Аўтар тэорыі будовы арганічных злучэнняў. Тэорыя будовы арганічных злучэнняў А. М. Бутлерова

Хімія - гэта навука, якая дае нам усё тое разнастайнасць матэрыялаў і прадметаў побыту, якім мы, не задумваючыся, карыстаемся кожны дзень. Але каб прыйсці да адкрыцця такога разнастайнасці злучэнняў, якое вядома сёння, многім хімікам прыйшлося прайсці складаны навуковы шлях.

Велізарная праца, шматлікія удалыя і беспаспяховыя эксперыменты, каласальная тэарэтычная база ведаў - усё гэта прывяло да фарміравання розных абласцей прамысловай хіміі, дазволіла сінтэзаваць і выкарыстоўваць сучасныя матэрыялы: гумы, пластыкі, пластмасы, смалы, сплавы, розныя шкла, сілікону і гэтак далей.

Адным з самых вядомых, заслужаных вучоных-хімікаў, якія ўнеслі неацэнны ўклад у развіццё менавіта арганічнай хіміі, быў рускі чалавек Бутлер А. М. Яго працы, заслугі і вынікі работ мы і разгледзім коратка ў дадзеным артыкуле.

Кароткая біяграфія

Дата нараджэння вучонага - верасень 1828 года, лік у розных крыніцах неаднолькавае. Ён быў сынам падпалкоўніка Міхаіла Бутлерова, маці страціў досыць рана. Усё дзяцінства пражыў у радавым маёнтку дзеда, у вёсцы Падлесная Шентала (цяпер раён рэспублікі Татарстан).

Вучыўся ў розных месцах: спачатку ў закрытай прыватнай школе, затым у гімназіі. Пазней паступіў у Казанскі універсітэт на аддзяленне фізікі і матэматыкі. Аднак нягледзячы на гэта больш за ўсё цікавіўся хіміяй. Будучы аўтар тэорыі будовы арганічных злучэнняў застаўся пасля заканчэння вучобы на месцы ў якасці выкладчыка.

1851 год - час абароны першай дысертацыйнай працы вучонага па тэме "Акісленне арганічных злучэнняў". Пасля бліскучага выступу яму далі магчымасць кіравання ўсёй хіміяй ў сваім універсітэце.

Аўтар тэорыі будовы арганічных злучэнняў прайшоў доўгую кар'ерную лесвіцу і да 1874 годзе стаў адным з лепшых акадэмікаў Санкт-Пецярбургскай Акадэміі навук.

Памёр вучоны ў 1886 годзе там, дзе правёў дзяцінства, у радавым маёнтку дзеда. У фамільнай мясцовай капліцы ён і быў пахаваны.

Ўклад вучонага ў развіццё хімічных ведаў

Тэорыя будовы арганічных злучэнняў Бутлерова - гэта, безумоўна, яго асноўная праца. Аднак не адзіны. Менавіта гэты навуковец першым стварыў рускую школу хімікаў.

Прычым з яе сцен выйшлі такія навукоўцы, якія ў далейшым мелі вялікую вагу ў развіцці ўсёй навукі. Гэта наступныя людзі:

• Марковников;
• Зайцаў;
• кандакаў;
• Фаворскі;
• Канавалаў;
• Львоў і іншыя.

Аўтар тэорыі будовы арганічных злучэнняў стварыў шэраг работ па прыродазнаўстве, у тым ліку па хіміі. Асабліва шмат даследаванняў было прысвечана менавіта арганічным злучэнням.

Работы па арганічнай хіміі

Такіх прац можна назваць мноства. Бо Бутлер практычна ўвесь вольны час праводзіў у лабараторыі свайго універсітэта, ажыццяўляючы розныя эксперыменты, робячы высновы і заключэнні. Менавіта так і нарадзілася тэорыя хімічнай будовы арганічных злучэнняў.

Ёсць некалькі асабліва ёмістых работ навукоўца:

• ім быў створаны даклад на канферэнцыю на тэму "Аб хімічным будове рэчыва";
• дысертацыйных праца "Аб эфірных маслах";
• першая навуковая праца "Акісленне арганічных злучэнняў".

Перад яе фармулёўкай і стварэннем аўтар тэорыі будовы арганічных злучэнняў доўга вывучаў працы іншых навукоўцаў з розных краін, даследаваў іх працы, у тым ліку і эксперыментальныя. Толькі потым, падагульняючы і ладу нататкі атрыманыя веды, ён адбіў усе высновы ў палажэннях сваёй імянны тэорыі.

Тэорыя будовы арганічных злучэнняў А. М. Бутлерова

XIX стагоддзе азначаецца бурным развіццём практычна ўсіх навук, у тым ліку і хіміі. У прыватнасці, працягваюць збірацца шырокія адкрыцця па вуглярода і яго злучэнням, арганічныя рэчывы дзівяць ўсіх сваім разнастайнасцю. Аднак ніхто не адважваецца сістэматызаваць і ўпарадкаваць ўвесь гэты фактычны матэрыял, прывесці да агульнага назоўніка і выявіць адзіныя заканамернасці, на якіх усё пабудавана.

Першым гэта зрабіў Бутлер А. М. Менавіта яму належыць геніяльная тэорыя хімічнай будовы арганічных злучэнняў, аб палажэннях якой ён распавёў масава на нямецкай канферэнцыі хімікаў. Гэта стала пачаткам новай эпохі ў развіцці навукі, арганічная хімія ўстала на шлях інтэнсіўнага развіцця.

Сам вучоны ішоў да гэтага паступова. Ён правёў мноства досведаў і прадказаў існаванне рэчываў з зададзенымі ўласцівасцямі, адкрыў некаторыя тыпы рэакцый і ўбачыў за імі будучыня. Шмат вывучаў працы сваіх калег і іх адкрыцця. Толькі на фоне гэтага шляхам стараннага і карпатлівай працы ён-такі стварыць свой шэдэўр. І зараз тэорыя будовы арганічных злучэнняў у дадзеным раздзеле хіміі - практычна тое ж самае, што і перыядычная сістэма ў неарганічнай.

Адкрыцця навукоўца перад стварэннем тэорыі

Якія былі зробленыя адкрыцця і дадзены тэарэтычныя абгрунтаванні навукоўцам перад тым, як з'явілася тэорыя будовы арганічных злучэнняў А. М. Бутлерова?

1. Айчынны геній першым сінтэзаваў такія арганічныя рэчывы, як уратрапін, фармальдэгід, ёдзісты пазначаў і іншыя.
2. Сінтэзаваў з неарганікі сахароподобные рэчыва (троесны спірт), тым самым зрабіўшы чарговы ўдар па тэорыі витализма.
3. Прадказаў будучыню за рэакцыямі полімерызацыі, назваўшы іх лепшымі і перспектыўнымі.
4. Ізамерыя растлумачаная была ўпершыню толькі ім.

Вядома, гэта толькі асноўныя вехі яго прац. На самай справе, шматгадовы карпатлівая праца вучонага можна апісваць доўга. Аднак самай значнай на сёння стала ўсё-такі тэорыя будовы арганічных злучэнняў, аб палажэннях якой і пагаворым далей.

Першае становішча тэорыі

У 1861 годзе вялікі рускі навуковец на з'ездзе хімікаў у горадзе Шпейер дзеліцца з калегамі сваімі поглядамі на прычыны будынка і разнастайнасці арганічных злучэнняў, выказваючы усё гэта ў форме палажэнняў тэорыі.

Самы першы пункт наступны: усе атамы ў межах адной малекулы злучаныя ў строгай паслядоўнасці, якая вызначаецца іх валентнасці. Пры гэтым атам вугляроду праяўляе паказчык валентнасці, роўны чатыром. Кісларод мае значэнне гэтага паказчыка, роўнае двум, вадарод - адзінкі.

Падобную асаблівасць ён прапанаваў называць хімічным будынкам рэчывы. Пазней былі прынятыя абазначэння выражэння яго на паперы пры дапамозе графічных поўных структурных, скарочаных і малекулярных формул.

Сюды ж адносіцца і з'ява злучэння вугляродных часціц адзін з адным у бясконцыя ланцуга рознага будынка (лінейныя, цыклічныя, разгалінаваныя).

Увогуле, тэорыя будовы арганічных злучэнняў Бутлерова сваім першым становішчам вызначыла значнасць валентнасці і адзінай формулы для кожнага злучэння, якая адлюстроўвае ўласцівасці і паводзіны рэчывы падчас рэакцый.

Другое становішча тэорыі

У дадзеным пункце было дадзена тлумачэнне разнастайнасці арганічных злучэнняў у свеце. Абапіраючыся на злучэння вугляродаў ў ланцугі, навуковец выказаў думку аб тым, што ў свеце прысутнічаюць неаднолькавыя злучэнні, якія маюць розныя ўласцівасці, але пры гэтым цалкам ідэнтычныя па малекулярнаму складу. Іншымі словамі, існуе з'ява ізамерыю.

Гэтым становішчам тэорыя будовы арганічных злучэнняў А. М. Бутлерова не проста патлумачыла сутнасць ізамерыя і ізамерыю, але і сам вучоны практычным дасведчаным шляхам усё пацвердзіў.

Так, напрыклад, ён сінтэзаваў ізамер бутану - ізабутан. Затым прадказаў для пентан існаванне ўжо не аднаго, а трох ізамерыя, зыходзячы з будынка злучэння. І сінтэзаваў іх усё, давёўшы сваю правату.

Раскрыццё трэцяга становішча

Наступны пункт тэорыі кажа пра тое, што ўсе атамы і малекулы ў межах аднаго злучэння здольныя ўплываць на ўласцівасці адзін на аднаго. Ад гэтага і будзе залежаць характар паводзін рэчывы ў рэакцыях розных тыпаў, праяўляюцца, хімічныя і іншыя ўласцівасці.

Такім чынам, на падставе гэтага становішча вылучаюць некалькі класаў арганічных злучэнняў, якія адрозніваюцца выглядам і будынкам функцыянальнай вызначальнай групы.

Тэорыя будовы арганічных злучэнняў А. М. Бутлерова коратка выкладаецца практычна ва ўсіх навучальных дапаможніках па арганічнай хіміі. Бо менавіта яна - аснова дадзенага раздзела, тлумачэнне ўсіх заканамернасцяў, на якіх пабудаваны малекулы.

Значэнне тэорыі для сучаснасці

Безумоўна, гэтае значэньне вялікае. Дадзеная тэорыя дазволіла:

1. аб'яднаць і сістэматызаваць ўвесь фактычны матэрыял, назапашаны да моманту яе стварэння;
2. растлумачыць заканамернасці будовы, уласцівасцяў розных злучэнняў;
3. даць поўнае тлумачэнне прычынах такога вялікага разнастайнасці злучэнняў у хіміі;
4. дала старт для шматлікіх сінтэзаў новых рэчываў, якія базуюцца на палажэннях тэорыі;
5. дазволіла прасунуцца поглядах, развіцца атамна-малекулярнай вучэння.

Таму сказаць, што аўтар тэорыі будовы арганічных злучэнняў, фота якога можна ўбачыць ніжэй, зрабіў шмат, - гэта не сказаць нічога. Бутлерова па праву можна лічыць бацькам арганічнай хіміі, родапачынальнікам яе тэарэтычных асноў.

Яго навуковае бачанне свету, геніяльнасць мыслення, здольнасць прадбачыць вынік згулялі сваю ролю ў канчатковым рахунку. Гэты чалавек валодаў каласальнай працаздольнасцю, цярпеннем і нястомна эксперыментаваў, сінтэзаваў, трэніраваўся. Памыляўся, але заўсёды здабываў ўрок і рабіў правільныя перспектыўныя высновы.

Толькі такі набор якасцяў і дзелавая хватка, упартасць дазволілі дамагчыся жаданага эфекту.

Вывучэнне арганічнай хіміі ў школе

У курсе сярэдняй адукацыі на вывучэнне асноў арганікі адводзіцца не так шмат часу. Ўсяго адна чвэрць 9 класа і ўвесь год 10 ступені (па праграме Габриэляна О. С.). Аднак гэтага часу дастаткова, каб хлопцы змаглі вывучыць усе асноўныя класы злучэнняў, асаблівасці іх будовы і наменклатуры, практычную значнасць.

Аснова ж для пачатку асваення курса - тэорыя будовы арганічных злучэнняў А. М. Бутлерова. 10 клас прысвячаецца поўнага разгляду яе палажэнняў, а ў далейшым - тэарэтычным i практычным пацвярджэнню іх пры вывучэнні кожнага класа рэчываў.