Кто доказал что углерод четырехвалентен
Презентация была опубликована 8 лет назад пользователемВалентин Юбочников
Похожие презентации
Презентация на тему: » Важнейшем открытием в органической химии в середине 19 века явилось то, что углерод, как правило, четырёхвалентен (1857 г.), были известны СН 4, С 2 Н.» — Транскрипт:
2 Важнейшем открытием в органической химии в середине 19 века явилось то, что углерод, как правило, четырёхвалентен (1857 г.), были известны СН 4, С 2 Н 2, С 2 Н 4, С 2 Н 6, С 3 Н 8, в которых валентность атома углерода была переменной или дробной. Будучи элементом четвёртой группы, углерод способен соединяться как с металлами так и с неметаллами, но во всех соединениях он четырёхвалентен. Кекуле предложил изображать валентность на плоскости четырьмя черточками под углом относительно друг к другу 90°.
3 Существенным было то, что атомы углерода могут соединяться друг с другом, образуя цепи. Однако эти открытия не привели к открытию природы строения органических веществ. Объясняется это тем, что западные учёные считали, что познать природу органических веществ невозможно. Они были приверженцами теории витализма.
4 Создание теории строения органических веществ в России А.М. Бутлеровым не явилось случайностью. В 60-е годы в России характеризуются бурным ростом капитализма. На формирование мировоззрения русских учёных: Менделеева, Сеченова, Бутлерова оказывали своё влияние революционизирующая деятельность Герцена, Белинского, Добролюбова, Чернышевского.
5 Теория А.М. Бутлерова Первые основные идеи теории строения органических веществ Бутлеров высказал в своём докладе 19 сентября 1861 г. на съезде немецких естествоиспытателей в городе Шпейре в Германии.
7 Второе положение. От строения молекул, т.е. порядка соединения атомов и характера их связей, зависят свойства вещества. Это положение теории А.М. Бутлерова объясняет, в частности, явление изомерии. Если молекулы имеют одинаковый состав, но различное строение, то они обладают различными свойствами и их называют изомерами.
8 Третье положение. Изучая свойства данного вещества, можно определить строение его молекулы и выразить одной определённой формулой, отражающей как строение, так и свойства данного вещества. Это положение утверждало возможность разума познать строение органических веществ, состоящих их молекул и атомов.
9 Четвёртое положение. Химические свойства каждого атома и атомных групп не неизменны, а изменяются в зависимости от других атомов и атомных групп, присутствующих в молекуле, причём наиболее сильное влияние атомов, непосредственно связанных друг с другом.
10 Значение теории А.М. Бутлерова 1. Важнейшей заслугой перед наукой А.М. Бутлерова была в том, что он не только обобщил огромный фактический опыт, но и выразил блестящую идею, которую сам доказал, синтезировав первичные спирты, высказал мысль о пространственной изомерии. 2. Доказав материальность мира и его познаваемость.
11 Классификация органических веществ. Ациклические соединения. Карбоциклические соединения. Гетероциклические соединения. Цепь атомов углерода, связанных между собой химическими связями – называют углеродным скелетом.
(1829-96), немецкий химик-органик. Показал, что углерод четырехвалентен (1857) и его атомы могут соединяться друг с другом в цепи (1858). Предложил (1865) циклическую формулу бензола
Последняя бука буква «е»
Ответ на вопрос «(1829-96), немецкий химик-органик. Показал, что углерод четырехвалентен (1857) и его атомы могут соединяться друг с другом в цепи (1858). Предложил (1865) циклическую формулу бензола «, 6 (шесть) букв:
кекуле
Альтернативные вопросы в кроссвордах для слова кекуле
Определение слова кекуле в словарях
Википедия Значение слова в словаре Википедия
Кекуле — имя собственное немецкого происхождения. Кекуле, Рейнгард (1839—1911) — немецкий археолог. Кекуле, Фридрих Август (1829—1896) — немецкий химик. Кекуле — большой ударный кратер в северном полушарии обратной стороны Луны.
Примеры употребления слова кекуле в литературе.
Например, Кекуле увидел во сне бензольное кольцо в виде змеи, кусающей свой хвост.
Упоминание Воронина о Кекуле и Менделееве привело главу Института Фоксхола к пугающим аналогиям.
Это сновидение помогло Кекуле понять, что структура бензола представляет из себя замкнутое карбонное кольцо.
Стоит обратить внимание и на намеки Кекуле, что он уже видел подобные сновидения до того, как понимание их значения пронзило его.
Узнав о том, Соколов вздохнул с облегчением: лаборатория доставалась в хорошие руки, а что до разницы во взглядах, то Абашев упустил из виду, что Соколов на лекциях одинаково подробно освещал и свою, и бутлеровскую теории, и взгляды Августа Кекуле, и многое множество иных мнений современных ученых, оставляя в сторонен лишь бездоказательные измышления, сколь бы заманчивы они ни были.
Источник: библиотека Максима Мошкова
Кто доказал что углерод четырехвалентен
Углерод глазами кристаллохимика
Дмитрий Иванович Менделеев первым предположил, что эта разница объясняется полимерным строением молекул углерода. Он писал: «Если бы углерод образовывал молекулу С2, как и О2, то был бы газом». И далее: «Способность атомов угля соединяться между собой и давать сложные молекулы проявляется во всех углеродистых соединениях. Ни в одном из элементов такая способность к усложнению не развита в такой мере, как в углероде. Поныне нет основания для определения меры полимеризации угольной, графитной, алмазной молекулы, только можно думать, что в них содержится Cn, где n есть большая величина».
Пока бесспорно лишь одно: существуют четыре модификации элементарного углерода, и каждая из них по-своему интересна.
Углерод глазами химика-неорганика
Очень редки минералы, в состав которых входят карбиды. Как правило, это вещества особенно глубинного происхождения; поэтому ученые предполагают, что в ядре земного шара есть углерод.
Многие аппараты химических производств, например, теплообменники, изготавливают из графита. И это естественно: графит обладает большой термостойкостью и химической стойкостью и при этом прекрасно проводит тепло. Кстати, благодаря этим же свойствам графит стал важным материалом реактивной техники. Из графита сделаны рули, работающие непосредственно в пламени сопловых аппаратов. В воздухе воспламенить графит практически невозможно (даже в чистом кислороде сделать это непросто), а чтобы испарить графит нужна температура, намного более высокая, чем развивающаяся даже в ракетном двигателе. И, кроме того, при нормальном давлении графит, как и гранит, не плавится.
Углерод глазами химика-органика
Появилось классическое определение К. Шорлеммера, не потерявшее смысла и 100 лет спустя: «Органическая химия есть химия углеводородов и их производных, то есть продуктов, образующихся при замене водорода другими атомами или группами атомов».
Сейчас известны миллионы органических соединений (соединений углерода!) и около ста тысяч соединений всех остальных элементов, вместе взятых.
Если продолжать аналогию с живой природой, то где-то на уровне мхов и лишайников окажутся почти все известные сейчас синтетические полимеры, например нейлон:
или широко применяемая в технике твердая фенолформальдегидная смола резит:
Несколько лет назад произошло событие мировой важности: был осуществлен полный химический синтез молекулы белка инсулина.
Это один из простейших по строению, но очень важный для жизни белок. Он ответствен за углеводный обмен в организме.
Нужно ли говорить, что эта работа потребовала множества труда и времени. А в живой клетке синтез одной молекулы белка (даже намного более сложной, чем молекула инсулина) занимает всего 2. 3 секунды.
Но шутки в сторону. Углерод заслуживает вежливого и серьезного отношения. Хотя бы потому что «элементами жизни» иногда называют и калий, и фосфор, и азот. Но если так, то какого определения заслуживает элемент, на основе которого действительно построено все живое?
И здесь одиннадцатый
Помощник металлурга
А в доменном процессе обычно участвует не только элементарный углерод (в виде кокса), во и одно из соединений элемента N 6. Обыкновенные плотные известняки применяют в качестве флюсов при выплавке чугуна из железных руд, содержащих в качестве пустой породы кремнезем и глинозем.
Пока еще основа
Синтез алмаза
В декабре 1954 г. американская фирма «Дженерал электрик» сообщила, что сотрудники этой фирмы Холл, Банди и другие получили искусственные алмазы в виде мелких треугольных пластин. Процесс синтеза вели под давлением порядка 100 тыс. атм. и при температуре 2600 o C. Катализатором был тантал, а если говорить точнее, то алмаз из графита получали на тонкой пленке карбида тантала, образовывавшейся в ходе алмазного синтеза.
Впрочем, еще раньше, в феврале 1953 г., первые искусственные алмазы получила группа Эрика Гуннара Лундблада (Швеция), но шведские ученые не торопились с публикацией результатов своих трудов.
В мире уже производятся и синтетические алмазы ювелирного качества; обходятся они намного дороже природных.
Метеорит. съели
Крупинки алмаза были обнаружены в метеоритном веществе преподавателями Петербургского лесного института доцентом-минералогом Михаилом Васильевичем Ерофеевым и профессором химии Павлом Александровичем Лачиновым (известен больше всего работами по холестерину, которыми занимался в последние годы жизни).
Осколки метеорита «Новый Урей» были присланы в Петербург бывшим студентом Лесного института учителем Павлом Ивановичем Барышниковым.
Приводим выдержки из его письма директору Лесного института: «. Рано поутру несколько новоурейских крестьян верстах в трех от деревни пахали свое поле. Вдруг совершенно неожиданно сильный свет озарил всю окрестность; затем через несколько секунд раздался страшный треск, подобный пушечному выстрелу или взрыву, за ним второй, более сильный. Вместе с шумом в нескольких саженях от крестьян упал на землю огненный шар; вслед за этим шаром невдалеке над лесом опустился другой, значительно больше первого. Все явление продолжалось не более минуты.
Обезумевшие от страха крестьяне не знали, что делать, они попадали на землю и долго не решались сдвинуться с моста. Наконец один из них, несколько ободрившись, отправился к тому месту. и, к удивлению своему, нашел неглубокую яму; в середине ее, углубившись до половины в землю, лежал очень горячий камень черного цвета. Тяжесть камня поразила крестьян.
Затем они отправились к лесу разыскать второй, больший камень, но все усилия их были напрасны: лес в этом месте представляет много болот и топей, и найти аэролита им не удалось: по всей вероятности, он упал в воду.
На следующий день один из крестьян того же Урейского выселка отправился на свое поле посмотреть копны гречихи. Здесь совершенно случайно им найден был такой же точно камень, какой принесли накануне его соседи. Камень тоже образовал вокруг себя ямку; часть камня была в земле. Дальнейшие поиски крестьян в окрестностях Нового Урея не привели ни к чему. Следовательно, выпало всего три куска. Самый большой из них упал, без сомнения, в лесу в болото; второй по величине, упавший при крестьянах на пашне, приобретен мною и отослан Вам для минералогического кабинета института и, наконец, третий, найденный крестьянином в гречихе, съеден. Крупинки аэролита считались положительно универсальным лекарством. Распространились нелепые слухи о «чудесном исцелении», требования на «христов камень» усилились; счастливый владелец метеорита пользовался случаем и продавал камешек чуть не на вес золота, выказывая при этом слабости настоящего завзятого аптекаря. Прием «христова камня» производился таким образом: пациент, купивши ничтожный кусочек метеорита, толок и растирал его в порошок и затем, смешав с водой, благоговейно выпивал, творя молитву и крестное знамение. «
За открытие алмазов в метеорите Российская Академия наук присудила Ерофееву и Лачинову Ломоносовскую премию. А каких-либо следов того, что хоть кто-нибудь обратил внимание на беспросветную темноту крестьян, история не сохранила.
Его можно видеть и сейчас в Ленинградском горном музее.
Мы проделали такой опыт
В начале 90-х годов Хрущев предпринял попытку повторить «эксперимент» природы, приводящий к появлению в метеоритах алмазных крупинок (после открытия Ерофеева и Лачинова, исследовавших каменный метеорит, такие же находки были сделаны в веществе железных метеоритов). Но для этой попытки стальная «бомба» уже не годилась.
Вот выдержки из доклада К.Д. Хрущева, сделанного им 4 марта 1893 г. на заседании Санкт-Петербургского императорского минералогического общества: «На основании находок в метеорите можно было прийти к мысли, что под сильным давлением углерод может выделяться из раствора в металле в виде алмаза. Мы проделали такой опыт. Насытив кипящее серебро углеродом, которого растворилось шесть процентов, я быстро охладил массу. Давление в ее середине не могло не повыситься под действием корки, сразу же затвердевшей снаружи. Последовавшее затем растворение получившегося слитка показало, что часть выделившегося углерода имеет свойства алмаза.
Порошок его состоит из прозрачных бесцветных кристаллических осколков и пластинок, сильно преломляющих свет, совершенно изотропных, царапающих корунд и сгорающих в углекислоту с незначительным остатком золы».
Еще о быстром охлаждении
В том же 1893 г. другой ученый, парижский профессор-химик Анри Муассан проделал такой же опыт, как и Хрущев (Муассан закончил свою работу несколько раньше, именно ему принадлежит первая публикация).
А раз так, то все, что не относится к самой сути опыта, особого значения не имеет.
Вероятно, исходя из этого убеждения, Муассан и применил в своем опыте несколько необычную для научной лаборатории, но зато предельно простую «систему охлаждения» расплавленного железа. Он поставил на полу в лаборатории табурет, на него деревянную лохань, в лохань налил водопроводную воду. И когда пришло время охлаждать кипящее железо с растворенным в нем углеродом, профессор поднял клещами тигель и вылил его содержимое в лохань с водой! К счастью, Муассан все-таки надел перед этим очки и фартук, а загоревшуюся на нем одежду удалось потушить.
Когда бесформенный слиток, оставшийся в лохани после взрыва, был растворен в кислотах, из него выделили несколько крупинок. Они тонули в жидкости с удельным весом три, царапали рубин и корунд, почти целиком сгорали в кислороде.
Таковы два происшествия из истории искусственного алмаза.
Кандидат в самые прочные?
Карбин в природе
В 1970 г. геофизики из Института Карнеги обнаружили в метеоритном кратере Рис на территории ФРГ новый минерал, состоящий на 99,99% из углерода. Но это, определенно, не были ни алмаз, ни графит. Исследования показали, что минерал из кратера Рис скорее всего представляет собой природную разновидность синтезированного несколькими годами раньше карбина.
Метод определения возраста исторических находок по содержанию в них радиоактивного изотопа углерода 14 С разработан известным физиком, лауреатом Нобелевской премии Фрэнком Уиллардом Либби.
Ядра углерода-14, распадаясь, испускают электроны и вновь превращаются в ядра азота.
Но вот организм гибнет и перестает быть звеном непрерывно идущего на Земле круговорота углерода. Новый радиоуглерод в него уже не поступает, а радиоактивный распад продолжается. Через 5570 лет количество радиоуглерода в отмершем организме уменьшится вдвое, и в грамме углерода, извлеченного из дерева, срубленного 5570 лет назад, чувствительные счетчики за минуту зафиксируют уже не 14, а лишь 7 актов распада. Поэтому с помощью радиоуглерода можно определить возраст практически любого предмета, сделанного из материалов растительного или животного происхождения.
Этот метод помог определить даты древних вулканических извержений и время вымирания некоторых видов животных. Он помог разоблачить не одну археологическую подделку, когда за свидетельства древности выдавались, например, черепа с подпиленными зубами.
Но главной заслугой метода следует, видимо, считать установление времени ледниковых периодов.
Свидетельство Фридриха Велера
Известны слова Велера, сказанные в 1835 г.: «Органическая химия может ныне кого угодно свести с ума. она представляется дремучим лесом, полным чудесных вещей, огромной чащей без выхода, без конца, куда не осмеливаешься проникнуть».
Изомерия и запах
Получен ион, в котором углерод связан с шестью другими атомами
Химическая связь образуется, когда электроны переходят в совместное «владение» двух или более атомов. В такие отношения могут вступать не все электроны, которые есть у атома, а только некоторые, и число их строго определено для каждого элемента. У углерода таких электронов четыре: они и участвуют в образовании химических связей во всех его соединениях. Поэтому в подавляющем большинстве случаев говорят, что углерод четырехвалентен, то есть способен образовать четыре химические связи.
Однако иногда можно заставить атом углерода распорядиться своими электронами экзотическим образом — например, распределив их между пятью (вместо четырех) другими атомами, как это сделали в 2005 году японские ученые. Для этого потребовалось выделить очень нестабильный ион сложной органической молекулы, в которой один из атомов углерода в некоторой степени обобществлял свои электроны с тремя другими атомами углерода и двумя атомами кислорода, в сумме образуя пять химических связей.
Другие расчеты косвенно доказывали возможность существования даже большего числа атомов, с которыми атом углерода может «поделиться» электронным облаком. В 1973 году расклад с шестью «соседями» у одного углеродного атома в ионе гексаметилбензола предсказала группа немецких ученых, а спустя сорок с небольшим лет их соотечественники Мориц Малишевски (Moritz Malischewski) и Конрад Зеппельт (Konrad Seppelt) получили ион и доказали, что расчёты их коллег были верны.