Автор теорії будови органічних сполук. Теорія будови органічних сполук О. М. Бутлерова

Хімія - це наука, яка дає нам все те розмаїття матеріалів і предметів побуту, яким ми, не замислюючись, користуємося щодня. Але щоб прийти до відкриття такого різноманіття сполук, яке відоме сьогодні, багатьом хімікам довелося пройти складний науковий шлях.

Величезна праця, численні вдалі й невдалі експерименти, колосальна теоретична база знань - все це призвело до формування різних областей промислової хімії, дозволило синтезувати і використовувати сучасні матеріали: гуми, пластики, пластмаси, смоли, сплави, різні скла, силікони і так далі.

Одним з найвідоміших, заслужених вчених-хіміків, які зробили неоціненний внесок у розвиток саме органічної хімії, була російська людина Бутлеров А. М. Його праці, заслуги і результати робіт ми й розглянемо коротко в даній статті.

Коротка біографія

Дата народження вченого - вересень 1828, число в різних джерелах неоднакове. Він був сином підполковника Михайла Бутлерова, мати втратив досить рано. Все дитинство прожив у родовому маєтку діда, в селі Підлісна Шентала (нині район республіки Татарстан).

Навчався в різних місцях: спочатку в закритій приватній школі, потім в гімназії. Пізніше вступив до Казанського університету на відділення фізики і математики. Однак незважаючи на це найбільше цікавився хімією. Майбутній автор теорії будови органічних сполук залишився після закінчення навчання на місці в якості викладача.

1851 - час захисту першої дисертаційної роботи вченого за темою "Окислення органічних сполук". Після блискучого виступу йому надали можливість управління всією хімією в своєму університеті.

Автор теорії будови органічних сполук пройшов довгу кар`єрну драбину і до 1874 року став одним з кращих академіків Санкт-Петербурзької Академії наук.

Помер вчений у 1886 там, де провів дитинство, в родовому маєтку діда. У фамільної місцевій каплиці він і був похований.

Внесок вченого в розвиток хімічних знань

Теорія будови органічних сполук Бутлерова - це, безумовно, його основна праця. Однак не єдиний. Саме цей учений першим створив російську школу хіміків.

Причому з її стін вийшли такі вчені, які в подальшому мали велику вагу в розвитку всієї науки. Це наступні люди:

• Марковніков;
• Зайцев;
• Кондаков;
• Фаворскій;
• Коновалов;
• Львів та інші.

Автор теорії будови органічних сполук створив ряд робіт з природознавства, в тому числі з хімії. Особливо багато досліджень було присвячено саме органічних сполук.

Роботи з органічної хімії

Таких праць можна назвати безліч. Адже Бутлеров практично весь вільний час проводив у лабораторії свого університету, здійснюючи різні експерименти, роблячи висновки і висновки. Саме так і народилася теорія хімічної будови органічних сполук.

Є кілька особливо ємних робіт вченого:

• ним був створений доповідь на конференцію на тему "Про хімічному будову речовини" ;
• дисертаційну працю "Про ефірних маслах" ;
• перша наукова робота "Окислення органічних сполук".

Перед її формулюванням і створенням автор теорії будови органічних сполук довго вивчав роботи інших учених з різних країн, досліджував їхні праці, в тому числі і експериментальні. Тільки потім, узагальнивши і систематизувавши отримані знання, він відбив всі висновки в положеннях своєї іменної теорії.

Теорія будови органічних сполук О. М. Бутлерова

XIX століття знаменується бурхливим розвитком практично всіх наук, в тому числі і хімії. Зокрема, продовжують збиратися обширні відкриття по вуглецю і його сполук, органічні речовини вражають всіх своїм різноманіттям. Однак ніхто не насмілюється систематизувати та впорядкувати весь цей фактичний матеріал, привести до спільного знаменника і виявити єдині закономірності, на яких все побудовано.

Першим це зробив Бутлеров А. М. Саме йому належить геніальна теорія хімічної будови органічних сполук, про положення якої він розповів масово на німецькій конференції хіміків. Це стало початком нової епохи в розвитку науки, органічна хімія стала на шлях інтенсивного розвитку.

Сам вчений йшов до цього поступово. Він провів безліч дослідів і передбачив існування речовин із заданими властивостями, відкрив деякі типи реакцій і побачив за ними майбутнє. Багато вивчав праці своїх колег і їх відкриття. Тільки на тлі цього шляхом ретельного і кропіткої праці йому вдалося-таки створити свій шедевр. І тепер теорія будови органічних сполук в даному розділі хімії - практично те ж саме, що і періодична система в неорганічної.

Відкриття вченого перед створенням теорії

Які були зроблені відкриття і дані теоретичні обґрунтування вченим перед тим, як з`явилася теорія будови органічних сполук О. М. Бутлерова?

1. Вітчизняний геній першим синтезував такі органічні речовини, як уротропін, формальдегід, йодистий метилен та інші.
2. Синтезував з неорганіки сахароподобние речовина (третинний спирт), тим самим завдавши черговий удар по теорії віталізму.
3. Передбачив майбутнє за реакціями полімеризації, назвавши їх кращими і перспективними.
4. Ізомерія пояснена була вперше тільки їм.

Звичайно, це тільки основні віхи його робіт. Насправді, багаторічну копітку працю вченого можна описувати довго. Однак найбільш значимою на сьогодні стала все-таки теорія будови органічних сполук, про положення якої і поговоримо далі.

Перше положення теорії

У 1861 році великий російський вчений на з`їзді хіміків у місті Шпейере ділиться з колегами своїми поглядами на причини будови і різноманіття органічних сполук, висловлюючи все це у формі положень теорії.

Найперший пункт наступний: всі атоми в межах однієї молекули з`єднані в суворій послідовності, яка визначається їх валентністю. При цьому атом вуглецю проявляє показник валентності, рівний чотирьом. Кисень має значення даного показника, рівне двом, водень - одиниці.

Подібну особливість він запропонував називати хімічним будовою речовини. Пізніше були прийняті позначення вираження його на папері за допомогою графічних повних структурних, скорочених і молекулярних формул.

Сюди ж відноситься і явище з`єднання вуглецевих часток один з одним в нескінченні ланцюга різної будови (лінійні, циклічні, розгалужені).

Загалом, теорія будови органічних сполук Бутлерова своїм першим становищем визначила значимість валентності і єдиної формули для кожного з`єднання, що відбиває властивості і поведінку речовини під час реакцій.

Друге положення теорії

У даному пункті було дано пояснення різноманіттю органічних сполук у світі. Спираючись на з`єднання вуглеців у ланцюзі, вчений висловив думку про те, що в світі присутні неоднакові сполуки, що мають різні властивості, але при цьому абсолютно ідентичні за молекулярному складу. Іншими словами, існує явище ізомерії.

Цим положенням теорія будови органічних сполук О. М. Бутлерова не просто пояснила суть ізомерів і ізомерії, а й сам учений практичним дослідним шляхом все підтвердив.

Так, наприклад, він синтезував ізомер бутану - изобутан. Потім пророчив для пентана існування вже не одного, а трьох ізомерів, виходячи з будови сполуки. І синтезував їх усі, довівши свою правоту.

Розкриття третього положення

Наступний пункт теорії говорить про те, що всі атоми і молекули в межах одного з`єднання здатні впливати на властивості один на одного. Від цього і залежатиме характер поведінки речовини в реакціях різних типів, притаманні хімічні та інші властивості.

Таким чином, на підставі цього положення виділяють кілька класів органічних сполук, що відрізняються видом і будовою функціональної визначальною групи.

Теорія будови органічних сполук О. М. Бутлерова коротко викладається практично в усіх навчальних посібниках з органічної хімії. Адже саме вона - основа даного розділу, пояснення всіх закономірностей, на яких побудовані молекули.

Значення теорії для сучасності

Безумовно, воно велике. Дана теорія дозволила:

1. об`єднати і систематизувати весь фактичний матеріал, що накопичився до моменту її створення;
2. пояснити закономірності будови, властивостей різних сполук;
3. дати повне пояснення причин такого великого різноманіття з`єднань в хіміі;
4. дала старт для численних синтезів нових речовин, які базуються на положеннях теорії;
5. дозволила просунутися поглядам, розвинутися атомно-молекулярному вченню.

Тому сказати, що автор теорії будови органічних сполук, фото якого можна побачити нижче, зробив багато чого, - це не сказати нічого. Бутлерова по праву можна вважати батьком органічної хімії, родоначальником її теоретичних основ.

Його наукове бачення світу, геніальність мислення, здатність передбачати результат зіграли свою роль в кінцевому рахунку. Цей чоловік мав колосальною працездатністю, терпінням і невпинно експериментував, синтезував, тренувався. Помилявся, але завжди витягував урок і робив правильні перспективні висновки.

Тільки такий набір якостей і ділова хватка, завзятість дозволили домогтися бажаного ефекту.

Вивчення органічної хімії в школі

В курсі середньої освіти на вивчення основ органіки відводиться не так багато часу. Всього одна чверть 9 класу і весь рік 10 ступені (за програмою Габріеляна О. С.). Однак цього часу достатньо, щоб хлопці змогли вивчити всі основні класи сполук, особливості їх будови та номенклатури, практичну значимість.

Основа ж для початку освоєння курсу - теорія будови органічних сполук О. М. Бутлерова. 10 клас присвячується повному розгляду її положень, а надалі - теоретичного і практичного підтвердження їх при вивченні кожного класу речовин.