Создание теоретических основ органической химии. Изомеры и радикалы.

Истоки органической химии восходят к глубокой древности (уже тогда знали о спиртовом и уксуснокисломброжении, крашении индиго и ализарином). Однако в средние века (период алхимии) были известны лишь немногие индивидуальные органические вещества. Все исследования этого периода сводились главным образом к операциям, при помощи которых, как тогда думали, одни простые вещества можно превратить в другие. Начиная с 16 в. (период ятрохимии) исследования были направлены в основном на выделение и использование различных лекарственных веществ: был выделен из растений ряд эфирных масел, приготовлен диэтиловый эфир, сухой перегонкой древесиныполучены древесный (метиловый) спирт и уксусная кислота, из винного камня - винная кислота, перегонкой свинцового сахара - уксусная кислота, перегонкой янтаря - янтарная кислота. Большая роль в становленииорганической химии принадлежат А.Лавуазье, который разработал основные количественные методы определения состава химических соединений.

Слияние химии соединений растительного и животного происхождения в единую химическую науку органической химии осуществил Й.Берцелиус, который ввел сам термин и понятие органического вещества, образование последнего, по Берцелиусу, возможно только в живом организме при наличии "жизненной силы". Это заблуждение опровергли Ф.Вёлер (1828), который получил мочевину (органическое вещество) из цианата аммония (неорганическое вещество), А.Кольбе, синтезировавший уксусную кислоту, М.Бертло, получивший метан из H₂S и CS₂, A.M Бутлеров, синтезировавший сахаристые вещества из формалина. В первой половине 19 в. был накоплен обширный опытный материал и сделаны первые обобщения, определившие бурное развитие органической химии: развиты методы анализа органических соединений (Берцелиус, Ю.Либих, Ж.Дюма, М.Шеврёль), создана теория радикалов (Вёлер, Ж.Гей-Люссак, Либих, Дюма) как групп атомов, переходящих неизменными из исходной молекулы в конечную в процессе реакции; теория типов (Ш.Жерар, 1853), в которой органические соединения конструировались из неорганических веществ - "типов" (тип водорода, воды, хлористого водорода, аммиака) замещением в них атомов на органические фрагменты; введено понятие изомерии (Берцелиус).

2.Эволюция термодинамики: от Гиббса к Пригожину.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Билет № 35.

1.Структурные и пространственные формулы в органической химии.
СТРУКТУРНЫЕ ФОРМУЛЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В 1858 г. шотландский химик Арчибальд Скотт Купер, который в это время работал в лаборатории Вюрца, предложил изображать силы, соединяющие атомы (или связи, как их принято называть сейчас), в виде черточек. Австрийский профессор Йозеф Лошмидт впервые допустил возможность присутствия между соседними атомами С кратных связей (двойной или тройной). Большинство химиков – органиков с воодушевлением приняли структурные формулы. Чтобы вполне доказать справедливость системы структурных формул, было необходимо определить такую формулу для бензола C6H6, открытого еще в 1825 г. М. Фарадеем. Решение этой задачи оказалось по силам только Ф. А. Кекуле. До этих пор структурные формулы строились только в виде линейных цепей атомов С, но теперь Кекуле ввел понятие кольца или ядра атомов углерода. Структурные формулы бензола, предлагаемые другими учеными….(бензол нарисовать) Обсуждение всех этих формул еще больше способствовало всеобщему признанию бензольной теории Кекуле. В 1869 г. Альберт Ладенбург окончательно доказал, что все шесть атомов C в бензольном кольце совершенно равноценны.

ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ СТРУКТУРНЫЕ ФОРМУЛЫ ОРГАНИЧЕСКИХ МОЛЕКУЛ Со временем были обнаружены вещества, которые отличались друг от друга только оптическими свойствами. Одно из них вращает плоскость поляризации поляризованного света по часовой стрелке, а другое - против. Переход от плоскостного изображения химического строения соединений к про- странственному был поистине революционным шагом. В 1874 г. Якоб Хендрик Вант-Гофф выдвинул смелое предположение, согласно которому четыре связи атома углерода направлены к четырем вершинам правильного кубического тетраэдра, в центре которого и находится атом C. (нарисовать треугольник) Использование тетраэдрической модели для объяснения строения и свойств оптических изомеров: I) зеркальное расположение связей; II) геометрические изомеры соединений с двойной связью. Пространственная структура, предложенная Вант-Гоффом, является симметричной. Симметрия может нарушиться лишь в том случае, когда всеми четырьмя связями атом углерода соединен с различными атомами или группами атомов. Практически в одно время с Вант-Гоффом аналогичную пространственную модель опубликовал французский химик Жозеф Ашиль Ле Бель. Поэтому тетраэдрическую модель расположения связей вокруг атома углерода иногда называют моделью Вант-Гоффа - Ле Беля.

2.История создания учения о катализе.
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Билет № 36.

1.Роль химии в истории человеческой цивилизации.
Роль истории науки, прежде всего, связана с ее самосознанием. Она необходима ученым, чтобы лучше понять происходящие перемены, правильно оценить место любого направления в сложнейшей и постоянно развивающейся системе знаний. Есть, по меньшей мере, три точки зрения.
Первая из них принадлежит Роберту Оппенгеймеру, который ее сформулировал так: «Исследования по истории науки смогут внести самосогласованность в общую интеллектуальную и культурную жизнь нашего времени». Эту точку зрения можно назвать принципом дополнительности истории науки к общей истории. Вторая точка зрения была сформулирована Джеральдом Холтоном он сказал: «Наблюдатель, находящийся в системе, называемой «историей науки», получает такое понимание событий, которое по своему качеству и значимости равноценно пониманию, полученному наблюдателями, находящимися в системах «политическая теория», «социально-экономическая теория». Этот принцип он назвал принципом относительности. В действительности это принцип эквивалентности. Третья точка зрения принадлежит немецкому математику Ван дер Вардену, который сформулировал ее в виде вопроса: «Кто отдает себе отчет в том, что с исторической точки зрения Ньютон является самой значительной фигурой XVII века?». Этот принцип можно назвать принципом доминантности истории науки. Достижения химии, которая является одной из ветвей естественных наук, на всех стадиях развития человеческого общества были неразрывно связаны с общим уровнем научно-технического прогресса. Успехи и выдающиеся открытия в других сферах материальной деятельности человека, прежде всего таких, как физика, математика, биология и медицина, стимулировали процесс научного поиска и в области химии. От доисторических времен до сегодняшнего дня зависимость человека от достижений химической науки и химического производства постоянно возрастает. Вступив в третье тысячелетие, можно уверенно сказать, что без продукции химической промышленности не может существовать и развиваться ни одна отрасль производства, сельского хозяйства и медицины. Сегодня и повседневную жизнь человека невозможно представить без использования изделий из продуктов химической индустрии.