Бутлерова валентности

Еще не изжито до конца мнение, согласно которому теория химического строения сводится к формальной схеме, позволяющей рисовать органические молекулы, приписав атому водорода одну черточку валентности, кислороду и сере — две, азоту и фосфору — три, а углероду — четыре. Бутлеров был бесконечно далек от такого подхода к делу и считал валентность атома углерода, как и других элементов, переменной. Труды Бутлерова сохранили свое значение до сего времени, поскольку он верно решил коренные методологические проблемы органической химии, над которыми безуспешно бились его современники. [c.9]

Заслуга Бутлерова состоит и в том, что он очень продуманно определил понятие химического строения. Исследователи до него, в том числе Берцелиус и Жерар, понимали иод строением или конституцией истинную геометрию молекулы, т. е. пространственное расположение в ней атомов. Решение этой задачи для химиков XIX века было непосильным делом, порождало бесплодные спекуляции. Бутлеров прекрасно понимал трудности, стоящие на пути установления физического строения молекулы (с межатомными расстояниями, валентными углами) и, опираясь на факт существования изомеров, выдвинул более определенную и реальную задачу обнаруживать химическими методами порядок взаимодействия атомов. Такой порядок должен был существовать и быть устойчивым, в противном случае мы не наблюдали бы явления изомерии. Этот устойчивый порядок взаимодействия атомов в молекуле Бутлеров и назвал химическим строением. [c.10]

Валентный штрих может соединять любые атомы, имеющие валентность. Эта теория была создана большим числом ученых (А. М. Бутлеров, А. Дюма, А, Кекуле и др.). А. М. Бутлеров дал основные идеи этой концепции, утверждая, что валентный штрих символизирует некоторое характерное взаимодействие, имеющееся между атомами. [c.464]

Теория химического строения А. М. Бутлерова. В 1861 г. русский химик А. М. Бутлеров выдвинул теорию, сущность кото рой можно сформулировать следующим образом а) атомы в молекуле соединяются друг с другом в определенном порядке б) соединение атомов происходит в соответствии с их валентностью согласно теории А. М. Бутлерова, валентность атома определяется числом образуемых им химических связей. Этим определением пользуются и сейчас в) свойства вещества зависят не только от природы составляющих их атомов и их числа, но и от их взаимного расположения, т. е. от химического строения молекул. [c.57]

Эта теория объяснила многообразие органических веществ. А. М. Бутлеров показал, что внутренняя структура молекул познаваема, доступна для сознательного воспроизведения. Изучая химические превращения, на основе теории А. М. Бутлерова можно установить строение молекул эта теория указала химические методы исследования строения вещества. Например, для молекулы этилового спирта СгНбО с учетом валентности элементов можно предположить два варианта структуры [c.57]

Атомы в органических соединениях связаны друг с другом в определенном пороке химическими силами. Это первое положение целиком сохранило свое значение и в наше время. При этом современная наука гораздо более глубоко проникла в природу химических сил, природу химической связи. Во времена А. М. Бутлерова лишь в общих словах говорили о силах валентности и условно изображали черточкой химическую связь между атомами. В наше время выяснено, что силы валентности имеют электронную природу, что валентная черточка символизирует пару электронов. Применяя законы квантовой механики, можно математически описать химическую связь — в полном соответствии с тем, что предвидел А. М. Бутлеров. [c.31]

К понятию о химическом строении привела историческая необходимость ,— говорил А. М. Бутлеров в своих лекциях. Основные предпосылки, подготовившие почву для возникновения новой теории,— учение о валентности и химической связи, представление [c.188]

Метод изучения органических соединений, основанный на изучении реакций разложения, к концу 50-х годов XIX в. уже исчерпал себя. А. М. Бутлеров считал, что настало время, когда необходимо направить усилия химиков на определение строения молекул химическим путем и изучение свойств молекул но их химическому строению. Все предыдущие теории, в том числе и теория валентности, не давали таких возможностей. В этом по сути дела и заключался принципиально новый шаг, сделанный А. М. Бутлеровым в развитии учения о строении органических веществ. [c.192]

Понятие валентности не как количественной характеристики атома в данном соединении, а как его физического свойства было сформулировано А. М. Бутлеровым (1861) в его теорий строения химических соединений. Основные положения этой теории сводятся к тому, что валентность атомов стремится к насыщению, что атомы в молекуле располагаются в определенном порядке, и молекулы, совпадающие по своему качественному и количественному составу, могут иметь различные свойства в зависимости от их строения (изомеры). А. М. Бутлеров предложил метод изображения молекул— структурные формулы — и показал, что атомы В молекуле могут влиять друг на друга, даже не будучи непосредственно сое- [c.68]

Эта концепция объяснила часть имевшихся опытных данных, однако она приводила к ряду противоречий, особенно в органической химии. Действительно, например в метане, водород можно заменять на хлор, хотя они должны иметь согласно электрохимическим представлениям разный заряд, И вот наряду с дуалистической концепцией возникло представление о валентном штрихе, который может соединять в молекуле любые атомы. Необходимо только, чтобы число валентных штрихов, исходящих от атома, отвечало его валентности. Эта теория была создана рядом ученых (А. М. Бутлеров, А. Дюма, А. Кекуле и др.). Наиболее ясно представление [c.321]

Химическое строение. До работ А. М. Бутлерова не уделялось достаточного внимания представлениям о расположении атомов в молекулах, хотя атомно-молекулярное учение уже утвердилось в химии, А. М. Бутлеров ввел представление о химическом строении — строго определенном порядке расположения атомов в молекуле. В основу теории строения была положена валентность элементов — важное свойство атомов, характеризующее способность нх к образованию химических связей. Согласно теории Бутлерова в молекулах веществ атомы соединены друг с другом в определенной последовательности в соответствии с их валентностью, т. е. молекулы имеют точное химическое строение. [c.294]

Таким образом, и вещества с дефицитом валентных электронов, по существу, выходят за границы применимости МВС. "Факты, не объяснимые существующими теориями, — писал А.М.Бутлеров, — наиболее дороги для науки, от их разработки следует по преимуществу ожидать ее развития в ближайшем будущем". Метод молекулярных орбиталей (ММО) объясняет химическую связь в ковалентных веществах, а также в соединениях с избытком и с дефицитом валентных электронов. [c.88]

Таким образом, молекула с самого начала постулировалась как тело с Внутренней структурой. Однако лишь в 60-х годах XIX в. А. М. Бутлеров сделал следующий важный шаг, сформулировав понятие о химической структуре молекулы, определяющейся валентными связями атомов, из которых она составлена. Он же предложил написание структурных формул, в которых ковалентная связь между атомами изображается штрихом. Теория строения Бутлерова легла в основу всей современной химии и позволила систематизировать большую часть известных в то время экспериментальных фактов. [c.6]

Однако полное содержание и значение для теории строения представления о валентности смог оценить только А. М. Бутлеров. Анализируя то положительное содержание, которое по существу было заложено (но не раскрыто до Бутлерова) в представлении о механическом типе, Бутлеров писал Механические типы выражают, следовательно, значение количеств действующего сродства, и если встать на эту точку зрения, то они становятся почти излишни самое же понятие о количестве сродства будет тем важнее, что оно представляет лишь выражение фактов ([2], стр. 71). [c.26]

Касаясь вопроса о роли понятия атомности (валентности) в теории Бутлерова, В. М. Марковников писал ... Бутлеров считает атомность основным принципом, на котором основываются все рассуждения о химическом строении ([2], стр. 485), и далее оставив этот принцип в стороне, нельзя было бы понять ни более или менее тесной связи элементарных атомов в сложных радикалах, ни причины, связывающей эти радикалы ([2], стр. 485). [c.26]

Валентность атома в разных соединениях может быть различна, однако в каждом из них она определена. А. М. Бутлеров говорил по этому вопросу следуют,ее [c.26]

А. М. Бутлеров неоднократно высказывал мысль о том, что в будущем наука сможет составить представление об относительном геометрическом расположении атомов в молекуле. В одной из своих работ он высказал гипотезу о том, что валентности атома углерода направлены из центра к вершинам неправильного тетраэдра. Эта гипотеза была им высказана для объяснения некоторых случаев изомерии, исходя из представления о неравноценности четырех единиц сродства атома углерода. [c.45]

Последний спирт Кекуле предложил называть ацетоновым, так как он может быть получен восстановлением ацетона. Более того, Кекуле утверждал, что сверх этих трех изомеров может существовать еще и четвертый спирт того же состава, получающийся при присоединении воды к пропилену (графической формулы последнего спирта Кекуле не привел). При рассмотрении формул метил-этилового спирта и ацетонового спирта с очевидностью следует, что Кекуле считал четыре валентности углеродного атома не равноценными и в результате ошибочно вывел два спирта вместо одного—изопропилового. А между тем Бутлеров еще в 1863 г. опубликовал свою работу по изомерии, где на основании теории строения безошибочно вывел возможность существования только двух спиртов состава СаНвО [27]. [c.37]

Как уже было указано, Бутлеров, а вслед за ним и Кекуле представляли, что валентности углеродного атома направлены к плоскостям тетраэдра. Вант-Гофф же дал модель атома углерода, в которой валентности направлены к вершинам тетраэдра. Следует отметить, что и в том и в другом случае углы между направлениями валентностей одинаковы. [c.45]

Более столетия прошло с тех пор, как впервые была сформулирована концепция о четырехвалентности углерода. Разработка основных положений этой теории, возможно, является наиболее важным достижением химиков-органиков. В этой связи обычно упоминают имена Кекуле и Купера, одновременно и независимо выдвинувших гипотезу о четырехвалентности углерода в его соединениях. Большой вклад в эту теорию внес Бутлеров, который был в числе первых, оценивших достоинства новой концепции и показавших возможности ее использования [1]. Сущность этой теории заключается в том, что каждый атом имеет дискретные значения валентности, что позволяет ему соединяться с другими атомами. Из этой гипотезы вытекает способность атомов углерода, соединяясь друг с другом, образовывать цепи именно эта способность к образованию цепей в большей степени, чем четырехвалентность, указывает на особый характер углерода. [c.9]

Типы химических связей. Первый, кто проделал систематический анализ валентности и химической связи, был А. М. Бутлеров. Свою теорию химического строения веществ (1861) он сформулировал в виде следующих основных положений [c.54]

Кроме тех теоретических предпосылок, о которых шла речь в предшествующей главе — Создания учения о валентности и появления понятия о химической (межатомной) связи, необходимым условием для возникновения классической теории химического. строения было установление правильных взглядов на атомы, молекулы, атомные и молекулярные веса, и, как следствие, устранение из химии всех формул, в которых знаки элементов отвечали эквивалентам. Этот процесс нашел свое завершение на Международном конгрессе химиков в 1860 г. Установление же понятия о молекуле (о химической частице ) Бутлеров считал самым существенным успехом химии за сорокалетие (1840—1880 гг.). Затем, по установлении этого понятия и вследствие стремления к более близкому определению химической натуры веществ, развилось понятие... о химическом строении [И, с. 169]. [c.31]

История органической Химии (1941) Вальдена, поскольку у него она начинается с 1880-х годов, не касается возникновения теории химического строения, но если взять другие работы Вальдена, то и но ним заметна та эволюция его взглядов, которая получила в истории наименование второго вальденовского обращения . Если в 1917 г. он писал В 1861 г. Бутлеров впервые предлагает новое понятие и новый термин химическая структура ... Впоследствии Бутлерову неоднократно приходилось защищать перед химиками Запада не столько правильность предложенного им принципа химической структуры... сколько отстаивать свой приоритет против присвоения ЭТИХ взглядов другими химиками [50, с. 478--479], то в 1944 г. Вальден, правда, не очень внятно, утверждает, что теория валентности, или структуры , следует из положений Кекуле, высказанных в 1858 г. [51, с. 215]. Лишена противоречий лишь точка зрения М. Джуа. Он указывает дату возникновения теории строения — 1861 г. называет ее основную идею — структура вместе с составом определяет физические и химические свойства соединении и отводит главную роль в создании этой теории, в доказательстве ее положений и в предсказаниях на ее основе Бутлерову [52, с. 181, 204 53, с. 255, 285]. [c.44]

В качестве первого приближения, которое должно быть подвергнуто проверке, Герман принимает, что теплоту всего соединения (мы бы сказали — теплоту образования соединения из атомов, согласно мысли самого Германа) можно рассматривать как сумму теплот удерживания отдельных насыщающих друг друга валентных пар, всегда одинаковых но значению. Таким образом, в этиловом спирте Герман, как и Бутлеров, принимает пять валентных пар С—Н и по одной С—С, С—О и О—Н, для которых предлагает обозначения сЪ, сс, со и ко. [c.114]

Кроме того, Бутлеров дает еще несколько правил, которыми можно пользоваться при установлении строения. Большинство их — это по сути изложение учения о валентности. Сами по себе эти правила, как не раз подчеркивал Бутлеров в последующих работах, могут служить только основой для вывода теоретически возможных структурных формул, соответствующих данной эмпирической формуле, а вопрос о том, какая формула в действительности соответствует данному соединению, решается химическим путем. В цитированных ранее Вступительных лекциях... (1862) он кратко говорит об этом так Вопрос о химическом строении вещества решается всесторонним изучением реакций [4, с. 144]. [c.294]

В этом положении замечательно то, что Бутлеров еще 90 лет назад понимал, что в построении сложной молекулы ван но, как соединились друг с другом все входящие в ее состав атомы, связаны ли они друг с другом непосредственно или через посредство один другого, согласно присущей им валентности ( химической силы ). [c.72]

Таким образом, основные методологические принципы теории химического строения Бутлерова сохранили всю свою актуальность и в наши дни. Разумеется, за 90 лет существования теории химического строения многие ее понятия должны были порой изменять свое содержание под влиянием новых опытных данных. Если Бутлеров полагал нужным разграничивать понятия о пространственном расположении атомов и о химическом строении, считая, впрочем, такое разграничение временным, то для современной теории оно потеряло смысл, и современный органик, используя данные физического исследования молекул, говорит об их строении в буквальном смысле этого слова, т. е. имеет в виду пространственное, плоскостное или линейное расположение атомов в них, характеризуемое экспериментально определенными расстояниями между ними, валентными углами. Если Бутлеров в 1861 г. говорил о порядке химической связи в сложных молекулах, то современный химик имеет возможность судить о природе отдельных связей между отдельными атомами, о физическом различии между однократными и многократными ковалентными связями и т. д. Если Бутлеров говорил в довольно общей форме о взаимном влиянии атомов, непосредственно друг с другом не соединенных, то современный химик имеет возможность в ряде случаев судить о природе и характере этого влияния. [c.75]

Каждый атом обладает определенной способностью образовывать связи. Валентность — причина связи, связь — следствие валентности. А. М. Бутлеров видел в валентности отражение свойств атома в дореакционном состоянии и относил к ней те силы сродства, которые производят химические явления . [c.95]

Теория химического строения А. М. Бутлерова. В 1861 г. А. М. Бутлеров выдвигает теорию, сущность которой можно сформулировать следующим образом а) атомы в молекуле соединяются друг с другом в определенном порядке б) соединение атомов происходит в соответствии с их валентностью в) свойства вещества зависят не только от природы атомов и от их количества, но и от их расноло-ж( ния, т. е. от химического строения молекул. [c.104]

Теории валентности и стереохимия развивались в прошлом столетии в очень тесной связи, так что достижения одной обычно были результатом успехов другой. В 1852 г. Фрэнкленд предложил концепцию валентности и показал, что элементы при образовании соединений реагируют с определенными количествами других элементов, и эти количества теперь называют эктшвалентными. Кекуле в 1858 г. и Кольбе в 1859 г. расширили представление о валентности и постулировали, что атом углерода четырехвалентен. В 1858 г. Кекуле предположил, что атомы углерода соединяются друг с другом в неограниченном числе, образуя цепи в том же году Купер ввел концепцию валентной связи и нарисовал первые структурные формулы. Термин химическое строе-ние ввел в 1861 г. Бутлеров, который отметил важность написания простейших формул соединений, показывающих, как соединены атомы в молекулах. Он также установил, что свойства соединений определяются их молекулярным строением, п если известно строение, то можно предсказать свойства. Однако только в 1874 г. был сделан первый основной шаг к наглядному представлению молекулярного строения в трех измерениях. В этом же году Вант-Гофф и ле Бель независимо друг от друга постулировали тетраэдрическое расположение четырех связей атома углерода и таким образом дали возможность классической органической стереохимии по крайней мере. на двадцать лет опередить неорганическую стереохимию. [c.191]

В работах Э. Франкланда (1852—1855), А. Кекуле (1857—1858) и А. М. Бутлерова (1861 —1870) валентностью (или атомностью) была названа целочисленная величина, выражающая количество единиц сродства свободного атома любого элемента. Было установлено, что атом водорода имеет одну единицу сродства, атом кислорода — две, атом углерода — четыре и т. д. И хотя валентность в работах названных химиков рассматривалась как причина образования попарных межатомных химических связей и устанавливалась по числу этих связей, т. е. по следствию, никакой путаницы и никакого отождествления причины и следствия, валентности и химической связи на первых порах не было. Например, А. М. Бутлеров отчетливо указывал на то, что каждому атому прирож-дено определенное количество силы, производящей химические явления , и что при химическом соединении потребляется (связывается, переходит в новую форму) часть этой силы или все ее количество . Например, в случае образования из углерода, наделенного четырьмя единицами сродства, диоксида углерода происходит связывание всех единиц, в случае же образования оксида углерода связываются лишь две единицы сродства, а две остаются свободными [c.55]

Первая фо])мула, как показали последующие исследования, оказалась правильной, вторая — неправильной. Следовательно, кроме теории валентности, пужны еп е какие-то аргументы, для того чтобы точно распределить единицы сродства атомов в сложных молекулах п на основе этого определить структурную формулу соединения. Как отметил А. М. Бутлеров, количество сродств, действующих прп образовании сложного тела, но-пидпмому, не обуслоилн-ваот необходимости именно такого распределения . [c.191]

Таким образом, и вещества с дефицитом валентных электронов, по существу, выходят за границы применимости МВС. Факты, не объяснимые существующими теориями, — писал А. М. Бутлеров, — наиболее дороги для науки, от их разработки следует по преимуществу ожидать ее развития в ближайшем будущем . Другой метод квантовой химии — метод молекулярных орбиталей (ММО) — объясняет химическую связь в ковалентных веществах, а также в соединениях с избытком и с дефицитом валентных электронов, 36. Понятие о методе молекулярных орбиталей. Бо. 1ее универсальным квантовохнми-ческим методом описания химической связи служит метод молекулярных орбиталей (ММО), развитый в трудах Леннарда-Джонса, Г унда и особенно Малликена В этом методе состояние электронов в многоатомной системе описывается молекулярными орбиталями (МО), подобно тому как электроны в атомах характеризуются атомными орбиталями (АО). При этом и АО и МО представляют собой одноэлектронные волновые функции атома или молекулы соответственно. Разница заключается в том, что АО — одноцентро-Бые, а МО—многоцентровые орбитали. Итак, ММО — квантовохимический метод описания химической связи, рассматривающий молекулу и другие многоатомные системы, как многоядерный атом , в котором электроны заселяются по молекулярным орбиталям. [c.120]

Дальнейшее развитие теории химического Строения было связано с проблемой установления и объяснения изомерии. Э. Эрленмейер был почти единственным ученым, с самого начала принявшим главные идеи теории химического строения, высказанные в докладе А. М. Бутлерова (1861). С этого времени между учеными завязалась переписка и установились дружеские отношения. А. М Бутлеров опубликовал многие свои статьи по теории химического строения в журнале, издававшемся Э. Эрленмейером Но в целом теорию химического строения Э. Эрленмейер принял не сразу. Еще в 1863 г. он полагал, например, что диметил (этан) СНз-СНз и так называемый водородистый этил aHs-H представляют собой различные соединения. В связи с этим он считал, что четыре единицы валентности углерода неодинаковы. Это допущение приводило к неправильному выводу, что число изомеров различных соединений должно быть значительно расширено. Однако Э. Эрленмейер отказался от своих утверждений лишь после того, как К. Шорлеммер [c.144]

А. Лавуазье вводят термин радикал (теория радикалов, 1832). В 1839 Дюма, Л. Тенар и О. Лорин уподобляют св-ва орг. в-в неорганическим простые эфиры они относят к типу воды, амины — к типу аммиака, галоидные алкилы — к тину хлористого водорода. А. Кекуле вводит четвертый тип — метана, к к-рому он относит все углеводороды. Так формируется теория типов. В 1852 Э. Франкланд на основе полученных им металлоорг. соединений (2п, 5Ь, 5п, Нд, Ах и др.) определяет валентности мн. элементов. В 1857 Кекуле доказывает четырехвалентность углерода и утверждает возможность сцепления атомов углерода друг с другом с образованием цепей. Первым от теории типов отходит А. Купер (1858) — он вводит обозначение связей черточками между атомами, образующими молекулы, а также графич. изображения последних, близкие к современным. В 1830 Берцелиус вводит термин изомерия для явления, связанного с различием св-в у в-в одинакового состава. Явление изомерии не находило объяснения вплоть до создания Бутлеровым теории строения орг. в-в (1861), к-рая определила диалектич. связь между строением орг. соед. и их св-вами. На этой основе Бутлеров вскрыл явление изомерии, предсказал существование изобутана и синтезировал его в 1866. См. также Химия. [c.413]

Стр/ <турн1ая теория. Понятие о структуре молекул как о порядке сцепления ат.эмов в со >тве гсгви11 с их валентностью было введено в химию сравнительно недавно — в 60-х годах прошлого столетия. Учение о вза 1.. нол связи атомов в молекуле называется структурной теорией. Большое участие в создании и развитии структурной теории принял знамен1 тый русский ученый А. М. Бутлеров (1828-1885). [c.13]

Римской цифрой IV и штрихами Бутлеров обозначал валентность рруппы или атома. [c.497]

На первое место в изученни химического строения Бутлеров выдвигал реакции синтеза. Реакции замещения и разложения также могли быть применены для той же цели, особенно если участвующие в реакциях радикалы сохраняют свое химическое строение. Впрочем, Бутлеров, допускал, что в будущем удастся вывести правила и для реакций, ход которых осложнен перегруппировками. При уота новлении химического строения должны быть приняты во внимание правила валентности — число единиц сродства, присущих атомам того или иного элемента, взаимное потребление которых (единиц сродства) ведет к образованию химических связей. [c.34]

О т в е т. Согласно представлениям, изложенным в докладе, химическое строение молекулы есть то неотъем.и емое ее качество, которое определяет ее химическое поведе ние. Сюда входят природа атомов, образующих молекулу, их валентное состояние, порядок и характер связей между ними, пространственное размещение, характер распределения электронной плотности, характер поляризуемости элехстроипого облака в молекуле и др. Сам Бутлеров четко определил введенное им нонятие химического строения,— я указал это в своем сообщении. [c.67]

В этом втором положении надо обратить внимание на следующие два обстоятельства. 1) Известное правило , как говорит Бутлеров, он предлагает заменить другим, в котором расположение атомов в молекуле заменено химическим строением. Это предложение следует понимать так предшественники Бутлерова, рассматривая констит щию сложной частицы как относительное расположение в пей атомов, составляющих ее, пришли к выводу, что познать такое располон ение имевшимися в их руках физическими (и химическими) способами невозможно, и потому объявили конституцию сложной молекулы непознаваемой (известное положение Жерара, что при помощи химических превращений мы можем познать лишь прошлое и будущее молекулы, а не ее настоящее) и всю проблему не имеющей какого-либо реального смысла. Бутлеров же, выдвинув положение, что химическая природа сложной частицы определяется ее химическим строением, наметил в том же докладе 1861 г. ряд путей для установления химического строения сложных соединений на основании их химических превращений. Отсюда решение задачи выяснения химического строения сложных соединений стало соверщенно реально выполнимым. 2) Бутлеров предлагает покамест , т. е. временно, а не навсегда, отказаться от суждения о расположении элементарных составных частей в сложной молекуле. Дальнейшее развитие органической химии показало, как он был прав, делая такую оговорку возникновение стереохимии и создание новейших физических методов, дающих возможность судить о конфигурации молекул, о межатомных расстояниях, валентных углах молекул, словом — получать ясное представление о геометрии молекул,—все это указывает на его прозорливость и веру в творческое развитие науки. [c.73]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология