|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
PENEMUAN SAINTIFIK PALING PENTING
Teori struktur kimia. Sejarah dan intipati penemuan saintifik
Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting Pada awal abad kesembilan belas, teori elektrokimia Davy-Berzelius berkuasa di kalangan ahli kimia Barat. Menurut teori Jens Berzelius (1779–1848), dua bahagian setiap sebatian kimia dibezakan: satu bahagian bercas secara elektropositif, satu bahagian lagi bercas elektronegatif. Sehubungan itu, Berzelius menyusun semua unsur dalam satu baris, dengan oksigen sebagai unsur paling elektronegatif, kalium paling elektropositif. Berzelius memanggil unsur paling elektronegatif metalloid, yang paling elektropositif - logam. Pada tahun tiga puluhan, dengan karyanya, ahli kimia Perancis J. B. Dumas memberikan tamparan kepada teori Davy - Berzelius, mengemukakan apa yang dipanggil teori jenis untuk sebatian organik. Dumas berhujah bahawa tidak begitu banyak sifat badan kompleks seperti susunan atom di dalamnya, jenis yang sama, menentukan sifat kimia sebatian itu. Walau bagaimanapun, pandangan Dumas ini tidak lama kemudian menghadapi satu siri kesukaran dan percanggahan. Selepas itu, satu langkah besar ke hadapan dalam masalah pembangunan konsep kimia asas ialah apa yang dipanggil sistem kesatuan, atau teori ahli kimia Perancis Ch. Gerard dan O. Laurent. Ciri yang paling penting dalam teori ini ialah aplikasi konsisten doktrin baru kepada sebatian kimia. Laurent dan Gerard dikreditkan dengan membezakan antara konsep zarah, atom dan setara. Walau bagaimanapun, isu paling asas yang menyebabkan perdebatan hangat di kalangan ahli kimia terkemuka Barat ialah persoalan kemungkinan menyatakan struktur sebatian kimia dengan formula. Pembaharu kimia yang hebat, seperti Charles Frédéric Gérard (1816-1856) kadangkala dipanggil, menjadi yakin bahawa fenomena kimia bermula hanya apabila jirim berubah, iaitu, tidak lagi wujud seperti itu. Oleh itu, kita boleh tahu, seperti yang dikatakan Gerard, hanya masa lalu dan masa depan jirim, dan, akibatnya, formula kimia tidak boleh menyatakan susunan atom, tetapi hanya analog bahan yang diketahui. Sesuai dengan apa yang baru dikatakan, menurut Gerard, untuk setiap bahan seseorang boleh menulis sebanyak mungkin formula rasional kerana bahan yang diberikan boleh mengalami pelbagai jenis transformasi. Pada tahun 1858 ahli kimia terkenal Ogos Kekule (1829–1896) mengambil langkah yang amat penting dan meluaskan konsep karbon empat atom kepada sebatian yang mengandungi beberapa atom karbon, dan dengan itu membuat kesimpulan bahawa adalah mungkin untuk menghubungkan atom karbon dengan pantas dalam sebatian polikarbon. Pada masa hadapan, peraturan gandingan Kekule ini meluas kepada kes gabungan atom karbon dengan unsur poliatomik lain, seperti, sebagai contoh, oksigen, nitrogen, dan lain-lain. Kemudian, Kekule mendekati masalah struktur sebatian organik, yang mempunyai sebagai titik permulaan atomicity atau valensi unsur, tetapi tidak mengambil langkah tegas ke arah ini. Oleh itu, pada akhir artikelnya pada tahun 1858, Kekule menulis: "Sebagai kesimpulan, saya menganggap perlu untuk ambil perhatian bahawa saya sendiri hanya mementingkan penaakulan seperti ini ..." Perlu ditambah kepada perkara di atas bahawa Kekulé kekal lama dalam cengkaman idea-idea Gerard dan dalam buku teks kimia organiknya yang terkenal, yang diterbitkan pada 1859-1861, dia menggunakan formula "rasional" secara meluas dalam semangat Gerard. Dan walaupun pendekatan tempoh baru dalam pembangunan kimia dirasai, genius Butlerov diperlukan untuk membuat satu kejayaan. Alexander Mikhailovich Butlerov (1828–1886) dilahirkan di Butlerovka, sebuah kampung kecil berhampiran Kazan, di mana harta pusaka bapanya terletak. Sasha tidak ingat ibunya, dia meninggal sebelas hari selepas kelahirannya. Dibesarkan oleh bapanya, seorang lelaki yang berpendidikan, Sasha mahu menjadi seperti dia dalam segala-galanya. Pada mulanya dia belajar di sekolah berasrama penuh, dan kemudian memasuki Gimnasium Kazan Pertama. Selepas menamatkan pengajian, Sasha memasuki jabatan sains semula jadi Universiti Kazan, bagaimanapun, setakat ini hanya sebagai pelajar, dia masih di bawah umur. Hanya pada tahun berikutnya, 1845, apabila lelaki muda itu berumur 17 tahun, nama Butlerov muncul dalam senarai mereka yang diterima untuk tahun pertama. Pada tahun 1846, lelaki muda itu jatuh sakit dengan tipus dan secara ajaib terselamat, tetapi bapanya, yang telah dijangkiti, meninggal dunia. Pada musim luruh, bersama ibu saudara saya, mereka berpindah ke Kazan. Butlerov muda belajar dengan semangat yang luar biasa, tetapi, mengejutkannya, dia menyedari bahawa kuliah tentang kimia memberinya keseronokan yang paling besar. Dia mula menghadiri kuliah dengan kerap. Nikolai Nikolaevich Zininyang dibacakan untuk pelajar Jabatan Fizik dan Matematik. Untuk menerima ijazah calon, Butlerov terpaksa menyerahkan disertasi selepas tamat pengajian dari universiti. Pada masa ini, Zinin meninggalkan Kazan ke St. Petersburg, dan tidak ada apa-apa lagi selain melakukan sains semula jadi. Untuk kerja calon, Butlerov menyediakan artikel "rama-rama siang hari fauna Volga-Ural". Walau bagaimanapun, keadaan sedemikian sehingga Alexander masih perlu kembali ke kimia. Pada musim gugur tahun 1850, Butlerov lulus peperiksaan untuk ijazah sarjana dalam bidang kimia dan segera memulakan disertasi kedoktorannya "On Essential Oils", yang dipertahankannya pada awal tahun berikutnya. Pada 4 Jun 1854, Butlerov menerima pengesahan bahawa dia telah dianugerahkan ijazah Doktor Kimia dan Fizik. Peristiwa berlaku dengan kelajuan yang luar biasa. Sejurus selepas menerima ijazah kedoktorannya, Butlerov dilantik sebagai pemangku profesor kimia di Universiti Kazan. Pada awal tahun 1857, dia sudah menjadi profesor, dan pada musim panas tahun itu dia mendapat kebenaran untuk melancong ke luar negara. Butlerov tiba di Berlin pada penghujung musim panas. Dia kemudian meneruskan lawatan ke Jerman, Switzerland, Itali dan Perancis. Matlamat utama perjalanannya ialah Paris - pusat dunia sains kimia pada masa itu. Dia tertarik, pertama sekali, dengan pertemuan dengan Adolf Würz. Butlerov bekerja di makmal Wurtz selama dua bulan, di sinilah dia memulakan kajian eksperimennya, yang selama dua puluh tahun akan datang dinobatkan dengan penemuan berpuluh-puluh bahan dan tindak balas baru. Banyak sintesis teladan Butlerov - etanol dan etilena, dinzobutilena, alkohol tertier, urotropin, trioxymethylene, pempolimeran hidrokarbon etilena - terletak pada asal-usul beberapa industri dan, dengan itu, mempunyai kesan rangsangan paling langsung ke atasnya. Semasa mengkaji hidrokarbon, Butlerov menyedari bahawa mereka mewakili kelas bahan kimia yang sangat istimewa. Menganalisis struktur dan sifat mereka, saintis menyedari bahawa terdapat corak yang ketat di sini. Ia menjadi asas kepada teori struktur kimia yang diciptanya. Pada 17 Februari 1858, Butlerov membuat laporan di Persatuan Kimia Paris, di mana dia mula-mula menggariskan idea-idea teorinya tentang struktur jirim. Laporannya membangkitkan minat umum dan perdebatan yang meriah: "Keupayaan atom untuk bergabung antara satu sama lain adalah berbeza. Terutama menarik dalam hal ini ialah karbon, yang, menurut Ogos Kekule, adalah tetravalen," kata Butlerov dalam laporannya. Tidak perasan bahawa kaedah sambungan dicerminkan dalam sifat daripada sebatian yang sepadan. Belum ada sesiapa yang menyatakan pemikiran sedemikian. "Mungkin sudah tiba masanya," Butlerov menyambung, "apabila penyelidikan kami harus menjadi asas kepada teori baru struktur kimia bahan. Teori ini akan dibezakan oleh ketepatan undang-undang matematik dan akan memungkinkan untuk meramalkan sifat-sifat sebatian organik.” Beberapa tahun kemudian, semasa lawatan kedua ke luar negara, Butlerov membentangkan teori yang diciptanya untuk perbincangan. Beliau membuat pengumuman itu di Kongres Naturalis dan Pakar Perubatan Jerman ke-36 di Speyer. Konvensyen itu berlangsung pada September 1861. Dia membuat pembentangan sebelum bahagian kimia. Topik itu mempunyai nama yang lebih sederhana - "Sesuatu tentang struktur kimia badan." Dalam laporan itu, Butlerov menyatakan peruntukan utama teorinya tentang struktur sebatian organik. Ini adalah, pertama sekali, definisi konsep "struktur kimia", yang dirumuskan oleh Butlerov seperti berikut: "Berikutan idea bahawa setiap atom kimia yang merupakan sebahagian daripada badan mengambil bahagian dalam pembentukan yang terakhir ini dan bertindak di sini dengan sejumlah daya kimia (afiniti) yang dimiliki olehnya, saya memanggil struktur kimia sebagai pengedaran tindakan itu. daya ini, yang disebabkan oleh atom-atom kimia, secara perantaraan atau secara langsung mempengaruhi satu sama lain, bergabung menjadi zarah kimia. "Takrifan Butlerov ini sangat mendalam," tulis Ahli Akademik A.E. Arbuzov dalam bukunya, "sangat bermakna sehingga pada dasarnya ia tidak berbeza daripada apa yang kita maksudkan sekarang dengan struktur kimia berdasarkan idea saintifik terkini tentang struktur zarah kimia. (molekul). Amat penting, terutamanya pada masa itu, juga merupakan tempat dalam laporan di mana Butlerov bercakap tentang kemungkinan menilai struktur molekul bahan dengan kaedah kimia dan, di atas semua, dengan kaedah untuk sintesis sebatian organik. Mengenai isu ini, Butlerov berkata dalam laporannya: "Kesimpulan tentang struktur kimia bahan, kemungkinan besar, boleh berdasarkan kajian kaedah pembentukan sintetiknya - dan terutamanya pada sintesis sedemikian yang dilakukan pada suhu yang meningkat sedikit dan - secara umum - pada keadaan di mana seseorang boleh mengikuti perjalanan komplikasi beransur-ansur zarah kimia. Walau bagaimanapun, tempat yang paling penting dalam laporan Butlerov ialah persoalan tentang kemungkinan menyatakan struktur bahan dengan formula. Mengenai isu asas ini, kedudukan saintifik Butlerov berbeza secara mendadak daripada pandangan dan keyakinan semua pendahulunya. Ia adalah AM Butlerov, berbeza dengan Gerard, Kekula, Kolbe dan ahli kimia lain, yang menganggap mungkin dan perlu untuk menyatakan struktur sebatian tertentu dengan hanya satu formula. bahawa Butlerov adalah pencipta sebenar teori struktur kimia". Jadi, teori itu telah mengisytiharkan haknya untuk wujud. Ia memerlukan pembangunan lanjut dan bukti eksperimen. Pada tahun 1863, Butlerov, bertindak pada asetil klorida dengan dimetilzink, memperoleh buat pertama kalinya dalam sejarah kimia alkohol tertier yang paling mudah - alkohol butil tertier, atau trimethylcarbinol. Tidak lama selepas itu, laporan muncul dalam literatur tentang kejayaan sintesis alkohol butil primer dan sekunder. Kini tidak timbul sebarang pertikaian - terdapat empat alkohol butil yang berbeza. Dan mereka semua adalah isomer. Sungguh kejayaan bagi teori struktur! Dan betapa gembiranya pengarangnya. Kejayaan teori Butlerov tentang struktur kimia sebatian organik adalah penjelasan yang betul berdasarkan teori fenomena isomerisme ini. Dalam artikel "On Various Ways of Explaining Some Cases of Isomerism", diterbitkan pada tahun 1863 dalam bahasa Jerman dan pada tahun 1864 dalam bahasa Perancis, Butlerov menyimpulkan: "Jika, dengan komposisi yang sama, bahan berbeza dalam sifat, maka mereka juga mesti berbeza dalam kimia mereka. struktur." Pengesahan terbaik teori isomerisme Butlerov ialah sintesis isomer yang diramalkan secara teori - isobutane dan isobutylene. Pada 1862-1865, Butlerov menyatakan kedudukan utama teori isomerisasi boleh balik - tautomerisme, mekanisme yang, menurut Butlerov, adalah pemisahan molekul satu struktur dan gabungan sisa mereka untuk membentuk molekul struktur lain. Kejayaan membawa keyakinan kepada saintis, tetapi pada masa yang sama memberikannya tugas baru yang lebih sukar. Ia adalah perlu untuk menggunakan teori struktur untuk semua tindak balas dan sebatian kimia organik, dan yang paling penting, untuk menulis buku teks baru tentang kimia organik, di mana semua fenomena akan dipertimbangkan dari sudut pandangan teori struktur baru. Butlerov bekerja pada buku teks selama hampir dua tahun tanpa rehat. Buku "Introduction to the Complete Study of Organic Chemistry" telah diterbitkan dalam tiga edisi pada tahun 1864-1866. Kemunculan buku teks ini sangat penting untuk penyebaran doktrin baru di kalangan ahli kimia. Buku itu menyebabkan revolusi sebenar dalam sains kimia. Sudah pada tahun 1867, kerja-kerja terjemahan dan penerbitannya dimulakan dalam bahasa Jerman. Penerbitan oleh Butlerov dalam bahasa Rusia dan Jerman manual mengenai kimia organik, di mana buat pertama kalinya teori struktur kimia secara konsisten dibawa melalui semua kelas sebatian organik yang diketahui pada masa itu, bersama-sama dengan sintesis cemerlangnya, menyumbang kepada pengiktirafan yang luas dan pengukuhan teorinya di kalangan ahli kimia di seluruh dunia. Tidak lama selepas itu, edisi muncul dalam hampir semua bahasa utama Eropah. Menurut penyelidik Jerman Victor Meyer, ia telah menjadi "cahaya panduan dalam sebahagian besar penyelidikan dalam kimia organik." Dalam penyelidikannya, Butlerov terus mengembangkan teori struktur. Beliau menetapkan untuk membuktikan bahawa semua jenis sebatian organik boleh mempunyai rantai karbon bercabang dan lurus. Ini diikuti terus dari teori, tetapi cadangan teori perlu dibuktikan dalam amalan. Adakah tidak mungkin untuk mendapatkan hidrokarbon - contohnya, butana - yang empat atom karbonnya akan disambungkan antara satu sama lain tidak secara berurutan, tetapi dengan cara ia disambungkan dalam trimetil-karbinol? Tetapi untuk mencari kaedah yang betul untuk sintesisnya, banyak eksperimen diperlukan. Dan akhirnya, usaha Butlerov dinobatkan dengan kejayaan. Dalam kelalang besar terdapat isobutilena yang telah lama ditunggu-tunggu. Kewujudan rantaian hidrokarbon bercabang telah terbukti! Hari ini, dengan cara itu, pengeluaran hidrokarbon dan alkohol, yang diceburi Butlerov, telah mencapai skala perindustrian yang besar, ia dihasilkan dalam berjuta-juta tan. Pengarang: Samin D.K.
▪ Pusat geografi asal tumbuhan yang ditanam
Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
▪ bakteria E. coli untuk penghasilan elektrik ▪ Air liur ulat terhadap plastik ▪ Kapasitor super yang membentang lapan kali
▪ bahagian tapak Perlindungan kilat. Pemilihan artikel ▪ artikel Nah, adakah sayang anda gembira sekarang? Ungkapan popular ▪ pasal Tarragon wormwood. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi ▪ artikel penunjuk voltan LED. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian 
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini