Кекуле валентностей

Теория валентности сыграла важнейшую роль в развитии теории химии вообще и органической химии в особенности. Исходя из теории валентности, Кекуле предположил, что атом углерода четырехвалентен, и в 1858 г. попытался, опираясь на это предположение, представить строение наиболее простых органических молекул и радикалов В том же 1858 г. шотландский химик Арчибальд Скотт Купер (1831—1892) предложил изображать силы, соединяющие атомы (или связи, как их принято называть), в виде черточек. После того как была построена первая органическая молекула, стало совершенно ясно, почему органические молекулы, как правило, значительно больше и сложнее, чем неорганические. [c.82]

Согласно представлениям Кекуле, углеродные атомы могут соединяться друг с другом с помощь одной или нескольких из четырех своих валентных связей, образуя длинные цепи — прямые или разветвленные. По-видимому, никакие другие атомы не обладают этой замечательной способностью в той мере, в какой обладает ею углерод. [c.82]

Он предположил, что обобществление пары электронов (по Льюису и Ленгмюру) можно трактовать как взаимодействие волн или перекрывание электронных облаков. Химической связи, изображаемой в структурной теории Кекуле чертой, в новых представлениях соответствует область максимального перекрывания электронных облаков. При этом оказалось, что перекрывание электронных облаков иногда происходит не только в единственном направлении, изображаемом валентной связью в структурной формуле. Иначе говоря, истинную структуру молекулы нельзя представить даже приближенно никакой структурной формулой в отдельности. Ее можно, однако, рассматривать как промежуточную между несколькими гипотетическими структурами, как резонансный гиб- рид этих структур. Важно от.метить, что энергия такой реальной молекулы ниже, чем можно было бы ожидать на основании любой [c.161]

В результате изучения процессов электролиза (в первой половине прошлого века) было выдвинуто предположение об электрической природе валентных сил (Берцелиус) и установлены различия валентности по знаку. Естественно было в соответствии с поведением элементов при электролизе приписать элементам, выделяющимся на аноде (кислород или хлор), отрицательный заряд в соединении и, следовательно, отрицательную валентность, а элементам, выделяющимся на катоде (водород, металлы), наоборот, положительный заряд и положительную валентность. Берцелиус настойчиво пытался распространить эти представления на все соединения. Однако такой подход к органическим соединениям большей частью не оправдывался, и в органической химии вместо этой дуалистической теории валентности была принята унитарная теория валентности, в основе которой лежало представление о постоянных валентностях, свойственных основным элементам органической химии — углероду (4), водороду (1), кислороду (2) и т. д. без различия знака, и только для азота пришлось допустить возможное различие валентности по величине (3 или 5). В частности, в конце 50-х годов XIX столетия в работах Кекуле, Кольбе и Купера было введено представление, что углерод обычно бывает четырехвалентным и что атомы его могут соединяться между собой образуя цепи. В конце 50-х и в начале 60-х годов XIX столетия А. М. Бутлеровым была создана структурная теория, способствовавшая дальнейшему быстрому развитию органической химии. Им было объяснено явление изомерии [c.55]

Так как валентный штрих в методе локализованных пар сопоставляется с локализованной парой электронов, то приведенным двум формулам Кекуле соответствуют по меньшей мере два разных распределения электронной плотности. Но для молекулы в стационарном состоянии существует одно-единственное распределение. Поэтому в методе валентных связей реальное распределение электронной плотности молекулы бензола надо представить как наложение по меньшей мере двух распределений локализованных пар, а для более точной картины—пяти распределений. Это значительно усложняет метод, не облегчая восприятия реальности. Для более сложных молекул число используемых при их описании валентных схем стремительно возрастает. Метод полностью утрачивает преимущества наглядности, а в расчете молекулярных свойств становится менее удобным, чем метод молекулярных орбиталей. [c.58]

Унитарные представления о природе химических сил были развиты Кекуле. Он назвал эти силы насыщаемыми силовыми лучами , которые можно символически обозначать крючками или черточками (Эрленмейер). Каждому атому присуща своя атомность , или валентность, которые указывают на количество его связей устойчивыми являются те молекулы, в которых не осталось неиспользованных валентностей. Характер валентных сил физика того времени еще не могла объяснить, но, тем не менее, с помощью этих представлений уже можно было описывать природу и превращения органических молекул. Едва ли какие-нибудь другие теории в естествознании были столь плодотворны для изучения и систематики колоссального экспериментального материала, как теория валентности Кекуле. Именно поэтому она долгое время находила почти неограниченное применение. [c.23]

Согласно приведенной выше простейшей формуле бензола у атомов углерода насыщены только три валентности. Во избежание противоречия с хорошо обоснованной теорией постоянной четырехвалентности углерода необходимо было как-то изобразить и четвертую валентность атомов углерода в бензольном кольце. Это осуществил сам Кекуле, указав на наличие в бензольном кольце трех двойных связей и изобразив формулу бензола следующим образом [c.469]

Современная электронная теория валентности и электронная формула придают простой и двойной связя.м в формуле бензола Кекуле реальный физический смысл. [c.471]

Для рождения новой теории уже были созданы некоторые существенные предпосылки. Было установлено, что углерод проявляет валентность, равную четырем (Кекуле и Кольбе), и что он способен, соединяться друг с другом в длинные углерод-углеродные цепи. Была также предложена (Купер) и с успехом применялась новая [c.9]

Кекуле пытался решить проблему ароматических соединений, введя представление об осцилляции валентностей, что объясняло отсутствие орто-изомеров в бензоле [c.30]

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]

Естественно, что химики пытались описать строение бензола и других подобных соединений, не укладывающихся в рамки языка структурных формул, путем некоторого развития языка валентности. Так, Кекуле ввел понятие осцилляции валентности (одинарная и двойная связи непрерывно меняются местами). Некоторые авторы ввели представление о дроблении валентности, полуторных связях и др. [c.481]

Отдельные органические соединения после выделения в чистом виде были подвергнуты анализу для выяснения их качественного и количественного состава. Поскольку многие вещества, не отличающиеся по составу, обладали тем не менее различными свойствами, возникла необходимость в структурной теории, объясняющей эту особенность. Такая структурная теория была создана во второй половине прошлого века А. М. Бутлеровым на основе представлений Кекуле и Купера о четырех-валентности углерода и его способности образовывать цепи. Эта теория исходила из нового взгляда на органические соединения, согласно которому химические свойства веществ определяются не только типом и числом атомов, составляют,их молекулу, но и химической структурой вещества, т. е. способом соединения атомов в молекуле. С помощью этой теории стало возможным объяснить причины изомерии и в отдельных случаях предсказать число изомеров. [c.12]

Выше уже было указано (стр. 12), что к 50—бО-м годам прошлого столетия органическая химия достигла бурного развития. К этому времени было получено большое число органических соединений и достаточно подробно изучены их свойства. Были сделаны важные открытия, имевшие большое теоретическое значение. Так, было доказано, что при превращениях органических веществ в реакциях, некоторые группы атомов переходят без изменения из одних соединений в другие. Такие группы атомов получили название радикалов (Л. Гей-Люссак, 1815 Ю. Либих и Ф. Велер, 1823). Несколько позднее была открыта валентность элементов (Э. Франкланд, 1853) в частности, было установлено, что содержащийся во всех органических соединениях углерод, как правило, является четырехвалентным. (А. Кекуле, 1857). В этот период было открыто и другое существенное свойство углерода, а именно способность его атомов соединяться друг с другом, образуя цепи (А. Кекуле А. Купер, 1858). [c.18]

У. Одлинг отметил, что наряду с элементами, характеризующимися переменной валентностью (например, железо и олово), имеются и такие элементы, которые отличаются неизменной степенью валентности. К ним относятся, например, водород и кислород. Он впервые (1855) стал изображать валентность соответствующим количеством штрихов, например 1Г, К, О" С1, В1 . Двухвалентное железо он изображал символом Ре", а трехвалентное — символом Ре". Но главное в работе У. Одлинга заключалось в том, что понятие валентности или атомности радикалов он распространил на атомы элементов. Более последовательно эту идею развил А. Кекуле. К концу 50-х годов XIX в. ученые уже четко различали понятия атом и эквивалент . Это помогло А. Кекуле установить валентность элементарных атомов. В 1857 г. он сформулировал следующие положения Число атомов одного элемента или... радикала, связанное с атомом другого элемента, зависит от основности или величины сродства составных частей. [c.173]

Убежденный в справедливости своих представлений о валентности элементов, А. Кекуле ввел их в свой учебник органической химии, изданный в 1859 г. Самый способ прилегания отдельных атомов внутри радикалов, так же как сложение атомов в простейшие соединения, обусловливается природой, а именно основностью атомов (курсив Кекуле.—/О. С.). [c.175]

Одновременно с А. Кекуле в 1858 г. А. Купер выступил со статьей О новой химической теории , в которой оп рассматривает валентность элемента как важнейшее свойство, определяющее его химический характер. Однако в отличие от А. Кекуле А. Купер пришел к убеждению, что некоторые элементы, в том числе углерод, способны проявлять переменную валентность. По взглядам А. Купера, углерод характеризуется двумя степенями сродства к кислороду низшей, как в окиси углерода, и высшей, предельной, как в углекислом газе. [c.175]

Для бензола, содержащего 6 я-электронов количество канонических структур равно пяти. Их составляют из двух структур Кекуле и трех структур Дьюара. Остальные приведенные выше валентные схемы представляют собой комбинацию канонических. [c.18]

С другой стороны, первые электронные представления оказались шагом назад по сравнению с феноменологическими структурными теориями. Если последние описывали химическую связь как взаимодействие, имеюпхее широкую энергетическую неоднородность ( различную сродствоемкость ), и этим освещали путь практического синтеза веществ, то первые электронные теории возвращали химиков назад к Кекуле. Валентный штрих простой связи они интерпретировали как образование локализованной пары дискретных электронов [c.90]

С точки зреиия метода наложения валентных схем структуру молекулы бензола, представленную формулой (3), следует рассматривать как промежуточную между двумя возможными структурами бензола, выражаемыми формулами Кекуле [c.478]

Вывод формул предельных углеводородов основан на высказанном впервые Кекуле и в настоящее время общепринятом положении о чс-тырехвалентности углерода. От этого нормального состояния углерод отклоняется лишь в немногих соединениях, обладающих особым характером. Если принять еще во внимание, что при соединении двух атомов углерода каждый из них должен участвовать одной валентностью во взаимной связи, то углеродная цепь соединения жирного ряда может быть схематично изображена следующим образом [c.26]

Используемые в органической химии методы анализа и синтеза позволяют однозначно определить порядок связывания атомов в молекуле (исключениями являются лишь случаи таутомерии и перегруппировок). Под порядком связывания понимают взаимное геометрическое расположение соседних атомов в молекуле и пространственно-статическую модель молекулы в целом. В классической структурной теории эти эмпирические данные связывались с гипотетическими представлениями о валентности, например, с высказанными Кекуле. Все это сохранило свое значение и в настоящее время молекулярные модели структурной теории дают правильное описание атомных скелетов молекул. Однако, в соответствии с представлениями об атоме как совокупности ядра и оболочки, оказалось необходи.мым дополнить указан- [c.46]

На месте, оставшемся после крушения теории радикалов, Жерар начал строить новое здание, подойдя к органической молекуле не со стороны ее углеродистого радикала, а как бы с противоположной точки зрения со стороны функциональной группы. Не претендуя на познание строения молекулы, опираясь лишь на известные аналогии в поведении веществ, Жерар сформулировал теорию типов, согласно которой органические соединения можно сопоставлять с простейшими неорганическими веществами (водород, хлористый водород, вода, аммиак) и рассматривать их как аналоги неорганических молекул, в которых вместо водорода помещены органические остатки. Теория типов содействовала становлению учения о валентности, поскольку стало ясным, какое число атомов или групп может быть связано с водородом, кислородом, азотом. Максимальной вершины теория типов достигла в работах Кекуле, который установил тип метана и тем самым открыл четырехвалент-ность углерода. Кекуле принадлежит также огромная заслуга в том, что он обнаружил способность атомов углерода насыщать валентность друг друга, т, е. образовывать цепи. И все же Кекуле не сделал решающего шага, необходимого для того, чтобы стать творцом принципиально новой теории последователь Жерара, он продолжал считать химическую конституцию тел непознаваемой, а свои формулы — лишь удобным способом описания некоторых превращений и аналогий веществ. [c.8]

Электромерный эффект, присущий молекуле в ее покоящемся состоянии, называется мезомерным. Концепция ме-зомерии ведет свое происхождение от теории остаточного сродства, идей Кекуле и Тиле. В более позднее время ее развили Измаильский, Арндт, Эйстерт. Суть ее заключается в том, что истинное состояние молекулы не может быть описано какой-либо одной валентной структурой, а является [c.69]

К его формированию привели работы Э. Франкленда (1848—1852), А. Кекуле (1857) и других ученых по исследованию состава, строения и свойств веществ. Термин валентность (от лат. valentia — сила) введен К. Вихельгаусом в 1868 г. В развитие представлений о валентности крупный вклад внесли работы А. М. Бутлерова и А. Вернера. [c.95]

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 середине XIX в, атомигм в химии получил дальнейшую конкретизацию а учении о валентности (Ф. А. Кекуле) и особенно в теории химического строения А. М. Бутлерова, из которой следует, что свойства молекулы определяются не только природой и количеством составляющих ее атомов, но и химическим строением молекулы. [c.11]

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]

Теории Кекуле и Купера с необыкновенной легкостью и простотой объясняли строение и сложных радикалов , и органических соединений в целом. Молекула любого. химического соединения рассматривалась в этих теориях как та1Кое целостное образование (дань унитарному учению Жерара), которое складывается из атомов за счет полного взаимного насыщения единиц сродства. Теории Кекуле и Купера обосновали таким образом истинность и действенность учения Берцелиуса о сложных радикалах, но они запретили то вольное обращение с понятием радикала, которое допускал Берцелиус, стирая грань между радикалом и молекулой. Такой синтез всех предшествующих структурных идей на основе теории валентности привел к той ступени в разв итии классической структурной химии, на которой оказалось возмож1Ным получение из элементов или простейших веществ самых разнообразных органических соединений. Это был канун того периода в истории органической химии, который обычно характеризуют как триумфальное шествие органического синтеза . [c.83]

Правда, В. Хюккель видит в победе аддитивного способа мьин-ления над системным персональную вину Кекуле, который еще в молодости имел намерение стать архитектором и затем поддался соблазну мышления в целых числах из-за преклонения перед простотой и стройностью своей теории валентности [9, с. 30—31]. Но обвинять Кекуле не следует он поднял структурную химию одной ступенью выше, и она, эта ступень, стала рабочей платформой для строительства первенцев промышленности органической хими г [c.84]

Научные интересы преимущественно были сосредоточены в области теоретической органической химии и органического синтеза. Высказал (1857) мысль о валентности как о цело.м числе единиц сродства, которым обладает атом. Предложил (1865) циклическую структурную формулу бензола, распространив тем самым теорию хи.мического строения Бутлерова на ароматические соединения. Экспериментальные работы Кекуле тесно связаны с его теоретическими исследованиями. С целью проверки гипотезы о равноценности всех шести атомов водорода в бензоле получил его галоген-, нитро-, а.мино-и карбоксипроизводные. [c.346]

М. Г. Центнершвер (1912 г.) отдавал все лавры в создании теории строения А. Кекуле и попутно выражал свои откровенно махист-ские взгляды Природа не знает законов... По отношению к пестрой игре яв.пений исследователь является как бы библиотекарем, задача которого — привести в порядок факты и разместить их по каталогам. Он-то именно и вводит в природу свои законы Ф. Эбель — автор одной из глав большого руководства по стереохимии, изданного в 1932 г., писал, что типические представления в руках Кекуле, введшего тип метана, вскоре развились в теорию валентности. Собственно говоря, шаг вперед, сделанный А. Кекуле по сравнению с Ш. Жераром, состоит в том, что типы Ш. Жерара мыслились как настоящие реакционные типы, в то время как тип метана имеет только формальное значение... [c.27]

В 1858 г. А. Кекуле вывел математический закон гомологических рядов если связывается более двух атомов углерода, валентность углеродной группы хговышается на две единицы с каждым добавляемым атомом углерода. Число атомов водорода, снязапных с п атомами углерода, прилегающих друг к другу, будет равно [c.166]

Обосновывая положение о четырехвалептности углерода, А. Кекуле исходил из состава простейших соединений, содержащих только один атом углерода. Возникал вопрос как же обстоит дело с валентностью углерода в более сложных соединениях, т, е. таких, в которых находятся два и более атомов углерода [c.174]

Так сформировалось новое понятие валентность , или свойство атома данного элемента присоединять или замещать опредолсн-ное число атомов другого элемента. Механизм образования химической связи, согласно А. Кекуле, происходит за счет взаимного потребления или насыщения единиц сродства, число которых постоянно для ка кдого элемента. [c.175]

Способ связи атомов в молекуле зависит ые только от валентности, 1Г0 п от улектрохпмической природы элемента. Вероятно, использование А. Купером этой гипотезы еще больше оттолкнуло химиков от ого теории они увидели в Т1ей слишком много сомнительных гипотез. Л. Кекуле, например, придавал лишь второстепенное значение подобного рода соображениям. А. Куиер не давал ответа иа вопрос, каким методом можно определить и изучить распределение связей в химическом соединении. Следует отметить, что из теории валентности (атомности) Кекуле — Купера ие вытекал вывод о носледо1 ательности и порядке межатомных связей в химических соединениях. [c.191]

А. Кекуле не проводил различия между понятиями валептность и химическая связь . Он считал, что валентность является численным выражением величины сродства и числа химических связей атома. [c.193]

После А. Кекуле некоторые ученые разделяли представление о существовапии постоянного числа единиц валентности у каждого атома. Согласно этой точке зрения этилен имел формулу СНг—СНо, а Г. Кольбе и Л. Мейер приписывали ему строение [c.204]

Замкнутое кольцо из шести атомов углерода, которые связываются друг с другом попеременно одной или двумя валентностями каждый из них имеет еще одну свободную валентность, насыщаемую в случае бензола водородом, а в случае призводных — другими одновалентными атомами или радикалами. Формула Кекуле для бензола вошла в большинство учебников по органической химии и в качестве рабочей формулы оказала огромные услуги пауке. [c.209]

Для понимания ситуации важно отметить еще одно существенное обстоятельство. В конце бО-х и начале 70-х годов учение А. Кекуле о постоянной валентности подверглось серьезной критике. Открытие периодического закона (1869), изучение природы атомных и молекулярных соединений, развитие учения о взаимном влиянии атомов — все это, как и многое другое, утверждало в химип представления о переменной валептности. [c.221]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология