CC BY
1
Азизов Абдылджелил,
преподаватель.
Азизов Абдулхамид,
студент.
Туркменский государственный сельскохозяйственный университет имени С.А. Ниязова.
Ашхабад, Туркменистан.
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ И ГРУППИРОВКА ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА
Аннотация
Органические вещества известны человечеству с древнейших времен, но лишь в начале XIX века, точнее, в 1828 году, когда Берселлиусом была написана первая книга по органической химии, органическая химия возникла как научная область, это произошло. Основная суть теории строения органических соединений А. М. Бутлерова состоит в том, что свойства органических веществ зависят не только от их состава, но и от их строения. То есть впервые в науке было обнаружено, что существуют вещества, имеющие одинаковый состав, но, тем не менее, обладающие разными свойствами.
Ключевые слова:
органическая химия, вещества, соединения, уксусная кислота, соединения.
Azizov Abdyldzhelil,
teacher.
Azizov Abdulkhamid,
student.
Turkmen State Agricultural University named after S.A. Niyazov.
Ashgabat, Turkmenistan.
BRIEF HISTORY OF ORGANIC CHEMISTRY AND GROUPING OF ORGANIC MATTER
Abstract
Organic substances have been known to mankind since ancient times, but only at the beginning of the 19th century, more precisely, in 1828, when Bersellius wrote the first book on organic chemistry, organic chemistry arose as a scientific field, this happened. The main essence of A. M. Butlerov's theory of the structure of organic compounds is that the properties of organic substances depend not only on their composition, but also on their structure. That is, for the first time in science it was discovered that there are substances that have the same composition, but, nevertheless, have different properties.
Key words:
о^п^ chemistry, substances, compounds, acetic acid, compounds.
Органические вещества известны человечеству с древнейших времен, но лишь в начале XIX века, точнее, в 1828 году, когда Берселлиусом была написана первая книга по органической химии, органическая химия возникла как научная область, это произошло.
Основная суть теории строения органических соединений А. М. Бутлерова состоит в том, что свойства органических веществ зависят не только от их состава, но и от их строения. То есть впервые в науке было обнаружено, что существуют вещества, имеющие одинаковый состав, но, тем не менее, обладающие разными свойствами. В результате анализа было доказано, что пространственная
НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «CETERIS PARIBUS»
ISSN (p) 2411-717X / ISSN (e) 2712-9470
№9 / 2023
структура их молекул отличается друг от друга. Такая ситуация в науке называется изомерией. Объяснение явления изомерии составляет суть теории Бутлерова. Вещества с одинаковым молекулярным составом, но разным строением и свойствами называются изомерами. Они делят изомеры на две группы:
I. Структурные изомеры.
II. Экстенсиональные изомеры.
Структурные изомеры делятся на разные группы:
1) скелетные изомеры;
2) Заместительные изомеры:
а) в зависимости от местоположения ссылки;
б) в зависимости от функциональной группы.
3) изомеры функциональных групп.
Оптические изомеры образуются только соединениями с асимметричным углеродным центром. Атом углерода, имеющий четыре различные конфигурации, называется асимметричным атомом углерода.
Метан, простейший алкановый углеводород, имеет правильную тетраэдрическую форму. Он имеет атомы углерода в центре тетраэдра и атомы водорода в вершинах. Угол между осями связей СН составляет сто девять градусов и двадцать восемь минут. Такое же значение имеют углы между связями в других молекулах углеводородов. Концепция гибридизации атомных орбиталей используется для описания формы молекул. В алканах электронные орбитали всех атомов углерода находятся в sp3-гибридизации.
По свойствам строения углеродной цепи и связей между атомами углерода углеводороды делятся на алканы, алкены, распадаются на алкины. Углеводороды также делятся на углеводороды с открытой и закрытой цепью. По составу и строению молекул органические вещества в основном делятся на 3 большие группы: ациклические углеводороды, карбоциклические углеводороды и гетероциклические углеводороды. Каждая из этих трех групп делится на следующие подгруппы:
I. Ациклические углеводороды - 1. Алканы, 2. Алкены, 3. Алкины, 4. Диены.
II. Карбоциклические углеводороды - 1. Циклоалканы, 2. Арены.
III. Гетероциклические углеводороды - 1. Трехчленные, четырехчленные, пятичленные, шестичленные и трехчленные гетероциклы. 2. Азотные, кислородные, сернистые гетероциклы. По функциональным группам органические вещества делятся на спирты и фенолы, альдегиды и кетоны, карбоновые кислоты и др. они разделены.
В таблице Д. И. Менделеева элемент углерод относится ко 2-му периоду, главной подгруппе 4-й группы, и его атомный номер равен 6, т. е. он имеет 2 s-электрона в 1-й электронной оболочке и 2 s-электрона в 2-я электронная оболочка. Спин 2s- и 2р-электронов. Таким образом, электронное строение атома углерода отображается следующим образом: ^2 2s2 2р2. Если мы проанализируем электронную структуру углерода на основе правила Хунда, мы увидим, что одна электронная орбиталь в его внешнем электронном слое пуста, а ее валентность равна 2 в основном электронном состоянии, так что валентное состояние очень нестабильно, что то есть, затрачивая немного энергии, один из s-электронов переводится на орбиту р-электрона, и мы обнаруживаем, что он превращается в очень стабильную 4-валентную связь. На самом деле, 2-валентный углекислый газ - СО (удушливый газ) -очень нестабильное вещество, реагируя с кислородом воздуха в легких человека, он сразу превращается в углекислый газ - СО2, а когда в крови не хватает необходимого кислорода, животное умирает.
Как видно из электронной структуры углерода, во внешней электронной оболочке он имеет 2 s-
и 2 р-электрона. Таким образом, кажется, что четыре связи, которые образует углерод, должны быть двумя разными. Но на самом деле они все одинаковы. Это объясняется явлением гибридизации, то есть в алканах 1 s-электронная и 3 р-электронные орбиты образуют новые 4 одинаковые электронные орбиты, в результате чего образуются 4 одинаковые 17 химических связей. Этот тип гибридизации в алканах называется sp3-гибридизацией. Алкены подвергаются sp 2-гибридизации, алкины - sp-гибридизации. Из двух основных типов химической связи — ионной и ковалентной — ковалентная связь более специфична для органических соединений. Атом углерода образует 4 полярные ковалентные связи во всех органических соединениях. Поэтому при написании структурной формулы этих веществ химические связи в них обозначаются 4 строками.
При разрыве связи электронная пара, образовавшая химическую связь, целиком остается в одной из молекул. В результате образуются положительно и отрицательно заряженные ионы. Взаимодействия с их участием называются ионными или гетеролитическими взаимодействиями.
При разрыве связи электроны образовавшей ее электронной пары отделяются друг от друга. В результате образуются частицы с неспаренными электронами. Такие частицы называются свободными радикалами. Реакции с их участием называются радикальными или гомолитическими реакциями.
Радикалы - это молекулы, содержащие неспаренный электрон. Их способность взаимодействия очень высока и поэтому нестабильна. Примерами радикалов являются СН3 - метил, С2Н5 - этил, СК-хлор, С6Н5^ - фенил. Электрофильные реагенты — это положительно заряженные молекулы, образующиеся в результате гетеролитического разрыва ковалентной связи. Как правило, это частицы, у которых нет электрона на атомной орбитали. Примерами электрофильных реагентов являются СН3+-карбкатион, Вг+-бром, NO2+-нитро, А1С13, SO3. Эти реагенты атакуют электронно-плотные или отрицательно заряженные участки органического соединения в химических реакциях. Нуклеофильные реагенты представляют собой отрицательно заряженные молекулы, образующиеся в результате гетеролитического разрыва ковалентной связи. Обычно это частицы, содержащие пару электронов на атомной орбитали. Примерами нуклеофильных реагентов являются ОН-, О-, NH3, H2O, C2H4, C6H6.
Список использованной литературы:
1. Ю.А. Овчинников. Биоорганическая химия. М.: Просвещение, 1987.
2. И.И. Грандберг. Органическая химия. М.: Высшая школа, 1987.
3. И.И. Грандберг. Практические работы и семинарские занятия по органической химии. М.: Высшая школа, 1987.
4. М. Гошаев. Руководство к лабораторным занятиям по органической химии. Ашхабад, 1985.
5. М. Гошаев. Руководство к лабораторным занятиям по органической химии. (Издание второе, стереотипное) Ашгабат, 1998.
© Азизов А., Азизов А., 2023
