Понятие об электронной теории в органической химии

В преподавании органической химии в настоящее время обучение строится на основе современной теории строения, которая слагается из трех теорий бутлеровской теории химического строения и двух дополняющих и развивающих ее теорий — электронной теории и теории пространственного строения. Это обусловлено введением в курс органической химии сложных понятий, связанных с квантовомеханическими и стереохимическими представлениями, часть которых приобретена учащимися еще в курсе неорганической химии. [c.243]

Структура системы теоретических знаний о строении вещества в курсе неорганической и органической химии и их методическое обоснование. Последовательность введения понятий о строении вещества в курсе химии средней школы. Понятия о строении вещества на этапе изучения атомно-молекулярной теории в 8 классе. Развитие понятий о строении вещества на основе электронной теории. Методика изучения вопросов химической связи строения кристаллических решеток в курсе химии 8 класса. Формирование понятий о единой электронной природе химической связи. Системообразующая функция знаний о строении вещества. Создание опорной базы для подготовки учащихся к восприятию органической химии. [c.318]

В истории качественных электронных теорий органической химии можно наметить три периода. Первый период — возникновение понятия о ковалентной связи и разработка на основе этого понятия первых ковалентных теорий строения и свойств органических молекул этот период длился с конца 1900-х до начала 20-х годов. На следующее десятилетие падает второй период, когда, по сути дела, была разработана теория электронных смещений. Для третьего периода, начавшегося в 30-х годах н продолжающегося до настоящего времени, характерно не столько введение фундаментально новых идей, сколько распространение теории электронных смещений на новые классы соединений и реакций, а также, как мы уже упоминали, ассимиляция представлений квантовой химии. В на- [c.55]

Современная электронная теория молекул и применение к ней квантовой механики разработаны совершенно недостаточно. Практически невозможно получить какие-либо количественные результаты непосредственно из теории. Даже в качественном отношении современная электронная теория органической химии является скорее собранием более или менее вероятных постулатов поведения электронов в частице, собранием постулатов, опирающихся в сущности на химические опытные правила реакционной способности, чем подлинной теорией, основанной на логическом развитии электронных и квантовых понятий. Мы имеем здесь дело скорее с новым обобщенным языком, на котором излагаются правила реакционной способности. Квантово-механические и электронные представления вряд ли можно в настоящее время рассматривать как основную базу для дальнейшего развития учения о реакционной способности. Такие преждевременные попытки могут приводить к спекуляциям, подчас весьма сомнительным, а иногда и просто неверным. [c.324]

Как при возникновении понятия об ионной связи и электростатических теорий органической химии, так и при разработке теорий, о которых пойдет речь в этой главе, вопрос об электронной модели химической связи и целой молекулы был производны.м от вопроса о природе валентности элементов и, если идти еще дальше, от вопроса о строении атома. [c.56]

Тема Теория химического строения органических соединений . В ней в основном рассматриваются положения теории А. М. Бутлерова. В дальнейшем освещают стереохимию и электронное строение органических веществ. Таким образом, изучение теоретических основ органической химии не ограничивается теми тремя часами, которые отводятся на эту первую тему курса органической химии. Здесь же начинает формироваться понятие об изомерии. [c.35]

В целом система понятий органической химии может быть выражена схемой 3.5. В ней дана классификация по важнейшим научным теориям. Все понятия органической химии сгруппированы в пять групп на основе современной теории строения понятия химического строения, электронной теории и стереохимические, связанные между собой в единую современную теорию строения органических веществ, понятия высокомолекулярной химии, а также понятия о закономерностях химических реакций. [c.243]

Система понятий о закономерностях химических реакций в органической химии наполняется своим особым содержанием. Например, при развитии понятия скорость химических реакций , помимо влияния изученных ранее факторов, отмечается еще влияние энергии связи, а также электронного и пространственного строения на скорость реакции. При изучении катализа в органической химии учащимся сообщают о теории промежуточных соединений, о действии ферментов и т. д. [c.279]

В настоящее время основные руководства по структурной органической химии, в которых излагаются основы теории электронных смещений (например, [22]), широко опираются на понятие электроотрицательности, толкуемое примерно так, как это делает Инголд. [c.250]

Понятие о ковалентной связи, об образовании химической связи электронной парой лежит и в основе многих современных представлений об электронном строении органических соединений. Таким образом, с первых теорий, основанных на этом понятии, начинается история наших современных взглядов на строение органических молекул. В настоящее время существуют два направления в этой области теоретической химии. Одно из них — квантово-механическое для него характерен количественный подход к изучению химических связей и электронного строения молекул в целом. Квантово-механическое направление относительно более молодое и, безусловно, ему принадлежит будущее. История количественных теорий, основанных на квантовой механике, будет изложена дальше. [c.55]

Основные научные работы посвящены развитию электронных представлений в органической химии. В начале своей научной деятельности изучал физико-химические свойства органических соединений — их ионизацию, растворимость, цвет. Затем посвятил себя изучению (с 1919) электронного строения химических соединений. Занимался выяснением структуры различных типов комплексных соединений. Объяснил (1923) координационную связь в рамках представлений электронной теории валентности выдвинул (1925) понятие хелатов и хелатных колец для характеристики молекул соединений, содержащих внутренние водородные связи. По совету П. И. В. Дебая занимался (с 1928) определением дипольных моментов молекул с целью выяснения корреляции между их величинами и свойствами веществ. Автор книг Органическая химия азота [c.462]

В первой (вводной) главе изложены теория химического строения и основные современные электронные представления и понятия в органической химии. В этой главе рассмотрен ряд современных физико-химических методов исследования органических веществ в приложении приведены полученные этими методами цифровые данные с тем, чтобы читатель имел и сведения справочного характера. [c.3]

Если мы сравним наше современное представление о строении органических соединений, приняв во внимание все то, что мы можем сказать об их геометрии и электронном строении, с понятием о химическом строении в классической его формулировке, то последнее нам будет представляться как безусловно верная, но в то же время чрезвычайно упрощенная модель действительного строения химических частиц. Но если эта модель верно отражает одну из сторон объективной действительности — распределение, межатомных связей в органических соединениях, становятся понятными не только те огромные успехи, которые были достигнуты при ее помощи в структурный период, но и возможность ее применения тогда, когда нет необходимости или возможности применить более сложную модель или когда приближенное изучение какого-либо объекта должно по логике вещей предшествовать его более глубокому исследованию. Действительно, квантовохимические расчеты и вообще электронные представления можно применить к огромному больпшнству органических соединений лишь тогда, когда известно их химическое строение. Изучение геометрии молекул, особенно сложных, также в большинстве случаев невозможно без предварительного знания их химического строения. Таким образом, классическая теория химического строения остается руководителем химика-органика, а также и физика, прилагающего свои методы к органической химии, на первых шагах любой их работы. Когда химик-органик собирается получить новое вещество, он руководствуется его планом — формулой химического строения, во вторую очередь — стереохимической формулой когда же он встречается с новым веществом — природ- [c.15]

Теории, основывавшиеся на этом понятии, особенно интенсивно разрабатывались с середины 1900-х до середины 1910-х годов. До известной степени вследствие того, что их сторонникам приходилось прибегать к довольно произвольным дополнительным гипотезам, электростатические теории скомпрометировали в глазах химиков-органиков самоё возможность применения электронных представлений в органической химии. Тем не менее в истории теоретической органической химии их роль следует оценить положительно. Разработка электростатических теорий привела к выводам не только негативного характера (было показано, по какому пути не следовало идти в дальнейшем), но в связи с этими теориями были введены некоторые понятия, которые вошли в состав более поздних теорий и способствовали возникновению в теоретической органической химии новых идей, послуживших в свою очередь источником наших современных взглядов. [c.27]

Обзор своих работ в области ароматических соединений Инголд сделал в 1929 г. [21]. Но особый интерес представляет его статья 1933 г. [22], в которой он не только подвел итоги развитию теории электронных смещений к тому времени, но и указал на некоторые параллели с первыми квантово-механическими представлениями в области органической химии, а также ввел ряд новых понятий, прочно вошедших в теоретическую органическую химию. [c.121]

Теория Разумовского строится на лишенных содержания понятиях ( степень энергетической насыщенности , степень дублирования электронов и т. п.). В. В. Разумовский делает ряд утверждений, прямо противоречащих опыту. Так, по Разумовскому, связь тем прочнее, чем она поляр-нее. Между тем на деле такой простой зависимости нет. Для объяснения любых реакций органической химии В. В. Разумовский пользуется произвольной расстановкой стрелок, указывающих смещение электронных пар . [c.43]

Выводы. Доклад комиссии грешит излишним увлечением электронными представлениями (основной бедой которых является сложное выражение простых понятий структурной теории) и неточно представляет современное состояние теории строения. Он выдвигает второстепенные задачи на первый план и пытается отодвинуть на второй план основные пути развития теоретической органической химии, заключающиеся в изыскании новых реакций и в систематическом синтезе новых веществ с параллельным исследованием зависимости от химического строения их практически важных свойств. [c.109]

В создании теории электронной органической химии чрезвычайно важно разграничение понятий кинетических и термодинамических. В настоящее время, к сожалению, нередко наблюдается смешение понятий. Очень часто делают попытки объяснения реакции свободных радикалов, реагирующих с малой энергией активации, путем привлечения теорий, которые по существу относятся к кинетике [c.120]

Химические связи в органических соединениях обладают, как правило, ковалентным характером и поэтому история современных взглядов на строение и свойства органических молекул начинается с теорий, основанных не на понятии ионной, а на понятии ковалентной связи. Первые электронные теории в органической химии также были качественными. В основном они создавались путем, уже испытанным в классической теории химического строения и стереохимии. Исходя из экспериментальных открытий и теоретических положений физики в области строения вещества, в первую очередь строения атомов, высказывались гипотезы о роли и распределении электронов в органических молекулах и выводы из гипотез сопоставлялись с фактами. В первую очередь для сопоставления избирались химические свойства как потому, что они были лучше изучены в тот период, так и потому, что они больше интересовали химиков. С появлением квантовой механики и возникновением в конце 20-х годов квантовой химии положение изменилось — наметилось определенное поглощение качественных электронных теорий квантовохимическими, но первые в чистом своем виде в определенных рамках продолжали оставаться приемлемыми для интерпретации фактов, так же как остается пригодной и классическая теория химического строения. [c.57]

С современной точки зрения, когда мы знаем, что субстратом единиц сродства является облако валентных электронов, такое представление о равных друг другу единицах сродства не выдерживает критики. Поэтому историческую роль теории сродствоемкости, введшей понятие о неравном количестве сродства, затрачиваемом атомом на связи, им образуемые, нельзя недооценивать. Заслуга этой теории заключалась в том, что она стала тем идейным мостом, который связал классическую теорию химического строения с теорией электронных смещений — первой физически состоятельной, широкой и плодотворной электронной теорией в органической химии. И то, что теория сродствоемкости никогда не занимала [c.147]

В развитии качественных электронных теорий органической химии, основанных на понятии ковалентной связи, можно наметить три периода. В первый период (от конца первого до начала третьего десятилетия нашего века) было выдвинуто само положение о ковалентной связи И сделаны нонытки, еще ограниченные, применить его в теории строения и свойств органических молекул. Во второй период (20-е — начало 30-х годов) была в главных чертах разработана теория электронных смещений, которая в силу своей универсальности и простоты завоевала прочную популярность у химиков-органиков. Третий период, продолжающийся до наших дней, характеризуется не столько введением новых фундаментальных идей (что стало прерогативой квантовой химии), сколько распространением теории электронных смещений на новые классы соединений и постепенной асиммиляцией ее идей квантовохимическими теориями. Такой переходной характер имеет особенно популярная в 30-е и 40-е годы теория резонанса в ее качественной форме. [c.60]

Электронные теории органической химии возникли после того,. ка1ч электрон был открыт физиками и химики получили возможность, опираясь на это открытие, по-новому осмыслить понятия о химическом сродстве, валентности и химической связи. Наиболее благоприятная почва для восприятия новых идей имелась в физической ХИЛП1И, что было связано с успехом теории электролитической диссоциации Аррениуса, и в неорганической химии, в которой под влиянием успеха координационной теории Вернера происходила решительная переоценка старых взглядов на строение молекул. Лишь после принятия в физической и неорганической химии электронных представлений были сделаны попытки решить при их помощи назревшие проблемы также и в органической химии, в которой электрохимические представления были решительно отброшены — и, казалось бы, навсегда — свыше 50 лет назад. [c.7]

Квантовая химия представляет такой раздел науки, где исчезает традиционное разделение между физикой и химией. Тем не менее на данном этапе развития и преобразования методов химической науки сохранилось еще некоторое раз.тхичие задач и интересов физики и химии. Поэтому для полноты представления о характере книги следует подчеркнуть, что она написана химиками, и в первую очередь для химиков. Так, авторами не рассматриваются методы точных последовательных теоретических расчетов, связанных с весьма актуальной проблемой учета электронной корреляции. Основное внимание уделяется простому методу Хюккеля, который позволяет сравнительно легко получить ответы на интересующие химика вопросы. Интересам химиков отвечает также обсуждение понятий и представлений электронной теории органической химии и соотношения этой полуэмпирической теории с квантовохимическими методами. С другой стороны, для физика, специализирующегося в области квантовой химии, данная в книге оценка места и значения электронной теории в современной науке представляется спорной. [c.6]

Г. В. Быков. Возникновение понятия о ковалентной связи в химии.— Вопросы истории естеств. и техн., 1951, вып. II, стр. 11—19 см. также Г. В. Быков. История электронных теорий органической химии. М., Изд-во АН СССР, 1963. [c.368]

В настоящее время радикалами называют как группы атомов, представляющих собой часть молекулы (заместитель), так и независимые частицы, состоящие из одного или нескольких атомов и имеющих нечетное число электронов. В последнем случае говорят о свободных радикалах Из-за высокой реакционной способности (этадс частиц их долгое время не удавалось обнаружить и понятие о свободных радикалах внедрялось в теорию органической химии длительный период. [c.6]

С амидом натрия 4) слабые основные свойства пиридина 5) реакционно-способность 2- и 4-галогенпиридинов в противоположность относительной инертности 3-галогензамещенных 6) нормально протекающее диазотирование 3-аминопиридинов и аномальный ход этой реакции для 2- и 4-замещенных изомеров 7) активность водородов метильной группы а- и -пиколинов, но не р-пиколина 8) многие близкие к этому факты, как, например, наличие характерных карбонильных свойств у 2- и 4-оксипиридинов 9) легкость декарбоксилирования 2- и 4-пиридинкарбоновых кислот (пиколиновая и изоникотино-вая кислоты). Эти девять характерных свойств удобно объединяются под общим понятием ароматичности положения 3 в ядре пиридина и аномального поведения 2- и 4- (или а- и т-) положения. Все перечисленные выще свойства находятся в согласии с современной теорией органической химии, если мы примем во внимание возможность сдвига электронов по двойным связям пиридинового ядра, которое носит в этой структуре (VII) специфический характер благодаря особым свойствам электронной пары, связанной с атомом азота. [c.313]

Большие изменения претерпели и разделы органической химии. Классическая теория строения элементов А. М. Бутлерова дополнена представлениями о пространственном строении молекул. С новых позиций рассматривается номенклатура и изомерия органических соединений. Особое внимание уделено применению электролной теории в органической ХИМИИ. Дается понятие об электронном строении простых и кратных- связей, бензольного ядра, функциональных групп. Переработана и дополнена глава Углеводы . Дается пред- [c.3]

Разработка структурных теорий твердого тела. Проблемой но мер 1 структурной химии применительно к неорганическим соединениям является разработка структурных теорий твердого тела. Эти теории уже сейчас начинают создаваться на принципиально иной основе по сравнению со структурными теориями органических соединений. Последние базируются на представлениях о молекулах как замкнутых системах с сильными локализованными межатомными связями, на представлениях о взаимном влиянии атомов, которое изменяет в некоторых — в общем незначительных — пределах энергию попарных межатомных связей. Даже квантово-механические теории строения органических молекул с их основным понятием неразличимости обобщенных электронов приходят к необходимости устанавливать ква1ггово-меха нические аналоги классическим поня- [c.98]

Основные научные работы посвящены химической термодинамике и теории строения вещества. Определил свободную энергию многих соединений. Ввел (1907) понятия термодинамической активности, летучести. Уточнил формулировку закона действующих масс, предложенную К. М. Гульдбергом и П. Вааге. Дал (1916) первое удовлетворительное объяснение электронной природы неполярной химической связи. Его концепция обобщенной электронной нары оказалась очень плодотворной для органической химии. Предложил [c.315]

В статистической теории масс-спектра [2] исходят из того, что в первичном акте ионизации молекулы при электронном ударе образуется молекулярный ион, который некоторое время существует как целое, причем энергия возбуждения статистически распределяется по его внутренним степеням свободы. Затем этот молекулярный ион но законам мономолекулярного распада диссоциирует, образуя различные первичные осколочные ионы, которые в свою очередь могут претерпевать дальнейший распад также по мономолекулярному закону. Константы скоростей реакций таких распадов определяются плотностью энергетических уровней у соответствующих переходных состояний. Влияние замещающих функциональных грунн на эту плотность должно быть аналогично действию этих заместителей на переходное состояние в обычных реакциях органических молекул, хотя эти состояния могут отличаться от ионных как энергетическими уровнями, так и конфигурацией атомов в них. Объяснению кшетических явлений посвящено большое число исследований в современной физико-органической химии [3], которая оперирует понятиями поляризуемости, сверхсопряжения, резонанса, индукции и т. д. [c.349]

Как видно из предыдущей главы, в связи с работами физико-химиков в области растворов возникло понятие о гетерополярпой, или ионной, связи, которое затем было применено в первых теориях строения неорганических соединений. Таким образом, исторически закономерно и с логической точки зрения вполне понятно, что первые электронные теории строения органических соединений также имели своим основанием понятие об ионной связи. Однако если в неорганической химии понятие об ионной связи было удачным приближением к действительности, то в теории строения органических соединений оно не могло оправдать себя. [c.27]

Этот курс весь пронизан электронной теорией. Во второй главе Атомы и молекулы подробно излагается теория Томсона, упоминается также о взглядах Рамзая, согласно которым электрон должен рассматриваться как элемент. Отметим, что Беркенгейм устойчивость атомов здесь связывает с напряжением- электронов. Большее или меньшее напряжение электронов приводит к меньшей или большей устойчивости, прочности системы атома, и менее прочная система может в некоторых случаях потерять один или несколько электронов [там же, стр, 291.Суш,ествует ряд напряжений, в котором элементы установлены в порядке роста напряжения их электронов [там же, стр. 35]. Такой ряд напряжения начинается у Бер-кенгейма с наиболее электроположительного элемента калия и заканчивается наиболее электроотрицательным элементом — фтором. Терминами электроположительный и электроотрицательный элемент Беркенгейм широко пользуется в курсе. В разделе Сущность химического взаимодействия между атомами материал опять изложен по Томсону и с упоминанием его и.менн. Однако Беркенгейм пишет, что символика Томсона, его стрелки для обозначения связей не привились в науке. Обыкновенно обозначают точками отходящие от атомов и запятыми переходящие на атом электроны [там же, стр. 41—42]. Но этот способ обозначения Абегга не является обыкновенным ни для Томсона, ни для Фалька, ни для Фрая, и в органической химии впервые широко применен самим Беркенгей-.мом. Понятием об ионной связи он пользуется очень последовательно. Так, в гидридах натрия и кальция он принимает ион водорода отрицательным, а в амальгамах натрия и цинка ионы этих двух металлов — положительными и ионы ртути — отрицательными. [c.46]

Дальнейшие успехи органической химия возможны только в результате внедрения марксизма в химию, в результате творческого развития материалистической теории химического строения А. М. Бутлерова. Нужно навести порядок с теми понятиями, которые мы применяем в хи-мии. А. М. Бутлеров обобщил факты химии в понятия химии — в строй ную теорию, которая и сейчас является для нас основой. Бутлеровские ионятия мы, в наш век электронных представлений и атомной энергии, считаем правильными, ибо они проверены почти столетним периодом практики. Однако какие же новые понятия химии мы предлагаем как понятия, которые дальше развивают теорию Бутлерова [c.402]

В настоящее время особое значение приобретают понятия органической химии, отражающие ее специфику как иаукрг об углероде, углеродистых соединениях и их превращениях. В связи с вскрытой порочностью теории электронного резонанса, покоящейся на враждебной нам основе — идеализме-махизме, особое значение приобретают понятия теории химического строения органической химии, основоположником которой является А. М. Бутлеров. [c.404]

В свете излон<енного утверждение О. А. Реутова, что В. В. Марковников первый подметил важность закона взаимного влияния атомов, приобретает и другое значение, а именно попытку обеднить содержание, глубину понятия теории химического строения, что является недопустимым. История показала жизненность основных понятий теории Бутлерова, и его вклад в дело познания природы огромен. Теория химического строения требует развития, и, естественно, она долн на обогащаться в свете последних достижений наук. Это развитие теории, как показала ншзнь, осуществляется только в том случае, если оно покоится па материалистической основе. Только потому у нас было мало широких обобщений, что некоторая часть советских химиков была увлечена бесплодной, покоящейся на идеалистической осиове концепцией резонанса, или мезомерии, мешавшей настоящему, а не мнимому, развитию теоретической органической химии. Г сожалению, О. А. Реутов не одинок. Так, Д. Н. Курсанов в предисловии к кнш е Ремика Электронные представления в органической химии , изданной в 1950 г., все поставил, как говорят, па голову . Так, он пишет Еще на заре современной органической химии — в период, непосредственно примыкающий к величайшему событию в ее истории — появлению теории строения, в создании которой первенствующая роль принадлежит гениальному А. М. Бутлерову, в 1869 г. замечательный ученю и соратник А. М. Бутлерова В. В. Марковников впервые поставил проблему о взаимном влиянии атомов в химических соединениях (курсив мой.— А. М.). [c.406]

Дальнейшее развитие теории химического строения А. М. Бутлерова требует, естественно, использования современных электронных нредстав лений о строении вещества. Использование электронных представлений должно развиваться и сопровождаться точным и строгим анализом того, что подразумевается под каждым понятием, под каждым эффектом, отбрасывая все идеалистическо-махистское. В этом плане необходимо провести большую и кропотливую работу и подготовить ко.плективную монографию о современных представлениях в органической химии. [c.411]

Теория Бутлерова является ведущей и для развития теории органического катализа. Мне кажется, что рациональным зерном в выступлениях проф. Челинцева является мысль о необходимости в известных случаях говорить о локализации электронов. Это понятие скрыто в самом определении химической связи. Современная физика склонна переносить иногда в органическую химию закономерности, полученные при исследовании металлов. К сожалению, проф. Челиицев ослабил свою принципиальную позицию безоговорочной защитой своей собственной теории вместо теории Бутлерова. [c.428]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология