Ученым установившим что углерод в органических соединениях всегда четырехвалентен является
Предпосылки появления теории химического строения органических соединений
Вопрос 1.
Предпосылкой появления теории химического строения органических соединений явилось то, что ученым становилось известно все больше и больше органических веществ, которые необходимо было каким-либо образом классифицировать, а стройной теории, позволяющей это сделать, на тот момент не существовало. Без следующих открытий создание теории было бы также невозможно:
1853г — английский ученый Франклинд ввел понятие валентность.
1858г — немецкий ученый Кекуле предположил, что углерод в органических соединениях четырехвалентен и его атомы могут образовывать цепи, соединяясь друг с другом.
1860г — закреплены понятия «атом» и «молекула».
Вопрос 2.
Предпосылками к созданию теории Бутлерова и теории Менделеева был ряд открытий, тем более они были примерно в одно и тоже время:
1. Введение понятия «валентность».
2. Закреплены понятия «атом» и «молекула».
Основное положение теории Менделеева:
«Свойства элементов находятся в периодической зависимости от их атомных весов».
Основные положения теории Бутлерова:
1. Атомы в молекулах располагаются в определенной последовательности в соответствии с их валентностью, причем они целиком должны быть затрачены на соединение друг с другом.
2. Свойства органических веществ зависят не только от того, какие атомы и в каком количестве входят в состав молекулы, но и от того, в каком порядке они соединены друг с другом.
3. Атомы, или группы атомов, образовавшие молекулу, взаимно влияют друг на друга, от чего зависят активность и реакционная способность молекулы.
Обе эти теории никогда не прекратят свое существование, а будут только развиваться, обе они позволили систематизировать известные вещества или элементы, понять их свойства и предсказывать свойства еще неизвестных веществ.
Вопрос 3.
Во всех органических соединениях атом углерода находится в возбужденном состоянии и имеет следующее электронное строение:
В возбуждённом состоянии атом углерода содержит 4 неспаренных электрона, и в соединениях будет образовывать 4 связи, т.е. являться четырехвалентным.
Вопрос 4.
Атом углерода является основным элементом органического мира, т.к. именно он дает все многообразие органических веществ (за счет различных комбинаций, возможности образования цепей и гибридизации).
Вопрос 5.
Примером взаимного влияния атомов в органических веществах могут служить бензол и фенол:
Примером взаимного влияния атомов в неорганических веществах могут служить серная и сернистая кислоты:
Вопрос 6.
После открытия периодичности Менделеев предсказал свойства ещё не открытых элементов. Позже эти элементы были открыты, что блестяще подтвердило правильность теории Менделеева. До 1828г. в органической химии считалось, что органические вещества образуются только в живых организмах, но затем Вёлер синтезировал щавелевую кислоту и мочевину из неорганических веществ, что полностью разрушило виталистическую теорию и создало дополнительные предпосылки для созданий теории строения органических веществ.
Вопрос 7.
Теория строения органических веществ обеспечила возможность понимания свойств известных веществ и прогнозирования свойств еще неизвестных соединений, также их возможный синтез и применение в промышленности или в быту.
(1829-96), немецкий химик-органик. Показал, что углерод четырехвалентен (1857) и его атомы могут соединяться друг с другом в цепи (1858). Предложил (1865) циклическую формулу бензола
Последняя бука буква «е»
Ответ на вопрос «(1829-96), немецкий химик-органик. Показал, что углерод четырехвалентен (1857) и его атомы могут соединяться друг с другом в цепи (1858). Предложил (1865) циклическую формулу бензола «, 6 (шесть) букв:
кекуле
Альтернативные вопросы в кроссвордах для слова кекуле
Определение слова кекуле в словарях
Википедия Значение слова в словаре Википедия
Кекуле — имя собственное немецкого происхождения. Кекуле, Рейнгард (1839—1911) — немецкий археолог. Кекуле, Фридрих Август (1829—1896) — немецкий химик. Кекуле — большой ударный кратер в северном полушарии обратной стороны Луны.
Примеры употребления слова кекуле в литературе.
Например, Кекуле увидел во сне бензольное кольцо в виде змеи, кусающей свой хвост.
Упоминание Воронина о Кекуле и Менделееве привело главу Института Фоксхола к пугающим аналогиям.
Это сновидение помогло Кекуле понять, что структура бензола представляет из себя замкнутое карбонное кольцо.
Стоит обратить внимание и на намеки Кекуле, что он уже видел подобные сновидения до того, как понимание их значения пронзило его.
Узнав о том, Соколов вздохнул с облегчением: лаборатория доставалась в хорошие руки, а что до разницы во взглядах, то Абашев упустил из виду, что Соколов на лекциях одинаково подробно освещал и свою, и бутлеровскую теории, и взгляды Августа Кекуле, и многое множество иных мнений современных ученых, оставляя в сторонен лишь бездоказательные измышления, сколь бы заманчивы они ни были.
Источник: библиотека Максима Мошкова
Ученым установившим что углерод в органических соединениях всегда четырехвалентен является
В ходе изучения данной темы продолжаем краткий экскурс в историю развития науки, показывая развитие представлений о строении органических соединений. Важно, чтобы учащиеся четко осознали, что вплоть до конца XIX века, когда формировалась теория химического строения, не то что никаких понятий о строении атома и электронной природе химической связи еще не существовало, но и существование атомов и молекул было далеко не очевидно. Кроме того, в ходе урока вводятся понятия гомологические ряды и гомологическая разность, структурная формула, изомеры, изомерия, виды изомерии (структурной).
Возможность описать строение органических молекул появилась после того, как английский химик Э. Франкланд 
в 1852 г ввел понятие «валентность».
Для развития теории строения органических веществ очень плодотворным было предположение немецкого ученого Ф.Кекуле, что атомы углерода в органических соединениях всегда образуют четыре связи, т.е. четырехвалентны. Четырехвалентные атомы углерода могут соединяться друг с другом и образовывать цепочки.
Однако многие химики того времени считали, что с помощью химических формул нельзя отразить строение соединения, и тем более невозможно на основании формулы предсказать свойства вещества.
Для того чтобы разобраться в многообразии органических веществ, был необходим критический взгляд на господствовавшие в химии представления. Молодой российский ученый А.М.Бутлеров выступил на конгрессе с основными положения теории строения органических соединений. Сущность теории Бутлерова состоит в следующем: свойства молекулы определяются свойствами атомов, составляющих ее, их числом и расположением в молекуле.
Бутлеров ввел понятие «химическое строение молекулы», под которым он понимал порядок соединения атомов в молекуле.
| Отметим, что в настоящее время обычно просто говорят «строение молекулы», не добавляя «химическое». Дело в том, что во времена Бутлерова порядок расположения атомов в молекуле можно было определить лишь химическим путем, изучая химические свойства вещества. Но позднее оказалось, что определить положение атомов в молекуле можно не только химическими, но и физическими методами. Поэтому сейчас используют термин «строение молекулы». |
Формулы, отражающие последовательность атомов в молекуле, называют структурными. Каждую ковалентную связь в них изображают черточкой.
На примере формул все тех же веществ можно показать, что coкращенные структурные формулы, в которых не указаны черточки-связи между атомами С и Н, несут ту же информацию о веществе, но при этом намного удобнее.
Строение вещества устанавливают, изучая его химические свойства с помощью так называемых качественных реакций
Попросите учащихся привести известные им из неорганической химии примеры качественных реакций. Существуют качественные реакции на разные классы органических соединений.
В настоящее время строение молекул изучают и с помощью различных физических методов.
| Например, вещества разного строения ведут себя по-разному, если их поместить в магнитное поле или воздействовать на них различными излучениями. На этом основано изучение строения веществ методами ядерного магнитного резонанса, инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопии. А с помощью рентгеноструктурного анализа можно получить прямую информацию о том, как расположены друг относительно друга атомы в кристалле. |
Имеет смысл после обсуждения суммировать основные положения теории строения органических соединений:
| 1. Атомы в молекуле расположены в определенном порядке друг относительно друга в соответствии с их валентностью. Последовательность расположения атомов в молекуле называют строением молекулы. |
2. Свойства веществ зависят не только от их состава (вида и числа атомов, входящих в молекулу), но и от строения молекул. Атомы в молекуле оказывают друг на друга взаимное влияние, от которого зависят физические и химические свойства веществ.
3. Строение вещества можно установить экспериментально, изучая его химические и физические свойства, и выразить химической формулой.
Число изомеров с увеличением числа атомов углерода в молекуле углеводорода быстро возрастает. Например, для соединения состава С5H12 возможно существование трех изомеров, С6H14 — пяти, С10H22 — 75, а число возможных веществ состава С20Н42 огромно и составляет 366319.
В ходе семинарского занятия на ту же тему школьники составляют структурные формулы веществ, определяют число изомеров данного состава, продолжают решать задачи на определение состава веществ.
Очень важно, чтобы учащиеся уверенно отвечали на вопросы типа: сколько веществ изображено следующими формулами (можно записать в различном виде структурную формулу одного и того же вещества, например, хлорэтана, у которого атом хлора расположен слева или справа, сверху или сбоку). Если учащиеся затрудняются отвечать на подобные вопросы, следует как можно больше использовать компьютерные или пластмассовые трехмерные модели веществ.
Примеры заданий для семинара:
1. Напишите структурные формулы соединений: С2H5Cl, CH4O, CH5N, СН4S.
2. Напишите все возможные структурные формулы для изомеров состава С5Н12 и С6Н14.
3. Сколько может существовать изомеров состава C4H9Br и С3Н6Сl2? Напишите их структурные формулы.
4. Известно семь соединений состава С4Н10О. Напишите их структурные формулы.
Когда учащиеся достаточно уверенно будут составлять структурные формулы, можно попросить их обсудить, например, подобные вопросы:
Может ли существовать устойчивое соединение с молекулярной формулой С3H5?
Возможно ли существование углеводородов с нечетным числом атомов водорода в молекуле?
Можно попробовать вывести общую формулу насыщенных углеводородов (обычно, если класс сильный, формулу CnH2n+2 выводят довольно легко).
И, конечно, необходимо продолжать решать задачи на определение состава органических веществ, дополнив их заданием: по найденной молекулярной формуле написать возможные структурные формулы.
В ходе занятия, работая с формулами и моделями, очень важно кратко комментировать, что за вещества описывают данные формулы, зачем они применяются.
Это необходимо для того, чтобы учащиеся понимали, что за химической формулой всегда стоит конкретное вещество, чтобы химия из науки о веществе не превращалась в науку манипулирования формулами.
Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору
Презентация была опубликована 8 лет назад пользователемВалентин Юбочников
Похожие презентации
Презентация на тему: » Важнейшем открытием в органической химии в середине 19 века явилось то, что углерод, как правило, четырёхвалентен (1857 г.), были известны СН 4, С 2 Н.» — Транскрипт:
2 Важнейшем открытием в органической химии в середине 19 века явилось то, что углерод, как правило, четырёхвалентен (1857 г.), были известны СН 4, С 2 Н 2, С 2 Н 4, С 2 Н 6, С 3 Н 8, в которых валентность атома углерода была переменной или дробной. Будучи элементом четвёртой группы, углерод способен соединяться как с металлами так и с неметаллами, но во всех соединениях он четырёхвалентен. Кекуле предложил изображать валентность на плоскости четырьмя черточками под углом относительно друг к другу 90°.
3 Существенным было то, что атомы углерода могут соединяться друг с другом, образуя цепи. Однако эти открытия не привели к открытию природы строения органических веществ. Объясняется это тем, что западные учёные считали, что познать природу органических веществ невозможно. Они были приверженцами теории витализма.
4 Создание теории строения органических веществ в России А.М. Бутлеровым не явилось случайностью. В 60-е годы в России характеризуются бурным ростом капитализма. На формирование мировоззрения русских учёных: Менделеева, Сеченова, Бутлерова оказывали своё влияние революционизирующая деятельность Герцена, Белинского, Добролюбова, Чернышевского.
5 Теория А.М. Бутлерова Первые основные идеи теории строения органических веществ Бутлеров высказал в своём докладе 19 сентября 1861 г. на съезде немецких естествоиспытателей в городе Шпейре в Германии.
7 Второе положение. От строения молекул, т.е. порядка соединения атомов и характера их связей, зависят свойства вещества. Это положение теории А.М. Бутлерова объясняет, в частности, явление изомерии. Если молекулы имеют одинаковый состав, но различное строение, то они обладают различными свойствами и их называют изомерами.
8 Третье положение. Изучая свойства данного вещества, можно определить строение его молекулы и выразить одной определённой формулой, отражающей как строение, так и свойства данного вещества. Это положение утверждало возможность разума познать строение органических веществ, состоящих их молекул и атомов.
9 Четвёртое положение. Химические свойства каждого атома и атомных групп не неизменны, а изменяются в зависимости от других атомов и атомных групп, присутствующих в молекуле, причём наиболее сильное влияние атомов, непосредственно связанных друг с другом.
10 Значение теории А.М. Бутлерова 1. Важнейшей заслугой перед наукой А.М. Бутлерова была в том, что он не только обобщил огромный фактический опыт, но и выразил блестящую идею, которую сам доказал, синтезировав первичные спирты, высказал мысль о пространственной изомерии. 2. Доказав материальность мира и его познаваемость.
11 Классификация органических веществ. Ациклические соединения. Карбоциклические соединения. Гетероциклические соединения. Цепь атомов углерода, связанных между собой химическими связями – называют углеродным скелетом.
§ 8.1. Предпосылки создания теории строения химических соединений
Накопление фактологического материала
Ко времени создания А. М. Бутлеровым теории химического строения органических соединений (1861) были известны десятки тысяч органических веществ.
Возникновение органической химии как самостоятельной науки можно отнести к 1807 г., когда известный шведский химик Й. Берцелиус впервые ввел термины «органическая химия» и «органические вещества».
До этого времени все вещества классифицировали по источнику их получения и поэтому еще в XVIII в. различали три химии: «растительную», «животную», «минеральную».
В конце XVIII в. французский химик А. Лавуазье показал, что вещества, получаемые из организмов растений и животных (отсюда их название — органические вещества), содержат, в отличие от минеральных, лишь немногие химические элементы: углерод, водород, кислород, азот, а иногда фосфор и серу. Так как углерод обязательно присутствует во всех органических соединениях, то органическую химию, по предложению А. Кекуле, с середины XIX в. стали называть химией соединений углерода.
Позднее немецкий химик К. Шорлеммер дал более точное определение этой науки: органическая химия — это химия углеводородов и их производных (т. е. соединений, которые могут быть получены на основе углеводородов).
Работы предшественников А. М. Бутлерова
В начале XIX в. ученые умели определять качественный и количественный состав вещества, но не имели представления о том, как атомы соединяются в молекулы, не пользовались привычными для нас формулами, химические реакции описывали словами, а не уравнениями реакций.
Нельзя сказать, что химики того времени не пытались обобщить и систематизировать знания об органических веществах. В 30-е гг. немецкими химиками Ю. Либихом и Ф. Велером была предложена теория радикалов, в 40-е гг. заметное место занимала теория типов французских химиков О. Лорана и Ш. Жерара, существовали и другие разновидности теорий. Но одни из них не подтверждались (или даже отвергались) экспериментом, другие объявляли «внутреннее строение молекул» принципиально непознаваемым, допускали множественность «рациональных» формул для одного и того же вещества.
На этом фоне следует выделить успешные попытки синтеза органических веществ, а также введение понятия «валентность» английским химиком Э. Франкландом.
Представление о валентности было развито немецким химиком Ф. Кекуле. Именно он установил, что в органических соединениях углерод четырехвалентен, а атомы углерода способны соединяться друг с другом в цепочки. Шотландский химик А. Купер предложил вариант написания формул с использованием валентных черточек, на основе которого в дальнейшем был создан современный язык формул.
Постепенное накопление экспериментального материала и попытки его теоретического осмысления подготовили создание первой научной теории строения органических соединений, автором которой явился выдающийся русский химик Александр Михайлович Бутлеров.
В 1860 г. более 140 ведущих химиков из разных стран Европы собрались на международный конгресс в г. Карлсруэ. Конгресс стал очень важным событием в истории химии: были обобщены успехи науки и подготовлены условия для нового этапа в развитии органической химии — появления теории химического строения органических веществ А. М. Бутлерова (1861), а также для фундаментального открытия Д. И. Менделеева — Периодического закона и системы химических элементов (1869).
В 1861 г. А. М. Бутлеров выступил на съезде врачей и естествоиспытателей в г. Шпейере с докладом «О химическом строении тел». В нем он изложил основы разработанной им теории химического строения органических соединений. Под химическим строением ученый понимал порядок соединения атомов в молекулах.
Личностные качества А. М. Бутлерова
А. М. Бутлерова отличали энциклопедичность химических знаний, умение анализировать и обобщать факты, прогнозировать. Он предсказал существование изомера бутана, а затем получил его, равно как изомер бутилена — изобутилен. А. М. Бутлеров создал первую в России школу химиков-органиков, из которой вышли блестящие ученые: В. В. Марковников, Д. П. Коновалов, А. Е. Фаворский и др.
Недаром Д. И. Менделеев писал: «А. М. Бутлеров — один из величайших русских ученых, он русский и по ученому образованию, и по оригинальности трудов».