कार्बनिक रसायन संक्षेप में। ऑर्गेनिक्स की अद्भुत दुनिया

यदि आपने विश्वविद्यालय में प्रवेश किया है, लेकिन इस समय तक आपने इस कठिन विज्ञान को नहीं समझा है, तो हम आपके सामने कुछ रहस्य प्रकट करने और आपको शुरुआत से कार्बनिक रसायन विज्ञान सीखने में मदद करने के लिए तैयार हैं ("डमीज़" के लिए)। आपको बस पढ़ना और सुनना है.

कार्बनिक रसायन विज्ञान के मूल सिद्धांत

कार्बनिक रसायन विज्ञान को इस तथ्य के कारण एक अलग उप-प्रजाति के रूप में चुना गया है कि इसके अध्ययन का उद्देश्य वह सब कुछ है जिसमें कार्बन होता है।

कार्बनिक रसायन विज्ञान रसायन विज्ञान की एक शाखा है जो कार्बन यौगिकों, ऐसे यौगिकों की संरचना, उनके गुणों और कनेक्शन के तरीकों के अध्ययन से संबंधित है।

जैसा कि यह निकला, कार्बन अक्सर निम्नलिखित तत्वों के साथ यौगिक बनाता है - एच, एन, ओ, एस, पी। वैसे, इन तत्वों को कहा जाता है ऑर्गेनोजेन्स.

कार्बनिक यौगिक, जिनकी संख्या आज 20 मिलियन तक पहुँच गई है, सभी जीवित जीवों के पूर्ण अस्तित्व के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। हालाँकि, किसी को संदेह नहीं हुआ, अन्यथा व्यक्ति ने इस अज्ञात के अध्ययन को बस ठंडे बस्ते में डाल दिया होता।

कार्बनिक रसायन विज्ञान के लक्ष्य, विधियाँ और सैद्धांतिक अवधारणाएँ इस प्रकार प्रस्तुत की गई हैं:

• जीवाश्म, पशु या वनस्पति कच्चे माल को अलग-अलग पदार्थों में अलग करना;
• विभिन्न यौगिकों का शुद्धिकरण और संश्लेषण;
• पदार्थों की संरचना का खुलासा;
• रासायनिक प्रतिक्रियाओं के पाठ्यक्रम की यांत्रिकी का निर्धारण;
• कार्बनिक पदार्थों की संरचना और गुणों के बीच संबंध ढूँढना।

कार्बनिक रसायन विज्ञान के इतिहास से थोड़ा सा

आपको शायद यकीन न हो, लेकिन प्राचीन काल में भी रोम और मिस्र के निवासी रसायन शास्त्र में कुछ न कुछ समझते थे।

जैसा कि हम जानते हैं, वे प्राकृतिक रंगों का उपयोग करते थे। और अक्सर उन्हें तैयार प्राकृतिक डाई का उपयोग नहीं करना पड़ता था, बल्कि इसे पूरे पौधे से अलग करके निकालना पड़ता था (उदाहरण के लिए, पौधों में मौजूद एलिज़ारिन और इंडिगो)।

हम शराब पीने की संस्कृति को भी याद कर सकते हैं. मादक पेय पदार्थों के उत्पादन का रहस्य हर देश में जाना जाता है। इसके अलावा, कई प्राचीन लोग स्टार्च और चीनी युक्त उत्पादों से "गर्म पानी" तैयार करने की विधि जानते थे।

यह कई वर्षों तक चलता रहा, और केवल 16वीं और 17वीं शताब्दी में ही कुछ परिवर्तन, छोटी खोजें शुरू हुईं।

18वीं शताब्दी में, एक निश्चित शीले ने मैलिक, टार्टरिक, ऑक्सालिक, लैक्टिक, गैलिक और साइट्रिक एसिड को अलग करना सीखा।

तब यह सभी के लिए स्पष्ट हो गया कि जिन उत्पादों को पौधे या पशु कच्चे माल से अलग किया जा सकता है उनमें कई सामान्य विशेषताएं हैं। साथ ही, वे अकार्बनिक यौगिकों से काफी भिन्न थे। इसलिए, विज्ञान के सेवकों को तत्काल उन्हें एक अलग वर्ग में विभाजित करने की आवश्यकता पड़ी, और "कार्बनिक रसायन विज्ञान" शब्द सामने आया।

इस तथ्य के बावजूद कि एक विज्ञान के रूप में कार्बनिक रसायन विज्ञान केवल 1828 में सामने आया (यह तब था जब श्री वोहलर अमोनियम साइनेट को वाष्पित करके यूरिया को अलग करने में कामयाब रहे), 1807 में बर्ज़ेलियस ने चायदानी के लिए कार्बनिक रसायन विज्ञान में नामकरण में पहला शब्द पेश किया:

रसायन विज्ञान की वह शाखा जो जीवों से प्राप्त पदार्थों का अध्ययन करती है।

कार्बनिक रसायन विज्ञान के विकास में अगला महत्वपूर्ण कदम वैलेंस का सिद्धांत है, जिसे 1857 में केकुले और कूपर द्वारा प्रस्तावित किया गया था, और 1861 में श्री बटलरोव का रासायनिक संरचना का सिद्धांत। फिर भी, वैज्ञानिकों ने यह पता लगाना शुरू कर दिया कि कार्बन टेट्रावेलेंट है और श्रृंखला बनाने में सक्षम है।

सामान्य तौर पर, तब से, विज्ञान ने नियमित रूप से नए सिद्धांतों, श्रृंखलाओं और यौगिकों की खोजों के कारण उथल-पुथल और अशांति का अनुभव किया है, जिसने कार्बनिक रसायन विज्ञान को भी सक्रिय रूप से विकसित करने की अनुमति दी है।

विज्ञान स्वयं इस तथ्य के कारण प्रकट हुआ कि वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति स्थिर नहीं रह पाई। वह नये-नये समाधान मांगते हुए चलता रहा। और जब उद्योग में कोयला टार पर्याप्त नहीं रह गया था, तो लोगों को बस एक नया कार्बनिक संश्लेषण बनाना पड़ा, जो अंततः एक अविश्वसनीय रूप से महत्वपूर्ण पदार्थ की खोज में बदल गया, जो अभी भी सोने - तेल से भी अधिक महंगा है। वैसे, यह कार्बनिक रसायन विज्ञान के लिए धन्यवाद था कि उनकी "बेटी" का जन्म हुआ - एक उपविज्ञान, जिसे "पेट्रोकेमिस्ट्री" कहा जाता था।

लेकिन यह एक पूरी तरह से अलग कहानी है जिसका अध्ययन आप स्वयं कर सकते हैं। इसके बाद, हमारा सुझाव है कि आप नौसिखियों के लिए कार्बनिक रसायन विज्ञान के बारे में एक लोकप्रिय विज्ञान वीडियो देखें:

खैर, अगर आपके पास समय नहीं है और तत्काल मदद की ज़रूरत है पेशेवरों, आप हमेशा जानते हैं कि उन्हें कहां ढूंढना है।

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पोमोगेव ए.आई.

कार्बनिक रसायन विज्ञान में लघु पाठ्यक्रम भाग 1

कार्बनिक रसायन विज्ञान की सैद्धांतिक नींव।

पाठ्यपुस्तक एम., उनसे मिलें। एम.वी. लोमोनोसोव, 2003 - 48 पी।

संस्करण 2.

MITHT लाइब्रेरी और प्रकाशन आयोग द्वारा अनुमोदित

उन्हें। एम.वी. लोमोनोसोव एक शिक्षण सहायता के रूप में।

यह मैनुअल स्नातक दिशा "सामग्री विज्ञान और नई सामग्री की प्रौद्योगिकी" के तीसरे वर्ष के छात्रों के लिए है, जो एक शैक्षणिक सेमेस्टर के दौरान कार्बनिक रसायन विज्ञान का अध्ययन करते हैं।

मैनुअल उस सामग्री की एक प्रस्तुति है जो मुख्य रूप से इस क्षेत्र के लिए कार्बनिक रसायन विज्ञान के पाठ्यक्रम से आगे नहीं जाती है। प्रत्येक अनुभाग के अंत में अभ्यास और विशिष्ट कार्य हैं, जिनके स्वतंत्र समाधान से छात्र को परीक्षण और परीक्षा दोनों के लिए तैयार होने में मदद मिलेगी।

उन्हें कार्बनिक रसायन विज्ञान विभाग में तैयार किया गया। एम.वी. लोमोनोसोव।

© मॉस्को स्टेट एकेडमी ऑफ फाइन केमिकल टेक्नोलॉजी। एम.वी. लोमोनोसोव

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कार्बनिक यौगिकों की संरचना _____________ 4

1. कार्बनिक यौगिकों का वर्गीकरण______________________________4

2. कार्बनिक यौगिकों में बंधों का निर्माण ________________________ 5

3. सहसंयोजक बंधों के गुण ________________________________________________9

4. कार्बनिक यौगिकों के अणुओं में इलेक्ट्रॉनिक विस्थापन _________11

4.1. आगमनात्मक प्रभाव ________________________________________________11

4.2. कक्षीय संयुग्मन: बंधन विस्थानीकरण, मेसोमेरिक प्रभाव ______14

5. कार्बनिक यौगिकों का समावयवता____________________________________19

5.1. संरचनात्मक समरूपता __________________________________________________19

5.2. स्टीरियोइसोमेरिज़्म ________________________________________________________20

6. कार्य और अभ्यास ________________________________________________32

कार्बनिक प्रतिक्रियाओं के सिद्धांत की नींव __________ 34

1. बंधन टूटने के प्रकार के अनुसार कार्बनिक प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण __________34

1.1. होमोलिटिक या मुक्त मूलक प्रतिक्रियाएं ___________________34

1.2. हेटरोलाइटिक या आयनिक प्रतिक्रियाएं ________________________________36

2. परिवर्तन के प्रकार के अनुसार प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण _________________________38

3. कार्बनिक रसायन विज्ञान में अम्ल और क्षार _________________________39

3.1. ब्रोंस्टेड अम्ल और क्षार ______________________________________________39

3.2. लुईस अम्ल और क्षार ________________________________________________43

3.3. अम्ल क्षारउत्प्रेरण__________________________________________________44

4. कार्य और अभ्यास __________________________________________________45

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कार्बनिक यौगिकों की संरचना

1. कार्बनिक यौगिकों का वर्गीकरण

कार्बनिक रसायन विज्ञान कार्बन के विभिन्न यौगिकों का अध्ययन करता है,

इनमें से सबसे सरल हाइड्रोजन के साथ कार्बन के यौगिक हैं -

हाइड्रोकार्बन. अन्य सभी कार्बनिक पदार्थों पर विचार किया जा सकता है हाइड्रोकार्बन डेरिवेटिव, जो हाइड्रोकार्बन से इस मायने में भिन्न हैं कि उनमें एक या अधिक हाइड्रोजन परमाणुओं को कुछ अन्य परमाणुओं या परमाणुओं के समूहों (कार्यात्मक समूहों) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

कार्बनिक यौगिकों की संरचना में, कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं के अलावा, अन्य तत्वों (तथाकथित हेटरोएटम) के परमाणु भी शामिल हो सकते हैं। यह,

सबसे पहले, हैलोजन परमाणु (हाइड्रोकार्बन के हैलोजन व्युत्पन्न),

ऑक्सीजन (अल्कोहल, फिनोल, ईथर, एल्डिहाइड, कीटोन, कार्बोक्जिलिक एसिड), नाइट्रोजन (अमाइन, नाइट्रो यौगिक), सल्फर (थिओल्स, सल्फोनिक एसिड),

धातुएँ (ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक) और कई अन्य तत्व।

में कार्बनिक यौगिकों का वर्गीकरण उनके आधार पर किया जाता हैसंरचना

– एक अणु में परमाणुओं का क्रम. कार्बनिक यौगिकों को वर्गीकृत करने के लिए, हाइड्रोकार्बन आधार (मूल संरचना) को पहले वर्गीकृत किया जाता है, इसे एक खुली श्रृंखला या चक्रीय, संतृप्त या असंतृप्त के साथ संतृप्त हाइड्रोकार्बन के रूप में संदर्भित किया जाता है।

एलिसाइक्लिक या सुगंधित। और फिर उन्हें कार्यात्मक समूह पर विचार करते हुए हाइड्रोकार्बन के संबंधित डेरिवेटिव को सौंपा जाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, ब्यूटेन एक संतृप्त गैर-चक्रीय हाइड्रोकार्बन है (ऐसे हाइड्रोकार्बन को अल्केन्स कहा जाता है), 1-ब्यूटेन एक असंतृप्त गैर-चक्रीय हाइड्रोकार्बन है जिसमें दोहरा बंधन (एल्केन) होता है। साइक्लोब्यूटीन एक चक्रीय एल्कीन है और बेंजीन एक सुगंधित हाइड्रोकार्बन है। 2-ब्यूटेनल असंतृप्त अचक्रीय है

(यानी, गैर-चक्रीय) एल्डिहाइड, और बेंजोइक एसिड एक सुगंधित कार्बोक्जिलिक एसिड है।

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2. कार्बनिक यौगिकों में बंधों का निर्माण

किसी भी कार्बनिक यौगिक का अणु मुख्य रूप से सहसंयोजक बंधन द्वारा जुड़े परमाणुओं का एक क्रमबद्ध संग्रह है। आयनिक बंधन कार्बनिक अणुओं में भी पाया जाता है, हालांकि, यह अधिकांश कार्बनिक यौगिकों की संरचना और रासायनिक व्यवहार को निर्धारित नहीं करता है। कार्बनिक रसायन कार्बन के सहसंयोजक यौगिकों का रसायन है।

सहसंयोजक बंधन- यह एक बंधन है जिसे दो परमाणु इलेक्ट्रॉनों की एक सामाजिक जोड़ी के माध्यम से निभाते हैं। इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी का समाजीकरण तब होता है जब दो परमाणुओं की परमाणु कक्षाएँ ओवरलैप होती हैं, जबकि यह पूरी तरह से उदासीन होता है (बने बंधन के लिए) कि प्रत्येक ओवरलैपिंग ऑर्बिटल्स में कितने इलेक्ट्रॉन थे। दोनों ऑर्बिटल्स में एक-एक इलेक्ट्रॉन हो सकता है, या एक ऑर्बिटल्स में इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी हो सकती है, और दूसरे में एक भी इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकता है (बाद वाले मामले में, वे सहसंयोजक बंधन के गठन के लिए दाता-स्वीकर्ता तंत्र की बात करते हैं) ).

कार्बनिक यौगिकों में बंधों के निर्माण के लिए पहली और दूसरी अवधि के तत्वों के परमाणु जो ऑर्बिटल्स प्रदान करते हैं, उनमें परमाणु ऑर्बिटल्स के लिए सामान्य विशेषताएं हो सकती हैं, यानी, एस-या पी-ऑर्बिटल्स हो सकते हैं। इसलिए,

उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन क्लोराइड के एक अणु के निर्माण में, क्लोरीन परमाणु पी-ऑर्बिटल प्रदान करता है, और हाइड्रोजन परमाणु एस-ऑर्बिटल प्रदान करता है। क्लोरीन परमाणु के पी-ऑर्बिटल में एक इलेक्ट्रॉन हो सकता है, फिर हाइड्रोजन परमाणु भी बंधन बनाने के लिए एक इलेक्ट्रॉन प्रदान करता है। या क्लोरीन परमाणु के पी-ऑर्बिटल पर दो इलेक्ट्रॉन (आयन) हो सकते हैं, फिर एक बंधन बनाने के लिए, हाइड्रोजन परमाणु में एक खाली, या खाली, ऑर्बिटल (प्रोटॉन) होना चाहिए। बाद के मामले में, सहसंयोजक बंधन दाता-स्वीकर्ता विधि द्वारा बनता है: क्लोरीन आयन एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी दाता के रूप में कार्य करता है, और प्रोटॉन इसके स्वीकर्ता के रूप में कार्य करता है। नीचे

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आणविक ऑर्बिटल्स (बॉन्डिंग और एंटीबॉन्डिंग, या ढीलापन) के निर्माण के लिए दो योजनाएं इंटरैक्शन (ओवरलैपिंग) के दौरान प्रस्तुत की जाती हैं

परमाणु कक्षाएँ.

कार्बन परमाणु के लिए, दूसरे आवर्त के अन्य तत्वों के परमाणुओं के लिए,

जो सरल (एकल) बांड और डबल या ट्रिपल बांड दोनों बना सकता है, परमाणु कक्षाओं का तथाकथित संकरण विशेषता है,

जब विभिन्न ऊर्जाओं (एस- और पी-ऑर्बिटल्स) के परमाणु ऑर्बिटल्स अपनी ऊर्जा को संरेखित करते हैं, तो तथाकथित पतित ऑर्बिटल्स बनाते हैं, यानी। कक्षक,

समान ऊर्जा होना।

एक कार्बन परमाणु के बाहरी ऊर्जा स्तर में चार इलेक्ट्रॉन होते हैं। दो वैलेंस इलेक्ट्रॉन एस-ऑर्बिटल पर, दो पी- पर स्थित होते हैं

प्रत्येक ऑर्बिटल्स में एक इलेक्ट्रॉन होता है, और तीसरा पी-ऑर्बिटल खाली होता है। जब बंधन बनते हैं, तो कार्बन परमाणु उत्तेजित होता है, और एस-इलेक्ट्रॉनों में से एक खाली पी-ऑर्बिटल में चला जाता है।

उत्तेजना

एस पीएक्स आरयू पीजेड

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 2s2p3 वाला एक उत्तेजित कार्बन परमाणु अधिकतम चार सहसंयोजक बंधन बना सकता है। इस मामले में, बंधन अलग-अलग संख्या में परमाणुओं के साथ बन सकते हैं - चार, तीन या दो के साथ।

पहले मामले में, जब कार्बन परमाणु चार पड़ोसी परमाणुओं के साथ बंधन बनाता है, यानी। है चार-समन्वय, सभी चार ऑर्बिटल्स का संकरण चार पतित ऑर्बिटल्स के निर्माण के साथ होता है जो ऊर्जा और आकार दोनों में मूल ऑर्बिटल्स से भिन्न होते हैं।

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इस प्रक्रिया को, प्रक्रिया में शामिल ऑर्बिटल्स के अनुसार, एसपी 3 कहा जाता है -

संकरण, और परिणामी कक्षाएँ sp3-संकर कक्षाएँ हैं। अंतरिक्ष में, ये संकर कक्षाएँ अक्षों पर स्थित होती हैं

जहाँ तक संभव हो एक दूसरे से दूर और एक कोण पर स्थित हैं

एक दूसरे से 109.50 (टेट्राहेड्रोन के केंद्र को उसके शीर्षों से जोड़ने वाले खंडों के रूप में)। इसलिए, sp3 संकरण में कार्बन परमाणु को भी कहा जाता है

चतुष्फलकीय.

जब एक कार्बन परमाणु तीन पड़ोसी परमाणुओं के साथ बंधन बनाता है, अर्थात।

है त्रिकोणीय समन्वय, तीन ऑर्बिटल्स की ऊर्जाएं संरेखित होती हैं - एक एस- और दो पी-ऑर्बिटल्स तीन पतित एसपी 2-हाइब्रिड ऑर्बिटल्स के गठन के साथ, जिनकी धुरी 120O के कोण पर एक ही विमान में स्थित होती है

एक दूसरे से। संकरण में भाग नहीं लेने वाला पी-ऑर्बिटल उक्त तल के लंबवत स्थित है।

तीसरी स्थिति में, जब कार्बन परमाणु होता है द्वि-समन्वयऔर

केवल दो पड़ोसी परमाणुओं से बंधा होने पर, एसपी-संकरण का एहसास होता है। दो पतित एसपी-ऑर्बिटल्स एक दूसरे से 180° के कोण पर स्थित हैं, अर्थात। एक समन्वय अक्ष पर, और दो गैर-संकर पी-ऑर्बिटल्स अन्य दो पर हैं

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कार्बन परमाणु के बंधनों का निर्माण तब होता है जब इसके संकर कक्षक अन्य परमाणुओं के संगत संकर या गैर-संकर कक्षकों के साथ ओवरलैप होते हैं। इस मामले में, ओवरलैपिंग ऑर्बिटल्स के दो मौलिक अलग-अलग तरीकों को लागू किया जा सकता है।

ए) ऑर्बिटल्स का अक्षीय ओवरलैप , जिस पर ओवरलैप अधिकतम बंधनकारी परमाणुओं के नाभिक से गुजरने वाली धुरी पर होता है, जिससे गठन होता हैσ-बंधन। इस बंधन का इलेक्ट्रॉन घनत्व बंधे हुए परमाणुओं के नाभिक के बीच होता है। यह ओवरलैप अक्ष के बारे में सममित है।σ-बंधन किसी भी परमाणु कक्षा को ओवरलैप करके बनाया जा सकता है। हाइड्रोजन क्लोराइड अणु में हाइड्रोजन और क्लोरीन परमाणु आपस में जुड़े होते हैंσ-बंधन, अक्षीय ओवरलैप के परिणामस्वरूप गठितएस-ऑर्बिटल्स एक हाइड्रोजन परमाणु औरपी-ऑर्बिटल्स क्लोरीन परमाणु. मीथेन अणु में कार्बन परमाणु और हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच सभी चार बंधन भी होते हैंσ-बंधन, जिनमें से प्रत्येक चार में से एक को ओवरलैप करके बनता हैएसपी 3-हाइब्रिड कार्बन परमाणु की कक्षाएँहाइड्रोजन परमाणु का s-कक्षक।

हाइड्रोजन क्लोराइड (ए) और मीथेन (बी) के अणुओं में σ-बंधों के निर्माण के दौरान परमाणु कक्षाओं का ओवरलैपिंग

बी) ऑर्बिटल्स का पार्श्व ओवरलैप दो पी का ओवरलैप है-

कक्षक परस्पर समानांतर अक्षों पर स्थित होते हैं। इस तरह के ओवरलैप के दौरान बनने वाले π-बंधन की विशेषता इस तथ्य से होती है कि ओवरलैप का अधिकतम भाग बाध्य परमाणुओं के नाभिक से गुजरने वाली धुरी पर स्थित नहीं होता है। π-आबंध sp2- या sp-संकरित परमाणुओं के p-ऑर्बिटल्स द्वारा बनता है।

इसलिए, उदाहरण के लिए, एक एथिलीन अणु (CH2 \u003d CH2) में, दो s- के साथ अक्षीय ओवरलैप के साथ प्रत्येक कार्बन परमाणु के तीन sp2 हाइब्रिड ऑर्बिटल्स

हाइड्रोजन परमाणुओं की कक्षाएँ और पड़ोसी कार्बन परमाणु की एक sp2 कक्षाएँ

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तीन σ-आबंध बनाएं। कार्बन परमाणुओं के गैर-संकर पी-ऑर्बिटल्स "बग़ल में" ओवरलैप करते हैं और एक π-बंध बनाते हैं। इस मामले में, सभी पांच σ-बंध एक ही तल में स्थित हैं, और π-बंध का समरूपता तल इसके लंबवत है।

एसिटिलीन अणु में, कार्बन-कार्बन ट्रिपल बॉन्ड एक σ बॉन्ड और दो π बॉन्ड का संयोजन है। उत्तरार्द्ध परस्पर लंबवत में गैर-संकर पी-ऑर्बिटल्स के पार्श्व ओवरलैप द्वारा बनते हैं

एथिलीन (ए) और एसिटिलीन (बी) अणुओं में π-बंधों का निर्माण

3. सहसंयोजक बंधों के गुण

एक सहसंयोजक बंधन की विशेषता निम्नलिखित मापदंडों से होती है:

 बांड की लंबाई को बंधे हुए परमाणुओं के बीच की दूरी के रूप में परिभाषित किया गया है। बंधन की लंबाई बंधे हुए परमाणुओं की त्रिज्या, परमाणुओं के संकरण के प्रकार पर निर्भर करती है,

और कनेक्शन की बहुलता पर भी (तालिका 1)।

 बंधन ऊर्जा को बंधन निर्माण या पृथक्करण की ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया गया है और यह बंधे हुए परमाणुओं की प्रकृति, बंधन की लंबाई के साथ-साथ इसकी सीमा पर भी निर्भर करता है।

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बहुलता (तालिका 2)। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि दोहरे सी-सी बंधन की ऊर्जा एक साधारण बंधन की ऊर्जा से दोगुनी ऊर्जा का प्रतिनिधित्व नहीं करती है, क्योंकि ऑर्बिटल्स का पार्श्व ओवरलैप अक्षीय की तुलना में कम कुशल है, और, इसलिए, π-

बंधन σ-बंधन से कम मजबूत है।

 संचार ध्रुवताबंधे हुए परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी में अंतर से निर्धारित होता है। किसी परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता उसकी संयोजकता इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने की क्षमता है। यदि बंधे हुए परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी समान है, तो बंधन का इलेक्ट्रॉन घनत्व परमाणुओं के बीच समान रूप से वितरित होता है। अन्य सभी मामलों में, बंधन का इलेक्ट्रॉन घनत्व एक दिशा या किसी अन्य में स्थानांतरित हो जाता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि यह किस परमाणु की ओर अधिक मजबूती से आकर्षित होता है। इस मामले में, अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर एक तथाकथित आंशिक ऋणात्मक आवेश उत्पन्न होता है, और कम विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर आंशिक धनात्मक आवेश उत्पन्न होता है। द्विपरमाणुक अणुओं के लिए, बंधन की ध्रुवता को अणु के द्विध्रुवीय क्षण द्वारा बहुत सरलता से चित्रित किया जा सकता है, जिसे मापा जा सकता है। आम तौर पर, एकल बंधन की ध्रुवीयता को अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु की ओर बंधन के साथ एक तीर द्वारा दर्शाया जाता है। एकाधिक बंधों की ध्रुवीयता को बंध से अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु की ओर इंगित करते हुए एक घुमावदार तीर द्वारा दर्शाया जाता है। निम्नलिखित उदाहरण हैं

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ऐसे प्रतीक, तीन टुकड़ों की मात्रा में चित्रों के अलावा, विभिन्न घटकों में भाग लेते हैं।

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कार्बनिक रसायन विज्ञान
कार्बनिक रसायन विज्ञान की अवधारणा और इसके एक स्वतंत्र अनुशासन में अलग होने के कारण

आइसोमरों- समान गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना वाले पदार्थ (यानी, समान कुल सूत्र वाले), लेकिन एक अलग संरचना के, इसलिए, विभिन्न भौतिक और रासायनिक गुण।

फेनेंट्रीन (दाएं) और एन्थ्रेसीन (बाएं) संरचनात्मक आइसोमर्स हैं।

कार्बनिक रसायन विज्ञान के विकास की संक्षिप्त रूपरेखा

कार्बनिक रसायन विज्ञान के विकास की पहली अवधि कहलाती है प्रयोगसिद्ध(17वीं शताब्दी के मध्य से 18वीं शताब्दी के अंत तक), कार्बनिक पदार्थों के साथ मनुष्य के प्रारंभिक परिचय से लेकर एक विज्ञान के रूप में कार्बनिक रसायन विज्ञान के उद्भव तक की लंबी अवधि को कवर करता है। इस काल में कार्बनिक पदार्थों, उनके पृथक्करण तथा प्रसंस्करण की विधियों का ज्ञान आनुभविक रूप से हुआ। प्रसिद्ध स्वीडिश रसायनज्ञ आई. बर्ज़ेलियस की परिभाषा के अनुसार, इस काल का कार्बनिक रसायन "पौधे और पशु पदार्थों का रसायन" था। अनुभवजन्य काल के अंत तक, कई कार्बनिक यौगिक ज्ञात थे। पौधों से साइट्रिक, ऑक्सालिक, मैलिक, गैलिक, लैक्टिक एसिड, मानव मूत्र से यूरिया और घोड़े के मूत्र से हिप्पुरिक एसिड पृथक किया गया। कार्बनिक पदार्थों की प्रचुरता उनकी संरचना और गुणों के गहन अध्ययन के लिए एक प्रोत्साहन के रूप में कार्य करती है।
अगली अवधि, विश्लेषणात्मक(18वीं सदी का अंत - 19वीं सदी के मध्य), कार्बनिक पदार्थों की संरचना का निर्धारण करने के तरीकों के उद्भव से जुड़ा है। इसमें सबसे महत्वपूर्ण भूमिका एम. वी. लोमोनोसोव और ए. लावोइसिएर (1748) द्वारा खोजे गए द्रव्यमान के संरक्षण के नियम ने निभाई, जिसने रासायनिक विश्लेषण के मात्रात्मक तरीकों का आधार बनाया।
इस अवधि के दौरान यह पाया गया कि सभी कार्बनिक यौगिकों में कार्बन होता है। कार्बनिक यौगिकों में कार्बन के अलावा हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, सल्फर, ऑक्सीजन, फॉस्फोरस जैसे तत्व पाए गए, जिन्हें वर्तमान में ऑर्गेनोजेनिक तत्व कहा जाता है। यह स्पष्ट हो गया कि कार्बनिक यौगिक मुख्य रूप से संरचना में अकार्बनिक यौगिकों से भिन्न होते हैं। उस समय, कार्बनिक यौगिकों के साथ एक विशेष संबंध था: उन्हें पौधे या पशु जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के उत्पाद माना जाता रहा, जो केवल गैर-भौतिक "जीवन शक्ति" की भागीदारी से प्राप्त किया जा सकता था। इन आदर्शवादी विचारों का अभ्यास द्वारा खंडन किया गया है। 1828 में, जर्मन रसायनज्ञ एफ. वेहलर ने अकार्बनिक अमोनियम साइनेट से कार्बनिक यौगिक यूरिया को संश्लेषित किया।
एफ. वॉहलर के ऐतिहासिक अनुभव के क्षण से, कार्बनिक संश्लेषण का तेजी से विकास शुरू होता है। आई. एन. ज़िनिन ने नाइट्रोबेंजीन की कमी से प्राप्त किया, जिससे एनिलिन-डाई उद्योग (1842) की नींव रखी गई। ए. कोल्बे ने संश्लेषित किया (1845)। एम, बर्थेलॉट - वसा जैसे पदार्थ (1854)। ए. एम. बटलरोव - पहला मीठा पदार्थ (1861)। आज, कार्बनिक संश्लेषण कई उद्योगों का आधार बनता है।
कार्बनिक रसायन के इतिहास में महत्वपूर्ण है संरचनात्मक अवधि(19वीं सदी का उत्तरार्ध - 20वीं सदी की शुरुआत), जिसे कार्बनिक यौगिकों की संरचना के एक वैज्ञानिक सिद्धांत के जन्म से चिह्नित किया गया था, जिसके संस्थापक महान रूसी रसायनज्ञ ए.एम. बटलरोव थे। संरचना के सिद्धांत के मुख्य प्रावधान न केवल अपने समय के लिए बहुत महत्वपूर्ण थे, बल्कि आधुनिक कार्बनिक रसायन विज्ञान के लिए एक वैज्ञानिक मंच के रूप में भी काम करते थे।
20वीं सदी की शुरुआत में कार्बनिक रसायन विज्ञान का प्रवेश हुआ आधुनिक कालविकास। वर्तमान में, कार्बनिक रसायन विज्ञान में, क्वांटम यांत्रिक अवधारणाओं का उपयोग कई जटिल घटनाओं को समझाने के लिए किया जाता है; रासायनिक प्रयोग को भौतिक तरीकों के उपयोग के साथ तेजी से जोड़ा जा रहा है; विभिन्न गणना विधियों की भूमिका बढ़ गई है। कार्बनिक रसायन विज्ञान ज्ञान का इतना विशाल क्षेत्र बन गया है कि नए विषय इससे अलग हो गए हैं - जैव कार्बनिक रसायन विज्ञान, ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों का रसायन विज्ञान, आदि।

कार्बनिक यौगिकों की रासायनिक संरचना का सिद्धांत ए.एम. बटलरोवा

कार्बनिक यौगिकों की संरचना के सिद्धांत के निर्माण में निर्णायक भूमिका महान रूसी वैज्ञानिक अलेक्जेंडर मिखाइलोविच बटलरोव की है। 19 सितंबर, 1861 को, जर्मन प्रकृतिवादियों की 36वीं कांग्रेस में, ए.एम. बटलरोव ने इसे "पदार्थ की रासायनिक संरचना पर" रिपोर्ट में प्रकाशित किया।

ए.एम. बटलरोव की रासायनिक संरचना के सिद्धांत के मुख्य प्रावधान:

1. किसी कार्बनिक यौगिक के अणु में सभी परमाणु अपनी संयोजकता के अनुसार एक निश्चित क्रम में एक दूसरे से जुड़े होते हैं। परमाणुओं की व्यवस्था के क्रम में परिवर्तन से नये गुणों वाले नये पदार्थ का निर्माण होता है। उदाहरण के लिए, दो अलग-अलग यौगिक पदार्थ C2H6O की संरचना के अनुरूप हैं: - देखें।
2. पदार्थों के गुण उनकी रासायनिक संरचना पर निर्भर करते हैं। रासायनिक संरचना एक अणु में परमाणुओं के प्रत्यावर्तन में, एक दूसरे पर परमाणुओं की परस्पर क्रिया और पारस्परिक प्रभाव में - पड़ोसी और अन्य परमाणुओं के माध्यम से एक निश्चित क्रम है। परिणामस्वरूप, प्रत्येक पदार्थ के अपने विशेष भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं। उदाहरण के लिए, डाइमिथाइल ईथर एक गंधहीन गैस है, जो पानी में अघुलनशील है। = -138°C, बीपी = 23.6°C; एथिल अल्कोहल - एक गंध वाला तरल, पानी में घुलनशील, टी ° पीएल। = -114.5°C, बीपी = 78.3°C.
   कार्बनिक पदार्थों की संरचना के सिद्धांत की इस स्थिति ने उस घटना की व्याख्या की, जो कार्बनिक रसायन विज्ञान में व्यापक है। यौगिकों की दी गई जोड़ी - डाइमिथाइल ईथर और एथिल अल्कोहल - आइसोमेरिज्म की घटना को दर्शाने वाले उदाहरणों में से एक है।
3. पदार्थों के गुणों का अध्ययन हमें उनकी रासायनिक संरचना निर्धारित करने की अनुमति देता है, और पदार्थों की रासायनिक संरचना उनके भौतिक और रासायनिक गुणों को निर्धारित करती है।
4. कार्बन परमाणु एक-दूसरे के साथ जुड़कर विभिन्न प्रकार की कार्बन श्रृंखलाएँ बनाने में सक्षम होते हैं। वे खुले और बंद (चक्रीय) दोनों हो सकते हैं, सीधे और शाखायुक्त दोनों। कार्बन परमाणुओं द्वारा एक दूसरे से जुड़ने के लिए खर्च किए गए बांडों की संख्या के आधार पर, श्रृंखलाएं संतृप्त (एकल बांड के साथ) या असंतृप्त (डबल और ट्रिपल बांड के साथ) हो सकती हैं।
5. प्रत्येक कार्बनिक यौगिक का एक विशिष्ट संरचनात्मक सूत्र या संरचनात्मक सूत्र होता है, जो टेट्रावेलेंट कार्बन की स्थिति और उसके परमाणुओं की श्रृंखला और चक्र बनाने की क्षमता के आधार पर बनाया जाता है। एक वास्तविक वस्तु के रूप में अणु की संरचना का प्रयोगात्मक रूप से रासायनिक और भौतिक तरीकों से अध्ययन किया जा सकता है।

ए.एम. बटलरोव ने खुद को कार्बनिक यौगिकों की संरचना के अपने सिद्धांत की सैद्धांतिक व्याख्याओं तक सीमित नहीं रखा। उन्होंने आइसोब्यूटेन, टर्ट प्राप्त करके सिद्धांत की भविष्यवाणियों की पुष्टि करते हुए प्रयोगों की एक श्रृंखला आयोजित की। ब्यूटाइल अल्कोहल, आदि इससे ए.एम. बटलरोव के लिए 1864 में यह घोषणा करना संभव हो गया कि उपलब्ध तथ्य किसी भी कार्बनिक पदार्थ के सिंथेटिक उत्पादन की संभावना की पुष्टि करना संभव बनाते हैं।