Виникнення і розвиток органічної хімії - хімії сполук вуглецю. Хімія 9 клас. Кузнєцова

Глава 7. Загальні відомості про органічних сполуках

Ми вже говорили, що вуглець - один з найважливіших елементів в природі. Живий світ на планеті Земля - ​​це світ вуглецю. Атоми вуглецю мають унікальну здатність утворювати численні різноманітні сполуки, які назвали органічними. Сьогодні їх число більше десяти мільйонів. З органічних речовин складається весь тваринний і рослинний світ Землі. Вони необхідні як у вигляді продуктів харчування, так і у вигляді предметів побуту. До складу органічних речовин завжди входять атоми вуглецю. Крім них, до складу органічних речовин можуть входити водень, кисень, азот, галогени, сірка, фосфор.

Чому вуглець утворює так багато з'єднань? Від чого залежить їх різноманітність? Чому сполуки вуглецю розглядаються в спеціальному курсі - органічної хімії? На ці питання ви отримаєте відповіді, вивчивши цю главу. В курсі хімії 9 класу ми познайомимося лише з найвідомішими представниками органічних сполук.

Серед різноманіття органічних сполук найпростішими є вуглеводні - сполуки, що складаються з атомів двох елементів: вуглецю і водню. Вони як би є родоначальниками всіх інших класів органічних сполук.

Тут розглянуті також кисень органічні сполуки (спирти, карбонові кислоти), а також наведені загальні відомості про біологічно важливих органічних сполуках (жирах, вуглеводах і білках).

У стародавні часи людина вже користувався багатьма органічними речовинами: переробляв шкури тварин в шкіру шляхом дублення, отримував з жирів мило, добував з рослин фарбувальні, запашні і лікарські речовини, виділяв цукор з цукрової тростини, отримував оцет бродінням цукристих речовин.

Термін «органічні речовини» вперше ввів шведський учений І. Берцеліус в 1807 р Органічні речовини - це речовини, що містять вуглець.

З'єднання вуглецю стали предметом самостійної науки - органічної хімії. У цей час дослідники займалися вивченням складу природних сполук і їх властивостей. З накопиченням відомостей про органічні речовини стало ясно, що недостатньо встановлювати склад і властивості з'єднань, необхідно виявити залежність властивостей речовин від їх складу і будови. Теоретичні погляди, що існували в той час, не дозволяли вирішити цю задачу.

Вчені того часу не могли пояснити багато явищ в органічній хімії, наприклад: яка валентність вуглецю в таких з'єднаннях, як етан С2Н6, пропан С3Н8, бутан С4Н10 і т. Д .; чому речовини, що мають однаковий якісний і кількісний склад, відрізняються за властивостями (наприклад, глюкоза і фруктоза мають однакову молекулярну формулу - C6H12O6, але мають різні властивості)? Була плутанина в написанні формул. Залежно від виявлених хімічних властивостей одне і те ж речовина зображувалося різними формулами. Вчені не могли також пояснити, чому саме вуглець утворює так багато з'єднань.

Була потрібна теорія, яка могла б дати відповіді на всі виниклі питання. Такою теорією стала теорія хімічної будови органічних сполук, створена російським ученим Олександром Михайловичем Бутлеровим (1861).

Яка валентність атома вуглецю в органічних сполуках?
Від чого залежать властивості речовин?

Теорія хімічної будови органічних сполук стала найбільшою подією в розвитку органічної хімії. Вона заклала наукові основи органічної хімії і пояснила її найважливіші закономірності. У ній узагальнені та використані дослідження багатьох вчених, сучасників А.М. Бутлерова.

Розвиток сучасної органічної хімії неможливо без використання досягнень цієї теорії. Вона є теоретичним фундаментом органічної хімії.

Розглянемо основні положення цієї теорії на конкретних прикладах.

Вуглець в органічних сполуках завжди чотиривалентний.

Рисками умовно позначена валентність атома вуглецю (чотири одиниці валентності).

Атоми вуглецю здатні з'єднуватися один з одним в ланцюзі.

З'ясуємо, в якій послідовності з'єднані атоми в молекулах наступних вуглеводнів:

Атоми в молекулах з'єднуються один з одним в певній послідовності відповідно до їх валентності.

У наведених вище формулах зображений порядок з'єднання атомів в молекулах, т. Е. Показана тільки послідовність з'єднання атомів, а не розташування атомів в просторі. Вони називаються формулами будови або структурними формулами. Такими формулами незручно користуватися при запису рівнянь хімічних реакцій, тому часто використовують скорочений варіант структурних формул:

У чому полягає різниця за складом ці вуглеводні? Неважко зробити висновок, що кожна наступна формула відрізняється від попередньої на групу атомів СН2.

Закінчення параграфа >>>