Основные положения теории химического строения органических веществ А.М. Бутлерова. Основные направления развития этой теории

 

Созданная А.М. Бутлеровым в 60-х годах XIX века теория химического строения органических соединений внесла необходимую ясность в причины многообразия органических соединений, вскрыла взаимосвязь между строением и свойствами этих веществ, позволила объяснить свойства уже известных и предсказать свойства ещё не открытых органических соединений.

Открытия в области органической химии (четырёхвалентность углерода, способность образования длинных цепочек) позволили Бутлерову в 1861 году сформулировать основные поколения теории:

 

1) Атомы в молекулах соединяются согласно их валентности (углерод-IV, кислород-II, водород-I), последовательность соединения атомов отражается структурными формулами.

 

2) Свойства веществ зависят не только от химического состава, но и от порядка соединения атомов в молекуле (химическое строение). Существуют изомеры, то есть вещества, имеющие одинаковый количественный и качественный состав, но разное строение, и, следовательно, разные свойства.

C₂H₆O: CH₃CH₂OH – этиловый спирт и CH₃OCH₃ – диметиловый эфир

C₃H₆ – пропен и циклопропан - CH₂=CH−CH₃

 

3) Атомы взаимно влияют друг на друга, это следствие различной электроотрицательности атомов, образующих молекулы (O>N>C>H), и эти элементы оказывают различное влияние на смещение общих электронных пар.

 

4) По строению молекулы органического вещества можно предсказать его свойства, а по свойствам – определить строение.

 

Дальнейшее развитие ТСОС получила после установления строения атома, принятия концепции о типах химических связей, о видах гибридизации, открытие явления пространственной изомерии (стереохимия).

Билет №7 (2)

Электролиз как окислительно-восстановительный процесс. Электролиз расплавов и растворов на примере хлорида натрия. Практическое применение электролиза.

Электролиз - это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении постоянного электрического тока через расплав или раствор электролита

 

Сущность электролиза состоит в осуществлении за счет электрической энергии хим. Реакции- восстановления на катоде и окисления на аноде.

Катод(-) отдает электроны катионам, а анод(+) принимает электроны от анионов.

 

Электролиз расплава NaCl

 

NaCl—―> Na⁺+Cl^-

^{расплав}

K(-): Na⁺+1e—―>Na⁰ | 2 проц. восстановления

A(+):2Cl—2e—―>Cl₂⁰| 1 проц. окисления

 

2Na⁺+2Cl^-—―>2Na+Cl₂

 

Электролиз водного раствора NaCl

В электролизе раствора NaC| в воде участвуют ионы Na⁺ и Cl^-, а также молекулы воды. При прохождении тока катионы Na⁺ движутся к катоду, а анионы Cl^-- к аноду. Но на катоде вместо ионов Na восстанавливаться молекулы воды:

2H₂O + 2e—―> H₂+2OH^-

а на аноде окисляются хлорид-ионы:

2Cl^--2e—―>Cl₂

В итоге на катоде-водород, на аноде-хлор, а в растворе накапливается NaOH

В ионной форме: 2H₂O+2e—―>H₂+2OH-

2Cl^--2e—―>Cl₂

_{электролиз}

2H₂O+2Cl^-—―>H₂+Cl₂+2OH^-

_{электролиз}

В молекулярной форме: 2H₂O+2NaCl—―> 2NaOH+H₂+Cl₂

 

Применение электролиза:

1)Защита металлов от коррозии

2)Получение активных металлов (натрия, калия, щелочно-земельных и др.)

3)Очистка некоторых металлов от примесей (электрическое рафинирование)

 

Билет №8 (1)