|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
KHÁM PHÁ KHOA HỌC QUAN TRỌNG NHẤT
Thuyết cấu tạo hóa học. Lịch sử và bản chất của khám phá khoa học
Cẩm nang / Những khám phá khoa học quan trọng nhất Vào đầu thế kỷ 1779, lý thuyết điện hóa của Davy-Berzelius đã thống trị các nhà hóa học phương Tây. Theo lý thuyết của Jens Berzelius (1848–XNUMX), hai phần của mỗi hợp chất hóa học được phân biệt: một phần tích điện dương, phần còn lại tích điện âm. Theo đó, Berzelius đã sắp xếp tất cả các nguyên tố theo một hàng, trong đó oxy là nguyên tố có độ âm điện lớn nhất, kali có độ âm điện lớn nhất. Berzelius gọi các nguyên tố có độ âm điện lớn nhất là á kim, các nguyên tố có độ âm điện cao nhất là kim loại. Vào những năm ba mươi, với công trình của mình, nhà hóa học người Pháp J. B. Dumas đã giáng một đòn mạnh vào lý thuyết của Davy - Berzelius, đưa ra cái gọi là lý thuyết về các loại hợp chất hữu cơ của ông. Dumas lập luận rằng bản chất của một cơ thể phức tạp không quá nhiều như sự sắp xếp các nguyên tử trong đó, cùng loại, quyết định các tính chất hóa học của hợp chất. Tuy nhiên, những quan điểm này của Dumas sớm gặp phải một số khó khăn và mâu thuẫn. Sau đó, một bước tiến lớn trong vấn đề phát triển các khái niệm hóa học cơ bản là cái gọi là hệ thống đơn nhất, hay lý thuyết của các nhà hóa học người Pháp Ch. Gerard và O. Laurent. Đặc điểm cơ bản nhất của lý thuyết này là sự áp dụng nhất quán của học thuyết mới vào các hợp chất hóa học. Laurent và Gerard được ghi nhận là người đã phân biệt được các khái niệm hạt, nguyên tử và tương đương. Tuy nhiên, vấn đề cơ bản nhất gây ra cuộc tranh luận sôi nổi giữa các nhà hóa học hàng đầu của phương Tây là câu hỏi về khả năng biểu diễn cấu trúc của các hợp chất hóa học bằng công thức. Nhà cải cách vĩ đại của hóa học, như Charles Frédéric Gérard (1816–1856) đôi khi được gọi là, đã tin chắc rằng các hiện tượng hóa học chỉ bắt đầu khi vật chất thay đổi, tức là không còn tồn tại như vậy. Do đó, chúng ta có thể biết, như Gerard đã nói, chỉ có quá khứ và tương lai của một chất, và do đó, các công thức hóa học không thể thể hiện sự sắp xếp của các nguyên tử, mà chỉ những chất tương tự đã biết của các chất. Theo Gerard, theo những gì vừa nói, đối với mỗi chất người ta có thể viết bao nhiêu công thức cấu tạo hợp lý vì chất đã cho có thể trải qua nhiều dạng biến đổi khác nhau. Năm 1858, nhà hóa học nổi tiếng Kekule tháng XNUMX (1829–1896) thực hiện một bước cực kỳ quan trọng và mở rộng khái niệm bốn nguyên tử cacbon cho các hợp chất chứa một số nguyên tử cacbon, và do đó đi đến kết luận rằng có thể liên kết nhanh các nguyên tử cacbon trong các hợp chất polycarbon. Trong tương lai, Kekule mở rộng quy tắc kết hợp này cho các trường hợp kết hợp nguyên tử cacbon với các nguyên tố đa nguyên tử khác, chẳng hạn như oxy, nitơ và các nguyên tố khác. Sau đó, Kekule đã đến gần vấn đề về cấu trúc của các hợp chất hữu cơ, với điểm xuất phát là tính nguyên tử hoặc hóa trị của các nguyên tố, nhưng không thực hiện một bước quyết định theo hướng này. Vì vậy, ở cuối bài báo của mình vào năm 1858, Kekule viết: "Tóm lại, tôi cho rằng cần phải lưu ý rằng bản thân tôi chỉ coi trọng thứ yếu những lập luận kiểu này ..." Cần phải nói thêm rằng Kekulé vẫn bị chi phối trong một thời gian dài bởi các ý tưởng của Gerard và trong cuốn sách giáo khoa nổi tiếng về hóa học hữu cơ xuất bản năm 1859-1861, đã sử dụng rộng rãi các công thức "hợp lý" theo tinh thần của Gerard. Và mặc dù người ta đã cảm nhận được cách tiếp cận của một thời kỳ mới trong sự phát triển của hóa học, nhưng thiên tài của Butlerov vẫn cần phải tạo ra một bước đột phá. Alexander Mikhailovich Butlerov (1828–1886) sinh ra ở Butlerovka, một ngôi làng nhỏ gần Kazan, nơi có điền trang của cha ông. Sasha không nhớ mẹ mình, bà mất XNUMX ngày sau khi sinh anh. Được nuôi dưỡng bởi cha mình, một người đàn ông có học thức, Sasha muốn giống ông trong mọi thứ. Lúc đầu, anh ấy học tại một trường nội trú, và sau đó vào học tại Nhà thi đấu Kazan đầu tiên. Sau khi tốt nghiệp, Sasha thi vào khoa khoa học tự nhiên của Đại học Kazan, tuy nhiên, cho đến nay anh vẫn chỉ là một sinh viên, vẫn còn là một trẻ vị thành niên. Chỉ vào năm sau, 1845, khi chàng trai 17 tuổi, tên của Butlerov xuất hiện trong danh sách những người được nhận vào năm đầu tiên. Năm 1846, chàng trai trẻ mắc bệnh sốt phát ban và sống sót một cách thần kỳ, nhưng cha anh, người mắc bệnh này, đã qua đời. Vào mùa thu, cùng với dì của tôi, họ chuyển đến Kazan. Butlerov thời trẻ học tập với sự siêng năng đặc biệt, nhưng, thật ngạc nhiên, anh nhận thấy rằng các bài giảng về hóa học mang lại cho anh niềm vui lớn nhất. Anh ấy bắt đầu tham dự các bài giảng thường xuyên. Nikolai Nikolaevich Zininđã được đọc cho các sinh viên của Khoa Vật lý và Toán học. Để nhận được bằng của ứng viên, Butlerov phải nộp luận văn khi tốt nghiệp đại học. Vào lúc này, Zinin rời Kazan đến St.Petersburg, và không còn gì khác ngoài việc làm khoa học tự nhiên. Đối với công việc của ứng cử viên, Butlerov đã chuẩn bị một bài báo "Bướm vào ban ngày của hệ động vật Volga-Ural". Tuy nhiên, hoàn cảnh như vậy khiến Alexander vẫn phải quay lại hóa học. Vào mùa thu năm 1850, Butlerov đã vượt qua kỳ thi lấy bằng thạc sĩ hóa học và ngay lập tức bắt đầu luận án tiến sĩ "Về tinh dầu", mà ông đã bảo vệ vào đầu năm sau. Vào ngày 4 tháng 1854 năm 1857, Butlerov nhận được xác nhận rằng ông đã được trao bằng Tiến sĩ Hóa học và Vật lý. Các sự kiện diễn ra với tốc độ đáng kinh ngạc. Ngay sau khi nhận bằng tiến sĩ, Butlerov được bổ nhiệm làm quyền giáo sư hóa học tại Đại học Kazan. Vào đầu năm XNUMX, ông đã trở thành một giáo sư, và vào mùa hè năm đó, ông được phép đi du lịch nước ngoài. Butlerov đến Berlin vào cuối mùa hè. Sau đó anh tiếp tục đi lưu diễn ở Đức, Thụy Sĩ, Ý và Pháp. Mục tiêu cuối cùng trong chuyến hành trình của ông là Paris - trung tâm khoa học hóa học của thế giới thời bấy giờ. Trước hết, anh ấy bị thu hút bởi cuộc gặp gỡ với Adolf Würz. Butlerov đã làm việc trong phòng thí nghiệm Wurtz trong hai tháng, chính tại đây, ông đã bắt đầu các nghiên cứu thực nghiệm của mình, trong hai mươi năm tiếp theo đã được trao vương miện với những khám phá về hàng chục chất và phản ứng mới. Nhiều tổng hợp mẫu mực của Butlerov - ethanol và ethylene, dinzobutylene, rượu bậc ba, urotropine, trioxymethylene, trùng hợp hydrocacbon ethylene - nằm ở nguồn gốc của một số ngành công nghiệp và do đó, có tác dụng kích thích trực tiếp nhất đối với nó. Trong khi nghiên cứu các hydrocacbon, Butlerov nhận ra rằng chúng đại diện cho một loại hóa chất rất đặc biệt. Phân tích cấu trúc và tính chất của chúng, nhà khoa học nhận thấy rằng có một khuôn mẫu nghiêm ngặt ở đây. Nó hình thành cơ sở lý thuyết về cấu trúc hóa học do ông tạo ra. Vào ngày 17 tháng 1858 năm XNUMX, Butlerov đã thực hiện một báo cáo tại Hiệp hội Hóa học Paris, nơi ông lần đầu tiên phác thảo những ý tưởng lý thuyết của mình về cấu trúc của vật chất. Báo cáo của ông đã khơi dậy sự quan tâm chung và tranh luận sôi nổi: Butlerov cho biết trong báo cáo của mình: “Khả năng kết hợp của các nguyên tử với nhau là khác nhau. Đặc biệt thú vị về mặt này là carbon, mà theo August Kekule, là tứ hóa trị”. của các hợp chất tương ứng. Chưa có ai bày tỏ suy nghĩ như vậy. “Có lẽ đã đến lúc,” Butlerov tiếp tục, “khi nghiên cứu của chúng tôi trở thành cơ sở của một lý thuyết mới về cấu trúc hóa học của các chất. của các hợp chất hữu cơ. ” Vài năm sau, trong chuyến đi nước ngoài lần thứ hai, Butlerov đã trình bày lý thuyết mà ông đã tạo ra để thảo luận. Ông đã đưa ra thông báo này tại Đại hội 36 các nhà tự nhiên học và bác sĩ người Đức ở Speyer. Công ước diễn ra vào tháng 1861 năm XNUMX. Anh ấy đã thuyết trình trước phần hóa học. Chủ đề có một cái tên khiêm tốn hơn - "Đôi điều về cấu trúc hóa học của các cơ thể." Trong báo cáo, Butlerov trình bày các quy định chính trong lý thuyết của ông về cấu trúc của các hợp chất hữu cơ. Trước hết, đây là định nghĩa của khái niệm "cấu trúc hóa học", mà Butlerov đưa ra như sau: “Xuất phát từ ý tưởng rằng mỗi nguyên tử hóa học là một phần của cơ thể tham gia vào quá trình hình thành nguyên tử sau này và hoạt động ở đây với một lượng lực hóa học nhất định (ái lực) thuộc về nó, tôi gọi cấu trúc hóa học là sự phân bố của hành động. của lực này, do các nguyên tử hóa học, ảnh hưởng trung gian hoặc trực tiếp lẫn nhau, kết hợp thành một hạt hóa học. “Định nghĩa này của Butlerov quá sâu sắc”, Viện sĩ A.E. Arbuzov viết trong cuốn sách của mình, “có ý nghĩa đến mức về cơ bản nó không khác biệt với những gì chúng ta hiện có nghĩa là cấu trúc hóa học dựa trên những ý tưởng khoa học mới nhất về cấu trúc của một hạt hóa học (phân tử). Điều cực kỳ quan trọng, đặc biệt là vào thời điểm đó, cũng là nơi trong báo cáo Butlerov nói về khả năng đánh giá cấu trúc của các phân tử của một chất bằng các phương pháp hóa học và trên hết là bằng các phương pháp tổng hợp các hợp chất hữu cơ. Về vấn đề này, Butlerov cho biết trong báo cáo của mình: “Rất có thể, kết luận về cấu trúc hóa học của các chất tốt nhất có thể dựa trên nghiên cứu về các phương pháp hình thành tổng hợp của chúng - và chủ yếu dựa trên các quá trình tổng hợp được thực hiện ở nhiệt độ hơi cao và - nói chung - ở những điều kiện mà người ta có thể theo dõi tiến trình phức tạp dần dần của một hạt hóa học. Tuy nhiên, vị trí quan trọng nhất trong báo cáo của Butlerov là câu hỏi về khả năng thể hiện cấu trúc của một chất bằng công thức. Về vấn đề cơ bản này, quan điểm khoa học của Butlerov khác hẳn quan điểm và niềm tin của tất cả những người tiền nhiệm của ông. Đó là AM Butlerov, trái ngược với Gerard, Kekula, Kolbe và các nhà hóa học khác, những người cho rằng việc biểu thị cấu trúc của một hợp chất nhất định chỉ với một công thức là có thể và cần thiết ". Butlerov là người thực sự tạo ra lý thuyết cấu trúc hóa học". Vì vậy, lý thuyết đã tuyên bố quyền tồn tại của nó. Nó yêu cầu phát triển thêm và bằng chứng thực nghiệm. Năm 1863, Butlerov, tác dụng với acetyl clorua với dimethylzinc, lần đầu tiên trong lịch sử hóa học thu được rượu bậc ba đơn giản nhất - rượu butyl bậc ba, hay trimethylcarbinol. Ngay sau đó, các báo cáo đã xuất hiện trong tài liệu về việc tổng hợp thành công rượu butyl bậc một và bậc hai. Bây giờ không còn nghi ngờ gì nữa - có bốn loại rượu butyl khác nhau. Và chúng đều là đồng phân. Thật là một chiến thắng cho lý thuyết cấu trúc! Và tác giả của nó đã hạnh phúc biết bao. Chiến thắng của lý thuyết Butlerov về cấu trúc hóa học của các hợp chất hữu cơ là lời giải thích chính xác dựa trên lý thuyết này về hiện tượng đồng phân. Trong bài báo "Về nhiều cách giải thích một số trường hợp của thuyết đồng phân" xuất bản năm 1863 bằng tiếng Đức và năm 1864 bằng tiếng Pháp, Butlerov đã kết luận: "Nếu cùng một thành phần, các chất khác nhau về tính chất, thì chúng cũng phải khác nhau về tính chất hóa học. kết cấu." Xác nhận tốt nhất về lý thuyết đồng phân của Butlerov là sự tổng hợp các đồng phân được dự đoán về mặt lý thuyết - isobutane và isobutylene. Vào năm 1862–1865, Butlerov đã bày tỏ quan điểm chính của lý thuyết về quá trình đồng phân hóa thuận nghịch - tautomerism, cơ chế của nó, theo Butlerov, là sự phân tách các phân tử của một cấu trúc và sự kết hợp của dư lượng của chúng để tạo thành các phân tử của cấu trúc khác. Thành công mang lại sự tự tin cho nhà khoa học, nhưng đồng thời đặt ra cho anh ta một nhiệm vụ mới khó khăn hơn. Cần phải áp dụng lý thuyết cấu trúc cho tất cả các phản ứng và hợp chất của hóa học hữu cơ, và quan trọng nhất là viết một cuốn sách giáo khoa mới về hóa học hữu cơ, trong đó tất cả các hiện tượng sẽ được xem xét từ quan điểm của một lý thuyết mới về cấu trúc. Butlerov đã làm việc với sách giáo khoa trong gần hai năm không nghỉ. Cuốn sách "Giới thiệu về Nghiên cứu Toàn bộ Hóa học Hữu cơ" được xuất bản trong ba lần xuất bản vào năm 1864-1866. Sự xuất hiện của cuốn sách giáo khoa này có tầm quan trọng lớn đối với việc phổ biến học thuyết mới giữa các nhà hóa học. Cuốn sách đã gây ra một cuộc cách mạng thực sự trong khoa học hóa học. Ngay từ năm 1867, công việc dịch thuật và xuất bản bằng tiếng Đức đã bắt đầu. Việc xuất bản bởi Butlerov bằng tiếng Nga và tiếng Đức cuốn sổ tay hướng dẫn về hóa học hữu cơ, nơi lần đầu tiên lý thuyết về cấu trúc hóa học được truyền tải một cách nhất quán qua tất cả các nhóm hợp chất hữu cơ đã biết trước đó, cùng với những tổng hợp xuất sắc của ông, đã góp phần vào sự công nhận rộng rãi và củng cố lý thuyết của mình giữa các nhà hóa học trên khắp thế giới. Ngay sau đó, các ấn bản đã xuất hiện ở hầu hết các ngôn ngữ chính của Châu Âu. Theo nhà nghiên cứu người Đức Victor Meyer, nó đã trở thành "ánh sáng dẫn đường trong phần lớn các nghiên cứu về hóa học hữu cơ." Trong nghiên cứu của mình, Butlerov tiếp tục phát triển lý thuyết cấu trúc. Ông bắt đầu chứng minh rằng tất cả các loại hợp chất hữu cơ đều có thể có mạch cacbon thẳng và phân nhánh. Điều này tuân theo trực tiếp từ lý thuyết, nhưng các đề xuất lý thuyết phải được chứng minh trong thực tế. Không thể thu được một hydrocacbon - ví dụ, butan - có bốn nguyên tử cacbon sẽ được liên kết với nhau không theo trình tự, nhưng theo cách chúng được liên kết trong trimethyl-carbinol? Nhưng để tìm ra phương pháp phù hợp để tổng hợp nó, cần phải thực hiện nhiều thí nghiệm. Và cuối cùng, những nỗ lực của Butlerov đã đăng quang thành công. Trong một bình lớn là isobutylen đã chờ đợi từ lâu. Sự tồn tại của một chuỗi hydrocacbon phân nhánh đã được chứng minh! Nhân tiện, ngày nay, việc sản xuất hydrocacbon và rượu mà Butlerov tham gia, đã đạt đến quy mô công nghiệp khổng lồ, chúng được sản xuất với số lượng hàng triệu tấn. Tác giả: Samin D.K.
▪ Lý thuyết về cấu trúc hóa học ▪ Quy luật chuyển động của hành tinh ▪ Khái niệm ngôn ngữ của Saussure
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Những chiếc ủng của người lính như một nguồn điện ▪ Chip đầu ra video cho các thiết bị di động ▪ Nhúng Flash NAND 2.1D 96 lớp UFS 3 ▪ Razer Basilisk Ultimate và Basilisk X Hyperspeed Wireless Gaming Mice ▪ Toàn bộ chu trình hoạt động của DNA được theo dõi
▪ phần của trang Lời khuyên dành cho những người nghiệp dư trên đài. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Bạn không thể bay khỏi một cuộc sống tốt đẹp. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Làng nào sinh ra hai vị nguyên soái và mười hai vị tướng? đáp án chi tiết ▪ bài Fireweed lá hẹp. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Thay thẻ này bằng thẻ khác. tiêu điểm bí mật
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela 
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này