Теория на типовете

от Уикипедия, свободната енциклопедия

[редактиране] Теория на типовете.

През 40-те години на XIX век радикаловата теория се замества с нова, наречена теория на типовете. Според нея, органичните съединения се разглеждат като произлезли от хай-простите неорганични, чрез заместване на водородни атоми с други атоми от атоми, наречени органични остатъци. Неорганичните съединения се наричат типове за съответните, произлезли от тях органични съединения. В зависимост от характерните реакции, в които участват, органичните съединения са отнесени към 4 основни типа, изобразявани с формули, наречени типови:

  т.н

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… С аналогични типови формули се изобразяват и органичните съединения, принадлежащи към съответните типове. Например, някой от отнесените към водата органични съединения са ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Теорията на типовете създава първата класификация на органичните съединения близка до съвременната. Тя разкрива нова особеност на органичните съединения – наличието на групировка от атоми, явяващи се остатък от съответния тип, която определя сходството на техните химични превръщания. Основен недостатък на теорията е схващането, че разположението на атомите в молекулата е непознаваемо; типовете формули не отразяват някаква реално съществуваща структура, а представят само аналогията в химичните превръщания на съединенията и техните типове под действие на даден реактив. От това следва, че на едно съединение могат да се припишат няколко типови формули, в зависимост от това коя негова реакция се представя. Освен това, някой органични съединения не могат да бъдат отнесени нито към един от основните типове, нито към въведените по-късно удвоени и смесени типове (удвоен тип на водата…..), смесен тип на хлороводорода и водата….). Структурна теория. Възникването и развитието на новата теория за строежа на органичните съединения, наречена структурна теория, се определя от следните основни предпоставки: В края на 50-те години на ХIХ век са известни голям брой органични и неорганични съединения с изяснен състав; Уточнени са понятията атом, молекула, атомна маса и молекулна маса; Утвърдено е учението на Франкланд за валентността на елементите, според което атомите на даден елемент се съединяват или изместват точно определн брой атоми на друг елемент; Установени са следните особености на въглеводородния атом: а) въглеродния атом има постоянна валентност, като в почти всички свои съединения ( с много малки изключения като въглероден оксид, изонитрили и някой други) той е 4-валентен; б) въглеродните атоми са способни да се свързват помежду си, насищайки взаимно една, две или три валенции. В резултат на това се образува въглеродни вериги с различен брой въглеродни атоми. Една от най-съществените предпоставки за създаване на структурната теория е съществуването на явлението изомерия и откриването на това явление при въглеводородите.

Въз основа на тези предпоставки, обобщавайки известните факти, руският учен Буталеров излага пред конгреса на немските лекари и естествоизпитатели през 1861 г. в гр. Шапер, основните идеи на нова теория за строежа на химичните съединения – органични и неорганични.Бутлеров за първи път въвежда ново понятие – “ структура ” или “ химическо строене ” . В него той включва последователността на свързване на атомите в една молекула и взаимнотовлияние между тях. Това понятие дава и наименованието на новата теория, а именно структурната теория. Същността на тази теория може да се обобщи накратко в следните основни положения. 1.Атомите в молекулата са свързани в строго определен ред и в съответствие с тяхната валентност. Редът на свързване на атомите и характерът на връзките между тях се нарича химическа структура на на молекулата или просто структурна молекула. 2.Химическата структура на молекулата се определя с точно определена формула, наречена структурна формула. 3.Свойствата на съединенията зависят не само от тения качествен и количествен състав, но и от структурата на техните молекули. 4.Струкутурата на молекулата е познаваема. Изучавайкисвойствата на дадено съединение може да се определи структурата на неговата молекула и обратно, познавайки молекулата, могат да се предскажат нейните свойства. 5.Атомите в молекулите взаимно си влияят, неззависимо от това дали са свързани непосредствено или посредством дуги атоми. От структурната теория произтичат важни следствия: а) Структурните форми отразяват реално съществуващиструктури и следователно на всяко съединение съответства една единствена структурна формула. Тя представя реда на свързване на атомите в молекулата на съответното съединение. Много често за удобство не се пишат пълните структури, а се използват такива, при които се изписва само валентните черти между въглеродните атоми и даже такива, при които не се изписват балентните черти. Тези формули се наричат рационални формули:

    Н   Н    Н                         
Н – С – С – С – Н ;    
    Н   Н    Н                    

Н3С – СН2 – СН3 ; n - бутан

Н3С-СН2-СН3 - i-бутан ( изобутан )

   | 
   СН3     

б) свойствата на отделните атоми не са постоянни, а се изменят в зажисимост от тяхното обкръжение. Например, устоновено е, че монохлороцентната киселина(Cl-CH2COOH) e по-силна от оцетната киселина (Н3С – СООН). Това е свързано с явлвнивто на хлорния атом върху водородния атом от карбоксилната група. Макар че не е непосредствено свързан с него, той улеснява неговото отделяне като протон, което повишава степента на дисоциация на хлорооцетната киселина; в) една от причините за съществуване на явленивето изомерия е разликата в структурата на молекулите на изомерите. Например, за съединението бутан са познати два изомера с една и съща молекулна формула С4Н10 . Разликата в свойствата им се дължи на това, че единият има права въглеродна верига и се нарича нормален бутан, а другият – разклонена и се нарича изобутан: Н3С – СН2 – СН2 – СН3 нормален бутан(nбутан ); Н3С – СН – СН3 - изобутан(i- бутан); СН3 г) структурната теория изяснява причината за многообразието на органичните съединения – различие в структурата на молекулите; д) структурната теория дава визможност да се построи стройна класификация на органичните съединения, основаваща се тяхната структура, което улеснява значително изучаването им. След структурната теория започва период от развитието на органичната химия, в които проблемът “състав – свойства ” се заменя с проблема “структура – свойства ” . Един от най-съществените недостатъци на структурната теория е това, че тя не отчита пространственото разположение на атомите в молекулите, поради което се оказва неспособна да обясни някой видове изомерия, като например оптичната и геометричната. Обяснението на този вид изомерия става възможно след изясняване на пространствения строеж на молекулите. --Yonko 14:24, 17 април 2006 (UTC)ROCK(Yonko)