Sukūrė A.M. Butlerovas XIX a. 60-aisiais organinių junginių cheminės struktūros teorija reikiamai paaiškino organinių junginių įvairovės priežastis, atskleidė šių medžiagų struktūros ir savybių ryšį, leido paaiškinti jau žinomų savybių savybes ir prognozuoja dar neatrastų organinių junginių savybes.
Atradimai organinės chemijos srityje (anglies tetravalencija, gebėjimas formuoti ilgas grandines) 1861 m. Butlerovui leido suformuluoti pagrindines teorijos kartas:
1) Atomai molekulėse sujungiami pagal jų valentingumą (anglis-IV, deguonis-II, vandenilis-I), jungiančių atomų seką atspindi struktūrinės formulės.
2) Medžiagų savybės priklauso ne tik nuo cheminės sudėties, bet ir nuo atomų sujungimo į molekulę tvarkos (cheminės struktūros). Egzistuoja izomerai, tai yra medžiagos, turinčios tą pačią kiekybinę ir kokybinę sudėtį, tačiau skirtingą struktūrą ir todėl skirtingas savybes.
C 2 H 6 O: CH 3 CH 2 OH - etilo alkoholis ir CH 3 OCH 3 - dimetileteris
C 3 H 6 - propenas ir ciklopropanas - CH 2 = CH - CH 3
3) Atomai daro viena kitai įtaką, tai yra skirtingo molekules sudarančių atomų elektronegatyvumo pasekmė (O> N> C> H), o šie elementai turi skirtingą poveikį bendrų elektronų porų poslinkiui.
4) Pagal organinės medžiagos molekulės struktūrą galite numatyti jos savybes, o pagal savybes - nustatyti struktūrą.
TCOC toliau tobulėjo nustačius atomo struktūrą, priėmus cheminių ryšių tipų, hibridizacijos tipų koncepciją, atradus erdvinės izomerijos (stereochemijos) fenomeną.
Bilieto numeris 7 (2)
Elektrolizė kaip redoksinis procesas. Tirpalų ir tirpalų elektrolizė natrio chlorido pavyzdžiu. Praktinis elektrolizės taikymas.
Elektrolizė yra redoksinis procesas, vykstantis ant elektrodų, kai per lydalo ar elektrolito tirpalą praeina tiesioginė elektros srovė
Elektrolizės esmė yra cheminės energijos įgyvendinimas dėl elektros energijos. Reakcijos - redukcija prie katodo ir oksidacija ties anodu.
Katodas (-) dovanoja elektronus katijonams, o anodas (+) gauna elektronus iš anijonų.
NaCl lydalo elektrolizė
NaCl -―> Na + + Cl -
K (-): Na + + 1e-―> Na0 | 2 proc atsigavimas
A (+): 2Cl -2e -―> Cl 2 0 | 1 proc oksidacija
2Na + + 2Cl - -―> 2Na + Cl 2
Vandeninio NaCl tirpalo elektrolizė
Elektrolizuojant NaC tirpalą vandenyje dalyvauja jonai Na + ir Cl -, taip pat vandens molekulės. Praėjus srovei, Na + katijonai juda į katodą, o Cl - anijonai - į anodą. Bet prie katodo vietoj Na jonų sumažėja vandens molekulės:
2H 2O + 2e -―> H2 + 2OH -
o chlorido jonai oksiduojasi anode:
2Cl - -2e -―> Cl2
Dėl to vandenilis yra katode, chloras - anode, o tirpale kaupiasi NaOH
Joninės formos: 2H 2 O + 2e -―> H2 + 2OH-
2Cl - -2e -―> Cl2
elektrolizė
2H 2 O + 2Cl - -―> H2 + Cl2 + 2OH -
elektrolizė
Molekulinės formos: 2H2O + 2NaCl-―> 2NaOH + H2 + Cl2
Elektrolizės taikymas:
1) metalų apsauga nuo korozijos
2) Aktyvių metalų (natrio, kalio, šarminių žemių ir kt.) Gavimas
3) Kai kurių metalų valymas nuo priemaišų (elektrinis valymas)
Bilieto numeris 8 (1)
Panaši informacija:
- A) Žinių teorija yra mokslas, tiriantis žinių atsiradimo formas, metodus ir metodus bei raidos modelius, jų santykį su tikrove, tiesos kriterijus.
Organinių junginių cheminės sandaros teorijos sukūrimo pagrindas A.M. Butlerovai tarnavo atominei-molekulinei doktrinai (A. Avagadro ir S. Cannizzaro darbai). Neteisinga būtų manyti, kad prieš jo sukūrimą pasaulyje nieko nebuvo žinoma apie organines medžiagas ir nebuvo bandoma pagrįsti organinių junginių struktūros. Iki 1861 m. (Tais metais, kai A. M. Butlerovas sukūrė organinių junginių cheminės struktūros teoriją) žinomų organinių junginių skaičius pasiekė šimtus tūkstančių, o organinė chemija kaip savarankiškas mokslas buvo išskirta jau 1807 m. (J. Berzelius).
Organinių junginių sandaros teorijos prielaidos
Išsamus organinių junginių tyrimas prasidėjo XVIII amžiuje, atlikus A. Lavoisier darbus, kurie parodė, kad iš gyvų organizmų gaunamos medžiagos susideda iš kelių elementų - anglies, vandenilio, deguonies, azoto, sieros ir fosforo. Sąvokų „radikalus“ ir „izomerizmas“ įvedimas, taip pat radikalų teorijos formavimas (L. Guiton de Morveau, A. Lavoisier, J. Liebig, J. Dumas, J. Berzelius), organinių junginių (karbamido, anilino, acto rūgšties, riebalų, į cukrų panašių medžiagų ir kt.) sintezė.
Terminą „cheminė sandara“, taip pat klasikinės cheminės struktūros teorijos pagrindus, pirmiausia paskelbė A.M. Butlerovas 1861 m. Rugsėjo 19 d. Savo pranešime vokiečių gamtininkų ir gydytojų kongrese Spejeryje.
Pagrindinės organinių junginių struktūros teorijos nuostatos A.M. Butlerova
1. Atomai, kurie sudaro organinės medžiagos molekulę, sujungiami tam tikra tvarka, o vienas ar keli kiekvieno atomo valentai išleidžiami tarpusavio ryšiui. Nemokamų laisvų vietų nėra.
Butlerovas sujungimo atomų seką pavadino „chemine struktūra“. Grafiškai ryšius tarp atomų žymi juosta arba taškas (1 pav.).
Ryžiai. 1. Metano molekulės cheminė sandara: A - struktūrinė formulė, B - elektroninė formulė
2. Organinių junginių savybės priklauso nuo cheminės molekulių struktūros, t.y. organinių junginių savybės priklauso nuo atomų sujungimo į molekulę eilės. Išnagrinėjęs savybes, galite pavaizduoti medžiagą.
Apsvarstykite pavyzdį: medžiaga turi bendrąją formulę C 2 H 6 O. Yra žinoma, kad kai ši medžiaga sąveikauja su natriu, išsiskiria vandenilis, o kai rūgštis veikia, susidaro vanduo.
C 2 H 6 O + Na = C 2 H 5 ONa + H 2
C2H6O + HCl = C2H5Cl + H20
Ši medžiaga gali atitikti dvi struktūrines formules:
CH 3 -O -CH 3 -acetonas (dimetilketonas) ir CH 3 -CH 2 -OH -etilo alkoholis (etanolis),
remdamiesi šiai medžiagai būdingomis cheminėmis savybėmis, darome išvadą, kad tai yra etanolis.
Izomerai yra tos pačios kokybinės ir kiekybinės sudėties medžiagos, tačiau skirtingos cheminės struktūros. Yra keletas izomerizmo tipų: struktūrinis (linijinis, išsišakojęs, anglies skeletas), geometrinis (cis ir trans izomerizmas, būdingas junginiams, turintiems daugybinę dvigubą jungtį (2 pav.)), Optinis (veidrodinis vaizdas), stereo (erdvinis, būdingas medžiagų, galinčių skirtingai išsidėstyti erdvėje (3 pav.).
Ryžiai. 2. Geometrinės izomerijos pavyzdys
3. Organinių junginių cheminėms savybėms įtakos turi ir kiti molekulėje esantys atomai. Tokios atomų grupės vadinamos funkcinėmis grupėmis dėl to, kad jų buvimas medžiagos molekulėje suteikia jai ypatingų cheminių savybių. Pavyzdžiui: -OH (hidroksogrupė), -SH (tio grupė), -CO (karbonilo grupė), -COOH (karboksilo grupė). Be to, organinių medžiagų cheminės savybės mažiau priklauso nuo angliavandenilių griaučių nei nuo funkcinės grupės. Būtent funkcinės grupės teikia įvairius organinius junginius, dėl kurių jie yra klasifikuojami (alkoholiai, aldehidai, karboksirūgštys ir kt. Funkcinės grupės kartais apima anglies-anglies jungtis (daugkartines ir trigubas). vadinamas homopolipunkciniu (CH2 (OH) -CH (OH) -CH2 (OH) -glicerinas), jei keli, bet skirtingi -heteropolipunkciniai (NH2 -CH (R) -COOH -amino rūgštys).
3 pav. Stereo izomerizmo pavyzdys: a - cikloheksanas, „kėdės“ forma, b - cikloheksanas, „vonios“ forma
4. Anglies valentingumas organiniuose junginiuose visada yra keturi.
Visos medžiagos, turinčios anglies atomą, be karbonatų, karbidų, cianidų, tiocianatų ir anglies rūgšties, yra organiniai junginiai. Tai reiškia, kad juos gali sukurti gyvi organizmai iš anglies atomų per fermentines ar kitas reakcijas. Šiandien daugelį organinių medžiagų galima sintetinti dirbtinai, o tai leidžia plėtoti mediciną ir farmakologiją, taip pat sukurti didelio stiprumo polimerą ir kompozicines medžiagas.
Organinių junginių klasifikacija
Organiniai junginiai yra gausiausia medžiagų klasė. Čia yra apie 20 rūšių medžiagų. Jie skiriasi cheminėmis savybėmis, skiriasi fizinėmis savybėmis. Jų lydymosi temperatūra, masė, nepastovumas ir tirpumas, taip pat agregacijos būsena normaliomis sąlygomis taip pat skiriasi. Tarp jų:
- angliavandeniliai (alkanai, alkinai, alkenai, alkadienai, cikloalkanai, aromatiniai angliavandeniliai);
- aldehidai;
- ketonai;
- alkoholiai (diatominiai, monohidroksiliai, daugiasluoksniai);
- eteriai;
- esteriai;
- karboksirūgštys;
- aminai;
- amino rūgštys;
- angliavandeniai;
- riebalai;
- baltymai;
- biopolimerai ir sintetiniai polimerai.
Ši klasifikacija atspindi cheminės struktūros ypatybes ir specifinių atominių grupių buvimą, kurie lemia tam tikros medžiagos savybių skirtumą. Apskritai klasifikacija pagal anglies skeleto konfigūraciją, neatsižvelgiant į cheminės sąveikos ypatybes, atrodo kitaip. Pagal jo nuostatas organiniai junginiai skirstomi į:
- alifatiniai junginiai;
- aromatinės medžiagos;
- heterociklinės medžiagos.
Šios organinių junginių klasės gali turėti izomerus skirtingose medžiagų grupėse. Izomerų savybės yra skirtingos, nors jų atominė sudėtis gali būti vienoda. Tai išplaukia iš A. M. Butlerovo išdėstytų nuostatų. Organinių junginių struktūros teorija yra pagrindinis visų organinės chemijos tyrimų pagrindas. Jis pateikiamas tame pačiame lygyje kaip Mendelejevo periodinis įstatymas.
Pati cheminės struktūros koncepcija buvo pristatyta A.M. Butlerovo. Chemijos istorijoje jis pasirodė 1861 m. Rugsėjo 19 d. Anksčiau moksle buvo skirtingų nuomonių, o kai kurie mokslininkai visiškai neigė molekulių ir atomų buvimą. Todėl organinėje ir neorganinėje chemijoje nebuvo tvarkos. Be to, nebuvo dėsningumų, pagal kuriuos būtų galima spręsti apie konkrečių medžiagų savybes. Tuo pačiu metu buvo ir junginių, kurie, turėdami tą pačią sudėtį, pasižymėjo skirtingomis savybėmis.
A.M.Butlerovo pareiškimai iš esmės nukreipė chemijos plėtrą teisinga linkme ir sukūrė jai tvirtą pagrindą. Per jį buvo galima susisteminti sukauptus faktus, būtent kai kurių medžiagų chemines ar fizines savybes, jų įsijungimo į reakcijas modelius ir pan. Šios teorijos dėka tapo įmanoma numatyti junginių gavimo būdus ir kai kurių bendrų savybių buvimą. Ir svarbiausia, A. M. Butlerovas parodė, kad medžiagos molekulės struktūrą galima paaiškinti elektrine sąveika.
Organinių medžiagų sandaros teorijos logika
Kadangi chemijoje iki 1861 m. Daugelis atmetė atomo ar molekulės egzistavimą, organinių junginių teorija tapo revoliuciniu pasiūlymu mokslo pasauliui. Ir kadangi pats A.M.Butlerovas remiasi tik materialistinėmis išvadomis, jam pavyko paneigti filosofines idėjas apie organines medžiagas.
Jis sugebėjo parodyti, kad molekulinę struktūrą galima atpažinti empiriškai per chemines reakcijas. Pavyzdžiui, bet kurio angliavandenio sudėtį galima nustatyti sudeginant tam tikrą jo kiekį ir suskaičiuojant gautą vandenį bei anglies dioksidą. Azoto kiekis amino molekulėje taip pat apskaičiuojamas degimo metu, matuojant dujų tūrį ir cheminio molekulinio azoto kiekio išsiskyrimą.
Jei atsižvelgsime į Butlerovo sprendimus apie cheminę struktūrą, atsižvelgiant į struktūrą, priešinga kryptimi, tai rodo naują išvadą. Būtent: žinant cheminę medžiagos struktūrą ir sudėtį, galima empiriškai prisiimti jos savybes. Tačiau svarbiausia, kad Butlerovas paaiškino, kad organinėse medžiagose yra didžiulis kiekis medžiagų, kurios pasižymi skirtingomis savybėmis, tačiau turi tą pačią sudėtį.
Bendrosios teorijos nuostatos
Nagrinėdamas ir ištyręs organinius junginius, Butlerovas A. M. padarė keletą svarbiausių dėsningumų. Jis sujungė juos į teorijos nuostatas, paaiškinančias organinės kilmės cheminių medžiagų struktūrą. Teorija tokia:
- organinių medžiagų molekulėse atomai jungiasi vienas su kitu griežtai apibrėžta seka, kuri priklauso nuo valentingumo;
- cheminė struktūra yra tiesioginė tvarka, pagal kurią organinių molekulių atomai yra sujungti;
- cheminė struktūra lemia organinio junginio savybių buvimą;
- atsižvelgiant į tos pačios kiekybinės sudėties molekulių struktūrą, gali pasirodyti įvairios medžiagos savybės;
- visos atominės grupės, dalyvaujančios susidarant cheminiam junginiui, daro viena kitą įtaką.
Visos organinių junginių klasės yra kuriamos pagal šios teorijos principus. Padėjęs pamatus, A. Butlerovas sugebėjo išplėsti chemiją kaip mokslo sritį. Jis paaiškino, kad dėl to, kad organinėse medžiagose anglies valentingumas yra keturi, nustatoma šių junginių įvairovė. Daugelio aktyvių atominių grupių buvimas lemia medžiagos priklausymą tam tikrai klasei. Fizinės ir cheminės savybės atsiranda dėl specifinių atominių grupių (radikalų) buvimo.
Angliavandeniliai ir jų dariniai
Šie organiniai anglies ir vandenilio junginiai yra paprasčiausios sudėties tarp visų grupės medžiagų. Jiems atstovauja alkanų ir cikloalkanų (sočiųjų angliavandenilių), alkenų, alkadienių ir alkatrienų, alkinų (nesočiųjų angliavandenilių) poklasis, taip pat aromatinių medžiagų poklasis. Alkanuose visi anglies atomai yra sujungti tik viena C-C jungtimi, todėl į angliavandenilių kompoziciją negalima įtraukti nė vieno H atomo.
Į nesočiuosius angliavandenilius vandenilis gali būti įtrauktas dvigubos C = C jungties vietoje. Be to, C-C jungtis gali būti triguba (alkinai). Tai leidžia šioms medžiagoms patekti į įvairias reakcijas, susijusias su radikalų sumažėjimu ar pridėjimu. Visos kitos medžiagos, kad būtų patogiau ištirti jų gebėjimą reaguoti, laikomos vienos iš angliavandenilių klasių dariniais.
Alkoholiai
Alkoholiai vadinami organiniais cheminiais junginiais, sudėtingesniais nei angliavandeniliai. Jie sintetinami dėl fermentinių reakcijų gyvose ląstelėse. Tipiškiausias pavyzdys yra etanolio sintezė iš gliukozės fermentacijos būdu.
Pramonėje alkoholiai gaunami iš halogeninių angliavandenilių darinių. Dėl halogeno atomo pakeitimo hidroksilo grupe susidaro alkoholiai. Vienvandeniuose alkoholiuose yra tik viena hidroksilo grupė, daugiasluoksniuose - du ar daugiau. Dvandeninio alkoholio pavyzdys yra etilenglikolis. Poliarvio alkoholis yra glicerinas. Bendra alkoholių formulė yra R-OH (R yra anglies grandinė).
Aldehidai ir ketonai
Alkoholiams patekus į organinių junginių reakcijas, susijusias su vandenilio pašalinimu iš alkoholio (hidroksilo) grupės, dviguba jungtis tarp deguonies ir anglies yra uždaryta. Jei ši reakcija vyksta alkoholio grupėje, esančioje ties galiniu anglies atomu, tai dėl jos susidaro aldehidas. Jei anglies atomas su alkoholiu nėra anglies grandinės gale, dehidratacijos reakcijos rezultatas yra ketono susidarymas. Bendroji ketonų formulė yra R-CO-R, aldehidai R-COH (R yra grandinės angliavandenilio radikalas).
Eteriai (paprasti ir sudėtingi)
Šios klasės organinių junginių cheminė struktūra yra sudėtinga. Eteriai laikomi dviejų alkoholio molekulių reakcijos produktais. Atskyrus vandenį nuo jų, susidaro bandinio junginys R-O-R. Reakcijos mechanizmas: vandenilio protono pašalinimas iš vieno alkoholio ir hidroksilo grupės iš kito alkoholio.
Esteriai yra alkoholio ir organinės karboksirūgšties reakcijos produktai. Reakcijos mechanizmas: vandens pašalinimas iš abiejų molekulių alkoholio ir karboksilo grupių. Vandenilis yra atskiriamas nuo rūgšties (hidroksilo grupėje), o pati OH grupė atskiriama nuo alkoholio. Gautas junginys vaizduojamas kaip R-CO-O-R, kur bukas R reiškia radikalus - likusią anglies grandinės dalį.
Karboksirūgštys ir aminai
Karboksirūgštys yra specialios medžiagos, atliekančios svarbų vaidmenį ląstelės veikloje. Organinių junginių cheminė struktūra yra tokia: angliavandenilio radikalas (R), prie kurio prijungta karboksilo grupė (-COOH). Karboksilo grupė gali būti tik ties didžiausiu anglies atomu, nes C (-COOH) grupėje C valentingumas yra 4.
Aminai yra paprastesni junginiai, gauti iš angliavandenilių. Čia, prie bet kurio anglies atomo, yra amino radikalas (-NH2). Yra pirminių aminų, kuriuose (-NH2) grupė yra prijungta prie vienos anglies (bendroji formulė R-NH2). Antriniai aminai sujungia azotą su dviem anglies atomais (formulė R-NH-R). Tretiniuose aminuose azotas yra sujungtas su trimis anglies atomais (R3N), kur p yra radikalas, anglies grandinė.
Amino rūgštys
Aminorūgštys yra kompleksiniai junginiai, pasižymintys aminų ir organinės kilmės rūgščių savybėmis. Yra keletas jų tipų, atsižvelgiant į aminogrupės vietą karboksilo grupės atžvilgiu. Svarbiausios yra alfa amino rūgštys. Čia aminogrupė yra ties anglies atomu, prie kurio yra prijungtas karboksilas. Tai leidžia jums sukurti peptidinį ryšį ir sintetinti baltymus.
Angliavandeniai ir riebalai
Angliavandeniai yra aldehido alkoholiai arba ketalkoholiai. Tai linijinės arba cikliškos struktūros junginiai, taip pat polimerai (krakmolas, celiuliozė ir kiti). Svarbiausias jų vaidmuo ląstelėje yra struktūrinis ir energetinis. Riebalai, tiksliau lipidai, atlieka tas pačias funkcijas, dalyvauja tik kituose biocheminiuose procesuose. Cheminės struktūros požiūriu riebalai yra organinių rūgščių ir glicerino esteris.
15 paskaita
Organinių medžiagų sandaros teorija. Pagrindinės organinių junginių klasės.
Organinė chemija - mokslas, užsiimantis organinių medžiagų tyrimais. Priešingu atveju tai galima apibrėžti kaip anglies junginių chemija... Pastarasis užima ypatingą vietą periodinėje D. I. Mendelejevo sistemoje junginių įvairovei, iš kurių žinoma apie 15 milijonų, tuo tarpu neorganinių junginių skaičius yra penki šimtai tūkstančių. Organinės medžiagos žmonijai jau seniai žinomos kaip cukrus, augaliniai ir gyvuliniai riebalai, dažikliai, aromatinės ir vaistinės medžiagos. Palaipsniui žmonės išmoko apdorodami šias medžiagas, kad gautų įvairius vertingus ekologiškus produktus: vyną, actą, muilą ir tt turi didelę reikšmę medicinos plėtrai. kadangi didžioji dauguma vaistų yra ne tik natūralios kilmės, bet ir daugiausia sintezės būdu gauti organiniai junginiai. Išskirtinės vertės smūgis didelė molekulinė masė organiniai junginiai (sintetinės dervos, plastikai, pluoštai, sintetinės gumos, dažikliai, herbicidai, insekticidai, fungicidai, defoliantai ...). Organinė chemija turi didelę reikšmę maisto ir pramonės prekių gamybai.
Šiuolaikinė organinė chemija giliai įsiskverbė į cheminius procesus, vykstančius laikant ir perdirbant maisto produktus: aliejų džiovinimo, rūgimo ir muilinimo procesus, fermentavimą, kepimą, fermentavimą, gėrimų gaminimą, pieno produktų gamybą ir kt. Fermentų, parfumerijos ir kosmetikos medžiagų atradimas ir tyrimas taip pat vaidino svarbų vaidmenį.
Viena iš organinių junginių įvairovės priežasčių yra jų struktūros unikalumas, kuris pasireiškia kovalentinių ryšių ir grandinių susidarymu anglies atomais, skirtingo tipo ir ilgio. Be to, sujungtų anglies atomų skaičius juose gali siekti dešimtis tūkstančių, o anglies grandinių konfigūracija gali būti tiesinė arba ciklinė. Be anglies atomų, grandinėse gali būti deguonis, azotas, siera, fosforas, arsenas, silicis, alavas, švinas, titanas, geležis ir kt.
Šių savybių pasireiškimas anglimi yra susijęs su keliomis priežastimis. Buvo patvirtinta, kad C - C ir C - O jungčių energija yra panaši. Anglis turi galimybę suformuoti trijų tipų orbitų hibridizaciją: keturios sp 3 - hibridinės orbitos, jų orientacija erdvėje yra tetraedrinė ir atitinka paprastas kovalentiniai ryšiai; trys hibridinės sp 2 - orbitalės, esančios toje pačioje plokštumoje kartu su nehibridine orbitos forma dvigubas kartotinis bendravimas (─С = С─); taip pat sp pagalba - atsiranda hibridinės linijinės orientacijos orbitos ir nehibridinės tarp anglies atomų trigubas kartotinis jungtys (─ С ≡ С ─). Šiuo atveju tokio tipo jungtys anglies atomai susidaro ne tik tarpusavyje, bet ir su kitais elementais. Taigi šiuolaikinė materijos struktūros teorija paaiškina ne tik daug organinių junginių, bet ir jų cheminės struktūros poveikį savybėms.
Ji taip pat visiškai patvirtina pagrindus cheminės struktūros teorijos sukūrė didysis rusų mokslininkas A.M.Butlerovas. Pagrindinės PTS nuostatos:
1) organinėse molekulėse atomai susijungia tam tikra tvarka pagal jų valentingumą, kuris lemia molekulių struktūrą;
2) organinių junginių savybės priklauso nuo jų sudedamųjų atomų pobūdžio ir skaičiaus, taip pat nuo cheminės molekulių struktūros;
3) kiekviena cheminė formulė atitinka tam tikrą galimą izomerų struktūrų skaičių;
4) kiekvienas organinis junginys turi vieną formulę ir tam tikras savybes;
5) molekulėse yra abipusė atomų įtaka vienas kitam.
Organinių junginių klasės
Remiantis teorija, organiniai junginiai skirstomi į dvi serijas - aciklinius ir ciklinius junginius.
1. Acikliniai junginiai.(alkanai, alkenai) turi atvirą, neuždarytą anglies grandinę - tiesią arba šakotą:
N N N N N N N
│ │ │ │ │ │ │
Н─ С─С─С─С─ Н Н─С─С─С─Н
│ │ │ │ │ │ │
N N N N N │ N
Įprastas butano izobutanas (metilpropanas)
2.a) Alicikiniai junginiai- junginiai, kurių molekulėse yra uždaros (ciklinės) anglies grandinės:
ciklobutanas cikloheksanas
b) Aromatiniai junginiai, kurių molekulėse yra benzeno skeletas - šešių narių žiedas su kintančiomis viengubomis ir dvigubomis jungtimis (arenomis):
c) heterocikliniai junginiai- cikliniai junginiai, kuriuose, be anglies atomų, yra azoto, sieros, deguonies, fosforo ir kai kurių mikroelementų, kurie vadinami heteroatomais.
furano pirolio piridinas
Kiekvienoje eilutėje organinės medžiagos skirstomos į klases - angliavandeniliai, alkoholiai, aldehidai, ketonai, rūgštys, eteriai pagal jų molekulių funkcinių grupių pobūdį.
Taip pat yra klasifikacija pagal prisotinimo laipsnį ir funkcines grupes. Pagal sodrumo laipsnį jie išskiriami:
1. Ribotas prisotintas- anglies skelete yra tik pavienės jungtys.
─С─С─С─
2. Nesočiųjų nesočiųjų- anglies karkase yra kelios (=, ≡) jungtys.
─С = С─ ─С≡С─
3. Aromatinis- nesotieji ciklai su (4n + 2) π- elektronų žiedine konjugacija.
Pagal funkcines grupes
1. Alkoholiai R-CH2OH
2. Fenoliai 
3. Aldehidai R─COH ketonai R─C─R
4. Karboksirūgštys R─COOH О
5. Esteriai R─COOR 1
A. M. teorija Butlerova
1. Atomai molekulėse tam tikra seka yra tarpusavyje sujungti cheminiais ryšiais pagal jų valentingumą. Atomų sujungimo tvarka vadinama jų chemine struktūra. Visuose organiniuose junginiuose esanti anglis yra keturvalentė.
2. Medžiagų savybes lemia ne tik kokybinė ir kiekybinė molekulių sudėtis, bet ir jų struktūra.
3. Atomai ar atomų grupės tarpusavyje veikia vienas kitą, o tai lemia molekulės reaktyvumą.
4. Molekulių sandarą galima nustatyti remiantis jų cheminių savybių tyrimu.
Organiniai junginiai turi daugybę būdingų bruožų, kurie juos skiria nuo neorganinių. Beveik visi jie (išskyrus retas išimtis) yra degūs; dauguma organinių junginių nesiskirsto į jonus, o tai lemia organinių medžiagų kovalentinio ryšio pobūdis. Jonų tipo jungtis realizuojama tik organinių rūgščių druskose, pavyzdžiui, CH3COONa.
Homologinė serija Yra begalinė organinių junginių, turinčių panašią struktūrą, todėl panašių cheminių savybių ir besiskiriančių bet kokiu skaičiumi СН2– grupių, serija (homologinis skirtumas).
Dar prieš kuriant struktūros teoriją, buvo žinomos tos pačios elementinės sudėties, bet skirtingų savybių medžiagos. Tokios medžiagos buvo vadinamos izomerais, o šis reiškinys - izomerija.
Izomerizmas, kaip parodė A. M. Butlerov, skiriasi molekulių, susidedančių iš tų pačių atomų rinkinių, struktūra.
Izomerija- tai junginių, turinčių tą pačią kokybinę ir kiekybinę sudėtį, tačiau skirtingų struktūrų ir todėl skirtingų savybių, egzistavimo reiškinys.
Yra 2 izomerijos tipai: struktūrinis izomerija ir erdvinis izomerija.
Struktūrinė izomerija
Struktūriniai izomerai- tos pačios kokybinės ir kiekybinės sudėties junginiai, kurie skiriasi atomų surišimo tvarka, tai yra chemine struktūra.
Erdvinė izomerija
Erdviniai izomerai(stereoizomerai), turintys tą pačią sudėtį ir tą pačią cheminę struktūrą, skiriasi molekulių atomų erdviniu išdėstymu.
Erdviniai izomerai yra optiniai ir cis-trans izomerai (geometriniai).
Cis-trans-izomerija
susideda iš galimybės sudaryti pakaitus vienoje arba priešingose dvigubos jungties arba nearomatinio žiedo plokštumos pusėse. cis izomerai pakaitai yra vienoje žiedo arba dvigubos jungties plokštumos pusėje trans izomerai- kitoks.
Buteno-2 molekulėje CH3 - CH = CH - CH3 CH3 grupės gali išsidėstyti arba vienoje dvigubos jungties pusėje, ir cis izomeruose, arba priešingose pusėse - trans izomeruose.
Optinė izomerija
Pasirodo, kai anglis turi keturis skirtingus pakaitalus.
Jei sukeisite bet kurį iš jų, gausite kitą tos pačios kompozicijos erdvinį izomerą. Šių izomerų fizikinės ir cheminės savybės labai skiriasi. Šio tipo junginiai išsiskiria gebėjimu tam tikru kiekiu pasukti per tokių junginių tirpalą perduodamos poliarizuotos šviesos plokštumą. Šiuo atveju vienas izomeras pasuka poliarizuotos šviesos plokštumą viena kryptimi, o jo izomeras - priešinga kryptimi. Dėl šių optinių efektų šis izomerizmo tipas vadinamas optiniu izomerizmu. 
