Презентація по темі: "Теорія хімічної будови органічних речовин О. М. Бутлерова"

Теорія як вища форма наукових знань. Теорія хімічної будови органічних речовин О. М. Бутлерова

слова з листа Ф. Велера до Я. Берцеліуса: «Органічна хімія може зараз кого завгодно звести з глузду. Вона уявляється мені дрімучим лісом, повним дивних речей, безмежною хащею, з якої неможливо вибратися, куди не насмілишся проникнути».

Незбуджений стан. Збуджений стан

І. Атоми в молекулах з’єднані не безладно, а в певній послідовності, згідно з їх валентністю.

О. М. Бутлеров припускав, а ми вже знаємо, що Карбон в органічних сполуках чотиривалентний. При цьому атоми Карбону можуть сполучатися один з одним або з атомами різних елементів. Дослідження будови атомів і природи хімічного зв’язку підтвердили ці припущення. З курсу органічної хімії 9 класу ми вже знаємо, що хімічну будову молекул органічних речовин записують з допомогою структурних формул, у яких зазначають усі їхні хімічні зв’язки між атомами (зображають рискою).

 Згідно з електронною теорією, одна риска в структурних формулах означає електронну пару, що утворює ковалентний зв’язок. Наприклад, для етану С2 Н6 

II. Властивості речовин залежать не тільки від того, які атоми й у якій послідовності входять до складу молекул, а й від порядку сполучення атомів у молекулі.

На той час уже було відомо, що формулі бутану С4 Н10 відповідають речовини різної будови, що О. М. Бутлеров довів експериментально. 

Це стосується також глюкози та фруктози, формула яких С6 Н12 О6, а властивості різні. 

Такі речовини називають ізомерами. Ізомери мають однаковий склад, але різну будову молекул, а тому й різні властивості. Тобто властивості речовин залежать від їх будови. Явище ізомерії пояснює багатоманітність органічних речовин.

III. Атоми та групи атомів взаємно впливають один на одного.

Так, можна розглянути реакційну здатність до реакцій заміщення метану та хлорметану. Хлорметан, через наявність у його молекулі атома Хлору, більш реакційноздатний. Хлор як більш електронегативний елемент відтягує на себе електронні густини зв’язків атомів Карбону й Гідрогену, вони слабшають, і атоми Гідрогену легше заміщаються. Але Хлор у молекулі хлорметану також зазнав впливу карбонового радикала. Він не відщеплюється у вигляді хлорид-іону й не дає осаду з арґентум нітратом. Отже, вплив атомів взаємний.

Також можна розглянути будову карбоксильної групи в карбонових кислотах. Унаслідок впливу більш електронегативного атома Оксигену карбоксильної групи атом Гідрогену стає більш рухливим і легше заміщується. Це пояснює кислотні властивості карбонових кислот.

IV. Знаючи властивості речовин, можна передбачити їх будову, і навпаки, знаючи будову речовин, можна передбачити їх властивості.

Це положення можна пояснити на прикладі спиртів. їх молекули складаються з карбонового радикала й гідроксильної групи. Отже, виходячи з наявності гідроксильної групи та її будови, можна передбачити властивості спиртів. 

Через полярність зв’язку О-Н Гідроген стає більш рухливим та легко заміщується, наприклад, на метал. І навпаки, якщо складна речовина може взаємодіяти з металами, то можна передбачити, що в її будові може бути гідроксильна група.

Прийом «Творча лабораторія»Користуючись куле-стрижневими моделями або пластиліном білого й чорного кольорів та зубочистками, скласти моделі речовин бутану й ізобутану, а потім на цьому прикладі скласти моделі, які будуть відповідати формулі пентану С5 Н12.