Теория Вант-Гоффа и ЛеБеля

В семидесятых годах XIX в. теория строения дополнилась теорией пространственного расположения атомов в молекулах — стереохимической теорией (Вант-Гофф, Лебель). [c.9]

Объяснение этому явлению дает теория напряжений Байера , которая, в свою очередь, опирается на теорию Лебеля и Вант-Гоффа. Лебель и Вант-Гофф независимо друг от друга в 1874 г, объяснили оптическую активность многих органических соединений наличием в них асимметрического атома углерода. Они предположили, что атом углерода находится как бы в центре правильного тетраэдра, а его валентные силы направлены к вершинам тетраэдра. Угол между валентными силами составляет 109°28. В случае двойной углерод-углеродной связи валентные силы отклоняются с уменьшением нормального ненапряженного угла на половину, т. е. на 54°44. При образовании кольца с увеличением числа его членов уменьшается отклонение от ненапряженного угла . Это отклонение для каждой валентной силы составляет [c.79]

До открытия электрона невозможно было понять природу химической связи. Правда, понятие о валентности существовало уже в 1852 г. и в эти же годы существовали некоторые представления о геометрических формах молекул. Вант Гофф и Лебель установили тетраэдрическую структуру атома углерода, а Вернер создал стереохимию комплексных ионов. Очевидно, для того чтобы молекула имела определенную геометрическую форму, должны существовать какие-то связывающие силы между ее частями. В структурных формулах такую химическую связь между связанными атомами изображали черточкой. Она указывала на существование связи, но, разумеется, не давала никакого описания ее природы. Незадолго до открытия электрона Аррениус предположил существование свободных ионов. На основе этого предположения были сделаны многочисленные попытки найти объяснение силам, связывающим атомы. Хотя эти попытки были неудачными, они содействовали представлению об электрическом заряде как основе образования связи. После открытия электрона стало возможно дальнейшее развитие теории связи. В течение немногих лет, основываясь на положительно и отрицательно заряженных атомах, было предлол<ено много разных объяснений образованию связи, но почти не было попыток связать заряды атома с его строением. В 1916 г. Льюис предложил свою теорию валентности. С тех пор было много сделано в области применения математики в теории валентности, но в основе представления о химической связи лежит по-прежнему теория Льюиса. Согласно Полингу , химическая связь возникает между двумя атомами в том случае, если связывающая атомы сила настолько велика, что приводит к образованию достаточно устойчивого агрегата, чтобы обеспечить его существование в виде самостоятельной частицы. Обычно различают пять типов химической связи ионная, ковалентная, металлическая, связь, обусловленная силами Ван-дер-Ваальса, и водородная, причем три первых очень прочны. Все эти связи одинаково важны, но металлическая связь здесь не будет рассмотрена о ней можно прочесть в других источниках . [c.134]

Реакции прямого присоединения к олефинам водорода, галогенов и других указывают на то, что двойная связь легко ра зры-вается , а атомы галогенов или водорода присоединяются по месту разрыва двойной связи. Для объяснения этого явления немецким химиком А. Байером в 1885 г. была предложена теория напряжения. Исходя из воззрения Вант-Гоффа и Лебеля о том, что атом углерода в метане находится в центре, а атомы водорода — в вершинах тетраэдра, А. Байер подсчитал, что угол между двумя соседними валентностями атомов углерода равен не 90°, как мы условно изображаем в наших формулах строения на плоскости бумаги, а 109°28 (рис. 8,Л и Б). При образовании двойной связи следует допустить отклонение валентности от нормального 109 28 [c.56]

Все эти данные подтверждают правильность представлений об определенной ориентировке валентных сил, лежащих в основе теории стереоизомеров Вант-Гоффа и Лебеля. [c.315]

Теорию пространственного расположения атомов в молекуле, т. е. стереохимическую теорию, разработали голландский ученый Вант-Гофф и французский ученый Лебель. По этой теории, валентности каждого углеродного атома направлены к вершинам тетраэдра, в центре которого он расположен. На рисунке 70 показано расположение атомов в молекуле метана. Когда валентности атома углерода заняты разными атомами (или группами атомов), такой атом углерода называют асимметрическим. Наличие его в молекуле и обусловливает оптическую изомерию. При этом разные атомы (или группы атомов) асимметрического углерода можно расположить двумя способами, как на рисунке 71, где буквами А, В, Д, обо.значены атомы (группы атомов), соединенные с атомом углерода. На рисунке первая фигура представляет собой как бы зеркальное изображение второй, обе они похожи, как правая рука на левую. Но они несимметричны, и их нельзя совместить. Это и есть оптические антиподы. Таким образом, молекулы, содержащие асимметрический атом [c.339]

Из сказанного следует, что перед классической теорией строения, единственной пока всеобъемлющей теорией органической химии, хотя и завершившей цикл своего развития в применении к органическим соединениям, открывается еще достаточно широкая область применения к химическим процессам. В случае процессов так же, как и в случае соединений, основными элементами структуры являются атомы и валентные связи, хотя правила сочленения несколько другие требование насыщенности в применении к схеме (2.1) уже отпадает, поскольку ряд атомов может оказаться за рамкой индекса зато сохраняется требование определенной валентности атомов. Большая роль пространственного расположения, вскрытая в теории строения Кекуле и Бутлерова и в стереохимии Вант-Гоффа и Лебеля, выступает здесь еще сильнее. Пространственная близость, соприкосновение атомов начинают играть роль связи — нулевая связь. О смысле нулевой связи следует сказать несколько слов. Как показывает квантовая химия и как это вытекает из совокупности экспериментальных данных, два атома, не связанные валентной связью и валентные связи которых насыщены соседними атомами, испытывают взаимное отталкивание. При их искусственном сближении, на что требуется затрата энергии, происходит расслабление соседних связей этих атомов с другими и расхождение их. При еще большем сближении возникают уже силы притяжения между сближаемыми атомами и между ними образуется химическая связь в то же время разрывается связь с соседними атомами. Под нулевой связью мы будем понимать возможность образования химической [c.199]

Органическая химия вначале пошла по иному, особому пути. На основе теории типов Жерара, структурной теории Кекуле, а также пространственных представлений Вант-Гоффа и ЛеБеля была создана система, пригодная почти во всех случаях, которая не давала, однако, обоснованного объяснения типа и существа связующих сил в молекулах. Стимул для дальнейшего развития наших представлений о характере связи атомов в молекулах дали почти одновременно органический эксперимент и физическая теория. Гомберг [5] открыл в 1900 г. первый свободный радикал. Это открытие прежде всего, казалось, опровергало многие тысячи раз оправдывавшийся принцип постоянной, ,четырехвалентносТи атома углерода и способствовало постановке вопроса о природе сил, связывающих атомы. Планк создал в начале нашего столетия квантовую теорию, а в, результате [c.11]

ОНИ вращают плоскость поляризации света на одинаковую величину, но в противоположном направлении, в то время как, например, температуры плавления их совпадают. После фундаментальных работ Вант-Гоффа и ЛеБеля началось победное шествие представлений о пространственном, тетраэдрическом строении атома углерода. Теория позволяет четко предсказать число стереоизомеров, возможных для соединений, имеющих более одного асимметрического атома углерода. Она была блестяще подтверждена исследованиями Э. Фишера о пространственном строении сахаров. С применением ее к проблемам образования циклов и напряжения в них мы уже познакомились. Позднее это модельное представление было с успехом использовано и для таких элементов, как азот и сера. Оио нашло свое окончательное экспериментальное подтверждение в рентгенографическом определении строения алмаза, а теоретическое обоснование — в современной квантовой теории связи. [c.85]

Все последующие опыты вновь и вновь подтверждали правильность взглядов Вант-Гоффа и ЛеБеля. Даже наилучшие и наиболее современные физические методы ие изменили, а лишь уточнили их. Вальден [197] считал идею о пространственном расположении атомов важнейшей теорией органической химии. Творческая мысль Вант-Гоффа и ЛеБеля дала всей органической химии новую, важную точку опоры. [c.85]

В 1874 году Вант-Гофф и Лебель связали вопрос о числе оптических изомеров с проблемой пространственного строения и создали основы стереохимии. В 1887 году Вислиценус дал объяснение геометрической изомерии. Создалось стройное учение о пространственном строении молекул органических веществ, и стереохимия вошла составной частью в теорию химического строения. [c.7]

Вначале было известно лишь небольшое число веществ, обладающих оптической активностью. Так, в 1874 г., когда ученые Вант-Гофф и Лебель выступили со своей теорией оптической изомерии, было известно всего лишь 13 оптически активных органических веществ (строение которых было к тому времени установлено). В 1927 г. было известно уже около 12 700 оптически активных органических веществ. С тех пор это количество увеличивается ежегодно на несколько сотен. [c.197]

Эти мысли нашли свое блестящее развитие в работах голландского ученого Вант-Гоффа и французского ученого Лебеля, которые независимо один от другого одновременно (1874) опубликовали теорию, объяснявшую существование правого и левого изомеров. Они показали на большом количестве примеров, что оптически активные изомеры содержат атом углерода, связанный с четырьмя различными атомами или группами атомов, которые в двух изомерах расположены в пространстве различным образом. Такой атом углерода, связанный с четырьмя различными атомами или группами атомов, получил название асимметрического атома углерода. [c.207]

Лев Александрович Чугаев начал свою научную деятельность в конце XIX столетия. Предшествовавшие годы были годами интенсивного развития органической химии. Это было обусловлено созданием А. М. Бутлеровым в 1860 г. теории строения органических соединений и затем появлением стереохимических воззрений Вант-Гоффа н Лебеля. [c.5]

Несмотря на трудность точного определения понятия форма молекулы , можко считать, что геометрическое место центров ядер атомов, образующих молекулу, представляет достаточно ясный пространственный образ ее формы, даже при учете колебаний ядер. Первые попытки определния формы молекул носили умозрительный характер и основывались на сочетании разрозненных данных опыта и интуиции. Успехи структурной теории А. М. Бутлерова укрепили мысль о постоянстве геометрической формы молекул. Поразительная догадка Вант-Гоффа и Лебеля о тетраэдрической симметрии направлений валентных сил атома. [c.134]

Химия углеводов была первым пробным камнем для проверки стереохимических представлений Лебеля — Вант Гоффа она дала богатейший материал для расширения и уточнения тетраэдрической теории. Наряду с этим такие вопросы принципиального значения-как кольчатоцепная таутомерия, конформационный анализ и т. п. разрешались и разрешаются е значительной мере на основе фартичеокого . материала черпаемого из химии углеводов. [c.7]

Стереоизомерия. Теория вращения плоскости поляризации еще не может считаться вполне выясненной, но несомненно, что явление это связано с присутствием в органической молекуле асимметрического атома углерода, азота и пр. Эту асимметрию, как известно, Вант-Гофф и Лебель (1874) объяснили для случаев углерода тетраэдрическим строением если атом углерода связан с четырьмя различными группами, то возможны две конфигурации, которые не наложимы друг на друга (рис. 129). [c.337]

Последняя треть XIX в. была особенно важной для развития химии. Открытие Д. И. Менделеевым в 1868 г. периодического закона и создание Лебелем и Вант-Гоффом тетраэдрической модели атома углерода определили новый этап в развитии химии. В 1900—1904 гг. идеи стереохимии были А. Вернером распространены на область неорганических соединений. Существование стереохимии является основн ш отличием современной химии от прежней, так же как и существование кристаллохимии является основным признаком новой кристаллографии. С гордостью мы можем сказать, что создание современной кристаллографии, выразившееся в завершении теории структуры кристаллов и в математическом выводе всех возможных законов расположения материальных частиц (атомов, ионов, молекул или радикалов) в кристаллическом пространстве, принадлежит нашему гениальному соотечественнику акад. Е. С. Федорову. В периоде 1885 по 1890 г. он создал свою бессмертную теорию 230 пространственных групп симметрии, к настоящему вре.мени подтвержденную тысячами экспериментальных работ и не знающую ни одного исключения. [c.6]

Тетраэдр в качестве модели атома углерода уже давно предложен Вант-Гоффом и ЛеБелем (см. стр. 84). Поэтому утверждалось, что изложенное выше математическое доказательство тетраэдрической структуры атома углерода значительно запоздало. Хотя это и правильно, но, с другой стороны, такая оценка все же несправедлива. Во-первых, атомная физика и ее математический вспомогательный аппарат развились лишь в начале нашего столетия, так что раньше этого доказательства нельзя было дать. Во-вторых, сейчас мы можем понять сущность атомной связи углерода и понять, почему именно атом углерода в основном четырехвалентен, почему его связи направлены тетраэдрически и почему он стремится сохранить это тетраэдрическое расположение. При таком подходе выведенная на основании атомной теории тетраэдрическая структура атома углерода является блестящим доказательством надежности и применимости современных взглядов для решения основных проблем органической химии. [c.37]

Учение о пространственном расположении атомов в молекуле, пли стс-роохимическая теория, были развиты голландским ученым Вант-Гоффом я французским ученым Лебелем. Согласно этой теорип, единицы валентности углеродного атома направлены к вершинам прямоугольного тетраэдра, в центре которого расположен данный углеродный атом. Следовательно, молекула, папример, мотана будет иметь пространственное расположение, показанное иа рисунке 96. Если псе четыре валентности атома уг.перода [c.331]

Основываясь на явлении оптической активности, на существовании оптической изомерии, Вант-Гофф и Лебель сформулировали основные представления классической стереохимии органических соединений [ ]. Возможность исследовать пространственпое расположение атомов в молекуле предвидел уже А. М. Бутлеров, создатель теории химического строения органических соединений [ ]. [c.44]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология