«Химия. 10 класс». О.С. Габриелян

Предпосылки появления теории химического строения органических соединений

Вопрос 1.
Предпосылкой появления теории химического строения органических соединений явилось то, что ученым становилось известно все больше и больше органических веществ, которые необходимо было каким-либо образом классифицировать, а стройной теории, позволяющей это сделать, на тот момент не существовало. Без следующих открытий создание теории было бы также невозможно:
1853г — английский ученый Франклинд ввел понятие валентность.
1858г — немецкий ученый Кекуле предположил, что углерод в органических соединениях четырехвалентен и его атомы могут образовывать цепи, соединяясь друг с другом.
1860г — закреплены понятия «атом» и «молекула».

Вопрос 2.
Предпосылками к созданию теории Бутлерова и теории Менделеева был ряд открытий, тем более они были примерно в одно и тоже время:
1. Введение понятия «валентность».
2. Закреплены понятия «атом» и «молекула».
Основное положение теории Менделеева:
«Свойства элементов находятся в периодической зависимости от их атомных весов».
Основные положения теории Бутлерова:
1. Атомы в молекулах располагаются в определенной последовательности в соответствии с их валентностью, причем они целиком должны быть затрачены на соединение друг с другом.
2. Свойства органических веществ зависят не только от того, какие атомы и в каком количестве входят в состав молекулы, но и от того, в каком порядке они соединены друг с другом.
3. Атомы, или группы атомов, образовавшие молекулу, взаимно влияют друг на друга, от чего зависят активность и реакционная способность молекулы.
Обе эти теории никогда не прекратят свое существование, а будут только развиваться, обе они позволили систематизировать известные вещества или элементы, понять их свойства и предсказывать свойства еще неизвестных веществ.

Вопрос 3.
Во всех органических соединениях атом углерода находится в возбужденном состоянии и имеет следующее электронное строение:

В возбуждённом состоянии атом углерода содержит 4 неспаренных электрона, и в соединениях будет образовывать 4 связи, т.е. являться четырехвалентным.

Вопрос 4.
Атом углерода является основным элементом органического мира, т.к. именно он дает все многообразие органических веществ (за счет различных комбинаций, возможности образования цепей и гибридизации).

Вопрос 5.
Примером взаимного влияния атомов в органических веществах могут служить бензол и фенол:

Примером взаимного влияния атомов в неорганических веществах могут служить серная и сернистая кислоты:

Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + SO₂↑
Na₂SO₄ + H₂SO₃ → реакция не протекает.

Вопрос 6.
После открытия периодичности Менделеев предсказал свойства ещё не открытых элементов. Позже эти элементы были открыты, что блестяще подтвердило правильность теории Менделеева. До 1828г. в органической химии считалось, что органические вещества образуются только в живых организмах, но затем Вёлер синтезировал щавелевую кислоту и мочевину из неорганических веществ, что полностью разрушило виталистическую теорию и создало дополнительные предпосылки для созданий теории строения органических веществ.

Вопрос 7.
Теория строения органических веществ обеспечила возможность понимания свойств известных веществ и прогнозирования свойств еще неизвестных соединений, также их возможный синтез и применение в промышленности или в быту.