Химия органическая, физические метод

Современная химия достигла такого уровня развития, что существует целый ряд ее специальных разделов, являющихся самостоятельными науками. В зависимости от атомарной природы изучаемого вещества, типов химических связей между атомами различают неорганическую, органическую и элементоорганическую химии. Объектом неорганической химии являются все химические элементы и их соединения, другие вещества на их основе. Органическая химия изучает свойства обширного класса соединений, образованных посредством химических связей углерода с углеродом и другими органогенными элементами водородом, азотом, кислородом, серой, хлором, бромом и йодом. Элементоорганическая химия находится на стыке неорганической и органической химии. Эта третья химия относится к соединениям, включающим химические связи углерода с остальными элементами периодической системы, не являющимися органогенами. Молекулярная структура, степень агрегации (объединения) атомов в составе молекул и крупных молекул — макромолекул привносят свои характерные особенности в химическую форму движения материи. Поэтому существуют химия высокомолекулярных соединений, кристаллохимия, геохимия, биохимия и другие науки. Они изучают крупные объединения атомов и гигантские полимерные образования различной природы. Везде центральным вопросом для химии является вопрос о химических свойствах. Предметом изучения являются также физические, физико-химические и биохимические свойства веществ. Поэтому не только интенсивно разрабатываются собственные методы, но и привлекаются к изучению веществ другие науки. Так важными составными частями химии являются физическая химия и химическая физика, исследующие химические объекты, процессы и сопровождающие их явления с помощью расчетного аппарата физики и физических экспериментальных методов. Сегодня эти науки объединяют целый ряд других квантовая химия, химическая термодинамика (термохимия), химическая кинетика, электрохимия, фотохимия, химия высоких энергий, компьютерная химия и др. Только перечень фундаментальных наук химического направления уже говорит об исключительном разнообразии проявления химической формы движения материи и влиянии ее на пашу повседневную [c.14]

Применение ЯМР-спектроскопии не ограничивается установлением или же подтверждением химического строения молекул. ЯМР дает возможность решать ряд проблем стереохимии, количественного анализа смесей, кинетики и механизмов быстрых химических реакций, в том числе протонного обмена, таутомерных превращений и другие вопросы. Целые разделы органической и неорганической химии обязаны своим стремительным развитием именно применению спектроскопии ЯМР- Данные спектров ЯМР считаются такими же надежными критериями в оценке структуры, в распознавании и отождествлении химических соединений, как и сведения других физических методов исследования. [c.10]

Установление понятия ароматичности органических соединений важно не только в теоретическом и прикладном, но и в философском смысле. Содержание этого понятия определяло в большой мере характер органической химии как науки. Решение проблемы строения бензола характеризуется всесторонним материалистическим подходом. Здесь были использованы разнообразные экспериментальные приемы органической химии, многочисленные физические методы и, наконец, расчетные методы квантовой механики. [c.419]

Установление понятия ароматичности органических соединений важно не только в теоретическом и прикладном, но и в философском смысле. Содержание этого понятия определяло в большой мере характер органической химии как науки. Решение проблемы строения бензола характеризуется всесторонним материалистическим подходом. Здесь были использованы разнообразные экспериментальные приемы органической химии, многочисленные физические методы и, наконец, расчетные методы квантовой механики. Большая роль (особенно в начальном периоде изучения строения бензола) принадлежит смелым интуитивным предположениям исследователей. [c.408]

Для систематического изучения состава и строения органического вещества твердых топлив вначале использовались главным образом методы органической химии, отчасти коллоидной химии, с привлечением данных, полученных геологией и микробиологией. Химия и физика высокомолекулярных соединений и угольная петрография в этот период только начинали оформляться в качестве самостоятельных разделов науки. Еще недостаточно были развиты физико-химические и чисто физические методы исследования. В этот период объектом исследования преимущественно являлись торфы, бурые угли, горючие сланцы, сапропелиты, растения-угле-образователи и продукты полукоксования этого твердого топлива. Каменные угли из-за большого разнообразия и очень сложной структуры были изучены слабее. [c.5]

Небольшая глава посвящена некоторым вопросам физической органической химии, связанным с планированием органического синтеза. Детальное рассмотрение физических методов исследования органических соединений выходит за рамки настоящего учебника, так как для их изучения учебным планом предусмотрен самостоятельный курс. [c.5]

Целью данного пособия является изложение в краткой форме теоретических основ важнейших для неорганической химии физических экспериментальных методов исследования и особенностей постановки эксперимента, раскрытие характера экспериментальных задач и трудностей, возникающих при их решении. Пособие-может быть полезным также при изучении отдельных разделов курса физической химии и выполнении лабораторных практикумов по физическим методам в аналитической, органической и физической химии. Предполагается, что изучение изложенного в этой книге материала будет проходить одновременно с изучением курса общей и неорганической химии и сделает его более цельным. [c.3]

Из этого неполного перечня видно, как важны исследования химии поверхности неорганических и органических твердых тел и их межмолекулярного взаимодействия с компонентами различных сред. Эти исследования требуют объединения методов неорганического и органического синтеза с самыми современными физическими методами изучения структуры поверхности твердого тела и строения молекул. В кратком курсе лекций невозможно осветить все научные и прикладные аспекты химии поверхности твердых тел, ее модифицирования и влияния на межмолекулярные и химические взаимодействия с различными средами. В пособии рассмотрена хими/ поверхности адсорбентов, применяемых в газовой и молекулярной жидкостной хроматографии, и, соответственно, адсорбция из газовой фазы и жидких растворов при малых концентрациях, лежащая в основе селективности этих видов хроматографии. Эти проблемы исследованы как на макроскопическом уровне с использованием термодинамических характеристик адсорбции, так и на микроскопическом (молекулярном) уровне с привлечением молекулярно-статистической теории адсорбции и теории межмолекулярных взаимодействий. [c.7]

Изучение структуры природных продуктов имело большое значение для развития органической химии, потому что в значительной степени содействовало развитию стереохимических представлений о сложных органических молекулах и стимулировало необычайно быстрый рост применения физических методов исследования структуры (прежде всего спектроскопических методов). Кроме того, при изучении структуры природных продуктов совершенствовались методы органического синтеза. Здесь следует подчеркнуть крупный вклад чехословацких химиков в области исследования природных веществ. [c.178]

Строение можно изучать химическими методами — второе важнейшее положение Бутлерова — также не потеряло своего значения в наши дни. Изучение строения органических соединений — природных и синтетических — было и остается основной задачей органической химии. При этом, как и во времена А. М. Бутлерова, мы пользуемся методами химического анализа и синтеза. Однако наряду с ними в наше время широко применяются физические методы определения строения — разные виды спектроскопии, ядерный магнитный резонанс, масс-спектрометрия, определение дипольных моментов, рентгенография, электронография. Значение этих методов ныне столь велико, что, дополняя Бутлерова, в наше время мы можем сказать строение можно изучать химическими и физическими методами. [c.31]

В момент своего создания тетраэдрическая модель была лишь гипотезой, гениальной догадкой. Развитие физических методов исследования, прежде всего рентгеноструктурного анализа, дало стереохимическим представлениям прямое экспериментальное обоснование. Стоит подчеркнуть, что химики своими методами создали правильные представления о пространственном строении молекул еще в то время, когда с физической стороны не было видно никаких подходов к этому вопросу. Первоначальные физические исследования строения органических молекул лишь подтверждали то, что уже давно было принято в химии. Это наглядно демонстрирует огромную предсказательную силу бутлеровской теории химического строения, дополненной стереохимическими идеями Вант-Гоффа. [c.36]

Строение можно изучить химическими методами. Изучение строения органических соединений — природных и синтетических — было и остается основной задачей органической химии. При этом, как и во времена Бутлерова, пользуются методами химического анализа и синтеза. Однако наряду с ними теперь широко применяются физические методы определения строения. Значение этих методов столь велико, что можно сказать строение органических соединений изучают химическими и физическими методами. [c.222]

Определение строения высокомолекулярных веществ и описание их свойств долгое время затруднялись невозможностью выделения их методами классической органической химии в химически чистом состоянии и нахождении их точных физических констант (температуры плавления, температуры кипения, молекулярной массы). На основе же данных элементного анализа можно было определить лишь состав вещества, но не его строение. Изучение строения и свойств высокомолекулярных соединений стало возможным только с развитием физической химии и появлением таких методов исследования, как рентгенография, электронография и другие физические методы. Были созданы также специальные методы определения молекулярной массы, формы и строения гигантских молекул, неизвестных в классической химии. [c.49]

Физические методы определения структуры молекул занимают теперь центральное место в арсенале средств, испол ьзуемых хими ками -органи ками. Элементарное знакомство с важнейшими из них осуществляется уже в общем курсе и практикуме по органической химии. Современные учебники по органической химии содержат основные сведений о физических методах структурного анализа, а иногда — примеры и задачи по интерпретации простейших спектров протонного магнитного резонанса, иноракрасных и электронных спектров. Для более глубокого изучения физических методов и систематического развития необходимых практиче-ск 1Х навыков служат специальные циклы лекций, лабораторные и семинарские занятия для студентов старших курсов и аспирантов. Литература на эту тему весьма многочисленна и разнообразна по содержанию и уровню изложения. Однако учебных пособий, которые служили бы для выработки и закрепления элементарных навыков истолкования спектральных данных и результатов измерений важнейших физических параметров молекул, явно недостаточно, особенно сборников примеров и упражнений с иллюстрациями, точно воспроизводящими в достаточно крупном масштабе подлинные спектры, полученные на современной аппаратуре. Такие пособия необходимы для тренировки визуального восприятия и интерпретации спектрограмм, оценки их качества, развития элементов зрительной памяти, очень облегчающих и ускоряющих расшифровку молекулярных спектров. Данная книга [c.3]

Поскольку физико-химическая природа вещества определяется его структурой, в химии исключительно важную роль играют методы установления химического и кристаллохимического строения. До создания современных физических методов исследования химического и кристаллохимического строения вещества для получения информации о структуре соединений пользовались методом химических реакций (механизм и скорость реакций). На этом пути были сделаны определенные успехи. Достаточно напомнить классические исследования по геометрической и оптической изомерии неорганических и органических соединений. Однако, основываясь на химических методах, в принципе нельзя получить количественные данные по длинам химических связей, а также углов между ними. Между тем количественные характеристики по длинам химических связей и пространственной их направленности являются походными данными для определения химического и кристаллохимического строения веществ. [c.173]

Теория химического строения учитывает особенности элемента углерода (см. 15.2). Изучение строения органических соединений остается основной задачей органической химии и в наше время. Для этого кроме химических широко применяются физические методы исследования, такие, как спектроскопия, ядер ный магнитный резонанс, масс-спектрометрия, определение электрических моментов диполей, рентге-но- и электронография. [c.274]

Теория химических взаимодействий подробно рассматривается в руководствах по квантовой химии, органической и неорганической химии, теории твердых тел. Она далека от совершенства, но, опираясь на химические и физические исследования молекул и методы квантовой механики, шаг за шагом постепенно вскрывает сложную картину тех процессов, которые протекают при образовании и разрушении молекул, а также при изменениях их состояния. [c.55]

Спектроскопия ЯМР занимает важное место среди физических методов, применяемых в настоящее время химиками. Особенно велика роль ЯМР высокого разрешения в органической химии, где едва ли существует какой-либо другой столь эффективный метод определения молекулярной и пространственной структуры вещества. [c.52]

Для современной органической химии характерны такие особенности, как, во-первых, непрерывный и прогрессируюп1ий рост фактического материала (синтез новых соедииений, открытие новых типов соединений) во-вторых, бурное развитие теории, дающее возможность понимать и предсказывать свойства органических соединений. В современной органической химии широко используются физические методы исс 1едованкя, позволяющие проникать в детали структуры соединений и хода реакций. Характерно также развитие связей органической химии со смежными областями химии, а также с биологией. Успехи органической химии дали возможность расширить прикладную iopony этой науки, что привело к росту обТ)Сма соответствующих производств и к проникновению синтетических органических ве цеств в различные отрасли промышленности, сельского хозяйства и медицины. [c.141]

Развитие современной органической химии немыслимо без использования новейших физических методов, позволяющих исследовать структуру индивидуальных веществ и состав сложных многокомпонентных смесей. Только с помощью этих методов возможно решить одну из основных задач органической химии установить количественную зависимость между структурой вещества и его реакционной способностью, что позволяет не только объяснить, но и предсказывать разнообразные свойства органических веществ. Поэтому, несмотря на сложность, высокую стоимость и все еще недостаточную надежность, физические приборы играют все большую роль в исследованиях химика-органлка и часто только применение их обеспечивает успешное решение поставленной проблемы. [c.3]

Конечные продукты реакции, как правило, определяют путем проведения макроэлектролиза при контролируемом потенциале с последующим их выделением из раствора н анализом с помощью методов, обычно применяемых в органической химии (определение физических констант вещества, элементный анализ, ЯМР- и ИК-спектроскопия, масс-спектрометрия, хроматография и т. д.). Если эти продукты образуются в результате медленных химических превращений в объеме раствора, следующих за переносом электрона, то исследование кинетики таких химических стадий электрохимическими методами оказывается малоэффективным. Здесь более пригодны методы изучения химической кинетики в гомогенной фазе. Нечувствительность электрохимических методов эксперимента к достаточно медленным химическим превращениям в растворе является причиной того, что во многих случаях выводы о природе конечного продукта реакции, сделанные на основе данных препаративного электролиза и анализа поляризационных кривых, измеренных в стационарных или нестационарных условиях, оказываются различными, поскольку относятся к неодинаковым временным интервалам, охватывающим неодинаковое число стадий суммарного процесса. [c.195]

Для современной органической химии при решении структурных проблем все большее значение приобретают физические методы исследования. Теплоты сгорания, парахор, дипольные моменты, изучение кинетики, магнитная проницаемость, метод меченых атомов, константы хроматографии и электрофореза, скорость осаждения при центрифугировании, люминесцентный анализ, нефелометрия, по-ляриметрия, масс-спектроскопия, рентгеноструктурный анализ, но особенно, — спектроскопия в видимой, инфракрасной, ультрафиолетовой областях, изучение спектров электронного парамагнитного и ядернОго магнитного резонанса открыли необыкновенно широкие возможности для решения задач установления строения молекул. Физические исследования все чаще оказываются решающими для понимания структуры соединения. [c.19]

Материал рассматриваете с позиции современных представлений о химической связи с привлечением теоретических представлений и результатов химических и физических методов исследований. По мере встреч с новыми понятиями они рассматриваются сначала подробно, затем все более лаконично. В книге излагаются основные начала органической химии, ее наиболее общие принципы и понятия в доступной и компактной форме, необходимые инженерам-химикам-технологам -выпускникам технического унивфситета. [c.13]

Структурные теории твердого тела — только что появившаяся область знаний. Иногда ее называют химией твердого тела , химией твердого состояния , но она, с другой стороны, является также и физикой твердого тела, так как в основном оперирует физическими понятиями и использует физические методы исследования. Это одно из наиболее перспективных направлений развития структурной химии, ибо оно обещает стать реальной основой неорганического синтеза. До сих пор неорганическая химия, подобно органической химии, основывалась на атомно-молекулярпом учении. Но это было грубой идеализацией, так как в отличие от органических веществ подавляющее большинство неорганических соединений представлено не совокупностями молекул, а реальными кристаллами. Неорганическая химия поэтому не имела таких успехов в синтезе химически индивидуальных веществ, каких достигла органическая химия она успешно решала задачи синтеза лишь тех соединений, которые существуют в форме совокупности молекул, например синтеза аммиака. Получение же оксидов, сульфидов, селенидов и многих других солей, а также интерметаллических соединений осуществлялось отнюдь не по принципу синтеза запроек-гироваиных структур, как это было в органическом синтезе, а по принципу стехиометрии, т. е. не в русле структурной химии, а в русле учения о составе — на уровне первой концептуальной системы. [c.99]

Было бы, однако, непростительным заблуждением отрицать на этом основании роль физических методов в прогрессе органической химии, в частности стереохимии. Подтверждая известную общую модель, современные физические методы дают в то же время гпрт"" штгг пгТ 1Дьную картину строения органических молекул. [c.37]

Вся совокупность современных физико-химических методов позволяет получить точные количественные данные, характеризующие как молекулу в целом, так и отдельные связи в молекуле. Эти экспериментальные данные служат для химика-органика основой при создании теоретических представлений о строении веществ, о механизмах реакций. Поэтому при изложении современной органической химии ннкак нельзя обойтись без создания понятия об этой стороне исследований, для того чтобы в самом общем виде показать возможности применения физико-химических и физических методов, указать на получаемую этими методами информацию. [c.362]

Артур Рудольф Ганч (1857—1935) — немецкий химик-органик, профессор химии университетов Цюриха (1885—1890), Вюрцбурга (1890—1893) и Лейпцига (1903—1928), автор многочисленпых работ по химии азотсодержащих соединепий. Широко привлекал различные физические методы исследования для установления строенпя органических соединений. [c.234]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология