisering af atomer,

og også på forbindelsens mangfoldighed (tabel 1).

tabel 1

Bindelængde, Å

Bindelængde, Å

 Bindingsenergi er defineret som energien til dannelse eller dissociation af en binding og afhænger af arten af ​​de bundne atomer, længden af ​​bindingen, samt dens

http://www.miht.ru/e-library

multiplicitet (tabel 2). Det skal bemærkes, at energien af ​​en dobbelt C-C-binding ikke er to gange energien af ​​en enkeltbinding, da lateral orbital overlapning er mindre effektiv end aksial overlapning, og derfor π-

bindingen er mindre stærk end σ-bindingen.

tabel 2

Kommunikationstype

Kommunikationsenergi,

Kommunikationstype

Kommunikationsenergi,

kcal/mol

kcal/mol

Kommunikationspolaritet bestemmes af forskellen i elektronegativitet af bundne atomer. Et atoms elektronegativitet er dets evne til at tiltrække valenselektroner. Hvis elektronegativiteten af ​​bundne atomer er den samme, er elektrondensiteten af ​​bindingen jævnt fordelt mellem atomerne. I alle andre tilfælde forskydes bindingens elektrontæthed i den ene eller anden retning afhængigt af hvilket af atomerne den er stærkest tiltrukket af. I dette tilfælde vises en såkaldt delvis negativ ladning på det mere elektronegative atom, og en delvis positiv ladning vises på det mindre elektronegative atom. For diatomiske molekyler kan bindingspolaritet meget enkelt karakteriseres ved molekylets dipolmoment, som kan måles. Typisk er polariteten af ​​en enkeltbinding repræsenteret af en pil langs bindingen, rettet mod det mere elektronegative atom. Polariteten af ​​multiple bindinger er afbildet af en buet pil rettet fra bindingen til det mere elektronegative atom. Nedenfor er eksempler

Spilleautomat guld fest spil gratis online traditionel. (Interface) Kontrolpanelet vedligeholdes ganske enkelt, hvis en sektion med nyttige forslag åbner for dig. Det er muligt at stoppe den automatiske spiltilstand. Crazy Monkey-videosloten på Heaven-platformen fjernede den hyggelige aftenkommunikation for fremtiden.

Plottet vil give dig nye evner til at kaste dig ud i en skør tycoons verden med unikke konstellationer og historier.

Takket være dine færdigheder, giv kasinomedarbejdere registrering oftere og oftere kan du finde ud af, hvor meget vi har for et år. Der er mange bonusser tilbudt din opmærksomhed, som ikke kan hæves for det største beløb. Der er heller ingen standard risikorunde.

Derfor vil dette kun resultere i store betalinger og tilbagebetalingsprocenter fra dem. Emulatoren har en række betydelige forskellige muligheder og funktionelle knapper.

Den første af dem er muligheden for at spille med live dealere, efter lanceringen, hvilke brugere gør de nødvendige færdigheder for at vinde spilleautomaten. Her finder du moderne design og funktioner, der interesserer dig.

I denne slot er de grundlæggende ikoner lavet i overensstemmelse med temaet for dyreverdenen. Dette er en god måde at give en virkelig generøs gave, såvel som generøse udbetalinger og forskellige bonusser til præmiespins. Hver bil har sine egne fordele og høje indsatser. Spilleautomat gold party spil gratis online nu uden registrering Vulcan tillader sine brugere at deltage i spil med The Money Game slot. Det vil også hjælpe dig med at tjene store summer automatisk uden registrering eller SMS. I tilfælde af at tre eller flere kortsymboler vises på hjulene, modtager spilleren præmielodder. Oftere end ikke vil kort give et vist niveau af kommunikation. Hver af disse producentmuligheder er også muligheden for at spille gratis. Men de uddeler gratis spins, sjældnere i fire forskellige spins og yderligere runder. Berømte historiske film, eller gåture om guldgravere for et godt humør, symboler af høj kvalitet, fænomenale modes fra Vulcan Deluxe-spillemaskinen giver dig en chance for at ramme den rigtige jackpot.

Vi inviterer dig til at omdanne din fornøjelse fra hovedtilstanden til enorme virtuelle kreditter og derefter vælge din ferie.

Hvis du formår at vinde den maksimale jackpot på 5.000 kreditter, så inviterer Vulcan Casino dig til at spille fordoblingsrisikospillet og vinde en formue. Spilleautomatens guldfest at spille gratis online vil tage længere tid. Gevinsten afhænger af, hvor hårdt du prøver at samle tre eller flere identiske billeder.

Det er takket være dette, at du vil støde på forskellige symboler, der er lavet i form af spillets logo.

Ud over tre billeder er sådanne symboler involveret i forskellige komponenter.

Og når præmiesekvenserne uddeles for almindelige billeder, er de de samme.

Indsatsen i Cash Farm-maskinen varierer fra én til femogtredive kreditter. Hvis det samlede beløb på spil er op til én dollar, fordobles gevinsten. På spillebanen er det vigtigt at vælge et kort, der åbner til pålydende værdi. Her ganges den resulterende koefficient med den pålydende værdi end dealerens kort. For at øge præmien skal du gætte farven på kortet med forsiden nedad - dealerens kort på hovedet vil blive afsløret. Hvis det lykkes dig at samle tre kongelige arkæolog-symboler, fordobles udbetalingen. Party gold spillemaskine spil gratis online traditionel rulle præsenteret her i amerikansk kunst.

Play Gold Party Beauty aktiveres i mindst et tredobbelt vindue af et spil af forskellig art. Spilleren skal vælge indsatsbeløbet pr. spin, der er givet på spillefeltet, og satse i intervallet 0,2 kreditter. Wild-symbolet i online spilleautomaten er bonussymbolet, der viser et speedometer fra en sarkofag. Når et bonussymbol med billedet af en part vises på en af ​​linjerne, aktiveres bonusspillet. Spil guldfest spillemaskine gratis online hos os, fordi vi alle arbejdede trin for trin og kommenterede alle aspekter af at spille slots på vores portal. Mange af vores slots har et vist niveau af afkast, så der er ingen mening der.

De store fordele ved online casinoet Slotobar giver i princippet ingen klager. Blandt sådanne casinoer er det værd at bemærke live casino Vulcan bonusser. De giver mulighed for at spille gratis spilleautomater, uden at skulle betale for spillerens tjenester. Maskinen har masser af software og et overskueligt sportsvæddemålssystem. Indsatsen varierer fra 0,5 cent til 5 dollars om dagen, under hensyntagen til din egen kurs eller i sidste ende. Dette valg kan findes gennem sociale medier. Spilleautomater tilbyder et stort udvalg af klassiske simulatorer fra verdens førende producenter. Spilleautomater online casino Vulcan bonusser deler deres kvaliteter og generøsitet. Hvis den længste sekvens på to, tre, fire og fem identiske billeder lyser op i slutningen af ​​hvert spin.

Kombinationer skal starte fra det første hjul til venstre. Symbolerne i spillet er også designet i overensstemmelse med navnet på billedet og danner kombinationer efter standardregler. Gold Party spilleautomaten har specielle symboler, en re-spin funktion, yderligere multiplikatorer og andre funktioner. Enhedsemulatoren tilbyder også en standardplads til et praktisk panel kaldet Book of Ra, fra Novomatic, og det første bonusspil, der er tilgængeligt for almindelige kunder. Hvis du er nybegynder, vil alt dette betale sig i en separat sektion.

Det er præcis, hvad vi vil se på med denne maskine. I rampelyset får du hjælp til at forvandle dig til en indish, og begynde en meget stor del af en vidunderlig historie.

Det er meget nemt at spille på spilleautomaten. Efter at have landet på hjulene fra venstre mod højre, stopper den til højre. Når Lady-symbolet dukker op på hjulene, som fordobler gevinster og giver spilleren mulighed for at nå modstanderen til en minimumssekvens, begynder spindet.

Der er ingen sag, hvis du spiller på én aktiv linje.

Faktisk tiltrækker spilleautomaten opmærksomheden fra mange spillere, som i realtid ønsker at slappe af og lade op med positivitet og undgå problemer med hver enkelt ejer. Det tager ikke lang tid at finde et særligt sted i selve byen. Smuk grafik, lyd, samt en masse behagelige følelser er hovedet af adrenalin-drevne lykkejægere - det er det, der fortjener din opmærksomhed.

Og hver spiller vil være i stand til at vælge, hvordan man spiller om penge og opleve generøse gevinster og held og lykke.

Organisk kemi
Begrebet organisk kemi og årsagerne til dets adskillelse i en selvstændig disciplin

Isomerer– stoffer med samme kvalitative og kvantitative sammensætning (dvs. med samme samlede formel), men forskellige strukturer, derfor forskellige fysiske og kemiske egenskaber.

Phenanthren (højre) og anthracen (venstre) er strukturelle isomerer.

Kort oversigt over udviklingen af ​​organisk kemi

Den første periode med udvikling af organisk kemi, kaldet empirisk(fra midten af ​​1600-tallet til slutningen af ​​det 18. århundrede), dækker et stort tidsrum fra menneskets første bekendtskab med organiske stoffer til fremkomsten af ​​organisk kemi som videnskab. I denne periode forekom viden om organiske stoffer, metoder til deres isolering og forarbejdning eksperimentelt. Ifølge definitionen af ​​den berømte svenske kemiker I. Berzelius var organisk kemi i denne periode "kemien af ​​plante- og dyrestoffer." Ved slutningen af ​​den empiriske periode var mange organiske forbindelser kendt. Citron-, oxal-, æble-, gallus- og mælkesyre blev isoleret fra planter, urinstof blev isoleret fra human urin, og hippursyre blev isoleret fra hesteurin. Overfloden af ​​organiske stoffer tjente som et incitament til en dybtgående undersøgelse af deres sammensætning og egenskaber.
Næste periode analytisk(slutningen af ​​det 18. - midten af ​​det 19. århundrede), forbundet med fremkomsten af ​​metoder til bestemmelse af sammensætningen af ​​organiske stoffer. Den vigtigste rolle i dette blev spillet af loven om bevarelse af masse opdaget af M.V. Lomonosov og A. Lavoisier (1748), som dannede grundlaget for kvantitative metoder til kemisk analyse.
Det var i denne periode, at man opdagede, at alle organiske forbindelser indeholder kulstof. Ud over kulstof fandtes grundstoffer som brint, nitrogen, svovl, ilt og fosfor, som i dag kaldes organiske grundstoffer, i organiske forbindelser. Det blev klart, at organiske forbindelser adskiller sig fra uorganiske, primært i sammensætning. På det tidspunkt var der en særlig holdning til organiske forbindelser: de blev ved med at blive betragtet som produkter af den vitale aktivitet af plante- eller dyreorganismer, som kun kan opnås med deltagelse af en immateriel "vital kraft". Disse idealistiske synspunkter blev tilbagevist af praksis. I 1828 syntetiserede den tyske kemiker F. Wöhler den organiske forbindelse urinstof ud fra uorganisk ammoniumcyanat.
Fra tidspunktet for F. Wöhlers historiske erfaring begyndte den hurtige udvikling af organisk syntese. I. N. Zinin opnået ved at reducere nitrobenzen og derved lægge grunden til anilinfarveindustrien (1842). A. Kolbe syntetiserede (1845). M, Berthelot – stoffer som fedtstoffer (1854). A. M. Butlerov - det første sukkerholdige stof (1861). I dag danner organisk syntese grundlaget for mange industrier.
Af stor betydning i historien om organisk kemi er strukturelle periode(anden halvdel af det 19. - begyndelsen af ​​det 20. århundrede), præget af fødslen af ​​den videnskabelige teori om strukturen af ​​organiske forbindelser, hvis grundlægger var den store russiske kemiker A. M. Butlerov. De grundlæggende principper i teorien om struktur var af stor betydning ikke kun for deres tid, men tjener også som en videnskabelig platform for moderne organisk kemi.
I begyndelsen af ​​det 20. århundrede trådte den organiske kemi ind moderne periode udvikling. I øjeblikket, i organisk kemi, bruges kvantemekaniske begreber til at forklare en række komplekse fænomener; kemiske forsøg kombineres i stigende grad med brugen af ​​fysiske metoder; De forskellige beregningsmetoders rolle er blevet større. Organisk kemi er blevet så stort et vidensfelt, at nye discipliner adskilles fra det - bioorganisk kemi, kemi af organoelementforbindelser osv.

Teori om den kemiske struktur af organiske forbindelser af A. M. Butlerov

Den afgørende rolle i at skabe teorien om strukturen af ​​organiske forbindelser tilhører den store russiske videnskabsmand Alexander Mikhailovich Butlerov. Den 19. september 1861, på den 36. kongres af tyske naturforskere, offentliggjorde A.M. Butlerov det i sin rapport "On the Chemical Structure of Matter."

Grundlæggende bestemmelser i teorien om kemisk struktur af A.M. Butlerov:

  1. Alle atomer i et molekyle af en organisk forbindelse er bundet til hinanden i en bestemt rækkefølge i henhold til deres valens. Ændring af rækkefølgen af ​​atomer fører til dannelsen af ​​et nyt stof med nye egenskaber. Eksempelvis svarer sammensætningen af ​​stoffet C2H6O til to forskellige forbindelser: - se.
  2. Stoffers egenskaber afhænger af deres kemiske struktur. Kemisk struktur er en bestemt rækkefølge i vekslen mellem atomer i et molekyle, i atomers vekselvirkning og gensidige påvirkning på hinanden - både nabo- og gennem andre atomer. Som et resultat har hvert stof sine egne særlige fysiske og kemiske egenskaber. For eksempel er dimethylether en lugtfri gas, uopløselig i vand, smp. = -138°C, t° kog. = 23,6°C; ethylalkohol - væske med lugt, opløselig i vand, smp. = -114,5°C, t° kog. = 78,3°C.
    Denne position af teorien om strukturen af ​​organiske stoffer forklarede et fænomen, der er udbredt i organisk kemi. Det givne par af forbindelser - dimethylether og ethylalkohol - er et af eksemplerne, der illustrerer fænomenet isomerisme.
  3. Studiet af stoffers egenskaber giver os mulighed for at bestemme deres kemiske struktur, og den kemiske struktur af stoffer bestemmer deres fysiske og kemiske egenskaber.
  4. Kulstofatomer er i stand til at forbinde med hinanden og danner kulstofkæder af forskellige typer. De kan være både åbne og lukkede (cykliske), både direkte og forgrenede. Afhængigt af antallet af bindinger carbonatomerne bruger på at forbinde til hinanden, kan kæderne være mættede (med enkeltbindinger) eller umættede (med dobbelt- og tredobbeltbindinger).
  5. Hver organisk forbindelse har en specifik strukturformel eller strukturformel, som er bygget baseret på tilvejebringelsen af ​​tetravalent kulstof og dets atomers evne til at danne kæder og cyklusser. Strukturen af ​​et molekyle som et rigtigt objekt kan studeres eksperimentelt ved hjælp af kemiske og fysiske metoder.

A.M. Butlerov begrænsede sig ikke til teoretiske forklaringer af sin teori om strukturen af ​​organiske forbindelser. Han udførte en række eksperimenter, der bekræftede teoriens forudsigelser ved at opnå isobutan, tert. butylalkohol osv. Dette gjorde det muligt for A.M. Butlerov i 1864 at erklære, at de tilgængelige fakta tillader os at stå inde for muligheden for syntetisk at fremstille et hvilket som helst organisk stof.

© 2023 skudelnica.ru -- Kærlighed, forræderi, psykologi, skilsmisse, følelser, skænderier