31) Классификация органических соединений.
32) Основные положения теории химического строения а.М.Бутлерова. Химическое строение как порядок соединения и взаимного влияния атомов в молекулах. Основные направления развития данной теории.
1. Атомы в молекулах соединены друг с другом в определенной последовательности согласно их валентностям. Последовательность межатомных связей в молекуле называется ее химическим строением и отражается одной структурной формулой (формулой строения).
2. Химическое строение можно устанавливать химическими методами.
3. Свойства веществ зависят от их химического строения.
4. По свойствам данного вещества можно определить строение его молекулы, а по строению молекулы - предвидеть свойства.
5. Атомы и группы атомов в молекуле оказывают взаимное влияние друг на друга
Химические формулы, в которых изображен порядок соединения атомов в молекулах, называются структурными формулами или формулами строения.
Значение теории химического строения А.М. Бутлерова:
1) является важнейшей частью теоретического фундамента органической химии;
2) по значимости ее можно сопоставить с Периодической системой элементов Д.И. Менделеева;
3) она дала возможность систематизировать огромный практический материал;
4) дала возможность заранее предсказать существование новых веществ, а также указать пути их получения.
Теория химического строения служит руководящей основой во всех исследованиях по органической химии.
Основные направления развития двух теорий:
Развитие теории происходит по философским законам (по спирали): формулировки положений корректируются в связи с новейшими научными открытиями, однако суть их остается прежней.
Философские законы развития:
Свойства химических элементов зависят от:
- их относительных масс,
- зарядов их атомных ядер;
- периодичности в изменении внешних электронных слоев атомов;
Свойства органических веществ зависят от:
- их химического строения,
- их пространственного строения,
- их электронного строения.
33) Изомерия органических соединений, ее виды.
Изомерия — это довольно важная характеристика химических веществ, так как от строения и ориентации молекулы зависят ее свойства. Виды изомерии, а также особенность структуры веществ активно изучаются и по сегодняшний день.
Виды изомерии принято делить на две большие группы.
Структурная изомерия и ее разновидности:
Структурная изомерия — это явление, при котором изомеры различаются между собой химическим строением. Здесь выделяют несколько отдельных видов
1. Изомерия углеродного скелета. Такая форма характерна для углеродов и связана с различным порядком связей между атомами углерода.
2. Изомерия по положению функциональной группы. Это явление связано с различным положением функциональной группы или групп в молекуле. В качестве примера можно привести 4-хлорбутановую и 2-хлорбутановую кислоту.
3. Изомерия кратных связей. Кстати, сюда можно отнести самые распространенные виды изомерии алкенов. Изомеры различаются между собой положением ненасыщенной связи.
4. Изомерия функциональной группы. В этом случае общий состав вещества сохраняется, но свойства и характер самой функциональной группы изменяются.
В качестве примера можно привести диметиловый эфир и этанол.
Пространственные виды изомерии:
Стереоизомерия (пространственная) связана с различной ориентацией молекул одного и того же строения.
1. Оптическая изомерия (энантиомерия). Такая форма связана с вращением функциональных групп вокруг асимметрической связи. В большинстве случаев вещества имеет асимметрический атом углерода, который связан с четырьмя заместителями. Таким образом, происходит вращение плоскости поляризации света. В результате образуются так называемые зеркальные антиподы и изомеры. Интересно, что последние характеризируются практически одинаковыми свойствами.
2. Диастереомерия. Этим термином обозначают такую пространственную изомерию, в результате которой не образуются вещества-антиподы.
Стоит отметить, что наличие возможных изомеров в первую очередь связано с количеством углеродных связей. Чем длиннее углеродный скелет, тем большее число изомеров может образоваться.