العالم الذي ابتكر نظرية التركيب الكيميائي للمواد العضوية. نظرية بنية المركبات العضوية: التماثل والإيزومرية

ظهر الأول في بداية القرن التاسع عشر. نظرية جذرية(ج. جاي لوساك، ف. ويهلر، ج. ليبيج). الجذور هي مجموعات من الذرات التي تنتقل دون تغيير أثناء التفاعلات الكيميائية من مركب إلى آخر. لقد تم الحفاظ على مفهوم المتطرفين هذا، ولكن تبين أن معظم الأحكام الأخرى لنظرية المتطرفين غير صحيحة.

وفق نظريات النوع(سي جيرارد) يمكن تقسيم جميع المواد العضوية إلى أنواع تتوافق مع بعض المواد غير العضوية. على سبيل المثال، تعتبر الكحولات R-OH والإيثرات R-O-R ممثلين لنوع الماء H-OH، حيث يتم استبدال ذرات الهيدروجين بالجذور. خلقت نظرية الأنواع تصنيفًا للمواد العضوية، والتي تُستخدم بعض مبادئها اليوم.

تم إنشاء النظرية الحديثة لتركيب المركبات العضوية بواسطة العالم الروسي المتميز أ.م. بتليروف.

المبادئ الأساسية لنظرية بنية المركبات العضوية أ.م. بتليروف

1. يتم ترتيب الذرات في الجزيء بتسلسل معين حسب تكافؤها. تكافؤ ذرة الكربون في المركبات العضوية هو أربعة.

2. لا تعتمد خصائص المواد فقط على الذرات والكميات الموجودة في الجزيء، ولكن أيضًا على ترتيب ارتباطها ببعضها البعض.

3. الذرات أو مجموعات الذرات التي تشكل الجزيء تؤثر بشكل متبادل على بعضها البعض، مما يحدد النشاط الكيميائي وتفاعلية الجزيئات.

4. دراسة خصائص المواد تسمح لنا بتحديد تركيبها الكيميائي.

يعد التأثير المتبادل للذرات المجاورة في الجزيئات من أهم خصائص المركبات العضوية. وينتقل هذا التأثير إما من خلال سلسلة من الروابط البسيطة أو من خلال سلسلة من الروابط البسيطة والمزدوجة (المتناوبة).

تصنيف المركبات العضويةيعتمد على تحليل جانبين من بنية الجزيئات - بنية الهيكل العظمي للكربون ووجود المجموعات الوظيفية.

المركبات العضوية

الهيدروكربونات مركبات حلقية غير متجانسة

الحد- غير مسبوق- رائحة-

عملية فعالة

الأليفاتية الكربونية الحلقية

في نهاية المطاف العطرية الحلقية غير المشبعة

(الألكانات) (الألكانات الحلقية) (الساحات)

مع نح 2 ن+2 ج نح 2 نمع نح 2 ن-6

نهاية العمل -

هذا الموضوع ينتمي إلى القسم:

مقدمة. أساسيات النظرية الحديثة للهيكل

المركبات العضوية.. مقدمة.. تدرس الكيمياء العضوية الحيوية بنية وخصائص المواد المشاركة في العمليات الحيوية في..

إذا كنت بحاجة إلى مواد إضافية حول هذا الموضوع، أو لم تجد ما كنت تبحث عنه، نوصي باستخدام البحث في قاعدة بيانات الأعمال لدينا:

ماذا سنفعل بالمواد المستلمة:

إذا كانت هذه المادة مفيدة لك، فيمكنك حفظها على صفحتك على الشبكات الاجتماعية:

سقسقة

جميع المواضيع في هذا القسم:

الألكينات الكاديينات الألكينات
SpN2p SpN2p-2 SpN2p-2 الشكل. 1. تصنيف المركبات العضوية حسب البنية

التركيب الالكتروني لذرة الكربون. تهجين.
بالنسبة لطبقة إلكترون التكافؤ لذرة C، الموجودة في المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة الرابعة من الفترة الثانية من الجدول الدوري لـ D. I. Mendeleev، رقم الكم الرئيسي n = 2، الثانوي (المداري

الأنظمة المترافقة
هناك نوعان من الأنظمة المترافقة (والوصلات).

1. p، p-اقتران - يتم إلغاء تمركز الإلكترونات
الموضوع 3. التركيب الكيميائي والايزومرية للمركبات العضوية

ايزومرية المركبات العضوية.
إذا كانت مادتان منفردتان أو أكثر لهما نفس التركيب الكمي (الصيغة الجزيئية)، لكنهما تختلفان عن بعضهما البعض في

مطابقة الجزيئات العضوية
يعد الدوران حول الرابطة C–C سهلًا نسبيًا، ويمكن أن تتخذ السلسلة الهيدروكربونية أشكالًا مختلفة. تتحول الأشكال المطابقة بسهولة إلى بعضها البعض وبالتالي فهي ليست مركبات مختلفة

تطابقات المركبات الحلقية.
السيكلوبنتان. الحلقة المكونة من خمسة أعضاء ذات الشكل المسطح لها زوايا رابطة تبلغ 108°، وهي قريبة من القيمة الطبيعية لذرة هجينة sp3. لذلك، في السيكلوبنتان المسطح، على عكس الدورة

ايزومرات التكوين
وهي عبارة عن متصاوغات مجسمة ذات ترتيبات مختلفة حول ذرات معينة من ذرات أخرى أو جذور أو مجموعات وظيفية في الفضاء بالنسبة لبعضها البعض.

هناك مفاهيم الانزعاج
الخصائص العامة لتفاعلات المركبات العضوية.

الحموضة والقاعدية للمركبات العضوية.
تتضمن معظم التفاعلات العضوية عدة خطوات متسلسلة (أولية). ويسمى الوصف التفصيلي لمجموع هذه المراحل بالآلية. آلية التفاعل -

انتقائية ردود الفعل
في كثير من الحالات، يحتوي المركب العضوي على عدة مراكز تفاعل غير متساوية. اعتمادًا على بنية منتجات التفاعل، يتحدثون عن الانتقائية الإقليمية والانتقائية الكيميائية و

ردود فعل جذرية.
يتفاعل الكلور مع الهيدروكربونات المشبعة فقط تحت تأثير الضوء أو الحرارة أو في وجود المحفزات، ويتم استبدال جميع ذرات الهيدروجين تباعاً بالكلور: CH4

تفاعلات الإضافة الكهربية
تُظهر الهيدروكربونات غير المشبعة - الألكينات، والألكينات الحلقية، والألكاديينات، والألكاينات - القدرة على إجراء تفاعلات إضافة، لأنها تحتوي على روابط مزدوجة أو ثلاثية. الأهم في الجسم الحي هو ذو شقين

والتخلص من ذرة الكربون المشبعة
تفاعلات الاستبدال المحبة للنواة في ذرة الكربون المهجنة sp3: تفاعلات التحلل غير المتجانسة الناتجة عن استقطاب ذرة الكربون غير المتجانسة (الهالوجينوبرو)

تفاعلات الاستبدال النيوكليوفيلية التي تتضمن ذرة الكربون المهجنة sp2.
دعونا نفكر في آلية التفاعلات من هذا النوع باستخدام مثال تفاعل الأحماض الكربوكسيلية مع الكحوليات (تفاعل الأسترة). في مجموعة الكربوكسيل للحمض، يحدث اقتران p،p، لأن الزوج يكون

تفاعلات الاستبدال النيوكليوفيلية في سلسلة الأحماض الكربوكسيلية.
فقط من وجهة نظر رسمية بحتة يمكن اعتبار مجموعة الكربوكسيل مزيجًا من وظائف الكربونيل والهيدروكسيل. في الواقع، تأثيرهم المتبادل على بعضهم البعض هو تماما و

المركبات العضوية.
تحتل تفاعلات الأكسدة والاختزال (ORR) مكانًا كبيرًا في الكيمياء العضوية. OVR له أهمية قصوى لعمليات الحياة. بمساعدتهم سوف يرضي الجسم

المشاركة في العمليات الحياتية
الغالبية العظمى من المواد العضوية المشاركة في عمليات التمثيل الغذائي هي مركبات تحتوي على مجموعتين وظيفيتين أو أكثر. عادة ما يتم تصنيف هذه المركبات

الفينولات ثنائية الذرة
تعد الفينولات ثنائية الذرة - البيروكاتيكول والريسورسينول والهيدروكينون - جزءًا من العديد من المركبات الطبيعية. كل منهم يعطي تلطيخ مميز بكلوريد الحديديك. بيروكاتيكول (o-ثنائي هيدروكسي بنزين، كاتيشو

الأحماض الكربوكسيلية ثنائية الكربوكسيل وغير المشبعة.
تسمى الأحماض الكربوكسيلية التي تحتوي على مجموعة كربوكسيل واحدة أحادية القاعدة، وتسمى اثنتين منها ثنائي القاعدة، وما إلى ذلك. الأحماض الثنائية الكربوكسيل هي مواد بلورية بيضاء تحتوي على

الكحولات الأمينية
2-أمينوإيثانول (الإيثانول أمين، الكولامين) هو مكون هيكلي للدهون المعقدة، التي تتشكل عن طريق فتح الحلقات الثلاثية المتوترة من أكسيد الإيثيلين والإيثيلينيمين مع الأمونيا أو الماء، على التوالي.

الهيدروكسي والأحماض الأمينية.
تحتوي أحماض الهيدروكسي على مجموعتي الهيدروكسيل والكربوكسيل في الجزيء، بينما تحتوي الأحماض الأمينية على مجموعتي الكربوكسيل والأمينية.

حسب موقع مجموعة الهيدروكسي أو الأمينو
الأحماض الأكسية

الأحماض الأكسودية هي مركبات تحتوي على مجموعتي الكربوكسيل والألدهيد (أو الكيتون). وفقا لهذا، يتم تمييز أحماض الألدهيد وأحماض الكيتو.
أبسط حمض ألدهيد

مشتقات البنزين غير المتجانسة كأدوية.
وقد تميزت العقود الأخيرة بظهور العديد من الأدوية والمستحضرات الجديدة. وفي الوقت نفسه، لا تزال بعض مجموعات الأدوية الطبية المعروفة سابقًا تحظى بأهمية كبيرة.

الموضوع 10. المركبات الحلقية غير المتجانسة ذات الأهمية البيولوجية
المركبات الحلقية غير المتجانسة (الحلقات غير المتجانسة) هي مركبات تتضمن ذرة واحدة أو أكثر غير الكربون (الذرات غير المتجانسة) في الدورة. الأنظمة الحلقية غير المتجانسة تكمن وراء ذلك

الموضوع 11. الأحماض الأمينية والببتيدات والبروتينات
هيكل وخصائص الأحماض الأمينية والببتيدات.

الأحماض الأمينية هي مركبات توجد في جزيئاتها مجموعات الأمينية والكربوكسيل في وقت واحد. أمين طبيعي
التركيب المكاني للبوليبيبتيدات والبروتينات

تتميز البوليبتيدات والبروتينات ذات الوزن الجزيئي العالي، إلى جانب البنية الأولية، بمستويات أعلى من التنظيم، والتي تسمى عادةً الهياكل الثانوية والثالثية والرباعية.
الموضوع 12. الكربوهيدرات: السكريات الأحادية والثنائية والسكريات المتعددة

تنقسم الكربوهيدرات إلى بسيطة (السكريات الأحادية) ومعقدة (السكريات المتعددة).
السكريات الأحادية (أحادية). هذه مركبات متعددة الوظائف تحتوي على الكربونيل وعدة جرامات

الموضوع 13. النيوكليوتيدات والأحماض النووية
الأحماض النووية (بولينوكليوتيدات) هي بوليمرات حيوية وحداتها المونومرية هي نيوكليوتيدات.

النوكليوتيدات عبارة عن بنية مكونة من ثلاثة مكونات
يتم توزيع المنشطات على نطاق واسع في الطبيعة وتؤدي مجموعة متنوعة من الوظائف في الجسم. حتى الآن، تم التعرف على حوالي 20.000 نوع من المنشطات؛ ويستخدم أكثر من 100 منهم في الطب. المنشطات لديها

هرمونات الستيرويد
الهرمونات هي مواد نشطة بيولوجيا تتشكل نتيجة لنشاط الغدد الصماء وتشارك في تنظيم عملية التمثيل الغذائي والوظائف الفسيولوجية في الجسم.

الجامدة
وكقاعدة عامة، تكون الخلايا غنية جدًا بالستيرول. اعتمادا على مصدر العزلة، يتم تمييز زوستيرولس (من الحيوانات)، فيتوسترولس (من النباتات)، ميكوسترولس (من الفطريات) وستيرول الكائنات الحية الدقيقة. في

الأحماض الصفراوية
في الكبد، يتم تحويل الستيرول، وخاصة الكوليسترول، إلى أحماض صفراوية. السلسلة الجانبية الأليفاتية عند C17 في الأحماض الصفراوية، وهي مشتقات هيدروكربون الكولان، تتكون من 5 ذرات كربون

التربينات والتيربينويدات
يجمع هذا الاسم بين عدد من الهيدروكربونات ومشتقاتها المحتوية على الأكسجين - الكحوليات والألدهيدات والكيتونات، والتي يتكون هيكلها الكربوني من وحدتين أو ثلاث وحدات إيزوبرين أو أكثر. سامي

الفيتامينات
تسمى الفيتامينات عادةً بالمواد العضوية التي يعد وجودها بكميات صغيرة في طعام البشر والحيوانات ضروريًا لعملهم الطبيعي.

هذه عملية كلاسيكية.
الفيتامينات القابلة للذوبان في الدهون

فيتامين أ هو سيسكويتيربين ويوجد في الزبدة والحليب وصفار البيض وزيت السمك. لا يحتوي على شحم الخنزير والسمن. هذا هو فيتامين النمو. ونقصه في الغذاء يسبب
الفيتامينات القابلة للذوبان في الماء

وفي نهاية القرن الماضي، عانى آلاف البحارة على متن السفن اليابانية، وتوفي الكثير منهم موتًا مؤلمًا بسبب مرض البري بري الغامض. أحد ألغاز مرض البري بري هو أن البحارة كانوا على متن السفينة

نوع الهيدروجين:

هذه الصيغ تشبه إلى حد ما الصيغ الحديثة. لكن أنصار نظرية النوع لم يعتبروها تعكس البنية الحقيقية للمواد وكتبوا العديد من الصيغ المختلفة للمركب الواحد اعتمادًا على التفاعلات الكيميائية التي حاولوا كتابتها باستخدام هذه الصيغ. لقد اعتبروا أن بنية الجزيئات غير معروفة بشكل أساسي، الأمر الذي كان ضارًا بتطور العلم.

3. طرح ج. بيرزيليوس عام 1830 مصطلح "الأيزومرية" لظاهرة وجود مواد لها نفس التركيب ولها خصائص مختلفة.

4. التقدم في تركيب المركبات العضوية، ونتيجة لذلك تم تبديد عقيدة الحيوية، أي "القوة الحيوية"، التي من المفترض أن تتشكل المواد العضوية تحت تأثيرها في جسم الكائنات الحية:

في عام 1842، حصل الكيميائي الروسي ن.ن.زينين على الأنيلين؛

في عام 1845، قام الكيميائي الألماني أ. كولبي بتصنيع حمض الأسيتيك؛

في عام 1854، قام الكيميائي الفرنسي م. بيرثيلوت بتركيب الدهون، وأخيرا

في عام 1861، قام أ.م. بتليروف بنفسه بتوليف مادة تشبه السكر.

5. في منتصف القرن الثامن عشر. تصبح الكيمياء علمًا أكثر صرامة. نتيجة لعمل E. Frankland و A. Kekule، تم إنشاء مفهوم تكافؤ ذرات العناصر الكيميائية. طور كيكولي فكرة رباعي التكافؤ الكربوني. وبفضل أعمال كانيزارو، أصبحت مفاهيم الكتل الذرية والجزيئية أكثر وضوحا، وتم توضيح معانيها وطرق تحديدها.

في عام 1860، اجتمع أكثر من 140 كيميائيًا بارزًا من مختلف البلدان الأوروبية في مؤتمر دولي في كارلسروه. أصبح المؤتمر حدثًا مهمًا جدًا في تاريخ الكيمياء: تم تلخيص نجاحات العلم وتم تهيئة الظروف لمرحلة جديدة في تطور الكيمياء العضوية - ظهور نظرية أ.م.بتليروف حول التركيب الكيميائي للمواد العضوية (1861) وكذلك الاكتشاف الأساسي لـ D. I. Mendeleev - القانون الدوري ونظام العناصر الكيميائية (1869).

في عام 1861، تحدث أ. م. بتليروف في مؤتمر الأطباء وعلماء الطبيعة في شباير بتقرير بعنوان "حول التركيب الكيميائي للأجسام". وقد أوجز فيه أسس نظريته في التركيب الكيميائي للمركبات العضوية. من خلال التركيب الكيميائي، فهم العالم ترتيب اتصال الذرات في الجزيئات.

الصفات الشخصية لـ A. M. Butlerov

تميز A. M. Butlerov بمعرفته الكيميائية الموسوعية وقدرته على تحليل الحقائق وتعميمها والتنبؤ بها. وتنبأ بوجود أيزومر البيوتان، ثم حصل عليه، وكذلك أيزومر البوتيلين - الأيزوبيوتيلين.

بتليروف ألكسندر ميخائيلوفيتش (1828-1886)

كيميائي روسي، أكاديمي في أكاديمية سانت بطرسبرغ للعلوم (منذ عام 1874). تخرج من جامعة كازان (1849). عمل هناك (منذ 1857 - أستاذ، في 1860 و 1863 - رئيس الجامعة). منشئ نظرية التركيب الكيميائي للمركبات العضوية التي تقوم عليها الكيمياء الحديثة. لقد أثبت فكرة التأثير المتبادل للذرات في الجزيء. توقع وشرح تصاوغ العديد من المركبات العضوية. كتب "مقدمة للدراسة الكاملة للكيمياء العضوية" (1864)، وهو أول دليل في تاريخ العلم يعتمد على نظرية التركيب الكيميائي. رئيس قسم الكيمياء في الجمعية الفيزيائية والكيميائية الروسية (1878-1882).

أنشأ A. M. Butlerov أول مدرسة للكيميائيين العضويين في روسيا، والتي ظهر منها علماء لامعون: V. V. Markovnikov، D. P. Konovalov، A. E. Favorsky وآخرون.

لا عجب أن د.آي مندليف كتب: "أ. السيد بتلروف هو أحد أعظم العلماء الروس، وهو روسي في تعليمه العلمي وفي أصالة أعماله.

المبادئ الأساسية لنظرية بنية المركبات الكيميائية

تم تأكيد نظرية التركيب الكيميائي للمركبات العضوية، التي طرحها أ. م. بتليروف في النصف الثاني من القرن الماضي (1861)، من خلال أعمال العديد من العلماء، بما في ذلك طلاب بتليروف ونفسه. اتضح أنه من الممكن على أساسه شرح العديد من الظواهر التي لم يتم تفسيرها بعد: الأيزومرية، والتماثل، ومظهر رباعي التكافؤ بواسطة ذرات الكربون في المواد العضوية. كما أدت النظرية وظيفتها التنبؤية: على أساسها، توقع العلماء وجود مركبات غير معروفة بعد، ووصفوا خصائصها واكتشفوها.

لذلك، في 1862-1864. قام A. M. Butlerov بفحص إيزومرية كحولات البروبيل والبوتيل والأميل، وحدد عدد الأيزومرات المحتملة واشتق صيغ هذه المواد. تم إثبات وجودها تجريبيًا لاحقًا، وتم تصنيع بعض الأيزومرات بواسطة بتلروف نفسه.

خلال القرن العشرين. وقد تم تطوير أحكام نظرية التركيب الكيميائي للمركبات الكيميائية على أساس آراء جديدة انتشرت في العلوم: نظرية التركيب الذري، نظرية الروابط الكيميائية، أفكار حول آليات التفاعلات الكيميائية. حاليًا، هذه النظرية عالمية، أي أنها صالحة ليس فقط للمواد العضوية، ولكن أيضًا للمواد غير العضوية.

المركز الأول. يتم تجميع الذرات الموجودة في الجزيئات بترتيب معين وفقًا لتكافؤها. الكربون في جميع المركبات العضوية ومعظم المركبات غير العضوية هو رباعي التكافؤ.

من الواضح أن الجزء الأخير من الموضع الأول من النظرية يمكن تفسيره بسهولة من خلال حقيقة أن ذرات الكربون في المركبات تكون في حالة مثارة:

أ) يمكن لذرات الكربون رباعية التكافؤ أن تتواصل مع بعضها البعض لتشكل سلاسل مختلفة:

مفتوحة متفرعة
- مفتوحة غير متفرعة
- مغلق

ب) يمكن أن يكون ترتيب اتصال ذرات الكربون في الجزيئات مختلفًا ويعتمد على نوع الرابطة الكيميائية التساهمية بين ذرات الكربون - مفردة أو متعددة (مزدوجة وثلاثية).

المركز الثاني.خصائص المواد لا تعتمد فقط على تركيبها النوعي والكمي، ولكن أيضا على بنية جزيئاتها.

وهذا الموقف يفسر ظاهرة الايزومرية. المواد التي لها نفس التركيب، ولكن لها هياكل كيميائية أو مكانية مختلفة، وبالتالي خصائص مختلفة، تسمى الأيزومرات. الأنواع الرئيسية من الايزومرية:

الأيزومرية الهيكلية، حيث تختلف المواد في ترتيب ترابط الذرات في الجزيئات:

1) ايزومرية الهيكل العظمي الكربوني

3) ايزومرية سلسلة متماثلة (بين الطبقات)

الأيزومرية المكانية، حيث لا تختلف جزيئات المواد في ترتيب ترابط الذرات، ولكن في موقعها في الفضاء: الأيزومرية cis-trans (الهندسية).

تعتبر هذه الأيزومرية نموذجية بالنسبة للمواد التي تحتوي جزيئاتها على بنية مسطحة: الألكينات، الألكانات الحلقية، وما إلى ذلك.

تشمل الأيزومرية المكانية أيضًا الأيزومرية الضوئية (المرآة).

الروابط الأربع المنفردة حول ذرة الكربون، كما تعلمون، مرتبة بشكل رباعي السطوح. إذا كانت ذرة الكربون مرتبطة بأربع ذرات أو مجموعات مختلفة، فمن الممكن أن تكون هناك ترتيبات مختلفة لهذه المجموعات في الفضاء، أي شكلين متصاوغين مكانيين.

تظهر صورتان معكوستان للحمض الأميني ألانين (حمض أمينوبروبانويك 2) في الشكل 17.

تخيل أنه تم وضع جزيء ألانين أمام المرآة. مجموعة -NH2 هي أقرب إلى المرآة، لذلك في الانعكاس ستكون في المقدمة، وستكون مجموعة -COOH في الخلفية، وما إلى ذلك (انظر الصورة على اليمين). ألانيا موجودة في شكلين مكانيين، عند فرضهما، لا يتم دمجهما مع بعضهما البعض.

إن عالمية الموقف الثاني من نظرية بنية المركبات الكيميائية تؤكد وجود الأيزومرات غير العضوية.

وهكذا، فإن أول تخليق للمواد العضوية - تخليق اليوريا، الذي أجراه فولر (1828)، أظهر أن المادة غير العضوية - سيانات الأمونيوم والمادة العضوية - اليوريا متصاوغة:

إذا استبدلت ذرة الأكسجين في اليوريا بذرة الكبريت، فستحصل على الثيوريا، وهو متماكب لثيوسيانات الأمونيوم، وهو كاشف معروف لأيونات Fe 3+. من الواضح أن الثيوريا لا يعطي رد الفعل النوعي هذا.

المركز الثالث.تعتمد خصائص المواد على التأثير المتبادل للذرات في الجزيئات.

على سبيل المثال، في حمض الأسيتيك، تتفاعل واحدة فقط من ذرات الهيدروجين الأربع مع مادة قلوية. وبناءً على ذلك، يمكن الافتراض أن ذرة هيدروجين واحدة فقط مرتبطة بالأكسجين:

من ناحية أخرى، من الصيغة الهيكلية لحمض الأسيتيك يمكننا أن نستنتج أنه يحتوي على ذرة هيدروجين متحركة واحدة، أي أنه أحادي القاعدة.

للتحقق من عالمية موقف نظرية البنية حول اعتماد خصائص المواد على التأثير المتبادل للذرات في الجزيئات، والذي لا يوجد فقط في المركبات العضوية، ولكن أيضًا في المركبات غير العضوية، دعونا نقارن خصائص ذرات الهيدروجين في مركبات الهيدروجين من اللافلزات. لديهم بنية جزيئية وفي الظروف العادية تكون غازات أو سوائل متطايرة. اعتمادًا على موقع المادة غير المعدنية في الجدول الدوري لـ D.I Mendeleev، يمكن تحديد نمط التغير في خصائص هذه المركبات:

الميثان لا يتفاعل مع الماء. يتم تفسير نقص الخصائص الأساسية للميثان من خلال تشبع قدرات التكافؤ لذرة الكربون.

الأمونيا يعرض الخصائص الأساسية. جزيئه قادر على ربط أيون الهيدروجين بنفسه بسبب انجذابه إلى زوج الإلكترون الوحيد لذرة النيتروجين (آلية تكوين الروابط بين المانح والمستقبل).

لقد عبر الفوسفين PH3 بشكل ضعيف عن الخصائص الأساسية المرتبطة بنصف قطر ذرة الفسفور. وهو أكبر بكثير من نصف قطر ذرة النيتروجين، وبالتالي فإن ذرة الفوسفور تجذب ذرة الهيدروجين بقوة أقل.

في الفترات من اليسار إلى اليمين، تزداد شحنات النوى الذرية، ويقل نصف قطر الذرات، وتزداد القوة التنافرية لذرة الهيدروجين ذات الشحنة الموجبة الجزئية §+، وبالتالي تزداد الخواص الحمضية لمركبات الهيدروجين من غير المعادن.

في المجموعات الفرعية الرئيسية، تزداد أنصاف أقطار ذرات العناصر من أعلى إلى أسفل، والذرات غير المعدنية ذات 5- أضعف تجذب ذرات الهيدروجين ذات 5+، وتقل قوة مركبات الهيدروجين، وتتفكك بسهولة، وبالتالي خصائصها الحمضية. يزيد.

يتم تفسير القدرات المختلفة لمركبات الهيدروجين من اللافلزات لإزالة أو إضافة كاتيونات الهيدروجين في المحاليل من خلال التأثير غير المتكافئ الذي تمتلكه الذرة اللافلزية على ذرات الهيدروجين.

إن التأثير المختلف للذرات في جزيئات الهيدروكسيد المتكونة من عناصر من نفس الفترة يفسر أيضًا التغير في خصائصها الحمضية القاعدية.

تتناقص الخواص الأساسية لأكاسيد الهيدروكسيل، وتزداد الحموضة، كلما زادت حالة أكسدة الذرة المركزية، وبالتالي تزداد طاقة ارتباطها بذرة الأكسجين (8-) وتنافرها مع ذرة الهيدروجين (8+). يزيد.

هيدروكسيد الصوديوم NaOH. نظرًا لأن نصف قطر ذرة الهيدروجين صغير جدًا، فإنها تنجذب بقوة أكبر إلى ذرة الأكسجين وستكون الرابطة بين ذرات الهيدروجين والأكسجين أقوى من الرابطة بين ذرات الصوديوم والأكسجين. يُظهر هيدروكسيد الألومنيوم Al(0H)3 خصائص مذبذبة.

في حمض البيركلوريك HClO 4، تكون ذرة الكلور ذات الشحنة الموجبة الكبيرة نسبيًا أكثر ارتباطًا بذرة الأكسجين وتتنافر بقوة أكبر مع ذرة الهيدروجين التي تحتوي على 6+. يحدث التفكك وفقا لنوع الحمض.

الاتجاهات الرئيسية لتطوير نظرية بنية المركبات الكيميائية وأهميتها

في عهد أ.م.بتليروف، كانت الصيغ التجريبية (الجزيئية) والهيكلية تستخدم على نطاق واسع في الكيمياء العضوية. يعكس الأخير ترتيب ارتباط الذرات في الجزيء وفقًا لتكافؤها، والذي يُشار إليه بالشرطات.

لسهولة التسجيل، غالبًا ما يتم استخدام الصيغ الهيكلية المختصرة، حيث تشير الشرطات فقط إلى الروابط بين ذرات الكربون أو الكربون والأكسجين.

الصيغ الهيكلية المختصرة

بعد ذلك، مع تطور المعرفة حول طبيعة الروابط الكيميائية وتأثير التركيب الإلكتروني لجزيئات المواد العضوية على خصائصها، بدأوا في استخدام الصيغ الإلكترونية التي يتم فيها تحديد الرابطة التساهمية بشكل تقليدي بنقطتين. تُظهر مثل هذه الصيغ غالبًا اتجاه إزاحة أزواج الإلكترونات في الجزيء.

إن التركيب الإلكتروني للمواد هو الذي يفسر التأثيرات الميزومرية والاستقرائية.

التأثير التعريفي هو إزاحة أزواج الإلكترونات من روابط جاما من ذرة إلى أخرى بسبب اختلاف السالبية الكهربية. يُشار إليه بـ (->).

يكون التأثير التعريفي للذرة (أو مجموعة الذرات) سالبًا (-/)، إذا كانت هذه الذرة ذات سالبية كهربية عالية (الهالوجينات والأكسجين والنيتروجين)، وتجذب إلكترونات رابطة جاما وتكتسب شحنة سالبة جزئية. الذرة (أو مجموعة الذرات) لها تأثير حثي إيجابي (+/) إذا كانت تتنافر مع إلكترونات رابطة جاما. بعض الجذور المحددة (C2H5) لها هذه الخاصية. تذكر قاعدة ماركونيكوف حول كيفية إضافة الهيدروجين وهالوجين هاليد الهيدروجين إلى الألكينات (البروبين) وسوف تفهم أن هذه القاعدة ذات طبيعة خاصة. قارن هذين المثالين لمعادلات التفاعل:

[[نظرية_بنية_المركبات_الكيميائية_A._M._Butlerov| ]]

في جزيئات المواد الفردية، تظهر كل من التأثيرات الاستقرائية والميزوميرية في وقت واحد. في هذه الحالة، فإنها إما تقوي بعضها البعض (في الألدهيدات والأحماض الكربوكسيلية) أو تضعف بعضها البعض (في كلوريد الفينيل).

نتيجة التأثير المتبادل للذرات في الجزيئات هو إعادة توزيع كثافة الإلكترون.

تم التعبير عن فكرة الاتجاه المكاني للروابط الكيميائية لأول مرة من قبل الكيميائي الفرنسي J. A. Le Bel والكيميائي الهولندي J. X. Van't Hoff في عام 1874. وقد تم تأكيد افتراضات العلماء بالكامل من خلال كيمياء الكم. تتأثر خصائص المواد بشكل كبير بالبنية المكانية لجزيئاتها. على سبيل المثال، لقد قدمنا ​​بالفعل صيغ cis- وtrans-isomers للبوتين-2، والتي تختلف في خصائصها (انظر الشكل 16).

متوسط ​​طاقة الرابطة التي يجب كسرها عند التحويل من شكل إلى آخر يبلغ حوالي 270 كيلوجول/مول؛ لا توجد كمية كبيرة من الطاقة في درجة حرارة الغرفة. للانتقال المتبادل لأشكال البيوتين-2 من واحدة إلى أخرى، من الضروري كسر رابطة تساهمية واحدة وتشكيل أخرى في المقابل. بمعنى آخر، هذه العملية هي مثال للتفاعل الكيميائي، وكلا شكلي البيوتين-2 اللذين تمت مناقشتهما عبارة عن مركبات كيميائية مختلفة.

من الواضح أنك تتذكر أن المشكلة الأكثر أهمية في تصنيع المطاط كانت الحصول على مطاط ذو بنية مجسمة. كان من الضروري إنشاء بوليمر يتم فيه ترتيب الوحدات الهيكلية بترتيب صارم (المطاط الطبيعي، على سبيل المثال، يتكون فقط من وحدات رابطة الدول المستقلة)، لأن هذه الخاصية المهمة للمطاط مثل مرونته تعتمد على هذا.

تميز الكيمياء العضوية الحديثة بين نوعين رئيسيين من الأيزومرية: الأيزومرية الهيكلية (الأيزومرية المتسلسلة، الأيزومرية لموضع الروابط المتعددة، الأيزومرية للسلسلة المتماثلة، الأيزومرية لموضع المجموعات الوظيفية) والأيزومرية الفراغية (الأيزومرية الهندسية أو رابطة الدول المستقلة، الأيزومرية الضوئية أو المرآة ).

لذلك، كنت قادرا على التحقق من أن الموقف الثاني لنظرية التركيب الكيميائي، التي صاغها بوضوح أ.م.بتليروف، لم تكن مكتملة. ومن وجهة نظر حديثة، يتطلب هذا الحكم إضافة:
لا تعتمد خصائص المواد على تركيبها النوعي والكمي فحسب، بل تعتمد أيضًا على:

كيميائية،

الإلكترونية،

البنية المكانية.

لعب إنشاء نظرية بنية المواد دورًا حاسمًا في تطوير الكيمياء العضوية. ومن علم وصفي في الغالب، تحول إلى علم إبداعي تركيبي، وأصبح من الممكن الحكم على التأثير المتبادل للذرات في جزيئات المواد المختلفة (انظر الجدول 10). خلقت نظرية البنية المتطلبات الأساسية لشرح والتنبؤ بأنواع مختلفة من تصاوغ الجزيئات العضوية، وكذلك اتجاهات وآليات التفاعلات الكيميائية.

بناءً على هذه النظرية، يقوم الكيميائيون العضويون بإنشاء مواد لا تحل محل المواد الطبيعية فحسب، بل تتفوق عليها بشكل كبير في خصائصها. وبالتالي فإن الأصباغ الاصطناعية أفضل وأرخص بكثير من العديد من الأصباغ الطبيعية مثل الأليزارين والنيلي المعروفين في العصور القديمة. يتم إنتاج المطاط الصناعي ذو الخصائص المتنوعة بكميات كبيرة. تُستخدم المواد البلاستيكية والألياف على نطاق واسع، وتُستخدم منتجاتها في التكنولوجيا والحياة اليومية والطب والزراعة.

يمكن مقارنة أهمية نظرية التركيب الكيميائي لـ A.M Butlerov في الكيمياء العضوية بأهمية القانون الدوري والجدول الدوري للعناصر الكيميائية لـ D.I Mendeleev في الكيمياء غير العضوية. ليس من قبيل الصدفة أن يكون لدى كلتا النظريتين الكثير من القواسم المشتركة في طرق تكوينهما واتجاهات التطوير والأهمية العلمية العامة. ومع ذلك، في تاريخ أي نظرية علمية رائدة أخرى (نظرية تشارلز داروين، وعلم الوراثة، ونظرية الكم، وما إلى ذلك) يمكن للمرء أن يجد مثل هذه المراحل العامة.

1. إنشاء أوجه تشابه بين النظريتين الرائدتين في الكيمياء - القانون الدوري والجدول الدوري للعناصر الكيميائية لـ D. I. Mendeleev ونظرية التركيب الكيميائي للمركبات العضوية لـ A. M. Butlerov وفقًا للخصائص التالية: شائع في المباني، شائع في اتجاهات تطورها، وهي شائعة في الأدوار النذير.

2. ما هو الدور الذي لعبته نظرية بنية المركبات الكيميائية في تكوين القانون الدوري؟

3. ما هي الأمثلة من الكيمياء غير العضوية التي تؤكد عالمية كل من أحكام نظرية بنية المركبات الكيميائية؟

4. حمض الفوسفور H3PO3 هو حمض ديباسيك. اقترح صيغته البنائية وفكر في التأثير المتبادل للذرات في جزيء هذا الحمض.

5. اكتب الايزومرات بالتركيبة C3H8O. قم بتسميتها باستخدام التسميات المنهجية. تحديد أنواع الأيزومرية.

6. الصيغ التالية لهيدرات كلوريد الكروم (III) معروفة: [Cr(H20)6]Cl3; [Cr(H20)5Cl]Cl2 H20؛ [Cr(H20)4 * C12]Cl2H2O. ماذا تسمي الظاهرة الموصوفة؟

كيف تبلور العلم في بداية القرن التاسع عشر، عندما قدم العالم السويدي ج. يا بيرسيليوس لأول مرة مفهوم المواد العضوية والكيمياء العضوية. النظرية الأولى في الكيمياء العضوية هي نظرية الجذور. اكتشف الكيميائيون أنه أثناء التحولات الكيميائية، تنتقل مجموعات من عدة ذرات دون تغيير من جزيء مادة إلى جزيء مادة أخرى، تمامًا كما تنتقل ذرات العناصر من جزيء إلى جزيء. وتسمى هذه المجموعات "الثابتة" من الذرات بالجذور.

ومع ذلك، لم يتفق جميع العلماء مع النظرية الجذرية. رفض الكثيرون بشكل عام فكرة الذرية - فكرة البنية المعقدة للجزيء ووجود الذرة كجزء مكون لها. ما تم إثباته اليوم بشكل لا جدال فيه ولا يثير أدنى شك، في القرن التاسع عشر. كان موضع جدل حاد.

محتوى الدرس ملاحظات الدرسدعم إطار عرض الدرس وأساليب تسريع التقنيات التفاعلية يمارس المهام والتمارين ورش عمل الاختبار الذاتي، والتدريبات، والحالات، والمهام، والواجبات المنزلية، وأسئلة المناقشة، والأسئلة البلاغية من الطلاب الرسوم التوضيحية الصوت ومقاطع الفيديو والوسائط المتعددةصور فوتوغرافية، صور، رسومات، جداول، رسوم بيانية، فكاهة، نوادر، نكت، كاريكاتير، أمثال، أقوال، كلمات متقاطعة، اقتباسات الإضافات الملخصاتالمقالات والحيل لأسرّة الأطفال الفضوليين والكتب المدرسية الأساسية والإضافية للمصطلحات الأخرى تحسين الكتب المدرسية والدروستصحيح الأخطاء في الكتاب المدرسيتحديث جزء من الكتاب المدرسي، وعناصر الابتكار في الدرس، واستبدال المعرفة القديمة بأخرى جديدة فقط للمعلمين دروس مثاليةخطة التقويم للسنة؛ توصيات منهجية؛ دروس متكاملة

المحاضرة 15

نظرية هيكل المواد العضوية. الفئات الرئيسية للمركبات العضوية.

الكيمياء العضوية –العلم الذي يهتم بدراسة المواد العضوية. وإلا فإنه يمكن تعريفها بأنها كيمياء مركبات الكربون. ويحتل الأخير مكانة خاصة في الجدول الدوري لـ D.I. Mendeleev لتنوع المركبات التي يُعرف منها حوالي 15 مليونًا، في حين يبلغ عدد المركبات غير العضوية خمسمائة ألف. المواد العضوية معروفة لدى الإنسان منذ زمن طويل، مثل السكر والدهون النباتية والحيوانية والأصباغ والمواد العطرية والطبية. تدريجيًا، تعلم الناس من خلال معالجة هذه المواد الحصول على مجموعة متنوعة من المنتجات العضوية القيمة: النبيذ والخل والصابون وما إلى ذلك. يعتمد التقدم في الكيمياء العضوية على الإنجازات في مجال كيمياء المواد البروتينية والأحماض النووية والفيتامينات وما إلى ذلك. للكيمياء أهمية كبيرة في تطوير الطب، حيث أن الغالبية العظمى من الأدوية عبارة عن مركبات عضوية ليس فقط من أصل طبيعي، ولكن يتم الحصول عليها أيضًا بشكل أساسي من خلال التوليف. الأهمية الاستثنائية لل ارتفاع الوزن الجزيئيالمركبات العضوية (الراتنجات الاصطناعية، البلاستيك، الألياف، المطاط الصناعي، الأصباغ، مبيدات الأعشاب، المبيدات الحشرية، مبيدات الفطريات، مزيلات الأوراق...). للكيمياء العضوية أهمية كبيرة في إنتاج السلع الغذائية والصناعية.

لقد اخترقت الكيمياء العضوية الحديثة بعمق العمليات الكيميائية التي تحدث أثناء تخزين ومعالجة المنتجات الغذائية: عمليات تجفيف الزيوت وتزنخها وتصبنها، والتخمير، والخبز، والتخمير، وإنتاج المشروبات، وفي إنتاج منتجات الألبان، وما إلى ذلك. كما لعب اكتشاف ودراسة الإنزيمات والعطور ومستحضرات التجميل دورًا رئيسيًا.

أحد أسباب التنوع الكبير للمركبات العضوية هو تفرد بنيتها، والذي يتجلى في تكوين روابط وسلاسل تساهمية بواسطة ذرات الكربون، تختلف في النوع والطول. علاوة على ذلك، يمكن أن يصل عدد ذرات الكربون المرتبطة بها إلى عشرات الآلاف، ويمكن أن يكون تكوين سلاسل الكربون خطيًا أو دوريًا. بالإضافة إلى ذرات الكربون، قد تحتوي السلاسل على الأكسجين والنيتروجين والكبريت والفوسفور والزرنيخ والسيليكون والقصدير والرصاص والتيتانيوم والحديد وغيرها.

إن ظهور هذه الخصائص بواسطة الكربون يرجع إلى عدة أسباب. تم التأكيد على أن طاقات روابط C – C و C – O قابلة للمقارنة. يمتلك الكربون القدرة على تكوين ثلاثة أنواع من التهجين المداري: أربعة sp3 - مدارات هجينة، اتجاهها في الفضاء رباعي السطوح ويتوافق مع بسيطروابط تساهمية؛ ثلاثة مدارات هجينة sp 2 تقع في نفس المستوى، مع شكل مداري غير هجين مضاعفات مزدوجةالاتصالات (─С = С─)؛ أيضًا بمساعدة sp - تنشأ مدارات هجينة ذات اتجاه خطي ومدارات غير هجينة بين ذرات الكربون مضاعفات ثلاثيةالروابط (─ C ≡ C ─)، علاوة على ذلك، تشكل ذرات الكربون هذه الأنواع من الروابط ليس فقط مع بعضها البعض، ولكن أيضًا مع العناصر الأخرى. وهكذا، فإن النظرية الحديثة لبنية المادة لا تشرح عددًا كبيرًا من المركبات العضوية فحسب، بل تشرح أيضًا تأثير تركيبها الكيميائي على خصائصها.

كما أنه يؤكد بشكل كامل الأساسيات نظريات التركيب الكيميائيالتي طورها العالم الروسي العظيم أ.م. الأحكام الرئيسية لها:

1) في الجزيئات العضوية، ترتبط الذرات ببعضها البعض بترتيب معين حسب تكافؤها، وهو ما يحدد بنية الجزيئات؛

2) تعتمد خصائص المركبات العضوية على طبيعة وعدد الذرات الداخلة في تركيبها، وكذلك على التركيب الكيميائي للجزيئات؛

3) تتوافق كل صيغة كيميائية مع عدد معين من الهياكل المتصاوغة المحتملة؛

4) كل مركب عضوي له صيغة واحدة وله خصائص معينة؛

5) في الجزيئات يوجد تأثير متبادل للذرات على بعضها البعض.

فئات المركبات العضوية

وفقا للنظرية، تنقسم المركبات العضوية إلى سلسلتين - مركبات لاحلقية ودورية.

1. المركبات الحلقية.(الألكانات، الألكينات) تحتوي على سلسلة كربون مفتوحة وغير مغلقة - مستقيمة أو متفرعة:

ن ن ن ن ن ن

│ │ │ │ │ │ │

N─ S─S─S─S─ N H─S─S─S─N

│ │ │ │ │ │ │

ن ن ن ن │ ن

إيزوبيوتان البيوتان العادي (ميثيل بروبان)

2. أ) المركبات الحلقية– المركبات التي تحتوي على سلاسل كربون مغلقة (حلقية) في جزيئاتها:

سيكلوبوتان سيكلو هكسان

ب) المركبات العطرية،يوجد في الجزيئات هيكل عظمي للبنزين - حلقة مكونة من ستة أعضاء مع روابط مفردة ومزدوجة متناوبة (أرين):

ج) المركبات الحلقية غير المتجانسة– مركبات حلقية تحتوي بالإضافة إلى ذرات الكربون على النيتروجين والكبريت والأكسجين والفوسفور وبعض العناصر النزرة والتي تسمى الذرات غير المتجانسة.

فوران بيرول بيريدين

في كل صف، يتم توزيع المواد العضوية إلى فئات - الهيدروكربونات والكحوليات والألدهيدات والكيتونات والأحماض والإسترات وفقًا لطبيعة المجموعات الوظيفية لجزيئاتها.

كما يوجد تصنيف حسب درجة التشبع والمجموعات الوظيفية. حسب درجة التشبع يتم تمييزها:

1. مشبعة للغاية- يحتوي الهيكل الكربوني على روابط مفردة فقط.

─С─С─С─

2. غير مشبعة غير مشبعة- يوجد في الهيكل الكربوني روابط متعددة (=، ≡).

─С=С─ ─С≡С─

3. عطرية- دورات غير مشبعة مع اقتران حلقة (4n + 2) إلكترونات.

بواسطة المجموعات الوظيفية

1. الكحوليات R-CH 2 OH

2. الفينولات

3. الألدهيدات R─COH والكيتونات R─C─R

4. الأحماض الكربوكسيلية R─COOH O

5. استرات R─COOR 1

كان أكبر حدث في تطور الكيمياء العضوية هو إنشاء العالم الروسي العظيم أ.م. نظرية بتليروف في التركيب الكيميائي للمركبات العضوية.

قبل صباحا واعتبر بتلروف أنه من المستحيل معرفة بنية الجزيء، أي ترتيب الروابط الكيميائية بين الذرات. حتى أن العديد من العلماء أنكروا حقيقة الذرات والجزيئات.

أكون. ونفى بتليروف هذا الرأي. انطلق من الأفكار المادية والفلسفية الصحيحة حول حقيقة وجود الذرات والجزيئات، وحول إمكانية معرفة الرابطة الكيميائية للذرات في الجزيء. وأظهر أنه يمكن إنشاء بنية الجزيء تجريبيا من خلال دراسة التحولات الكيميائية للمادة. وعلى العكس من ذلك، فبمعرفة بنية الجزيء، يمكن للمرء استنتاج الخواص الكيميائية للمركب.

تشرح نظرية التركيب الكيميائي تنوع المركبات العضوية. ويرجع ذلك إلى قدرة الكربون رباعي التكافؤ على تكوين سلاسل وحلقات كربونية واتحادها مع ذرات العناصر الأخرى ووجود الأيزومرية في التركيب الكيميائي للمركبات العضوية. وضعت هذه النظرية الأسس العلمية للكيمياء العضوية وشرحت أهم قوانينها. المبادئ الأساسية لنظريته أ.م. وقد أوضحها بتليروف في تقريره "حول نظرية التركيب الكيميائي".

المبادئ الرئيسية لنظرية البنية هي كما يلي:

1) في الجزيئات، ترتبط الذرات ببعضها البعض بتسلسل معين وفقًا لتكافؤها. الترتيب الذي يسمى به رابطة الذرات التركيب الكيميائي؛

2) لا تعتمد خصائص المادة فقط على الذرات والكمية الموجودة في جزيئها، ولكن أيضًا على ترتيب ارتباطها ببعضها البعض، أي على التركيب الكيميائي للجزيء؛

3) الذرات أو مجموعات الذرات التي تشكل الجزيء تؤثر بشكل متبادل على بعضها البعض.

في نظرية التركيب الكيميائي، يتم إيلاء الكثير من الاهتمام للتأثير المتبادل للذرات ومجموعات الذرات في الجزيء.

تسمى الصيغ الكيميائية التي تصور ترتيب ارتباط الذرات في الجزيئات بالصيغ الهيكلية أو الصيغ الهيكلية.

أهمية نظرية التركيب الكيميائي لـ A.M. بتلروفا:

1) هو الجزء الأكثر أهمية في الأساس النظري للكيمياء العضوية؛

2) من حيث الأهمية يمكن مقارنتها بالجدول الدوري للعناصر بواسطة D.I. مندليف.

3) جعل من الممكن تنظيم كمية هائلة من المواد العملية؛

4) جعل من الممكن التنبؤ مسبقا بوجود مواد جديدة، وكذلك الإشارة إلى طرق الحصول عليها.

تعتبر نظرية التركيب الكيميائي بمثابة الأساس التوجيهي لجميع الأبحاث في الكيمياء العضوية.

5. الايزومرية. التركيب الإلكتروني لذرات العناصر ذات الفترات القصيرة

خصائص المواد العضوية لا تعتمد فقط على تركيبها، ولكن أيضا على ترتيب اتصال الذرات في الجزيء.

الأيزومرات هي مواد لها نفس التركيب ونفس الكتلة المولية، ولكن لها هياكل جزيئية مختلفة، وبالتالي لها خصائص مختلفة.

الأهمية العلمية لنظرية التركيب الكيميائي:

1) يعمق فهم المادة؛

2) يشير إلى الطريق إلى معرفة البنية الداخلية للجزيئات؛

3) يجعل من الممكن فهم الحقائق المتراكمة في الكيمياء؛ التنبؤ بوجود مواد جديدة وإيجاد طرق لتركيبها.

مع كل هذا، ساهمت النظرية بشكل كبير في مواصلة تطوير الكيمياء العضوية والصناعة الكيميائية.

أعرب العالم الألماني أ.كيكولي عن فكرة ربط ذرات الكربون مع بعضها البعض في سلسلة.

عقيدة التركيب الإلكتروني للذرات.

ملامح عقيدة التركيب الإلكتروني للذرات: 1) جعلت من الممكن فهم طبيعة الرابطة الكيميائية للذرات؛ 2) معرفة جوهر التأثير المتبادل للذرات.

حالة الإلكترونات في الذرات وبنية الأغلفة الإلكترونية.

السحب الإلكترونية هي المناطق ذات الاحتمالية الأعلى لوجود الإلكترونات، والتي تختلف في شكلها وحجمها واتجاهها في الفضاء.

في ذرة هيدروجينيشكل الإلكترون الواحد عندما يتحرك سحابة سالبة الشحنة ذات شكل كروي (كروي).

إلكترونات S هي إلكترونات تشكل سحابة كروية.

تحتوي ذرة الهيدروجين على إلكترون واحد.

في ذرة هيليوم- اثنين من الإلكترونات.

مميزات ذرة الهيليوم: 1) سحب لها نفس الشكل الكروي؛ 2) أعلى كثافة بعيدة بنفس القدر عن القلب؛ 3) يتم دمج السحب الإلكترونية؛ 4) تشكل سحابة مشتركة ثنائية الإلكترون.

مميزات ذرة الليثيوم: 1) تحتوي على طبقتين إلكترونيتين؛ 2) تحتوي على سحابة كروية، ولكنها أكبر حجمًا بكثير من السحابة الداخلية ثنائية الإلكترون؛ 3) إلكترون الطبقة الثانية ينجذب إلى النواة أضعف من الأولين؛ 4) يتم التقاطها بسهولة بواسطة الذرات الأخرى في تفاعلات الأكسدة والاختزال؛ 5) لديه إلكترون s.

مميزات ذرة البريليوم: 1) الإلكترون الرابع هو إلكترون s؛ 2) يتم دمج السحابة الكروية مع سحابة الإلكترون الثالث؛ 3) يوجد إلكترونين s مقترنين في الطبقة الداخلية وإلكترونين s مقترنين في الطبقة الخارجية.

كلما زاد تداخل السحب الإلكترونية عندما تتحد الذرات، كلما تم إطلاق المزيد من الطاقة وأصبحت أقوى الرابطة الكيميائية.