Строение химических соединений изучение

Многочисленные химические соединения, в том числе и простые вещества (т. е. соединения ато.мов одного элемента), являются основным объектом изучения химии. Химия изучает состав соединений, их строение, свойства, разрабатывает методы их получения, использования и анализа. Примечательно, что молекулы подавляющего большинства известных химических соединений содержат в своем составе атомы углерода. Соединений, не содержащих углерода, известно лишь немногим более трехсот тысяч. В связи с исключительной многочисленностью соединений углерода, важной их ролью в природе и технике и совершенно отличающимися от других соединений свойствами химия соединений углерода выделена в самостоятельную область, называе.мую органической хи-М1 ей. Химия соединений всех остальных элементов, а также учение О взаимосвязи между химическими элементами, является областью неорганической химии. Состав и строение химических соединений и общие закономерности течения химических процессов составляют предмет общей химии. Очевидно, что эти общие представления о строении вещества и о закономерностях химических процессов одинаково важны для всех специальных областей химии. [c.6]

Спектроскопия комбинационного рассеяния (КР), так же как ИК Спектроскопия, имеет дело с колебательными и вращательными переходами. Однако природа возникновения спектров КР иная. Данные спектроскопии КР часто дополняют информацию, полученную при изучении ИК-спектров, что расширяет сведения о строении химических соединений. Исходя из классических представлений рассеяние света возникает вследствие колебаний молекулярного диполя, индуцированного переменным электрическим полем падающей на вещество электромагнитной волны. Правилами отбора предусматривается, что колебание активно в спектре КР, если оно сопровождается изменением поляризуемости молекулы, тогда как условием возникновения ИК-спектра поглощения является изменение собственного дипольного момента при колебании молекулы. [c.170]

Метод инфракрасной спектроскопии является одним из важнейших современных физических методов идентификации химических соединений, изучения строения молекул и количественного анализа смесей с каждым годом он находит все более широкое применение в самых различных областях науки и в первую очередь в химии, биохимии и биологии. В настоящее время накоплен богатейший экспериментальный материал по инфракрасным спектрам поглощения химических соединений, и основная ценность книги Беллами состоит в том, что она содержит весьма полный обзор хорошо систематизированных справочных данных об особенностях спектров (характеристических или групповых частотах) различных классов органических соединений, а также многих неорганических соединений. [c.5]

С середины 20-х годов XX в., после открытия всех устойчивых элементов, основное внимание в неорганической химии уделяется составу и строению химических соединений, изучению природы химической связи. Синтезируются новые классы неорганических соединений, например соединения благородных газов (Н. Бартлетт, 1962 г.), соединения внедрения на основе графита и др. [c.94]

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]

Вода. Вода является несомненно важнейшим для человека химическим соединением. Изучению различных свойств и особенностей внутреннего строения ее посвящены исследования фундаментального характера. По степени изученности некоторых свойств вода значительно превосходит другие вещества. Достаточно напомнить хотя бы, что именно вода являлась первым эталонным веществом для первоначального определения грамма, калории, для определения температурной шкалы и др. [c.164]

С атомной теорией был связан такой важнейший шаг в развитии химии, как введение химических знаков элементов. Созданная Берцелиусом химическая символика позволяла составлять эмпирические и рациональные формулы химических соединений и химические уравнения. Так возникли предпосылки для изучения строения химических соединений, выяснения порядка расположения атомов в молекуле и распределения в ней химических связей. Исследования в этом направлении и привели к созданию теории химического строения и стереохимии. [c.68]

Из рассмотрения материалов табл. 4.1 вытекает помимо всего прочего, что для установления структуры молекулы бензола методами колебательной спектроскопии потребовался только подсчет числа полос в инфракрасном спектре и спектре комбинационного рассеяния. Кстати, именно таким путем зачастую решается вопрос о характере координации атомов в комплексных соединениях, а также ионов в растворах. Между тем в самом общем случае при полном решении колебательной задачи в распоряжении исследователя оказывается весьма большая совокупность данных (частоты, форма колебаний, электрооптические параметры и т. д.), позволяющих определять не только строение и симметрию молекулы, но и судить о прочности связей, их взаимном влиянии, распределении электронной плотности и других важных характеристиках. Аналогичное положение имеет место и в других разделах спектроскопии. Так, при изучении и интерпретации электронных спектров органических, неорганических и комплексных соединений хорошие результаты дает проведение квантовохимических расчетов, расчетов на основе теории поля лигандов и т. д. По существу электронная спектроскопия является в настоящее время одним из основных экспериментальных методов, на которых базируется современная теоретическая химия. Совершенно особое значение имеет в связи с этим сочетание и совместное использование различных спектроскопических методов при решении структурных вопросов. Такой комплексный подход к проблеме открывает чрезвычайно широкие возможности и обеспечивает высокую надежность получаемой с его помощью информации о строении химических соединений. Укажем для примера, что при решении задач органической химии наилучшие результаты дает совместное использование методов инфракрасной спектроскопии, ядерного магнитного резонанса и электронной спектроскопии. [c.113]

Валентность. Понятие валентности элементов было введено в 50-х годах прошлого столетия. Особое значение его определяется тем, что оно легло в основу теории строения химических соединений. При первоначальном изучении химии валентность определялась как свойство атомов одного элемента присоединять определенное число атомов других элементов. В свете современной теории строения атомов валентность элемента связывается с его способностью образовывать химические связи. Количественно валентность определяется числом химических связей, образованных атомом. Именно поэтому валентность не имеет знака, так как количество связей нельзя выразить отрицательным числом. [c.32]

Применение полярографии не ограничивается рамками аналитической химии. Этот метод часто незаменим при исследованиях кинетики протекания электрохимических и химических процессов, процессов адсорбции, электрокристаллизации, комплексообразования, строения химических соединений и вообще как точный инструмент для изучения многих превращений вещества. [c.226]

Имеются все основания полагать, что в будущем физические методы исследования станут играть решающую роль при установлении строения химических соединений, а центр тяжести работы химика еще более переместится в сторону изучения процессов превращения молекул. [c.21]

Книга Питера Сайкса Механизмы реакций в органической химии представляет собой хорошее учебное пособие, которое может быть использовано при изучении органической химии. В ней последовательно излагаются основные идеи английской химической школы, касающиеся механизмов органических реакций и оказавшие, как известно, огромное влияние на становление современных представлений о связи между строением химических соединений и их реакционной способностью. [c.9]

Тем не менее некоторые простые методы и приемы рентгеноструктурного анализа, особенно в сочетании с другими физико-химическими методами, могут быть плодотворно использованы при изучении химических соединений. Ниже будут приведены примеры применения таких методов для идентификации, установления индивидуальности и получения некоторых сведений о строении химических соединений тория и лантаноидов. [c.50]

Методы рентгеноструктурного анализа в последнее время широко применяются при изучении строения химических соединений. Наиболее исчерпывающие сведения о строении того или иного соединения получают в результате полного рентгеноструктурного исследования, приводящего к расшифровке кристаллической структуры. Такое исследование дает координаты всех атомов в элементарной ячейке соединения, определяет длины и углы связей между атомами. Результаты расшифровки структуры позволяют сделать выводы о характерных координациях тех или иных атомов, о природе химической связи между ними, о возможном изоморфизме и т. п. они служат также в качестве исходных данных для квантово-химических расчетов. Расшифровка кристаллической структуры представляет собой самостоятельное довольно сложное и длительное исследование, выполняемое обычно специалистами в области рентгеноструктурного анализа. Поэтому ее трудно осуществить в практике обычных химических исследований. [c.50]

В гл. I—V рассматривается применение метода меченых атомов при изучении строения химических соединений, реакций изотопного обмена, в химической кинетике, при исследовании самодиффузии, а также для аналитических целей. [c.7]

ПРИМЕНЕНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СТРОЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИИ, МЕХАНИЗМА И КИНЕТИКИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИИ [c.639]

Напомним вкратце историю вопроса. На протяжении XIX в. и первой трети XX в. химия, и химическая кинетика в частности, развивалась почти обособленно от других технических дисциплин. Исследовались строение химических соединений и законы протекания химических реакций в строго определенных, контролируемых условиях температуры, состава, давления. Этот этап развития химии был необходим и плодотворен. Именно на этом этапе выросли периодическая система, термохимия и химическая термодинамика. Однако по мере развития химической технологии, увеличения масштаба производства, осознания жергетики как частного случая реакции топлива с кислородом на передний план выдвинулись новые вопросы. Поддержание определенных условий оказалось не только трудной, но иногда и ненужной задачей. Возникла проблема изучения химической реакции в условиях, зависящих решающим образом от выделения тепла при реакции, от связанного с реакцией изменения давления и т.п. [c.502]

Вывод о том, что катализ представляет столь всеобъемлющее явление, которое сопровождает по существу все химические превращения, составляющие предмет химии, имеет, конечно, не столько познавательное, сколько практическое значение. Совершенно очевидно, что успехов в изучении механизма реакций нельзя достигнуть до тех пор, пока остается невыясненной каталитическая роль веществ, не отраженных в стехиометрических уравнениях, но принимающих участие в элементарных процессах этих реакций. Должно быть очевидным и то положение, что структурные теории, в том числе и электронные теории строения химических соединений, способны снабдить химика только отправными первичными данными о реакционной способности того или иного вещества А. Полные же сведения о реакционной способности вещества А может дать вместе со структурными теориями только кинетика, призванная раскрыть механизм реакции и показать роль катализатора или второго реагента, т. е. вещества В, которое в такой же степени обусловливает поведение вещества А, в какой последнее определяет поведение вещества В. [c.372]

Небывалым развитием прикладной радиохимии исследование механизма и кинетики хи.мических реакций методом радиоактивных индикаторов, изучение с его помощью строения, химических соединении, явлений адсорбции и катализа. [c.14]

Химические превраш ения, т. е. процессы получения из исходных материалов (сырья) новых веществ (продуктов), обладающих существенно иными свойствами, являются основным и наиболее характерным предметом химии и как науки и как производства. Течение химических процессов теснейшим образом связано с составом и строением исходных и конечных веществ, строением атомов, молекул, радикалов. Изучение строения индивидуальных соединений и связь между строением и реакционной способностью веществ— вторая основная задача химии. Практически нам нужно научиться направлять химические процессы не на получение любых веществ, а на получение материалов и препаратов с заданным комплексом механических, физических, химических или биологических свойств. Поэтому третья задача химии заключается в установлении связи между составом и строением химических соединений и всем разнообразием их свойств. При современном развитии наук эта третья задача уже не является специфической только для химии в части механических и физических свойств вещества в ее разрешении будут участвовать физики, а в части биологических сво ств — биохимики, биофизики, физиологи, вирусологи и представители других биологических наук. Этим и определяется теснейшая связь между химией и двумя соседними с ней областями естествознания — физикой и биологией. [c.10]

Для понимания природы и строения химических соединений важным является вопрос о равноценности связей атомов одного и ТОГО же элемента в молекуле. Ответ на него дает изучение подвижности атомов в молекуле, так как она определяется характером связи элементов в данной молекуле. Сведения о подвижности атомов, сложных ионов или различных частей молекулы могут быть получены в результате изучения скорости изотопного обмена. Естественно, что скорости обмена равноценных атомов одинаковы, а неравноценных — различны. [c.639]

В последние годы радиоактивные индикаторы находят все более широкое применение в самых различных отраслях науки. Ими пользуются при изучении строения химических соединений, прочности связи между атомами в молекулах, механизма реакций, поведения отдельных элементов в сложных химических процессах, при определении малых количеств примесей в металлах, а также при разработке и проверке методов химического анализа. [c.323]

Отказываясь от проникновения во внутреннее строение химических соединений, новая теория типов (в той форме, в которой она была развита Жераром) обращает основное внимание на изучение превращений органических соединений. [c.23]

Самое существенное заключалось в том, что из теорий Дальтона и Авогадро вытекали важные следствия об определенном сочетании атомов в молекуле. Именно тогда возникла основная предпосылка для изучения строения химических соединений, выяснения порядка расположеипя атомов в молекуле и распределения в ней химических связей. На этом пути химия в своем развитии достигла выдающихся результатов, о которых речь пойдет в последующих главах. Анализ проблем, связанных с атомно-моле-кулярпым учением, позволит определить центральное, узловое звено в общей цепи развития химии первой половины XIX в. и понять причину последующих успехов теоретической и экспериментальной химии. [c.113]

Небезынтересно выяснить, что привлекло внимание Гесса к термохимии — новому для него кругу идей и фактов. Безусловно, этот шаг ученого явился плодом долгих раздумий, цель которых была найти новые пути изучения химического сродства и строения химических соединений в результате этих размышлений Гесс приходит к выводу, что среди явлений, сопровождаюш,их всякое химическое соединение, имеется одно весьма существенное, которое не было достаточно изучено,— именно, выделение тепла. Я уже несколько раз возвращался к этому вопросу, что видно из доклада, прочтенного мною в Академии в 1831 г. Однако только в 1839 г., после более продолжительных размышлений, мне пришло в голову, что как раа явления, мало бросающиеся в глаза, могут быть наиболее поучительными. После некоторых поисков я остановился на измерении количеств теплоты, выделяемых при соединении серной кислоты с водой в различных пропорциях [16]. Мы видим, что Гесс начал заниматься вопросами термохимии гораздо раньше, чем опубликовал свои Термохимические исследования , а именно, с первой половины 30-х годов. Об этом свидетельствует также указание на сообщение, сделанное Гессом в феврале 1834 г. на Конференции Академии О количестве тепла, выделяемого при химических соединениях (ссылка па сообщение дается в помещенной в настоящей книге работе Гесса Заметка о применении горячего воздуха для питания доменных печей ). К сожалению, ранние термохимические работы Гесса ни- [c.168]

Хотя точная зависимость между спектром поглощения и строением химического соединения до сих пор еще не известна, все же на основании изучения спектров поглощения можно сделать некоторые выводы о строении соединения. [c.58]

Метод ЯМР широко используется для изучения строения молекул, идентификации химических соединений, изучения водородных связей. В последнее время этот метод применяется и для изучения быстрых реакций переноса протона №ли атома водорода в условиях равновесия, например, для таких реакций, как [c.153]

Результаты, полученные при изучении строения химических соединений методами рентгеноструктурного анализа монокристаллов, оказали в ряде случаев решающее влияние на развитие целых областей современной.химии. [c.99]

КИ, периодический закон и основанная па нем периодическая система элементов Д. И. Менделеева. Главной задачей Н. х. является установление строения химических элементов, изучение состава и свойств соединений в связи со строением, установление строения молекул. Другая важнейшая задача Н. х.— разработка и научное обоснование способов создания новых материалов с нужными для современной техники свойствами. Одним из основных направлений Н. х. в XX в. явилось изучение химии комплексных соединений, а также изучение соединений, в которых атомы проявляют [ алентность, не подчиняющуюся классическим представлениям,— гидридов, карбидов, нитридов, боридов, карбонилов и др. В Н. X. широко применяются два основных метода химического исследования — синтез и анализ. Всего к середине XX в. было изучено около 00 тыс. неорганических соединений. Новый этап в развитии И. х. наметился в последние годы в связи с развитием ядерных исследований, новой техники, требующей новых материалов с нужными для современной техники свойствами. [c.173]

Выяснение пространственного расположения атомов и молекул в кристаллах представляет большой интерес с точки зрения теории строения химических соединений. Особо важными оказались результаты, полученные при изучении строения комплексных соединений. Химические свойства комплексных соединений обобщены в координационной теории А. Вернера. В комплексных соединениях обычно выделяется ядро комплекса, которое состоит из центрального атома и координированных вокруг него химических групп — лигандов. Координационные представления А. Вернера, сыгравшие революционную роль в неорганической химии, в настоящее время считаются твердо установленными в значительной степени благодаря применению рентгеноструктурного анализа. [c.100]

Еще до того, как обнаружились все эти несоответствия классическому понятию химического соединения, Н. С. Курнаков попытался подойти к его определению, рассматривая химическое соединение как индивид, являющийся основой реально существующего объекта, с которого начинается исследование, как ...неразделенное существо.., отдельно существующий объект, ниже которого не имеется дальнейших видов [1, стр. 10]. Химический индивид предстает перед исследователями в форме фазы, т. е. в виде однородного тела, ограниченного от других тел поверхностями раздела. Фаза же может быть построена на основании соединений постоянного и переменного составов. Вопрос о химическом соединении, лежащем в основе фазы, должен решить эксперимент. Задачу физико-химического анализа Курнаков видел в том, чтобы при исследовании физико-химических систем устанавливать существование химических соединений без выделения их в индивидуальном состоянии посредством изучения диаграмм состав — свойство. Критерием существования химических соединений должны быть образы на кривых состав — свойство или на других элементах физико-химических диаграмм. Не давая по существу словесного определения понятия химического соединения, Н. С. Курнаков понимал под ним то, что. лежит в основе фазы. Если, таким образом, классическое понятие химического соединения исходит из молекулярных представлений о составе и строении химического соединения, то Н. С. Курнаков и представители его школы понятие химического соединения выводят из макроскопического проявления его существования. Молекулярный состав по существу сводится к количественной характеристике химического индивида. [c.56]

Начало работ Н. С. Курнакова по изучению определенных и неопределенных соединений относится к 80-м годам прошлого столетия, когда он написал ряд своих работ по исследованию сложных органических веществ и комплексных соединений. В этих работах он тесно связывает свойства, в особенности цвет и растворимость, с составом и молекулярным строением исследуемых соединений [5]. В своей статье О соотношении между цветом и строением двойных галоидных солей Н. С. Курнаков обращает внимание на изучение изомерных форм соединений, исследование которых является, по его мнению, одним из наиболее могущественных средств для исследования и определения строения химических соединений . [c.152]

Известно, что квантовая механика является наиболее общей физической теорией, которая устранила противоречия планетарной модели строения атома и оказалась приложимой практически ко всем явлениям микро- и макромира. Аналогично и координационная теория, возникшая вначале при объяснении строения комплексов, является общей теорией образования и строения химических соединений. Как в области синтеза, так и в области изучения строения соединений и химической связи химия комплексов объединяет в себе принципы теоретической, неорганической, физической и органической химии. [c.5]

Силикаты —это химическая основа минералов, содержащих кремний, кислород, различные металлы и часто воду. Изучение силикатов сыграло важную роль в развитии теории строения химических соединений. Многие силикаты предстают в новом свете, если взглянуть на них с позиций координации. [c.117]

Электронография является методом изучения структуры веществ. Наряду с рентгеновским анализом электронография применяется для изучения строения химических соединений и различных химических процессов. [c.22]

Термический анализ является одним из наиболее известных и широко применяемых методов изучения строения вещества. Он включает термическое разложение веществ, анализ продуктов деструкции и обработку полученных результатов. Современные представления о природе и строении химических соединений во многом основаны на данных этого метода. [c.5]

Электронные спектры поглощения являются важнейшей характеристикой органических соединений. Они тесно связаны со строением, физико-химическими свойствами и реакционной спО собностью органических молекул. Накоплен огромный экспериментальный материал и установлены определенные эмпирические закономерности между строением и электронными спектрами поглощения различных классов органических соединений. Электронные спектры широко используются при исследовании строения индивидуальных соединений, изучении кинетики и равновесия многочисленных реакций с их участием, идентификации и анализе органических и других химических веществ. Ими пользуются также как одним из наиболее удобных и обоснованных свойств в физико-химическом анализе. Разработана и широка применяется разнообразная спектральная аппаратура, с помощью которой получают надежные данные об электронных спектрах поглощения органических соединений. [c.3]

В том же году Эрленмейер предложил формулы с двойными и тройными связями, а Кекуле — свою знаменитую формулу бензола. Обе эти работы послужили началом рас-прост ранения теории химического строения на непредельные и ароматические соединения. Успехи, достигнутые в обоих направлениях, были огромны. Достаточно сказать, что расшифровка химического строения ализарина, осуществленная немецкими химиками Гребе и Либерманом в 1868 г., позволила вскоре разработать технический метод его получения, что имело прямое влияние на экономику ряда государств. Но по мере изучения все большего и большего числа органических соединений возникали и трудности в объяснении некоторых фактов. Число изомеров иногда оказывалось большим, чем это можно было предвидеть по теории химического строения. Первая догадка о причине этого явления — при одинаковости химического сцроения физическая группировка атомов может быть различна — встречается у Марковникова еще в 1865 г. [13, стр. 100], но в разработанном виде эту мысль высказали почти одновременно в 1874 г. Вант Гофф в Голландии и Ле Бель во Франции. Эти работы послужили истоком для возникновения стереохимии — учения о црост-ранственном строении химических соединений. [c.199]

В работах В. В. Воеводского и его со-лрудников радиоспектроскопи-чесюие методы, в первую очередь метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), широко использовались для изучения кинетики и механизмов химических реакций и для исследо вания строения химических соединений, в том числе активных промежуточных продуктов реакций. [c.121]

За последние сто лет в процессе изучения химических свойств и строения природных соединений было открыто и в большинстве случаев объяснено много перегруппировок. Иногда эти перегруппировки представляют собой хорошо изученные в других отношениях реакции (например, пинаколиновая перегруппировка), в некоторых случаях — это единичные примеры сложных процессов (например, образование парасантонида из сантоповой кислоты). Показателем прогресса в теоретической органической химии может служить тот факт, что в последние годы перегруппировки все чаще и чаще используются как инструмент для установления строения химических соединений. [c.717]

Изучение изомерных форм является одним из наиболее могуи1ест венных средств для исследования и определения строения химических соединений. На изучении изомеров создалось и окрепло колоссальное здание современной органической химии, и многие данные застав. як 1 предполагать, что иан е ознакомление с внутренним строением мине ральных вен1,еств пойдет тем же путем. [c.99]