Karbonatlar, karbidlar, siyanidlar, tiosiyanatlar va karbonat kislotasidan tashqari tarkibida uglerod atomi bo'lgan barcha moddalar organik birikmalardir. Bu shuni anglatadiki, ular tirik organizmlar tomonidan uglerod atomlaridan fermentativ yoki boshqa reaktsiyalar orqali yaratilishi mumkin. Bugungi kunda ko'plab organik moddalarni sun'iy ravishda sintez qilish mumkin, bu tibbiyot va farmakologiyani rivojlantirish, shuningdek, yuqori quvvatli polimer va kompozit materiallarni yaratish imkonini beradi.

Organik birikmalarning tasnifi

Organik birikmalar moddalarning eng ko'p sinfidir. Bu yerda 20 ga yaqin turdagi moddalar mavjud. Ular kimyoviy xossalari bilan farqlanadi, jismoniy sifatlari bilan farqlanadi. Ularning erish nuqtasi, massasi, uchuvchanligi va eruvchanligi, shuningdek, normal sharoitda agregatsiya holati ham har xil. Ular orasida:

• uglevodorodlar (alkanlar, alkinlar, alkenlar, alkadienlar, sikloalkanlar, aromatik uglevodorodlar);
• aldegidlar;
• ketonlar;
• spirtlar (ikki atomli, bir atomli, ko'p atomli);
• efirlar;
• efirlar;
• karboksilik kislotalar;
• aminlar;
• aminokislotalar;
• uglevodlar;
• yog'lar;
• oqsillar;
• biopolimerlar va sintetik polimerlar.

Ushbu tasnif kimyoviy tuzilishning xususiyatlarini va moddaning xususiyatlaridagi farqni aniqlaydigan maxsus atom guruhlari mavjudligini aks ettiradi. Umuman olganda, kimyoviy o'zaro ta'sirlarning xususiyatlarini hisobga olmaydigan uglerod skeletining konfiguratsiyasiga asoslangan tasnif boshqacha ko'rinadi. Uning qoidalariga ko'ra, organik birikmalar quyidagilarga bo'linadi:

• alifatik birikmalar;
• aromatik moddalar;
• heterotsiklik birikmalar.

Organik birikmalarning bu sinflari moddalarning turli guruhlarida izomerlarga ega bo'lishi mumkin. Izomerlarning xossalari har xil, ammo ularning atom tarkibi bir xil bo'lishi mumkin. Bu A. M. Butlerov tomonidan belgilangan qoidalardan kelib chiqadi. Shuningdek, organik birikmalarning tuzilishi nazariyasi organik kimyodagi barcha tadqiqotlar uchun yetakchi asos hisoblanadi. Mendeleevning davriy qonuni bilan bir xil darajaga qo'yilgan.

Kimyoviy tuzilish tushunchasining o'zi A. M. Butlerov tomonidan kiritilgan. Kimyo tarixida u 1861 yil 19 sentyabrda paydo bo'lgan. Ilgari fanda turlicha fikrlar mavjud bo'lib, ba'zi olimlar molekulalar va atomlarning mavjudligini butunlay inkor etishgan. Shuning uchun organik va noorganik kimyoda tartib yo'q edi. Bundan tashqari, muayyan moddalarning xususiyatlarini hukm qilish mumkin bo'lgan qonuniyatlar yo'q edi. Shu bilan birga, bir xil tarkibga ega bo'lgan turli xil xususiyatlarni ko'rsatadigan birikmalar ham mavjud edi.

A. M. Butlerovning bayonotlari ko'p jihatdan kimyoning rivojlanishini to'g'ri yo'lga qo'ydi va unga mustahkam poydevor yaratdi. U orqali to‘plangan faktlarni, ya’ni ma’lum moddalarning kimyoviy yoki fizik xossalarini, ularning reaksiyaga kirishish qonuniyatlarini va hokazolarni tizimlashtirish mumkin edi. Hatto birikmalarni olish usullarini va ba'zi umumiy xususiyatlarning mavjudligini bashorat qilish ham ushbu nazariya tufayli mumkin bo'ldi. Va eng muhimi, A. M. Butlerov modda molekulasining tuzilishini elektr o'zaro ta'sirlari nuqtai nazaridan tushuntirish mumkinligini ko'rsatdi.

Organik moddalarning tuzilishi nazariyasi mantig'i

1861 yilgacha kimyoda ko'pchilik atom yoki molekula mavjudligini rad etganligi sababli, organik birikmalar nazariyasi ilmiy dunyo uchun inqilobiy taklifga aylandi. Va A. M. Butlerovning o'zi faqat materialistik xulosalardan kelib chiqqanligi sababli, u organik moddalar haqidagi falsafiy g'oyalarni rad etishga muvaffaq bo'ldi.

U kimyoviy reaksiyalar orqali molekulyar tuzilmani empirik tarzda tanib olish mumkinligini ko'rsatishga muvaffaq bo'ldi. Masalan, har qanday uglevodning tarkibini uning ma'lum miqdorini yoqish va hosil bo'lgan suv va karbonat angidridni hisoblash orqali aniqlash mumkin. Amin molekulasidagi azot miqdori yonish jarayonida gazlar hajmini o'lchash va molekulyar azotning kimyoviy miqdorini ajratish yo'li bilan ham hisoblanadi.

Butlerovning tuzilishga bog'liq bo'lgan kimyoviy tuzilish haqidagi hukmlarini qarama-qarshi yo'nalishda ko'rib chiqsak, unda yangi xulosa paydo bo'ladi. Ya'ni: moddaning kimyoviy tuzilishi va tarkibini bilib, uning xususiyatlarini empirik tarzda qabul qilish mumkin. Ammo eng muhimi, Butlerov organik moddalarda turli xil xususiyatlarga ega, ammo bir xil tarkibga ega bo'lgan juda ko'p miqdordagi moddalar mavjudligini tushuntirdi.

Nazariyaning umumiy qoidalari

A. M. Butlerov organik birikmalarni ko‘rib chiqib, tadqiq qilib, eng muhim qonuniyatlarni keltirib chiqardi. U ularni organik kelib chiqadigan kimyoviy moddalarning tuzilishini tushuntiruvchi nazariyaning qoidalariga birlashtirdi. Nazariya qoidalari quyidagilardan iborat:

• organik moddalar molekulalarida atomlar valentlikka bog'liq bo'lgan qat'iy belgilangan ketma-ketlikda o'zaro bog'langan;
• kimyoviy tuzilish - bu organik molekulalarda atomlar bog'langan to'g'ridan-to'g'ri tartib;
• kimyoviy tuzilish organik birikma xossalarining mavjudligini aniqlaydi;
• bir xil miqdoriy tarkibga ega bo'lgan molekulalarning tuzilishiga qarab, moddaning turli xossalari paydo bo'lishi mumkin;
• kimyoviy birikma hosil bo'lishida ishtirok etuvchi barcha atom guruhlari bir-biriga o'zaro ta'sir qiladi.

Organik birikmalarning barcha sinflari ushbu nazariya tamoyillariga muvofiq qurilgan. A. M. Butlerov asos solib, kimyoni fan sohasi sifatida kengaytira oldi. U uglerodning organik moddalarda to'rt valentligini namoyon qilganligi sababli, bu birikmalarning xilma-xilligi aniqlanadi, deb tushuntirdi. Ko'p faol atom guruhlarining mavjudligi moddaning ma'lum bir sinfga tegishli yoki yo'qligini aniqlaydi. Va aniq atom guruhlari (radikallar) mavjudligi tufayli fizik va kimyoviy xususiyatlar paydo bo'ladi.

Uglevodorodlar va ularning hosilalari

Uglerod va vodorodning bu organik birikmalari guruhning barcha moddalari orasida tarkibi jihatidan eng oddiy hisoblanadi. Ular alkanlar va sikloalkanlar (to'yingan uglevodorodlar), alkenlar, alkadienlar va alkatrienlar, alkinlar (to'yinmagan uglevodorodlar), shuningdek aromatik moddalarning kichik sinfi bilan ifodalanadi. Alkanlarda barcha uglerod atomlari faqat bitta C-C bog'i bilan bog'langan, shuning uchun uglevodorod tarkibiga bitta H atomi kiritilmaydi.

Toʻyinmagan uglevodorodlarda vodorod qoʻsh C=C bogʻlanish joyiga qoʻshilishi mumkin. Bundan tashqari, C-C aloqasi uch (alkinlar) bo'lishi mumkin. Bu bu moddalarning radikallarni kamaytirish yoki qo'shish bilan bog'liq ko'plab reaktsiyalarga kirishiga imkon beradi. Boshqa barcha moddalar, ularning reaktsiyaga kirishish qobiliyatini o'rganish qulayligi uchun uglevodorodlar sinflaridan birining hosilalari hisoblanadi.

Spirtli ichimliklar

Spirtli ichimliklar uglevodorodlarga qaraganda murakkabroq organik kimyoviy birikmalar deb ataladi. Ular tirik hujayralardagi fermentativ reaksiyalar natijasida sintezlanadi. Eng tipik misol - fermentatsiya natijasida glyukozadan etanol sintezi.

Sanoatda spirtlar uglevodorodlarning galogen hosilalaridan olinadi. Galogen atomini gidroksil guruhiga almashtirish natijasida spirtlar hosil bo'ladi. Bir atomli spirtlar faqat bitta gidroksil guruhini o'z ichiga oladi, ko'p atomli - ikki yoki undan ko'p. Ikki atomli spirtga misol qilib etilen glikolni keltirish mumkin. Ko'p atomli spirt - bu glitserin. Spirtlarning umumiy formulasi R-OH (R - uglerod zanjiri).

Aldegidlar va ketonlar

Spirtli ichimliklar spirt (gidroksil) guruhidan vodorodni yo'q qilish bilan bog'liq bo'lgan organik birikmalarning reaktsiyalariga kirgandan so'ng, kislorod va uglerod o'rtasidagi qo'sh aloqa yopiladi. Agar bu reaktsiya terminal uglerod atomida joylashgan spirt guruhida sodir bo'lsa, buning natijasida aldegid hosil bo'ladi. Agar alkogolli uglerod atomi uglerod zanjirining oxirida joylashgan bo'lmasa, unda suvsizlanish reaktsiyasining natijasi keton hosil bo'ladi. Ketonlarning umumiy formulasi R-CO-R, aldegidlar R-COH (R zanjirning uglevodorod radikali).

Esterlar (oddiy va murakkab)

Bu sinfdagi organik birikmalarning kimyoviy tuzilishi murakkab. Efirlar ikki alkogol molekulasi o'rtasidagi reaktsiya mahsuloti sifatida qaraladi. Ulardan suv ajralganda R-O-R namunasining birikmasi hosil bo'ladi. Reaktsiya mexanizmi: bir spirtdan vodorod protonini va boshqa spirtdan gidroksil guruhini yo'q qilish.

Esterlar alkogol va organik karboksilik kislota o'rtasidagi reaktsiya mahsulotidir. Reaktsiya mexanizmi: ikkala molekulaning alkogol va uglerod guruhlaridan suvni yo'q qilish. Vodorod kislotadan (gidroksil guruhi bo'ylab), OH guruhining o'zi esa spirtdan ajralib chiqadi. Olingan birikma R-CO-O-R sifatida tasvirlangan, bu erda olxa R radikallarni - uglerod zanjirining qolgan qismini bildiradi.

Karboksilik kislotalar va aminlar

Karboksilik kislotalar hujayra faoliyatida muhim rol o'ynaydigan maxsus moddalar deb ataladi. Organik birikmalarning kimyoviy tuzilishi quyidagicha: karboksil guruhi (-COOH) biriktirilgan uglevodorod radikali (R). Karboksil guruhi faqat ekstremal uglerod atomida joylashgan bo'lishi mumkin, chunki (-COOH) guruhida C valentligi 4 ga teng.

Ominlar uglevodorodlarning hosilalari bo'lgan oddiy birikmalardir. Bu erda har qanday uglerod atomida amin radikali (-NH2) mavjud. Birlamchi aminlar mavjudki, ularda (-NH2) guruhi bir uglerodga biriktiriladi (umumiy formulasi R-NH2). Ikkilamchi aminlarda azot ikkita uglerod atomi bilan birlashadi (formula R-NH-R). Uchinchi darajali aminlar uchta uglerod atomiga (R3N) biriktirilgan azotga ega, bu erda p - radikal, uglerod zanjiri.

Aminokislotalar

Aminokislotalar ham aminlar, ham organik kelib chiqadigan kislotalarning xossalarini ko'rsatadigan murakkab birikmalardir. Omin guruhining karboksil guruhiga nisbatan joylashishiga qarab ularning bir necha turlari mavjud. Alfa aminokislotalar eng muhim hisoblanadi. Bu erda amin guruhi karboksil guruhi biriktirilgan uglerod atomida joylashgan. Bu sizga peptid aloqasini yaratish va oqsillarni sintez qilish imkonini beradi.

Uglevodlar va yog'lar

Uglevodlar aldegid spirtlari yoki keto spirtlaridir. Bular chiziqli yoki tsiklik tuzilishga ega bo'lgan birikmalar, shuningdek polimerlar (kraxmal, tsellyuloza va boshqalar). Ularning hujayradagi eng muhim roli tizimli va energetikdir. Yog'lar, aniqrog'i, lipidlar bir xil funktsiyalarni bajaradi, faqat ular boshqa biokimyoviy jarayonlarda ishtirok etadilar. Kimyoviy jihatdan yog 'organik kislotalar va glitserinning efiridir.

19-asr boshlarida shved olimi J. J. Berzelius birinchi marta organik moddalar va organik kimyo tushunchasini kiritganida fan qanday shakllandi. Organik kimyodagi birinchi nazariya radikallar nazariyasidir. Kimyogarlarning aniqlashicha, kimyoviy transformatsiyalar jarayonida elementlar atomlari molekuladan molekulaga o‘tganidek, bir moddaning molekulasidan ikkinchi moddaning molekulasiga bir necha atomlar guruhlari o‘zgarmagan holda o‘tadi. Atomlarning bunday "o'zgarmas" guruhlari radikallar deb ataladi.

Biroq, barcha olimlar radikallar nazariyasiga qo'shilmagan. Ko'pchilik atomizm g'oyasini - molekulaning murakkab tuzilishi va uning tarkibiy qismi sifatida atomning mavjudligi g'oyasini umuman rad etdi. Bizning kunlarimizda shubhasiz isbotlangan va hech qanday shubha tug'dirmaydigan narsa, XIX asrda. shiddatli bahs-munozaralarga sabab bo'ldi.

Dars mazmuni dars xulosasi qo'llab-quvvatlash ramka dars taqdimoti tezlashtirish usullari interaktiv texnologiyalar Amaliyot topshiriq va mashqlar o'z-o'zini tekshirish seminarlar, treninglar, keyslar, kvestlar uy vazifalarini muhokama qilish savollari talabalar tomonidan ritorik savollar Tasvirlar audio, videokliplar va multimedia fotosuratlar, rasmlar grafikasi, jadvallar, sxemalar hazil, latifalar, hazillar, komikslar, maqollar, krossvordlar, iqtiboslar Qo'shimchalar tezislar Inquisitive cheat sheets uchun maqolalar chips darsliklar asosiy va qo'shimcha atamalar lug'ati boshqa Darslik va darslarni takomillashtirishdarslikdagi xatolarni tuzatish darslikdagi parchani yangilash darsdagi innovatsiya elementlari eskirgan bilimlarni yangilari bilan almashtirish Faqat o'qituvchilar uchun mukammal darslar yil uchun kalendar rejasi muhokama dasturining uslubiy tavsiyalari Integratsiyalashgan darslar

Aleksandr Mixaylovich Butlerov 1828 yil 3 (15) sentyabrda Qozon viloyatining Chistopol shahrida er egasi, iste'fodagi ofitser oilasida tug'ilgan. U birinchi ta'limni xususiy maktab-internatda olgan, keyin gimnaziya va Qozon imperator universitetida o'qigan. 1849-yildan dars bergan, 1857-yilda shu universitetda oddiy kimyo professori boʻlgan. Ikki marta uning rektori bo'lgan. 1851 yilda u "Organik birikmalarning oksidlanishi to'g'risida" nomzodlik dissertatsiyasini, 1854 yilda Moskva universitetida "Efir moylari haqida" doktorlik dissertatsiyasini himoya qildi. 1868 yildan Sankt-Peterburg universitetining oddiy kimyo professori, 1874 yildan Sankt-Peterburg Fanlar akademiyasining oddiy akademigi. Butlerov kimyodan tashqari qishloq xoʻjaligi, bogʻdorchilik, asalarichilikning amaliy masalalariga ham eʼtibor qaratdi va uning rahbarligida Kavkazda choy yetishtirish boshlandi. 1886 yil 5 (17) avgustda Qozon viloyatining Butlerovka qishlog'ida vafot etdi.

Butlerovdan oldin organik birikmalarning kimyoviy tuzilishi nazariyasini yaratishga ko'p urinishlar qilingan. Bu masala o'sha davrning eng ko'zga ko'ringan kimyogarlari tomonidan bir necha marta ko'rib chiqildi, ularning ishlaridan rus olimi o'zining tuzilish nazariyasi uchun qisman foydalangan. Misol uchun, nemis kimyogari Avgust Kekule uglerod boshqa atomlar bilan to'rtta aloqa hosil qilishi mumkin degan xulosaga keldi. Bundan tashqari, u bir xil birikma uchun bir nechta formulalar bo'lishi mumkinligiga ishondi, lekin u har doim kimyoviy o'zgarishlarga qarab, bu formula boshqacha bo'lishi mumkinligini qo'shib qo'ydi. Kekule formulalar atomlarning molekulada bog‘lanish tartibini aks ettirmaydi, deb hisoblagan. Yana bir taniqli nemis olimi Adolf Kolbe molekulalarning kimyoviy tuzilishini ochib berishni umuman imkonsiz deb hisoblardi.

Butlerov organik birikmalarning tuzilishi haqidagi asosiy g'oyalarini birinchi marta 1861 yilda Shpeyerda bo'lib o'tgan nemis tabiatshunoslari va shifokorlari kongressi ishtirokchilariga taqdim etgan "Materaning kimyoviy tuzilishi to'g'risida" gi ma'ruzasida ifodalagan. U o'z nazariyasiga Kekulening valentlik (ma'lum bir atom uchun bog'lanishlar soni) va shotland kimyogari Archibald Kuperning uglerod atomlari zanjir hosil qilishi mumkinligi haqidagi g'oyalarini kiritdi. Butlerov nazariyasining boshqalardan tubdan farqi molekulalarning kimyoviy (mexanik emas) tuzilishi - atomlarning bir-biri bilan bog‘lanib, molekula hosil qilish usuli haqidagi pozitsiyasi edi. Shu bilan birga, har bir atom o'ziga xos "kimyoviy kuch" ga muvofiq aloqa o'rnatdi. Olim o'z nazariyasida erkin atom va boshqasi bilan birikmaga kirgan atom (u yangi shaklga o'tadi va o'zaro ta'sir natijasida strukturaviy muhitga qarab bog'langan atomlar) o'rtasida aniq farqni ko'rsatdi. , turli xil kimyoviy funktsiyalarga ega). Rus kimyogari formulalar nafaqat molekulalarni sxematik tarzda ifodalashiga, balki ularning haqiqiy tuzilishini ham aks ettirishiga amin edi. Bundan tashqari, har bir molekula ma'lum bir tuzilishga ega bo'lib, u faqat kimyoviy o'zgarishlar jarayonida o'zgaradi. Nazariya qoidalaridan (keyinchalik u eksperimental ravishda tasdiqlangan) organik birikmaning kimyoviy xossalari uning tuzilishi bilan belgilanadi degan xulosaga keldi. Bu bayonot ayniqsa muhimdir, chunki u moddalarning kimyoviy o'zgarishlarini tushuntirish va bashorat qilish imkonini berdi. Bundan tashqari, teskari munosabat mavjud: strukturaviy formuladan moddaning kimyoviy va fizik xususiyatlarini hukm qilish uchun foydalanish mumkin. Bundan tashqari, olim birikmalarning reaktivligi atomlarning bog'lanish energiyasi bilan izohlanishiga e'tibor qaratdi.

Yaratilgan nazariya yordamida Butlerov izomeriyani tushuntira oldi. Izomerlar - atomlarning soni va "sifati" bir xil bo'lgan, lekin bir vaqtning o'zida ular turli xil kimyoviy xususiyatlarga ega va shuning uchun boshqa tuzilishga ega bo'lgan birikmalardir. Nazariya izomeriyaning taniqli holatlarini tushunarli tarzda tushuntirishga imkon berdi. Butlerov molekuladagi atomlarning fazoviy joylashuvini aniqlash mumkin deb hisoblagan. Keyinchalik uning bashoratlari tasdiqlandi, bu esa organik kimyoning yangi tarmog'i - stereokimyoning rivojlanishiga turtki berdi. Shuni ta'kidlash kerakki, olim birinchi bo'lib dinamik izomeriya hodisasini kashf etgan va tushuntirgan. Uning ma'nosi shundaki, ma'lum sharoitlarda ikki yoki undan ortiq izomerlar bir-biriga osongina o'tishi mumkin. Umuman olganda, izomeriya kimyoviy tuzilish nazariyasi uchun jiddiy sinov bo'ldi va u bilan yorqin tushuntirildi.

Butlerov tomonidan ishlab chiqilgan rad etib bo'lmaydigan takliflar tez orada nazariyaga universal e'tirof keltirdi. Oldinga qoʻyilgan gʻoyalarning toʻgʻriligini olim va uning izdoshlari tajribalari tasdiqladi. O'z jarayonida ular izomeriya gipotezasini isbotladilar: Butlerov nazariya tomonidan bashorat qilingan to'rtta butil spirtidan birini sintez qildi, uning tuzilishini dekodladi. To'g'ridan-to'g'ri nazariyadan kelib chiqadigan izomeriya qoidalariga muvofiq, to'rtta valerik kislotaning mavjudligi ham ifodalangan. Keyinchalik ular qabul qilindi.

Bu kashfiyotlar zanjiridagi bir nechta faktlar: organik birikmalar tuzilishining kimyoviy nazariyasi hayratlanarli bashorat qilish qobiliyatiga ega edi.

Nisbatan qisqa vaqt ichida juda ko'p miqdordagi yangi organik moddalar va ularning izomerlari topildi, sintez qilindi va o'rganildi. Natijada Butlerov nazariyasi kimyo fanining, jumladan sintetik organik kimyoning jadal rivojlanishiga turtki berdi. Shunday qilib, Butlerovning ko'plab sintezlari butun sanoatning asosiy mahsulotidir.

Kimyoviy tuzilish nazariyasi rivojlanishda davom etdi, bu o'sha davrda organik kimyoga ko'plab inqilobiy g'oyalarni olib keldi. Masalan, Kekule benzolning tsiklik tuzilishi va uning molekuladagi qoʻsh bogʻlanish harakati, konjugatsiyalangan bogʻlanishli birikmalarning maxsus xossalari va boshqa koʻp narsalarni ilgari surdi. Bundan tashqari, yuqorida aytib o'tilgan nazariya organik kimyoni yanada vizuallashtirdi - molekulalarning formulalarini chizish mumkin bo'ldi.

Va bu, o'z navbatida, organik birikmalar tasnifining boshlanishini belgiladi. Aynan struktur formulalardan foydalanish yangi moddalarni sintez qilish yo'llarini aniqlashga, kompleks birikmalar tuzilishini o'rnatishga yordam berdi, ya'ni kimyo fanining va uning tarmoqlarining faol rivojlanishiga olib keldi. Masalan, Butlerov polimerlanish jarayonini jiddiy tadqiq qila boshladi. Rossiyada bu tashabbus uning shogirdlari tomonidan davom ettirildi, bu oxir-oqibatda sintetik kauchuk ishlab chiqarishning sanoat usulini topishga imkon berdi.

Kimyo - bu bizga har kuni hech ikkilanmasdan ishlatadigan turli xil materiallar va uy-ro'zg'or buyumlarini beradigan fan. Ammo bugungi kunda ma'lum bo'lgan bunday xilma-xil birikmalarni kashf qilish uchun ko'plab kimyogarlar qiyin ilmiy yo'lni bosib o'tishlari kerak edi.

Katta ishlar, ko'plab muvaffaqiyatli va muvaffaqiyatsiz tajribalar, ulkan nazariy bilimlar bazasi - bularning barchasi sanoat kimyosining turli yo'nalishlarini shakllantirishga olib keldi, zamonaviy materiallarni sintez qilish va ulardan foydalanish imkonini berdi: kauchuklar, plastmassalar, plastmassalar, qatronlar, qotishmalar, turli xil oynalar. , silikonlar va boshqalar.

Organik kimyo rivojiga beqiyos hissa qo‘shgan mashhur, xizmat ko‘rsatgan kimyogar olimlardan biri rus odami A. M. Butlerov bo‘lgan.Uning asarlari, xizmatlari va mehnat natijalari haqida biz ushbu maqolada qisqacha to‘xtalib o‘tamiz.

qisqacha biografiyasi

Olimning tug'ilgan sanasi - 1828 yil sentyabr, turli manbalarda ularning soni farq qiladi. U podpolkovnik Mixail Butlerovning o'g'li edi, onasidan ancha erta ayrilgan. U butun bolaligini bobosining Podlesnaya Shentala qishlog'ida (hozirgi Tatariston Respublikasining bir tumani) uyida o'tkazdi.

U turli joylarda o'qidi: avval yopiq xususiy maktabda, keyin gimnaziyada. Keyinchalik u Qozon universitetining fizika-matematika fakultetiga o'qishga kirdi. Biroq, shunga qaramay, u kimyoga ko'proq qiziqardi. Organik birikmalar tuzilishi nazariyasining bo'lajak muallifi o'qituvchilik faoliyatini tugatgandan so'ng joyida qoldi.

1851 yil - olimning "Organik birikmalarning oksidlanishi" mavzusidagi birinchi dissertatsiya ishini himoya qilish vaqti. Ajoyib spektakldan so'ng unga universitetda barcha kimyo fanlarini boshqarish imkoniyati berildi.

Olim 1886 yilda bolaligi bobosining oilaviy mulkida o'tgan joyda vafot etdi. U mahalliy oilaviy cherkovga dafn qilindi.

Olimning kimyoviy bilimlar rivojiga qo‘shgan hissasi

Butlerovning organik birikmalar tuzilishi haqidagi nazariyasi, albatta, uning asosiy ishi. Biroq, yagona emas. Aynan shu olim birinchi marta rus kimyogarlar maktabini yaratgan.

Qolaversa, uning devorlaridan keyinchalik butun fanning rivojlanishida katta salmoqli o'rin egallagan olimlar chiqdi. Bular quyidagi odamlardir:

• Markovnikov;
• Zaitsev;
• Kondakov;
• Favorskiy;
• Konovalov;
• Lvov va boshqalar.

Organik kimyoda ishlaydi

Bunday asarlar ko'p. Axir, Butlerov deyarli barcha bo'sh vaqtlarini o'z universitetining laboratoriyasida o'tkazdi, turli tajribalar o'tkazdi, xulosa va xulosalar chiqardi. Organik birikmalar nazariyasi ana shunday vujudga keldi.

Olimning bir qancha, ayniqsa, qudratli asarlari mavjud:

• «Materaning kimyoviy tuzilishi haqida» mavzusida konferentsiya uchun ma'ruza yaratdi;
• “Efir moylari haqida” dissertatsiya ishi;
• birinchi ilmiy ish "Organik birikmalarning oksidlanishi".

Organik birikmalar tuzilishi nazariyasi muallifi uni shakllantirish va yaratishdan oldin uzoq vaqt davomida turli mamlakatlardan kelgan boshqa olimlarning ishlarini o'rgangan, ularning ishlarini, shu jumladan eksperimental ishlarni o'rgangan. Faqat keyinroq, olingan bilimlarni umumlashtirib, tizimlashtirib, u barcha xulosalarni nominal nazariyasi qoidalarida aks ettirdi.

Organik birikmalar tuzilishi nazariyasi A. M. Butlerova

19-asr deyarli barcha fanlarning, shu jumladan kimyoning ham jadal rivojlanishi bilan ajralib turadi. Xususan, uglerod va uning birikmalari bo'yicha ulkan kashfiyotlar to'planishda davom etib, o'zining xilma-xilligi bilan barchani hayratga solmoqda. Biroq, hech kim bu faktik materiallarning barchasini tizimlashtirish va tartibga solishga, umumiy maxrajga olib kelishga va hamma narsa qurilgan umumiy naqshlarni ochishga jur'at eta olmaydi.

Buni birinchi bo'lib Butlerov A. M. amalga oshirdi.U organik birikmalarning kimyoviy tuzilishining mohir nazariyasiga ega bo'lib, uning qoidalarini Germaniya kimyogarlarining konferentsiyasida ommaviy ravishda gapirdi. Bu fan taraqqiyotida yangi davrning boshlanishi bo'ldi, organik kimyo ko'tarildi

Olimning o'zi ham asta-sekin bunga bordi. U ko'plab tajribalar o'tkazdi va berilgan xususiyatlarga ega bo'lgan moddalar mavjudligini bashorat qildi, reaktsiyalarning ayrim turlarini kashf etdi va ularning orqasida kelajakni ko'rdi. U hamkasblarining ijodini, kashfiyotlarini ko‘p o‘rgandi. Faqat shu fonda, puxta va mashaqqatli mehnat orqali u o'z durdona asarini yaratishga muvaffaq bo'ldi. Endi bunda organik birikmalarning tuzilishi nazariyasi noorganikdagi davriy sistema bilan amalda bir xil.

Olimning nazariyani yaratishdan oldingi kashfiyotlari

A. M. Butlerovning organik birikmalar tuzilishi haqidagi nazariyasi paydo bo‘lgunga qadar qanday kashfiyotlar qilingan va olimlarga nazariy asoslar berilgan?

1. Mahalliy daho birinchi bo'lib urotropin, formaldegid, metilen yodid va boshqalar kabi organik moddalarni sintez qildi.
2. U noorganik moddalardan shakarga o'xshash moddani (uchlamchi spirt) sintez qildi va shu bilan vitalizm nazariyasiga yana bir zarba berdi.
3. U polimerizatsiya reaktsiyalarining kelajagini bashorat qilib, ularni eng yaxshi va eng istiqbolli deb atadi.
4. Izomeriya birinchi marta faqat u tomonidan tushuntirilgan.

Albatta, bu uning ijodining asosiy bosqichlari xolos. Darhaqiqat, olimning ko'p yillik mashaqqatli mehnatini uzoq vaqt ta'riflash mumkin. Biroq, bugungi kunda organik birikmalarning tuzilishi nazariyasi eng muhim narsaga aylandi, uning qoidalari bundan keyin ham muhokama qilinadi.

Nazariyaning birinchi pozitsiyasi

1861 yilda buyuk rus olimi Shpeyer shahrida bo'lib o'tgan kimyogarlarning qurultoyida hamkasblari bilan organik birikmalarning tuzilishi va xilma-xilligi sabablari to'g'risida o'z fikrlarini aytib, bularning barchasini nazariy qoidalar shaklida ifodaladi.

Birinchi nuqta quyidagilardan iborat: bitta molekula ichidagi barcha atomlar ularning valentligi bilan belgilanadigan qat'iy ketma-ketlikda bog'langan. Bunday holda, uglerod atomi to'rt valentlik indeksini ko'rsatadi. Kislorod bu ko'rsatkichning qiymati ikkiga, vodorod - birga teng.

U bunday xususiyatni kimyoviy deb atashni taklif qildi.Keyinchalik uni qog'ozda grafik to'liq strukturaviy, qisqartirilgan va molekulyar formulalar yordamida ifodalash belgilari qabul qilindi.

Bu, shuningdek, uglerod zarrachalarining turli tuzilishdagi (chiziqli, siklik, tarmoqli) cheksiz zanjirlarida bir-biri bilan bog'lanish hodisasini o'z ichiga oladi.

Umuman olganda, Butlerovning organik birikmalarning tuzilishi haqidagi nazariyasi o'zining birinchi pozitsiyasi bilan valentlikning ahamiyatini va har bir birikma uchun moddaning xossalari va reaktsiyalar paytidagi harakatini aks ettiruvchi yagona formulani aniqladi.

Nazariyaning ikkinchi pozitsiyasi

Ushbu paragrafda dunyodagi organik birikmalarning xilma-xilligi haqida tushuntirish berilgan. Olim zanjirdagi uglerod birikmalariga asoslanib, dunyoda turli xossalarga ega bo‘lgan, ammo molekulyar tarkibi bo‘yicha butunlay bir xil bo‘lgan teng bo‘lmagan birikmalar mavjudligini taklif qildi. Boshqacha aytganda, izomeriya hodisasi mavjud.

Bu pozitsiya bilan A. M. Butlerovning organik birikmalar tuzilishi nazariyasi nafaqat izomerlar va izomeriyalarning mohiyatini tushuntirib berdi, balki olimning o'zi ham hamma narsani amaliy tajriba bilan tasdiqladi.

Masalan, u butanning izomeri - izobutanni sintez qildi. Keyin u birikmaning tuzilishiga asoslanib, pentan uchun bir emas, uchta izomer mavjudligini bashorat qildi. Va ularning barchasini sintez qilib, o'z ishini isbotladi.

Uchinchi qoidani oshkor qilish

Nazariyaning keyingi nuqtasi bitta birikma tarkibidagi barcha atomlar va molekulalar bir-birining xususiyatlariga ta'sir ko'rsatishi mumkinligini aytadi. Har xil turdagi reaktsiyalardagi moddaning harakati tabiati, ko'rsatiladigan kimyoviy va boshqa xususiyatlar bunga bog'liq bo'ladi.

Shunday qilib, ushbu qoida asosida funktsional aniqlovchi guruhning turi va tuzilishi jihatidan farq qiluvchi bir nechta guruhlar ajratiladi.

A. M. Butlerovning organik birikmalar tuzilishi nazariyasi organik kimyo bo‘yicha deyarli barcha darsliklarda umumlashtirilgan. Axir, u ushbu bo'limning asosi bo'lib, molekulalar qurilgan barcha naqshlarni tushuntirishdir.

Zamonaviylik uchun nazariyaning ahamiyati

Albatta ajoyib. Ushbu nazariya quyidagilarga imkon berdi:

1. yaratilgan vaqtgacha to'plangan barcha faktik materiallarni birlashtirish va tizimlashtirish;
2. turli birikmalarning tuzilish qonuniyatlarini, xossalarini tushuntirish;
3. kimyoda bunday xilma-xil birikmalarning paydo bo'lish sabablarini to'liq tushuntirish;
4. nazariya qoidalari asosida yangi moddalarning ko'plab sintezlarini keltirib chiqardi;
5. qarashlarning yuksalishiga, atom va molekula fanining rivojlanishiga imkon berdi.

Shuning uchun, fotosuratini quyida ko'rish mumkin bo'lgan organik birikmalarning tuzilishi nazariyasi muallifi juda ko'p ish qildi, deyish hech narsa demaslikdir. Butlerovni haqli ravishda organik kimyoning otasi, uning nazariy asoslarining ajdodi deb hisoblash mumkin.

Uning dunyoga ilmiy qarashi, tafakkur dahosi, natijani oldindan ko'ra bilish qobiliyati yakuniy tahlilda muhim rol o'ynadi. Bu odam ulkan mehnat qobiliyatiga, sabr-toqatga ega edi va tinimsiz tajriba o'tkazdi, sintez qildi va mashq qildi. Men xato qildim, lekin men har doim saboq oldim va to'g'ri istiqbolli xulosalar qildim.

Faqat ana shunday fazilatlar va ishbilarmonlik, qat'iyatlilik kerakli natijaga erishishga imkon berdi.

Maktabda organik kimyoni o'rganish

O'rta ta'lim jarayonida organik asoslarni o'rganishga ko'p vaqt ajratilmaydi. 9-sinfning faqat chorak qismi va 10-bosqichning butun yili (Gabrielyan O.S. dasturi bo'yicha). Biroq, bu vaqt yigitlar birikmalarning barcha asosiy sinflarini, ularning tuzilishi va nomenklaturasining xususiyatlarini va amaliy ahamiyatini o'rganishlari uchun etarli.

Kursni ishlab chiqishni boshlash uchun asos A. M. Butlerovning organik birikmalar tuzilishi nazariyasidir. 10-sinf uning qoidalarini to'liq ko'rib chiqishga, kelajakda esa har bir moddalar sinfini o'rganishda ularni nazariy va amaliy jihatdan tasdiqlashga bag'ishlangan.

Ovqat pishirish, bo'yoqlar, kiyim-kechak, dori-darmonlar uchun odamlar uzoq vaqtdan beri turli xil moddalardan foydalanishni o'rgandilar. Vaqt o'tishi bilan ma'lum moddalarning xossalari to'g'risida etarli miqdordagi ma'lumotlar to'plandi, bu ularni ishlab chiqarish, qayta ishlash va hokazo usullarini takomillashtirish imkonini berdi. Va ko'plab mineral (noorganik moddalar) to'g'ridan-to'g'ri olinishi mumkinligi ma'lum bo'ldi.

Ammo inson tomonidan ishlatiladigan moddalarning bir qismi u tomonidan sintez qilinmagan, chunki ular tirik organizmlar yoki o'simliklardan olingan. Bu moddalar organik deb ataladi. Organik moddalarni laboratoriyada sintez qilish mumkin emas edi. 19-asrning boshlarida vitalizm (vita - hayot) kabi ta'limot faol rivojlandi, unga ko'ra organik moddalar faqat "hayot kuchi" tufayli paydo bo'ladi va ularni "sun'iy" yaratish mumkin emas.

Ammo vaqt o'tishi va fanning rivojlanishi bilan organik moddalar haqida vitalistlarning mavjud nazariyasiga zid keladigan yangi faktlar paydo bo'ldi.

1824 yilda nemis olimi F. Voller kimyo fani tarixida birinchi marta oksalat kislotasini sintez qildi – noorganik moddalardan organik moddalar (sianid va suv):

(CN) 2 + 4H 2 O → COOH - COOH + 2NH 3

1828 yilda Voller natriy siyanatni oltingugurtli ammoniy bilan qizdirdi va karbamid sintez qildi. Hayvon organizmlarining hayotiy faoliyati mahsuloti:

NaOCN + (NH 4) 2 SO 4 → NH 4 OCN → NH 2 OCNH 2

Bu kashfiyotlar umuman fan, xususan, kimyo rivojida muhim rol o‘ynadi. Olim-kimyogarlar asta-sekin vitalistik ta'limotdan uzoqlasha boshladilar va moddalarni organik va noorganiklarga bo'lish printsipi o'z isbotini topdi.

Hozirda moddalar hali ham organik va noorganiklarga bo'linadi lekin ajratish mezoni allaqachon bir oz boshqacha.

Moddalar organik deb ataladi tarkibida uglerod bor, ular uglerod birikmalari deb ham ataladi. 3 millionga yaqin bunday birikmalar mavjud, qolgan birikmalar esa 300 mingga yaqin.

Tarkibida uglerod boʻlmagan moddalarga noorganik moddalar deyiladi va. Ammo umumiy tasnifga istisnolar mavjud: uglerodni o'z ichiga olgan bir qator birikmalar mavjud, ammo ular noorganik moddalarga (uglerod oksidi va dioksid, uglerod disulfidi, karbonat kislotasi va uning tuzlari) tegishli. Ularning barchasi tarkibi va xossalari bo'yicha noorganik birikmalarga o'xshash.

Organik moddalarni o'rganish jarayonida yangi qiyinchiliklar paydo bo'ldi: noorganik moddalar haqidagi nazariyalar asosida organik birikmalar tuzilishining qonuniyatlarini ochib berish, uglerodning valentligini tushuntirish mumkin emas. Turli birikmalardagi uglerod har xil valentlikka ega edi.

1861 yilda rus olimi A.M. Butlerov birinchi bo'lib shakarli moddani sintez yo'li bilan oldi.

Uglevodorodlarni o'rganishda, A.M. Butlerov ular kimyoviy moddalarning juda maxsus sinfini ifodalashini anglab etdilar. Ularning tuzilishi va xususiyatlarini tahlil qilib, olim bir nechta naqshlarni aniqladi. Ularning asosini tashkil etdilar kimyoviy tuzilish nazariyalari.

1. Har qanday organik moddaning molekulasi tasodifiy emas, molekulalardagi atomlar bir-biri bilan valentliklariga ko'ra ma'lum ketma-ketlikda bog'langan. Organik birikmalardagi uglerod har doim tetravalentdir.

2. Molekuladagi atomlararo aloqalar ketma-ketligi uning kimyoviy tuzilishi deb ataladi va bitta struktura formulasi (tuzilma formulasi) bilan aks ettiriladi.

3. Kimyoviy tuzilmani kimyoviy usullar bilan aniqlash mumkin. (Hozirda zamonaviy fizik usullardan ham foydalanilmoqda).

4. Moddalarning xossalari nafaqat moddaning molekulalarining tarkibiga, balki ularning kimyoviy tuzilishiga (elementlar atomlarining ulanish ketma-ketligiga) bog'liq.

5. Berilgan moddaning xususiyatlariga ko'ra siz uning molekulasining tuzilishini va molekula tuzilishini aniqlashingiz mumkin. – xususiyatlarini oldindan bilish.

6. Molekuladagi atomlar va atomlar guruhlari bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi.

Bu nazariya organik kimyoning ilmiy asosiga aylandi va uning rivojlanishini tezlashtirdi. Nazariya qoidalariga asoslanib, A.M. Butlerov bu hodisani tasvirlab berdi va tushuntirdi izomerizm, turli izomerlarning mavjudligini bashorat qildi va birinchi marta ularning bir qismini oldi.

Etanning kimyoviy tuzilishini ko'rib chiqing – C2H6. Elementlarning valentligini chiziqchalar bilan belgilab, etan molekulasini atomlarning ulanish tartibida tasvirlaymiz, ya'ni struktura formulasini yozamiz. A.M nazariyasiga ko'ra. Butlerov, u quyidagicha ko'rinadi:

Vodorod va uglerod atomlari bitta zarrachaga bog'langan, vodorod valentligi bittaga teng va uglerod – to'rtta. Ikki uglerod atomi uglerod aloqasi bilan bog'langan – uglerod (C – BILAN). Uglerodning C hosil qilish qobiliyati – C-bog'i uglerodning kimyoviy xossalaridan tushuniladi. Tashqi elektron qatlamda uglerod atomi to'rtta elektronga ega, elektronlarni berish qobiliyati etishmayotganlarni qo'shish bilan bir xil. Shuning uchun uglerod ko'pincha kovalent bog'lanishga ega bo'lgan birikmalar hosil qiladi, ya'ni boshqa atomlar, shu jumladan bir-biri bilan uglerod atomlari bilan elektron juft hosil bo'lishi tufayli.

Bu organik birikmalarning xilma-xilligining sabablaridan biridir.

Tarkibi bir xil, ammo tuzilishi har xil bo'lgan birikmalar izomerlar deyiladi. Izomeriya hodisasi – organik birikmalarning xilma-xilligi sabablaridan biri

Savollaringiz bormi? Organik birikmalarning tuzilishi nazariyasi haqida ko'proq bilishni xohlaysizmi?
Repetitordan yordam olish uchun -.
Birinchi dars bepul!

blog.site, materialni to'liq yoki qisman nusxalash bilan, manbaga havola kerak.