А. М. Бутлеровтың химиялық құрылыс теориясы. Органикалық химиядағы байланыс түрлері

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Тақырып: Кіріспе. А. М.Бутлеровтың химиялық құрылыс теориясы. Органикалық
химиядағы байланыс түрлері.

Қарастырылатын сұрақтар:
1. Кіріспе. А.М.Бутлеровтың химиялық құрылыс теориясы.
2.Органикалық химиядағы байланыс түрлері. Иондық және коваленттік байланыс.
Ковалентті байланыстың қасиеті.
3. Гибридтену теориясы.
4. Изомерия.
Кіріспе
Алифатты қосылыстардың органикалық химиясы - көмірсутектер мен
олардың туындыларын зерттейтін ғылым. Бейорганикалық қосылыстарға қарағанда
органикалық қосылыстар ерекше қасиеттерге ие болады, адам мен жануарлар
ағзасы үшін маңызы зор. Пәнді оқудың мақсаты: бұл фундаменталды пәннің
теориялық негіздерін білу және оларды практикада (химия өндірісінде, ауыл
шаруашылығы саласында, экологияда, денсаулық сақтау саласында,
фармакологияда, мұнай - химия өндірісінде, тағам өндірісінде т.б.)
пайдалана білу.
Сонымен бірге: – органикалық қосылыстардың теориялық негіздерін білу; –
органи-калық қосылыстардың табиғатын білу; -органикалық қосылыстардың
жіктелуін, Бутлеровтың химиялық құрылыс теориясын, номенклатурасын,
изомериясын, түрлі органикалық қосылыстар кластарының химиялық қасиеттерін,
реакция механизмдерін, қолданылу аясын меңгеру.
Пәнді оқытудағы негізгі міндеттер: – студенттердің дүние танымының
дамуына әсер ету; -студенттерді алифатты қосылыстардың органикалық
химиясының теориялық негіздерімен, номенклатурасымен және химиялық
формулаларымен таныстыру;
- химиялық құбылыстар арқылы материалдық философияның заңдарын
түсіндіру;
-студенттерге зертханалық жұмыстарды орындауды, оның нәтижесін
талдауды және бағалауды үйрету; - органикалық синтез механизмін түсіндіру.
-органикалық химия бойынша есептерді шығару әдістерін игерту.
–студенттердің дүние танымының дамуына әсер ету; – қоршаған ортаға
көзқарастарын қалыптастыру;
Күтілетін оқу нәтижелері: –органикалық қосылыстар номенклатурасын
жіктелуінің теориялық негіздерін біледі; –органикалық химиядағы реакциялар
теңдеулерін құрастыра біледі; –әртүрлі оқу стратегияларын пайдалана отырып
оқытуды жоспарлайды; -зертханалық құрал-жабдықтарды, аспаптарды пайдалану
дағдысын көрсетеді; - зертханалық тәжірибелерді жүргізе алады, нәтижелерін
өңдейді және талдай біледі;
- органикалық қосылыстарды синтездеу әдістерін біледі; - есептер шешуде
сыни тұрғыдан қарау және жүйелі ойлау негізінде білімін практикада
қолданады; - химияның нақты өмірдегі орны мен рөлі жайындағы ой-
тұжырымдарды дәйектей алады; - өздігінен ғылыми-зерттеу жұмыстарын қоюды
ұйымдастырып нәтижелерін пайдаланады

Адам органикалық заттарды өте ерте кезден-ақ білді. Біздің арғы ата -
бабаларымыз табиғи бояуларды мата бояу үшін қолданған, қамыс қантын,
өсімдіктер мен жануарлар майын тағамдық өнім ретінде пайдаланған, ашыту
арқылы спиртті сұйықтықтардан сірке суын алған.
Ал көміртегі қосылыстары туралы ғылым тек XIX ғасырдың бірінші
жартысында да ғана пайда болды. Бұл уақытқа дейін заттарды тегіне қарай
минералды, өсімдік және жануар текті деп үш топқа бөліп, оларды жеке-жеке
зерттеген.
Химиялық анализ әдістерінің жетілуіне байланысты өсімдік және жануар
текті заттарда көміртегі болатыны анықталды. Швед химигі Я. Берцелиус
1807ж. ағзадан алынатын заттарды органикалық заттар деп, ал оны зерттейтін
ғылымды органикалық химия деп атауды ұсынды.
Алайда Я. Берцелиус және сол кезде өмір сүрген басқа химиктер
органикалық заттардың бейорганикалық заттардан ерекше айырмашылығы бар —
бейорганикалық заттар сияқты зертханалық әдіспен алуға болмайды, олар
ағзада ғана ерекше "тіршілік күшінің" әсерінен түзіледі деп санады.
Виталистік (уіtа — латын сөзі, ол "өмір", "тіршілік" деген мағына береді)
деп аталатын бұл ілім "тіршілік күші" туралы қате және идеалистік ілім
еді, өйткені ол табиғаттан тыс, материялық емес күш бар дегенге тірелетін,
сөйтіп, жаратушыны, құдайды мойындауға әкеліп соғатын еді.
Виталистік ілім бейорганикалық заттардан органикалық зат жасау мүмкін
емес деген тұжырымдармен ғылымның дамуын тежеді. Бірақ ол табиғатты танып-
білудің үдемелі процесін, әрине, тоқтата алған жоқ.
1828 ж. Я.Берцелиустің шәкірті - неміс ғалымы Ф.Вёлер бейорганикалық
заттардан органикалық зат - мочевинаны синтездеді. 1845 ж. неміс химигі А.
Кольбе сірке қышқылын жасанды жолмен алды. 1854 ж. француз химигі М. Бертло
майды синтездеді. Орыс ғалымы А. М. Бутлеров 1861 ж. тұңғыш рет қантты
заттарды синтездеп адды.
Бұрын тек тірі ағзалармен ғана өндірілетін заттар бірінен соң бірі тез
синтезделе бастады. "Тіршілік күші" туралы идеалистік ілім толық жеңіліске
ұшырады.
Қазіргі кезде көптеген органикалық заттар синтезделіп, табиғатта
барлары ғана емес, сондай-ақ табиғатта мүлде кездеспейтіңдері де, мысалы,
көптеген пластмассалар, әр түрлі каучуктар, алуан түрлі бояулар, қопарғыш
заттар, дәрілік препараттар алынады.
Қазіргі синтез жолымен алынған заттар табиғаттан табылған заттардан
көп, олардың саны тез өсіп барады. Ең күрделі органикалық заттар — ақуызды
синтездеп алу іске аса бастады.
"Органикалық заттар" деген терминнің мағынасы өзінің алғашқы мәнінен
әлдеқайда кеңейе түсті. Енді бұл атау ағза құрамында кіретін заттарды ғана
емес, сонымен қатар ағзаға мүлде қатысы жоқ және синтездеп алуға болатын
заттарды да қамтиды. Алайда құрамында көміртегі болатын барлық заттардың
өте көп тобын белгілеу үшін тарихи қалыптасқан бұл атау қалдырылды.
"Органикалық химия" ғылымының атауы осыларға байланысты алғашқы
мағынасын жоғалтып, біршама кең ұғымға ие болды.

А. Бутлеровтың (органикалық қосылыстардың) химиялық құрылыс теориясы
XIX – ғасырдың екінші жартысына дейін көптеген табиғи органикалық заттар
ашылды және кейбір органикалық заттар синтезделді. Енді осы заттардың
қасиеттерін, құрылыстарын түсіндіретін және жаңа органикалық заттарды
синтездеуді болжайтын теория қажет болды.
Органикалық қосылыстардың алуан түрлігін, олардың құрылыстарын,
қасиеттерін жан-жақты түсіндіретін теорияны 1861 жылы орыс ғалымы
А.М.Бутлеров ашты. Бұл теория органикалық қосылыстардың химиялық құрылыс
теориясы деп аталды.
Химиялық құрылыс – молекуладағы атомдардың белгілі бір орналасу
тәртібі. Химиялық құрылыс теориясының негізгі қағидалары мынадай:
1.Органикалық заттың молекуласының құрамына кіретін атом ретсіз
жағдайда болмайды, валенттіліктеріне сәйкес бір-бірімен белгілі ретпен
байланысқан. Органикалық қосылыстарда көміртек төрт валентті.
2.Химиялық қосылыстарлдың қасиеттері олардың сандық және сапалық
құрамдарына ғана байланысты емес, сонымен бірге молекуладағы атомдардың бір-
бірімен байланысу тәртібіне де (химиялық құрылысына да) тәуелді. Изомерия
құбылысы арқылы байқады.
3. Молекулаға кіретін атомның және атом топтарының химиялық қасиеті
тұрақты емес, молекула құрамындағы басқа атомдарға байланысты болады.
4.Реакцияны зертеу арқылы органикалық заттардың құрылысын (құрылымдық
формуласын) және керісінше құрлымдық формуласы арқылы химиялық қасиеттерін
анықтауға болады.
Бутлеровтың қағидаларын осы күнгі ғылым талабына сай мынандай етіп
тұжырымдауға болады:
Органикалық заттың физикалық және химиялық қасиеттері олардың
молекуласының құрамына сонымен қатар, химиялық, кеңістіктік және
электрондық құрылысына байланысты.
Бутлеровтың Х.Қ.Т.- сы ары қарай
а) стереохимиялық теория (1874ж) - Вант Гофф
б)электрондық теория (1916ж) – Льюис, Коссель - ашылуымен жалғасын
тапты.

а) Стереохимиялық теория органикалық қосылыстардың молекуласының
кеңістіктік, көлемдік құрылысы болады. Көміртек атомдарының валенттік
бұрыштары жазықтықта орналаспаған, ал белгілі бір бұрышпен бағытталған.
Бутлеровтың Х.Қ.Т.- сы байланыстың табиғаты туралы сұрақты
қарастырмайды. Бұл сұрақты қарастыру электрон ашылғаннан кейін (1913ж. Бор,
Резорфорд) ғана өз шешімін тапты. Химиялық байланыстың табиғатын Льюис,
Коссель қарастырды. Химиялық байланыс атомдар арасындағы валенттік
электрондардың (сыртқы қабат электрондары) әрекеттесуі арқылы түзіледі.
Әртүрлі химиялық байланыстың түзілуі мүмкін: иондық, коваленттік.
Көміртек атомының электрондық құрылысы: IV топ элементі реттік нөмері-
6
С- 4 валентті → 4 жұптаспаған электрон бар. Метан молекуласында С-Н
байланысы бірдей емес, бір S-S байланыс және 3S-р байланыс. Бұл
эксперименттегімен қарсы келеді.
Яғни теориялық және эксперименттік берілулердің арасында және қайшылық
пайда болды. Осы қайшылықтарды болдырмау мақсатында Полинг (2 Нобель
сыйлығының лауреаты) химияға атом орбитальдарының гибридтенуі деген ұғым
енгізді. Бір S және 3р орбитальдарының араласуынан 4 бірдей гибридтенген
күйге келеді, яғни деформирленген көлемді сегіздік күйге енеді

Органикалық қосылыстардың көп түрлігін көміртек атомдарының белгілі бір
санының әр түрлі тізбек түзе қосылуымен немесе көміртек атомдары мен
басқа элементтер атом-дарының өзара әр түрлі ретпен байланысуынан деп
түсінуге болады.
Органикалық қосылыстар молекулаларының құрылысын құрылымдық формула
(тармақталған немесе қысқартылған) арқылы бейнеленеді, онда байланысқан
атомдар таңбалары валенттік сызықша арқылы қосылады, мысалы, этил спирті
үшін:
Қысқартылған құрылымдық формула Тармақталған құрылымдық формула
СН3 – СН2 -ОН Н
Н

Н - С - С –О-Н

Н Н

Химиялық байланыс туралы ілім – химияның өзекті де өткір, әрі орталық
мәселесі. Заттағы атомдардың әрекеттесу табиғатын түсінбей тұрып, химиялық
қосылыстардың көп қырлы да жан-жақты білу себебін түсінуге, олардың түзілу
механизмін, құрамын, құрылысы мен құрылымын және реакцияласу қабілеттілігін
елестету, түсіну және нанымды мазмұндау мүмкін емес.
Иондық байланыс Бүл байланыс органикалық заттарда сирек кездеседі.
Химиялық байланыстың бүл түрі оң және теріс зарядты иондар арасында болатын
электрстатистикалық өзара тартылыс нәтижесінде пайда болады. Иондық
байланыстар бар органикалық молекулаларда, байланыс түзіліп түрған жердегі
көміртегі атомы оң зарядты да, теріс зарядты да бола алады. Осыдан барып
органикалық катиондар және аниондар түзіледі, ал молекулада бұларға қарама-
қарсы бейорганикалық аниондар және катиондар болады:
Ионды байланыс электрондардың бір атомнан екінші атомға өту нәтижесінде
пайда болады.
Ковалентті байланыс Коваленттік байланыс түзілу үшін орбитальдарында
бір электроны бар екі атом бүркесу керек. Егер химиялық өзара әрекеттесу
кезінде екі атом бір-біріне жақындасса, онда бір атомның электрон бұлты-
екінші атомның ядросына, ал екіншісінің электрон бұлты бірінші атомның
ядросына тартыла бастайды. Осының нәтижесінде электрон бұлттары ішінара
қаптасып атомдардың өте жақындасып кетуіне оң зарядталған ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.