A kémiai szerkezet elmélete fő tézisei a
A kémiai szerkezet elméleti tézisei Butlerova
1. A molekulákban lévő atomok egy bizonyos sorrendben kapcsolódnak egymáshoz a hullámok szerint. A molekulában lévő interatomikus kötések szekvenciáját kémiai szerkezetének nevezik, és egy szerkezeti képlet (a szerkezet képlete) tükrözi.
2. A kémiai szerkezetet kémiai módszerekkel lehet megállapítani. (Jelenleg a modern fizikai módszereket is használják).
3. Az anyagok tulajdonságai a kémiai szerkezetétől függenek.
4. Egy adott anyag tulajdonságai alapján meg lehet határozni molekula szerkezetét, és egy molekula szerkezetének megfelelően tulajdonságokat is megjósolhatunk.
5. A molekulák atomjai és csoportjai kölcsönösen befolyásolják egymást.
A Butlerov-elmélet a szerves kémia tudományos alapja volt, és hozzájárult annak gyors fejlődéséhez. Az elmélet alapján A.M. Butlerov kifejtette az izomerizmus jelenségét, megjósolta a különböző izomerek létezését, és először néhányat kapott.
A struktúraelmélet fejlődése hozzájárult Kekule, Kolbe, Cooper és Van't Hoff munkájához. Elméleti pozícióik azonban nem általános jellegűek és főleg a kísérleti anyag magyarázata céljából szolgáltak.
A szerkezeti képlet (szerkezeti képlet) leírja az atomok kombinációjának sorrendjét egy molekulában, azaz annak kémiai szerkezetét. A szerkezeti képletben lévő kémiai kötéseket kötőjellel jelöltük. A hidrogén és más atomok közötti kapcsolatot általában nem jelezzük (ilyen képleteket redukált szerkezeti képletnek nevezünk).
Például az n-bután C4H10 teljes (kiterjesztett) és rövidített szerkezeti képletei a következők:
Egy másik példa az izobután képlete.
Gyakran a képletnek még tömörebb jelölését használjuk, amikor nemcsak a hidrogénatomhoz való kapcsolódást mutatjuk be, hanem a szén- és hidrogénatomok szimbólumait is. Például a benzol C6H6 szerkezete a következő képleteket tükrözi:
A szerkezeti képletek különböznek molekuláris (bruttó) formulák, amelyek azt mutatják, csak milyen elemeket és milyen arányban szerepelnek a anyagösszetétel (azaz, a minőségi és mennyiségi elemi összetétel), de nem tükrözik a atom sorrendben összekötő.
Például az n-butánnak és az izobutánnak egy molekuláris képlete van a C4H10-nek, de a kötések eltérő sorrendje.
Így az anyagok különbsége nemcsak a különböző minőségi és mennyiségi elemi összetételnek, hanem egy másik kémiai szerkezetnek is köszönhető, amely csak szerkezeti képletekkel tükröződhet.
3. Az izomerizmus fogalma
Még a struktúraelmélet megalkotása előtt ugyanazon elemi összetételű anyagok, de különböző tulajdonságokkal rendelkező anyagok ismertek voltak. Az ilyen anyagokat izomereknek nevezték, és a jelenséget isomerizmusnak nevezik.
Az izomerizmus alapja, amint azt A.M. Butlerov, az azonos atomkészletből álló molekulák szerkezetében rejlik. Így,
az izomerizmus olyan vegyületek létezésének a jelensége, amelyek ugyanolyan minőségi és mennyiségi összetételűek, de eltérő szerkezetűek és következésképpen különböző tulajdonságaik vannak.
Például, ha a molekulában 4 szénatom és 10 hidrogénatom lehet, akkor két izomer vegyület van:
Az izomerek szerkezeti különbségeinek jellegétől függően a szerkezeti és a térbeli izomerizmus különbözik.
4. Strukturális izomerek
Strukturális izomerek - ugyanolyan minőségi és mennyiségi összetételű vegyületek, amelyek különböznek az atomok kötési sorrendjében, azaz a kémiai szerkezetben.
Például a C5H12 összetétele megfelel a 3 szerkezeti izomernek: