Структурные представления в химии

Химики-органики с удовлетворением могут отметить, что именно теория химического строения молекул в значительной мере способствовала развитию теории графов. Так, класс нециклических графов — так называемых деревьев — впервые был установлен еще в середине прошлого века в работах Кэли на основании молекулярной структуры разветвленных предельных углеводородов. Использование топологических представлений может разрешить затянувшийся спор между химиками и некоторыми физиками последние упорно отказывают структурным представлениям химии в физической обоснованности. До сих пор ведется дискуссия на тему о том, имеет ли молекула вид , существуют ли химические связи и т.д. [c.5]

Предлагаемая книга представляет собой обработанный автором лекционный курс, который читался студентам химического факультета в Ростовском государственном университете. Курс содержит как бы два раздела в первом излагаются основы химической статики, второй описывает приложение структурных представлений к решению динамических задач органической химии. [c.5]

Самая сложная задача химического исследования — понять процесс превращения вещества, проникнуть в сущность химической реакции, проследить ее стадии, познать механизмы и законы внутренней перестройки молекул. К решению этой задачи наука подходит с разных сторон, вооружившись всеми доступными физическими и химическими методами. На этом пути перед исследователем возникают серьезные трудности необходимо понять элементарный акт химической реакции на молекулярном уровне, имея дело со свойствами и параметрами макросистем, содержащих огромное число молекул. К наиболее динамическому процессу химии приходится применять статические структурные представления, т. е. сводить движение к покою. Химик привык мыслить, что все молекулы данного соединения тождественны, в то время как они безусловно различны. Наконец, рассматривая и объясняя химические процессы, предлагая для них уравнения реакций, химик лишен возможности учесть все подчас трудно уловимые условия их протекания. Лишь постепенно, шаг за шагом он обогащает свое понимание химических механизмов, учитывая роль растворителя, примесей, даже форму сосуда. Индивидуальный навык экспериментатора не всегда понятным образом сказывается на протекании реакции, и, работая по одной и той же прописи, начинающий студент и опытный синтетик получат различные выходы продукта. [c.155]

Еще более интересные перспективы открываются на уровне структурной неорганической химии. Ввиду того, что изучение неорганических веществ в течение целого столетия (примерно 1830— 1930-е годы) осуществлялось в русле классических представлений о молекулах, которых в подавляющем большинстве неорганических соединений в действительности не существует, развитие неорганической химии происходило в основном лишь на уровне учения о составе, На структурный уровень оно поднялось лишь в связи с появлением квантовой механики не ранее 1930-х годов, т. е. со столетним опозданием по сравнению с органической химией. Если учесть то обстоятельство (о нем говорилось в гл. IV), что и сегодня еще в изучении твердого тела не исчезли рудименты преклонения перед стехиометрической химией, то успехи современной химии твердого тела, как, впрочем, и успехи химии комплексных соединений, можно квалифицировать лишь как первые шаги в познании глубин сложного строения неорганических тел. [c.274]

Однако подход на основе теории МО по существу порывает с классическими структурными представлениями, не заменяя их какой-либо иной наглядной картиной. Это не дает возможности строить первоначальное изучение органической химии на основе теории МО. [c.40]

Структурные представления в химии получили конкретное освещение с момента внедрения в нее атомистической теории. Наиболее ярко эту тенденцию развития химии выразил А. Вюрц , который писал Цель химии — открыть строение тел, определить группировку и взаимное отношение атомов, определить, следовательно, роль, которую играет каждый из них по отношению к соседним... Свойства тел суть функции их строения . [c.188]

Концепция образования связей за счет электронных пар настолько важна в органической химии, что типы гибридизации можно считать очень полезным мысленным мостиком между простыми структурными представлениями и теорией молекулярных орбиталей. [c.38]

Гольдшмидт впервые сформулировал (1924-32) закономерности распределения элементов в метеоритном в-ве и нашел осн принципы распределения элементов в фазах метеоритов (силикатной, сульфидной, металлической) Юри (1952) показал возможность интерпретации данных по хим составу планет на основе представлений об их холодном происхождении из пылевой компоненты протопланетного облака Виноградов (1959) обосновал концепцию выплавления и дегазации в ва планет земной группы как осн механизма дифференциации в-ва планет и формирования их наружных оболочек-коры, атмосферы и гидросферы До 2-й пол 20 в исследования хим процессов в космич пространстве и состава космич тел осуществлялись в оси путем спектрального аиализа в-ва Солнца, звезд, отчасти внеш слоев атмосферы планет Единств прямым методом изучения космич тел был аиализ хим и фазового состава метеоритов Развитие космонавтики открыло иовые возможности непосредств изучения внеземного в-ва Это привело к фундам открытиям установлению широкого распространения пород базальтового состава на пов-сти Луны, Венеры, Марса, определению состава атмосфер Венеры и Марса, выяснению определяющей роли ударных процессов в формировании структурных и хим особенностей пов-стей планет и образовании реголита и др Подтвердились также основополагающие идеи, разработанные ранее преим на земном материале (представления [c.485]

Вторая часть книги содержит разнообразный материал описательной химии. Основной упор здесь сделан на изложение неорганической химии, которое сопровождается последовательным выявлением периодических закономерностей в свойствах различных типов соединений. Более подробно, чем обычно, рассматривается химия простых анионов и катионов, а также оксианионов различных элементов и их кислородсодержащих кислот на современном уровне изложены основы химии координационных соединений, в том числе вопросы их строения, устойчивости и стереоизомерии. Сравнительно более лаконично подана органическая химия, хотя по существу затронуты все важнейшие стороны этой обширной области химии, включая механизмы органических реакций, химию полимеров и биохимию. В конце книги помещена не совсем обычная для учебных пособий глава, посвященная актуальной теме—связи химии с загрязнением окружающей среды. Во второй части книги постоянно применяются структурные представления, законы химического равновесия и подходы, использующие теоретические воззрения на природу кислотно-основных и окислительно-восстановительных процессов. Благодаря этому описательная химия превращается из несколько монотонного перечисления свойств веществ и наблюдаемых закономерностей их поведения в увлекательное объяснение научных, практических, а нередко и известных из повседневного опыта фактов на базе химических представлений. [c.5]

В современной химии, особенно в неорганической, структурные представления играют важнейшую роль. Ни разработка принципиальных проблем фундаментальной химии, ни решение большинства прикладных химических задач немыслимы вне углубленного познания всех аспектов строения веш,ества, и прежде всего его геометрического строения, пространственного расположения атомов. Все современные учебники и фундаментальные книги ио неорганической химии в том или ином виде используют результаты структурных исследований, накопленные за последние десятилетия. Однако во многих (если не в большинстве) случаях эти результаты остаются как бы за скобками они учитываются, но непосредственно не обсуждаются. Как следствие этого многие аспекты и детали строения неорганических веш,еств, в том числе иногда и те, которыми определяются важные нюансы в их физико-химически.х свойствах, не доносятся до читателя. Одна из главных задач книги А. Уэллса как раз и заключается в восполнении этого пробела. [c.5]

В прошлые годы усилия специалистов были в основном сосредоточены на синтезе новых органических веществ и материалов, необходимых для практики. Причем преобладал метод проб и ошибок. Органическая химия в наши дни стала более точной наукой, базирующейся на закономерностях, связывающих свойства веществ с их химическим составом, пространственной структурой, природой химической связи. Развитие стереохимии сделало реальной постановку задачи синтеза веществ с заранее заданным строением, а значит и с заданными свойствами. Совершенствование структурных представлений является, пожалуй, важнейшей тенденцией теоретической химии. [c.26]

Глава 1. Структурные представления в химии [c.21]

Структурные представления в химии выступают как важнейшие при описании не только твердого состояния вещества и индивидуальных молекул в газовой фазе, но и жидкого состояния, в том числе растворителей и растворов. Важнейшей особенностью структуры является ее устойчивость к различным физическим воздействиям (полей — гравитационного, электрического, магнитного, электромагнитного, теплового и др.) и воздействию химических реагентов, которое по существу сводится также к воздействию физических полей, источником которых является реагент. [c.21]

Синтетические мосты , связывающие самые отдаленные области органических структур, перекидываются в современном органическом синтезе весьма непринужденно. Вот пример такого моста , построенного через явную пропасть структурного несходства за последние 15—20 лет. Для синтеза многих классов хиральных алифатических и алициклических систем, включая даже углеводороды, в последнее время стали все чаще использовать углеводы в качестве доступных хиральных предшественников. А, казалось бы, с точки зрения классических представлений химия углеводов и по типу изучаемых структур, и по характеру задач, и по применяемым специфическим методам вообще стоит в стороне от большинства других областей органической химии, в особенности от углеводородов. [c.543]

Несмотря на развитие расчетных методов квантовой химии, обеспечивающих получение количеств, данных об электронном и пространств, строении молекул, Р, т. сохраняет свое значение как удобная и наглядная система структурных представлений. См. также Мезомерии теория. [c.503]

Итак, история химии полимеров показывает, что на определенном этапе развития этой области навстречу структурным представлениям и классическим методам органического синтеза направляются кинетические исследования. На основе детального изучения механизма и промежуточных продуктов реакций полимеризации — в частности, радикалов — кинетика дает широкие возможности управления синтезом с доведением процесса до заданных веществ — полимеров, олигомеров или теломеров. Кинетика приступает к решению проблемы, которая длительное время составляла главный предмет структурной химии, — проблемы зависимости свойств вещества от его химического строения. Это, видимо, следует рассматривать как шаг на том нути, который в свое время предвидел Бутлеров Рациональнее всего допустить, — говорил он, — что в дальнейшем развитии химии, с уяснением динамических отношений в химических соединениях, теория химического строения (как менее общая) войдет, как часть, в химическую динамику... [44]. [c.86]

В книге можно выделить две группы обзоров. Одна из них посвящена различным аспектам катализа, другая — структурным представлениям в химии. [c.5]

Активное использование структурных представлений — знаменательная черта современной химии. [c.6]

Замечательно ясно объяснив это явление, Пастер пришел к заключению, что причиной асимметрии винной кислоты является асимметрия самой ее молекулы. Хотя структурные представления в химии были развиты лишь через много лет, Пастер смог предугадать, что для полной характеристики органических соединений необходимо еще что-то помимо структурных формул. Он понял, что два вещества, идентичные по природе и числу составляющих их атомов, могут различаться расположением этих атомов в пространстве, и рассмотрел такие расположения, обладающие асимметрией противоположных знаков. [c.86]

Подразделение всех химических соединений на так называемые простые, или атомные, и комплексные, или молекулярные, наметилось после создания учения о валентности и внедрения в химию структурных представлений А. М. Бутлерова. [c.5]

Книга Уэланда Теория резонанса и ее применение в органической химии рассчитана на ознакомление сравнительно широкого круга читателей с новейшими структурными представлениями в современной теоретической химии. [c.5]

Учебное пособие по содержанию и методике изложения материала заметно отличается от ныне принятых курсов по неорганической химии. Значительное место отведено современным взглядам на строение вещества и теорию химической связи. Фактический материал неорганической химии также рассматривается с привлечением структурных представлений с позиций как метода валентных схем, так и метода молекулярных орбиталей. [c.2]

Теория активированного комплекса совместно с теорией кинетики сложных реакций, разработанной автором, позволяет дать рациональную классификацию сложных реакций. Актуальность вопроса видна из того, что сложные реакции наиболее часто встречаются на практике между тем до сих пор нет четкого разграничения понятий для ряда даже часто встречающихся типов сложных реакций. Новая классификация делает попытку суммировать и обобщить накопившийся в химии опыт в этой области на основе определенных структурных представлений. Оказывается, что сложные реакции представляют собой линейные структуры, и потому к ним применимы методы структурной алгебры. Последние имеют две стороны изобразительную, или геометрическую, и расчетную, или алгебраическую. В этой главе мы остановимся на новом способе представления сложных реакций. Сущность предлагаемого метода состоит в следующем. [c.283]

При разработке модели химического строения твердых веществ были привлечены и развиты некоторые представления химии высокомолекулярных соедпиеиий и химии поверхностных явлений, в частности 1) состав и пространственное строение твердых веществ определяются взаимным расположением атомов или других структурных единиц, которые в зависимости от их химической природы образуют цепи, слои, каркасы и другие аморфные или кристаллические ст[)уктуры различного строения 2) атомы, молекулы или другие структурные единицы твердого вещества, расположенные па его поверхности, являются функциональными группами данного твердого вещества 3) поверхностные реакции протекают в соответствии с законами стехиометрии, эквивалентного замещения (присоединения) одних поверхностных атомов на другие (теория поверхностных соединений, развитая для активных твердых тел). Однако принципиальной основой для создания новой модели явилось представление об остовном строении твердых веществ. [c.6]

Первые теории химического процесса. Первые теории, описывающие. химический процесс, появились одновременно с первыми структурными представлениями на граяи ХУНТ и XIX вв. Спор между Бертолле и Прустом явился результатом борьбы за сущест-воваиие этих двух направлений, противопоставленных друг другу. Структурные теории тогда пустили глубокие корни и послужили началом стройного атомно-молекулярного учения. Ростки же кинетических теории, как было сказано в гл. II, увяли, так как появились преждевременно. И тем ие менее почвой для их произрастания, правда более чем полувеком спустя, явились открытия, подтвердившие химическую статику Бертолле, т. е. его идеи об обратимости реакций и о влиянии на ход реакций действующих масс. В 1861 г. Д. И. Менделеев под влиянием результатов изучения реакций омыления сложных эфиров одним из первых осмелился ввести понятие об обратимости реа кций в свой учебник Органическая химия [5]. При этом он заметил, что при суждении о химических процессах никогда не должно забывать закона масс, указанного Бертоллетом [5, с. 285]. [c.111]

Значение концепции изолобальности состоит в том, что она перекидывает прямой мост, связьшающий структурные представления органической химии с усложненными структурами, характерными для химии переходных элементов. Он позволяет вскрыть аналогию электронного строения между внешне совершенно различными классами органических, металлоорганических и неорганических соединений, например увидеть, что тг-комплекс II является металлоорганическим спиропентаном. Соответственно неорганическая структура IV также изолобальна спиропентану III [c.356]

Одним из- важных результатов координационной теории является то, что она внесла в неоргаянчесиую химию структурные представления. Еще до разработки реятгеяоструктурного анализа координационная теория [c.379]

Основное направление научных исследований — структурная органическая химия. Экспериментально доказал тождественность всех четырех валентностей углерода. Опроверг (1865) представления Л. В. Г, Кольбе об особой изомерии кетонов. получающихся разными путями, доказав, что полученный двумя разными способами метиламинкетон — один и тот же продукт. Сформулировал (1869) правило, согласно которому при окислении кетонов разрываются связи между карбонильной группой и одним из соседних с ней атомов углеродного радикала, причем состав и строение радикала влияют на место разрыва в кетоне и на состав продуктов окисления (правило Попова). Занимался (с 1864) цинкорганическими синтезами, главным образом окси- и оксосо-единений. Вместе с Э. К. Т. Цинке в лаборатории Кекуле сформулировал (1872) правило, согласно которому окисление гомологов бензола начинается с углеродного атома, непосредственно связанного с бензольным кольцом. Впервые в истории химии построил (1872) ряд радикалов но возрастающей устойчивости и установил правило, согласно которому более устойчивый радикал отщепляется вместе с карбонильной группой. Это дало возможность устанавливать химическое строение кетонов, спиртов, кислот и углеводородов. [104] [c.402]

Первый учебник неорганической химия, в котором появились структурные формулы, был учебник Рооко и Шорлеммера (последователя и друга Маркса), изданный еще в конце 80-х годов прошлого века. Но, несмотря на отдельные удачные применения структурных представлений к неорганическим веществам, как теория политионовых кислот Д. И. Менделеева, теория надкислот Писсаржевского — Меликашвили в неорганической химии продолжает и посейчас в известной степени господствовать то состояние, в котором находилась органическая химия до утверждения в ней структурного учения. [c.71]

Книга позволяет проследить возникновение и развитие структурных представлений в органической химии, физических и физико-химических методов изучения строения и зависимости между строением и свойствами органических соединений, а также квантовохимических и полуэмпири-ческих способов расчета физико-химических и структурных параметров. [c.2]

Одним из важных результатов координационной теории является то, что она внесла в неорганическую химию структурные представления. Еще до разработки рентг ноструктурного анализа координационная теория позволила обосновать пространственное строение многих известных комплексных соединений. Применяя принцип, используемый для вывода пространственных структур соединений углерода, Вернер прищел к заключению, что комплексные соединения с координационным числом шесть имеют октаэдрическое строение [c.379]

Книга Уэллса шится дополнением к нашей литературе по структурной неорганической химии. Книга легко читается и может быть рекомендована химикам, минералогам, геохимикам и всем интересую-п(имся современными представлениями о пространственном расположении атомов в веществе. Надо отметить, что автор книги не стремился сделать ее справочником. [c.6]

Можно сказать, что наблюдающееся в последние 15—20 лет бурное развитие органической масс-спектрометрии объясняется именно тем, что химики-органики смело ввели в нее термины и понятия структурной органической химии, связав развитые в ней представления об устойчивости карбкатионов с интенсивностью пиков соответствующих ионов в масс-спектре. Таким образом, несмотря на многочисленную критику со стороны физиков и физико-химиков, получившее широкое развитие графическое изображение процессов масс-спектральной фрагментации помогает химикам при расшифровке структур неизвестных соединений и, следовательно, имеет право на существование. В заключение отметим, что ниже при объяснении процессов распада будет использована символика К. Джерасси, согласно которой гемолитический распад связи обозначается однооперенной стрелкойЛ, а гетеролитический (перенос двух электронов) — двуоперенной стрелкой [c.44]

Изучение реакций между гидроокисью алюминия и веществами, гидролизующимися с образованием метилсилантриола, ди-метилсиландиола и триметилсиланола, привели к таким структурным представлениям в химии алюмосиликатов, которые, по-видимому, применимы к катализаторам крекинга [4]. [c.632]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология