Вопрос №1

Теория химического строения - учение о строении молекулы, описывающее все те её характеристики, которые в своей совокупности определяют химическое поведение (реакционную способность) данной молекулы. Сюда относятся: природа атомов, образующих молекулу, их валентное состояние, порядок и характер химической связи между ними, пространственное их расположение, характерное распределение электронной плотности, характер электронной поляризуемости электронного облака молекулы и т.д. Основные положения теории химического строения, являющейся фундаментом химии, были развиты русским химиком Бутлеровым А.М.

· Атомы в молекулах соединены друг с другом согласно их валентности, порядок распределения связей в молекуле называется химическим строением.

· Изменение этой последовательности приводит к образованию нового вещества с новыми свойствами.

· Свойства веществ зависят не только от их состава, но и от «химического строения», то есть от порядка соединения атомов в молекулах и характера их взаимного влияния. Наиболее сильно влияют друг на друга атомы, непосредственно связанные между собой.

· Атомы в молекулах оказывают влияние друг на друга и это влияние приводит к химическим изменениям поведения атома.

· Определить состав и строение химического вещества можно по продуктам химических превращений.

Теория химического строения А.М. Бутлерова претерпела эволюцию, важнейшие направления которой:

· Появление электронных теорий в органической химии, позволявших сформулировать зависимость химического поведения органических веществ от электронного строения.

· Стереохимические представления, определившие связь химических свойств веществ с пространственным строением.

Особенности органических соединений, их многообразие определяются, прежде всего, электронным строением атома углерода, который в органических соединениях проявляет валентность равную четырем и может находиться в sp³-, sp²- и sp-гибридном состоянии. Поэтому связь между атомами может осуществляться одной, двумя и тремя электронными парами, т.е. быть одинарной (σ - связь), двойной (1σ - связь и 1π - связь), тройной (1σ - связь и 2 π - связи). Исключительное свойство углерода – способность образовывать цепи атомов различной длины и циклические структуры.

Из второго положения теории строения вытекает наличие у органических веществ гомологии и изомерии. Гомологическим рядом называют совокупность органических соединений, обладающих сходным строением и свойствами и отличающихся друг от друга по составу на одну или несколько групп –СН₂–. Представителей одного гомологического ряда называют гомологами.

Изомеры – вещества, которые имеют одинаковый количественный и качественный состав, но различаются строением молекул, а, следовательно, и свойствами. Различают структурную и пространственную (стерео-) изомерию. К первому типу относится

· изомерия углеродного скелета (например, н-бутан и изобутан);

· изомерия положения кратной связи в молекуле (например, 2-метил-1-бутен и 2-метил-2-бутен);

· изомерия положения функциональной группы (например, 1-хлорпропан и 2-хлорпропан);

· межклассовая изомерия или метамерия (например, бутин-1 и бутадиен-1,3) и т.д.

В пространственных изомерах порядок связи атомов в молекулах совпадает, а их расположение в пространстве различается, что вызывает различие в свойствах. К пространственной относится геометрическая изомерия. Она возможна, например, у алкенов.