கரிம சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் கோட்பாடு. கரிமப் பொருட்களின் மூலக்கூறுகளில் உள்ள பிணைப்புகளின் வகைகள். தலைப்பில் விரிவுரை: "ஏ. எம். பட்லெரோவ் மூலம் கரிம சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டின் அடிப்படைக் கொள்கைகள்."

ஹைட்ரஜன் வகை:

இத்தகைய சூத்திரங்கள் நவீனவற்றைப் போலவே இருக்கின்றன. ஆனால் வகைக் கோட்பாட்டின் ஆதரவாளர்கள் அவற்றைப் பொருட்களின் உண்மையான கட்டமைப்பைப் பிரதிபலிப்பதாகக் கருதவில்லை மற்றும் இந்த சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தி எழுத முயற்சித்த வேதியியல் எதிர்வினைகளைப் பொறுத்து ஒரு கலவைக்கு பல வேறுபட்ட சூத்திரங்களை எழுதினார்கள். அவர்கள் மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பை அடிப்படையாக அறிய முடியாததாகக் கருதினர், இது அறிவியலின் வளர்ச்சிக்கு தீங்கு விளைவிக்கும்.

3. 1830 ஆம் ஆண்டில் ஜே. பெர்சிலியஸால் "ஐசோமெரிசம்" என்ற வார்த்தையின் அறிமுகம், வெவ்வேறு பண்புகளைக் கொண்ட ஒரே கலவையின் பொருட்களின் இருப்பு நிகழ்வு.

4. கரிம சேர்மங்களின் தொகுப்பில் முன்னேற்றங்கள், இதன் விளைவாக உயிர்ச்சக்தியின் கோட்பாடு, அதாவது "முக்கிய சக்தி", அதன் செல்வாக்கின் கீழ் உயிரினங்களின் உடலில் கரிமப் பொருட்கள் உருவாகின்றன என்று கூறப்படுகிறது:

1828 இல், F. Wöhler யூரியாவை ஒரு கனிமப் பொருளிலிருந்து (அம்மோனியம் சயனேட்) ஒருங்கிணைத்தார்;

1842 இல், ரஷ்ய வேதியியலாளர் என்.என்.ஜினின் அனிலைனைப் பெற்றார்;

1845 இல், ஜெர்மன் வேதியியலாளர் ஏ. கோல்பே அசிட்டிக் அமிலத்தை ஒருங்கிணைத்தார்;

1854 ஆம் ஆண்டில், பிரெஞ்சு வேதியியலாளர் எம். பெர்தெலோட் கொழுப்புகளை ஒருங்கிணைத்து, இறுதியாக

1861 ஆம் ஆண்டில், ஏ.எம்.

5. 18 ஆம் நூற்றாண்டின் மத்தியில். வேதியியல் மிகவும் கடுமையான அறிவியலாக மாறுகிறது. ஈ. ஃபிராங்க்லாண்ட் மற்றும் ஏ. கெகுலே ஆகியோரின் பணியின் விளைவாக, வேதியியல் கூறுகளின் அணுக்களின் வேலன்ஸ் என்ற கருத்து நிறுவப்பட்டது. கெகுலே கார்பன் டெட்ராவலன்சி யோசனையை உருவாக்கினார். கன்னிசாரோவின் படைப்புகளுக்கு நன்றி, அணு மற்றும் மூலக்கூறு வெகுஜனங்களின் கருத்துக்கள் தெளிவாகிவிட்டன, அவற்றின் அர்த்தங்கள் மற்றும் தீர்மானிக்கும் முறைகள் தெளிவுபடுத்தப்பட்டன.

1860 ஆம் ஆண்டில், பல்வேறு ஐரோப்பிய நாடுகளில் இருந்து 140 க்கும் மேற்பட்ட முன்னணி வேதியியலாளர்கள் கார்ல்ஸ்ரூஹேவில் ஒரு சர்வதேச மாநாட்டில் கூடினர். வேதியியல் வரலாற்றில் காங்கிரஸ் ஒரு மிக முக்கியமான நிகழ்வாக மாறியது: அறிவியலின் வெற்றிகள் சுருக்கப்பட்டுள்ளன மற்றும் கரிம வேதியியலின் வளர்ச்சியில் ஒரு புதிய கட்டத்திற்கு நிலைமைகள் தயாரிக்கப்பட்டன - கரிமப் பொருட்களின் வேதியியல் அமைப்பு பற்றிய ஏ.எம். பட்லெரோவின் கோட்பாட்டின் தோற்றம் (1861) , அத்துடன் டி.ஐ. மெண்டலீவின் அடிப்படைக் கண்டுபிடிப்புக்காக - காலச் சட்டம் மற்றும் வேதியியல் தனிமங்களின் அமைப்பு (1869).

1861 ஆம் ஆண்டில், ஏ.எம். பட்லெரோவ் ஸ்பேயரில் நடந்த மருத்துவர்கள் மற்றும் இயற்கை விஞ்ஞானிகளின் மாநாட்டில் "உடல்களின் வேதியியல் அமைப்பு பற்றிய" அறிக்கையுடன் பேசினார். அதில், கரிம சேர்மங்களின் வேதியியல் அமைப்பு பற்றிய தனது கோட்பாட்டின் அடித்தளத்தை கோடிட்டுக் காட்டினார். வேதியியல் கட்டமைப்பின் மூலம், விஞ்ஞானி மூலக்கூறுகளில் அணுக்களின் இணைப்பு வரிசையைப் புரிந்துகொண்டார்.

ஏ.எம். பட்லெரோவின் தனிப்பட்ட குணங்கள்

ஏ.எம். பட்லெரோவ் தனது கலைக்களஞ்சிய இரசாயன அறிவு, உண்மைகளை பகுப்பாய்வு செய்து பொதுமைப்படுத்துதல் மற்றும் கணிப்புகளைச் செய்யும் திறன் ஆகியவற்றால் வேறுபடுத்தப்பட்டார். அவர் பியூட்டேன் ஐசோமரின் இருப்பைக் கணித்தார், பின்னர் அதைப் பெற்றார், அதே போல் ப்யூட்டிலீன் ஐசோமர் - ஐசோபியூட்டிலீன்.

பட்லெரோவ் அலெக்சாண்டர் மிகைலோவிச் (1828-1886)

ரஷ்ய வேதியியலாளர், செயின்ட் பீட்டர்ஸ்பர்க் அகாடமி ஆஃப் சயின்ஸின் கல்வியாளர் (1874 முதல்). கசான் பல்கலைக்கழகத்தில் பட்டம் பெற்றார் (1849). அவர் அங்கு பணிபுரிந்தார் (1857 முதல் - பேராசிரியர், 1860 மற்றும் 1863 இல் - ரெக்டர்). கரிம சேர்மங்களின் வேதியியல் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டை உருவாக்கியவர், இது நவீன வேதியியலை அடிப்படையாகக் கொண்டது. ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்களின் பரஸ்பர செல்வாக்கு பற்றிய கருத்தை அவர் உறுதிப்படுத்தினார். பல கரிம சேர்மங்களின் ஐசோமெரிஸத்தை கணித்து விளக்கினார். "ஆர்கானிக் கெமிஸ்ட்ரியின் முழுமையான ஆய்வுக்கு ஒரு அறிமுகம்" (1864) எழுதினார், இது வேதியியல் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் அறிவியல் வரலாற்றில் முதல் கையேடு. ரஷ்ய இயற்பியல்-வேதியியல் சங்கத்தின் வேதியியல் துறையின் தலைவர் (1878-1882).

ஏ.எம். பட்லெரோவ் ரஷ்யாவில் கரிம வேதியியலாளர்களின் முதல் பள்ளியை உருவாக்கினார், அதில் இருந்து புத்திசாலித்தனமான விஞ்ஞானிகள் தோன்றினர்: வி.வி. மார்கோவ்னிகோவ், டி.பி. கொனோவலோவ், ஏ.ஈ. ஃபேவர்ஸ்கி மற்றும் பலர்.

டி.ஐ. மெண்டலீவ் எழுதியதில் ஆச்சரியமில்லை: “ஏ. M. பட்லெரோவ் மிகப்பெரிய ரஷ்ய விஞ்ஞானிகளில் ஒருவர், அவர் தனது அறிவியல் கல்வியிலும் அவரது படைப்புகளின் அசல் தன்மையிலும் ரஷ்யர்.

வேதியியல் சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டின் அடிப்படைக் கொள்கைகள்

கரிம சேர்மங்களின் வேதியியல் கட்டமைப்பின் கோட்பாடு, கடந்த நூற்றாண்டின் இரண்டாம் பாதியில் (1861) ஏ.எம். பட்லெரோவ் முன்வைத்தது, பட்லெரோவின் மாணவர்கள் மற்றும் அவர் உட்பட பல விஞ்ஞானிகளின் படைப்புகளால் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது. இதுவரை விளக்கப்படாத பல நிகழ்வுகளை விளக்குவது அதன் அடிப்படையில் சாத்தியமானதாக மாறியது: ஐசோமெரிசம், ஹோமோலஜி, கரிமப் பொருட்களில் கார்பன் அணுக்களால் டெட்ராவலன்சியின் வெளிப்பாடு. கோட்பாடு அதன் முன்கணிப்பு செயல்பாட்டையும் நிறைவேற்றியது: அதன் அடிப்படையில், விஞ்ஞானிகள் இன்னும் அறியப்படாத சேர்மங்களின் இருப்பைக் கணித்து, அவற்றின் பண்புகளை விவரித்து அவற்றைக் கண்டுபிடித்தனர்.

எனவே, 1862-1864 இல். ஏ.எம். பட்லெரோவ் புரோபில், பியூட்டில் மற்றும் அமிலல் ஆல்கஹால்களின் ஐசோமெரிசத்தை ஆய்வு செய்தார், சாத்தியமான ஐசோமர்களின் எண்ணிக்கையைத் தீர்மானித்தார் மற்றும் இந்த பொருட்களின் சூத்திரங்களைப் பெற்றார். அவற்றின் இருப்பு பின்னர் சோதனை ரீதியாக நிரூபிக்கப்பட்டது, மேலும் சில ஐசோமர்கள் பட்லெரோவ் அவர்களால் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டன.

20 ஆம் நூற்றாண்டின் போது. வேதியியல் சேர்மங்களின் வேதியியல் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டின் விதிகள் அறிவியலில் பரவிய புதிய பார்வைகளின் அடிப்படையில் உருவாக்கப்பட்டன: அணு கட்டமைப்பின் கோட்பாடு, வேதியியல் பிணைப்புகளின் கோட்பாடு, வேதியியல் எதிர்வினைகளின் வழிமுறைகள் பற்றிய கருத்துக்கள். தற்போது, ​​இந்த கோட்பாடு உலகளாவியது, அதாவது, இது கரிமப் பொருட்களுக்கு மட்டுமல்ல, கனிமங்களுக்கும் செல்லுபடியாகும்.

முதல் நிலை. மூலக்கூறுகளில் உள்ள அணுக்கள் அவற்றின் வேலென்சிக்கு ஏற்ப ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையில் இணைக்கப்படுகின்றன. அனைத்து கரிம மற்றும் பெரும்பாலான கனிம சேர்மங்களிலும் உள்ள கார்பன் டெட்ராவலன்ட் ஆகும்.

வெளிப்படையாக, கோட்பாட்டின் முதல் நிலையின் கடைசிப் பகுதியை, சேர்மங்களில் கார்பன் அணுக்கள் உற்சாகமான நிலையில் இருப்பதால் எளிதாக விளக்கலாம்:

அ) டெட்ராவலன்ட் கார்பன் அணுக்கள் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டு, வெவ்வேறு சங்கிலிகளை உருவாக்குகின்றன:

திறந்த கிளைகள்
- திறக்கப்படாத கிளைகள்
- மூடப்பட்டது

b) மூலக்கூறுகளில் உள்ள கார்பன் அணுக்களின் இணைப்பின் வரிசை வேறுபட்டிருக்கலாம் மற்றும் கார்பன் அணுக்களுக்கு இடையிலான கோவலன்ட் இரசாயனப் பிணைப்பின் வகையைப் பொறுத்தது - ஒற்றை அல்லது பல (இரட்டை மற்றும் மூன்று).

இரண்டாவது நிலை.பொருட்களின் பண்புகள் அவற்றின் தரம் மற்றும் அளவு கலவையை மட்டுமல்ல, அவற்றின் மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பையும் சார்ந்துள்ளது.

இந்த நிலை ஐசோமெரிசத்தின் நிகழ்வை விளக்குகிறது. ஒரே கலவையைக் கொண்ட பொருட்கள், ஆனால் வெவ்வேறு வேதியியல் அல்லது இடஞ்சார்ந்த கட்டமைப்புகள், எனவே வெவ்வேறு பண்புகள், ஐசோமர்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ஐசோமெரிசத்தின் முக்கிய வகைகள்:

கட்டமைப்பு ஐசோமெரிசம், இதில் மூலக்கூறுகளில் உள்ள அணுக்களின் பிணைப்பு வரிசையில் பொருட்கள் வேறுபடுகின்றன:

1) கார்பன் எலும்புக்கூட்டின் ஐசோமெரிசம்

3) ஹோமோலோகஸ் தொடரின் ஐசோமெரிசம் (இன்டர்கிளாஸ்)

ஸ்பேஷியல் ஐசோமெரிசம், இதில் பொருட்களின் மூலக்கூறுகள் அணுக்களின் பிணைப்பு வரிசையில் வேறுபடுவதில்லை, ஆனால் விண்வெளியில் அவற்றின் நிலையில்: சிஸ்-டிரான்ஸ் ஐசோமெரிசம் (வடிவியல்).

இந்த ஐசோமெரிசம் மூலக்கூறுகள் தட்டையான அமைப்பைக் கொண்ட பொருட்களுக்கு பொதுவானது: அல்கீன்கள், சைக்ளோஅல்கேன்கள் போன்றவை.

ஸ்பேஷியல் ஐசோமெரிஸமும் ஆப்டிகல் (கண்ணாடி) ஐசோமெரிஸத்தை உள்ளடக்கியது.

கார்பன் அணுவைச் சுற்றியுள்ள நான்கு ஒற்றைப் பிணைப்புகள், உங்களுக்கு ஏற்கனவே தெரியும், டெட்ராஹெட்ரலாக அமைக்கப்பட்டிருக்கும். ஒரு கார்பன் அணு நான்கு வெவ்வேறு அணுக்கள் அல்லது குழுக்களுடன் பிணைக்கப்பட்டிருந்தால், விண்வெளியில் இந்த குழுக்களின் வெவ்வேறு ஏற்பாடுகள் சாத்தியமாகும், அதாவது இரண்டு இடஞ்சார்ந்த ஐசோமெரிக் வடிவங்கள்.

அமினோ அமிலமான அலனைனின் (2-அமினோப்ரோபனோயிக் அமிலம்) இரண்டு கண்ணாடி வடிவங்கள் படம் 17 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.

ஒரு அலனைன் மூலக்கூறு கண்ணாடியின் முன் வைக்கப்பட்டுள்ளது என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள். -NH2 குழு கண்ணாடிக்கு நெருக்கமாக உள்ளது, எனவே பிரதிபலிப்பில் அது முன்னால் இருக்கும், மற்றும் -COOH குழு பின்னணியில் இருக்கும், முதலியன (வலதுபுறத்தில் உள்ள படத்தைப் பார்க்கவும்). அலன்யா இரண்டு இடஞ்சார்ந்த வடிவங்களில் உள்ளது, இது மிகைப்படுத்தப்பட்டால், ஒன்றுடன் ஒன்று சேராது

இரசாயன சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டின் இரண்டாவது நிலையின் உலகளாவிய தன்மை கனிம ஐசோமர்களின் இருப்பை உறுதிப்படுத்துகிறது.

எனவே, கரிமப் பொருட்களின் முதல் தொகுப்பு - யூரியாவின் தொகுப்பு, வோஹ்லர் (1828) மேற்கொண்டது, கனிமப் பொருள் - அம்மோனியம் சயனேட் மற்றும் கரிமப் பொருள் - யூரியா ஐசோமெரிக் என்று காட்டியது:

யூரியாவில் உள்ள ஆக்ஸிஜன் அணுவை ஒரு கந்தக அணுவுடன் மாற்றினால், நீங்கள் தியூரியாவைப் பெறுவீர்கள், இது அம்மோனியம் தியோசயனேட் ஐசோமெரிக் ஆகும், இது Fe 3+ அயனிகளுக்கு நன்கு அறியப்பட்ட மறுஉருவாக்கமாகும். வெளிப்படையாக, தியோரியா இந்த தரமான எதிர்வினை கொடுக்கவில்லை.

மூன்றாம் நிலை.பொருட்களின் பண்புகள் மூலக்கூறுகளில் உள்ள அணுக்களின் பரஸ்பர செல்வாக்கைப் பொறுத்தது.

உதாரணமாக, அசிட்டிக் அமிலத்தில் நான்கு ஹைட்ரஜன் அணுக்களில் ஒன்று மட்டுமே காரத்துடன் வினைபுரிகிறது. இதன் அடிப்படையில், ஒரு ஹைட்ரஜன் அணு மட்டுமே ஆக்ஸிஜனுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது என்று கருதலாம்:

மறுபுறம், அசிட்டிக் அமிலத்தின் கட்டமைப்பு சூத்திரத்திலிருந்து, அதில் ஒரு மொபைல் ஹைட்ரஜன் அணு உள்ளது, அதாவது அது மோனோபாசிக் என்று முடிவு செய்யலாம்.

கரிமத்தில் மட்டுமல்ல, கனிம சேர்மங்களிலும் இருக்கும் மூலக்கூறுகளில் உள்ள அணுக்களின் பரஸ்பர செல்வாக்கின் மீதான பொருட்களின் பண்புகளின் சார்பு பற்றிய கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டின் நிலைப்பாட்டின் உலகளாவிய தன்மையை சரிபார்க்க, ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் பண்புகளை ஒப்பிடுவோம். உலோகங்கள் அல்லாத ஹைட்ரஜன் கலவைகளில். அவை ஒரு மூலக்கூறு அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் வாயுக்கள் அல்லது ஆவியாகும் திரவங்கள். D.I இன் கால அட்டவணையில் உள்ள உலோகம் அல்லாத நிலையைப் பொறுத்து, அத்தகைய சேர்மங்களின் பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றத்தை ஒருவர் அடையாளம் காணலாம்:

மீத்தேன் தண்ணீருடன் தொடர்பு கொள்ளாது. மீத்தேன் அடிப்படை பண்புகள் இல்லாதது கார்பன் அணுவின் வேலன்ஸ் திறன்களின் செறிவூட்டலால் விளக்கப்படுகிறது.

அம்மோனியா அடிப்படை பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது. நைட்ரஜன் அணுவின் தனி எலக்ட்ரான் ஜோடியின் ஈர்ப்பு காரணமாக அதன் மூலக்கூறு ஒரு ஹைட்ரஜன் அயனியை தன்னுடன் இணைக்கும் திறன் கொண்டது (பத்திர உருவாக்கத்தின் நன்கொடையாளர்-ஏற்றுக்கொள்ளும் வழிமுறை).

பாஸ்பைன் PH3 அடிப்படை பண்புகளை பலவீனமாக வெளிப்படுத்தியுள்ளது, இது பாஸ்பரஸ் அணுவின் ஆரத்துடன் தொடர்புடையது. நைட்ரஜன் அணுவின் ஆரத்தை விட இது மிகப் பெரியது, எனவே பாஸ்பரஸ் அணு ஹைட்ரஜன் அணுவை குறைவாக வலுவாக ஈர்க்கிறது.

இடமிருந்து வலமாக உள்ள காலங்களில், அணுக்கருக்களின் கட்டணங்கள் அதிகரிக்கின்றன, அணுக்களின் ஆரம் குறைகிறது, பகுதி நேர்மறை மின்னூட்டம் §+ கொண்ட ஹைட்ரஜன் அணுவின் விரட்டும் சக்தி அதிகரிக்கிறது, எனவே உலோகங்கள் அல்லாத ஹைட்ரஜன் சேர்மங்களின் அமில பண்புகள் அதிகரிக்கின்றன.

முக்கிய துணைக்குழுக்களில், தனிமங்களின் அணுக்களின் ஆரங்கள் மேலிருந்து கீழாக அதிகரிக்கும், 5- பலவீனமான உலோகம் அல்லாத அணுக்கள் 5+ உடன் ஹைட்ரஜன் அணுக்களை ஈர்க்கின்றன, ஹைட்ரஜன் சேர்மங்களின் வலிமை குறைகிறது, அவை எளிதில் பிரிந்துவிடும், எனவே அவற்றின் அமில பண்புகள் அதிகரிக்கும். .

உலோகம் அல்லாத ஹைட்ரஜன் சேர்மங்களின் பல்வேறு திறன்களை கரைசல்களில் ஹைட்ரஜன் கேஷன்களை அகற்ற அல்லது சேர்க்கிறது என்பது உலோகம் அல்லாத அணுக்கள் ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் மீது ஏற்படுத்தும் சமமற்ற செல்வாக்கால் விளக்கப்படுகிறது.

அதே காலகட்டத்தின் தனிமங்களால் உருவாக்கப்பட்ட ஹைட்ராக்சைடு மூலக்கூறுகளில் உள்ள அணுக்களின் வெவ்வேறு செல்வாக்கு அவற்றின் அமில-அடிப்படை பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றத்தையும் விளக்குகிறது.

ஹைட்ராக்சில் ஆக்சைடுகளின் அடிப்படை பண்புகள் குறைகின்றன, மேலும் அமிலத்தன்மை அதிகரிக்கிறது, ஏனெனில் மைய அணுவின் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை அதிகரிக்கும், எனவே, ஆக்ஸிஜன் அணுவுடன் அதன் பிணைப்பின் ஆற்றல் (8-) மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுவை (8+) விரட்டுகிறது. அதிகரிக்கிறது.

சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு NaOH. ஹைட்ரஜன் அணுவின் ஆரம் மிகவும் சிறியதாக இருப்பதால், அது ஆக்ஸிஜன் அணுவால் மிகவும் வலுவாக ஈர்க்கப்படுகிறது மற்றும் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் அணுக்களுக்கு இடையிலான பிணைப்பு சோடியம் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் அணுக்களை விட வலுவாக இருக்கும். அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு Al(0H)3 ஆம்போடெரிக் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது.

பெர்குளோரிக் அமிலம் HClO 4 இல், ஒப்பீட்டளவில் பெரிய நேர்மறை மின்னூட்டம் கொண்ட குளோரின் அணு ஆக்ஸிஜன் அணுவுடன் மிகவும் இறுக்கமாக பிணைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுவை 6+ உடன் வலுவாக விரட்டுகிறது. அமில வகைக்கு ஏற்ப விலகல் ஏற்படுகிறது.

வேதியியல் சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டின் வளர்ச்சியின் முக்கிய திசைகள் மற்றும் அதன் முக்கியத்துவம்

ஏ.எம். பட்லெரோவின் காலத்தில், கரிம வேதியியலில் அனுபவ (மூலக்கூறு) மற்றும் கட்டமைப்பு சூத்திரங்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டன. பிந்தையது ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்களின் இணைப்பின் வரிசையை அவற்றின் வேலென்சிக்கு ஏற்ப பிரதிபலிக்கிறது, இது கோடுகளால் குறிக்கப்படுகிறது.

பதிவு செய்வதற்கான எளிமைக்காக, சுருக்கமான கட்டமைப்பு சூத்திரங்கள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இதில் கோடுகள் கார்பன் அணுக்கள் அல்லது கார்பன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் இடையே உள்ள பிணைப்புகளை மட்டுமே குறிக்கின்றன.

சுருக்கமான கட்டமைப்பு சூத்திரங்கள்

பின்னர், வேதியியல் பிணைப்புகளின் தன்மை மற்றும் அவற்றின் பண்புகளில் கரிம பொருட்களின் மூலக்கூறுகளின் மின்னணு கட்டமைப்பின் செல்வாக்கு பற்றிய அறிவு வளர்ந்தவுடன், அவர்கள் மின்னணு சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தத் தொடங்கினர், இதில் ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்பு வழக்கமாக இரண்டு புள்ளிகளால் குறிக்கப்படுகிறது. இத்தகைய சூத்திரங்கள் பெரும்பாலும் ஒரு மூலக்கூறில் எலக்ட்ரான் ஜோடிகளின் இடப்பெயர்ச்சியின் திசையைக் காட்டுகின்றன.

இது மீசோமெரிக் மற்றும் தூண்டல் விளைவுகளை விளக்கும் பொருட்களின் மின்னணு அமைப்பு ஆகும்.

தூண்டல் விளைவு என்பது காமா பிணைப்புகளின் எலக்ட்ரான் ஜோடிகளின் வெவ்வேறு எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி காரணமாக ஒரு அணுவிலிருந்து மற்றொரு அணுவிற்கு இடமாற்றம் ஆகும். (->) மூலம் குறிக்கப்படுகிறது.

ஒரு அணுவின் (அல்லது அணுக்களின் குழு) தூண்டல் விளைவு எதிர்மறை (-/), இந்த அணுவில் அதிக எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி (ஹலோஜன்கள், ஆக்ஸிஜன், நைட்ரஜன்) இருந்தால், காமா பிணைப்பு எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கிறது மற்றும் ஒரு பகுதி எதிர்மறை கட்டணத்தைப் பெறுகிறது. ஒரு அணு (அல்லது அணுக்களின் குழு) காமா பிணைப்பு எலக்ட்ரான்களை விரட்டினால் நேர்மறை தூண்டல் விளைவை (+/) கொண்டுள்ளது. சில கட்டுப்படுத்தும் தீவிரவாதிகள் C2H5) இந்தப் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் ஹாலைடின் ஆலசன் எவ்வாறு அல்க்கீன்களில் (புரோபீன்) சேர்க்கப்படுகின்றன என்பதைப் பற்றிய மார்கோவ்னிகோவின் விதியை நினைவில் கொள்ளுங்கள், இந்த விதி ஒரு குறிப்பிட்ட இயல்புடையது என்பதை நீங்கள் புரிந்துகொள்வீர்கள். இந்த இரண்டு எடுத்துக்காட்டு எதிர்வினை சமன்பாடுகளை ஒப்பிடுக:

[[வேதியியல்_கலவைகளின்_கட்டமைப்பின்_கோட்பாடு_A._M._Butlerov| ]]

தனிப்பட்ட பொருட்களின் மூலக்கூறுகளில், தூண்டல் மற்றும் மீசோமெரிக் விளைவுகள் இரண்டும் ஒரே நேரத்தில் தோன்றும். இந்த விஷயத்தில், அவை ஒன்றையொன்று வலுப்படுத்துகின்றன (ஆல்டிஹைடுகள், கார்பாக்சிலிக் அமிலங்களில்) அல்லது ஒருவருக்கொருவர் பலவீனப்படுத்துகின்றன (வினைல் குளோரைடில்).

மூலக்கூறுகளில் உள்ள அணுக்களின் பரஸ்பர செல்வாக்கின் விளைவாக எலக்ட்ரான் அடர்த்தியின் மறுபகிர்வு ஆகும்.

ரசாயனப் பிணைப்புகளின் இடஞ்சார்ந்த திசையின் யோசனை முதன்முதலில் பிரெஞ்சு வேதியியலாளர் ஜே. ஏ. லெ பெல் மற்றும் டச்சு வேதியியலாளர் ஜே. எக்ஸ். வான்ட் ஹாஃப் ஆகியோரால் 1874 இல் வெளிப்படுத்தப்பட்டது. விஞ்ஞானிகளின் அனுமானங்கள் குவாண்டம் வேதியியலால் முழுமையாக உறுதிப்படுத்தப்பட்டன. பொருட்களின் பண்புகள் அவற்றின் மூலக்கூறுகளின் இடஞ்சார்ந்த கட்டமைப்பால் கணிசமாக பாதிக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, பியூட்டின்-2 இன் சிஸ்- மற்றும் டிரான்ஸ்-ஐசோமர்களின் சூத்திரங்களை நாங்கள் ஏற்கனவே வழங்கியுள்ளோம், அவை அவற்றின் பண்புகளில் வேறுபடுகின்றன (படம் 16 ஐப் பார்க்கவும்).

ஒரு வடிவத்திலிருந்து மற்றொரு வடிவத்திற்கு மாற்றும் போது உடைக்கப்பட வேண்டிய சராசரி பிணைப்பு ஆற்றல் தோராயமாக 270 kJ/mol ஆகும்; அறை வெப்பநிலையில் இவ்வளவு பெரிய அளவு ஆற்றல் இல்லை. பியூட்டீன் -2 வடிவங்கள் ஒன்றிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு மாறுவதற்கு, ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்பை உடைத்து, அதற்கு பதிலாக மற்றொன்றை உருவாக்குவது அவசியம். வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், இந்த செயல்முறை ஒரு வேதியியல் எதிர்வினைக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு, மேலும் விவாதிக்கப்பட்ட ப்யூட்டின் -2 இன் இரண்டு வடிவங்களும் வெவ்வேறு இரசாயன கலவைகள்.

ரப்பரின் தொகுப்பில் மிக முக்கியமான பிரச்சனை ஒரு ஸ்டீரியோரெகுலர் அமைப்புடன் ரப்பரைப் பெறுவது என்பதை நீங்கள் வெளிப்படையாக நினைவில் வைத்திருக்கிறீர்கள். ஒரு பாலிமரை உருவாக்க வேண்டியது அவசியம், அதில் கட்டமைப்பு அலகுகள் கண்டிப்பான வரிசையில் அமைக்கப்பட்டிருக்கும் (இயற்கை ரப்பர், எடுத்துக்காட்டாக, சிஸ் அலகுகளை மட்டுமே கொண்டுள்ளது), ஏனெனில் ரப்பரின் நெகிழ்ச்சித்தன்மை போன்ற ஒரு முக்கியமான சொத்து இதைப் பொறுத்தது.

நவீன கரிம வேதியியல் ஐசோமெரிஸத்தின் இரண்டு முக்கிய வகைகளை வேறுபடுத்துகிறது: கட்டமைப்பு (சங்கிலி ஐசோமெரிசம், பல பிணைப்புகளின் ஐசோமெரிசம், ஹோமோலோகஸ் தொடரின் ஐசோமெரிசம், செயல்பாட்டுக் குழுக்களின் நிலையின் ஐசோமெரிசம்) மற்றும் ஸ்டீரியோசோமரிசம் (ஜியோமெட்ரிக் அல்லது சிஸ்-டிரான்ஸ் ஐசோமரிசம், ஆப்டிகல் ஐசோமரிசம், ஆப்டிகல் ஐசோமரிசம் )

எனவே, A.M பட்லெரோவ் மூலம் தெளிவாக வடிவமைக்கப்பட்ட இரசாயன அமைப்புக் கோட்பாட்டின் இரண்டாவது நிலைப்பாடு முழுமையடையவில்லை என்பதை நீங்கள் சரிபார்க்க முடிந்தது. நவீன பார்வையில், இந்த விதிக்கு கூடுதலாக தேவைப்படுகிறது:
பொருட்களின் பண்புகள் அவற்றின் தரம் மற்றும் அளவு கலவையை மட்டுமல்ல, அவற்றின் மீதும் சார்ந்துள்ளது:

இரசாயன,

மின்னணு,

இடஞ்சார்ந்த அமைப்பு.

கரிம வேதியியலின் வளர்ச்சியில் பொருட்களின் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டின் உருவாக்கம் ஒரு முக்கிய பங்கைக் கொண்டிருந்தது. முக்கியமாக விளக்கமளிக்கும் அறிவியலில் இருந்து, இது ஒரு ஆக்கப்பூர்வமான, ஒருங்கிணைக்கும் அறிவியலாக மாறுகிறது, பல்வேறு பொருட்களின் மூலக்கூறுகளில் அணுக்களின் பரஸ்பர செல்வாக்கை மதிப்பிடுவது சாத்தியமாகியுள்ளது (அட்டவணை 10 ஐப் பார்க்கவும்). கட்டமைப்பின் கோட்பாடு பல்வேறு வகையான கரிம மூலக்கூறுகளின் ஐசோமெரிசத்தை விளக்குவதற்கும் முன்னறிவிப்பதற்கும் முன்நிபந்தனைகளை உருவாக்கியது, அத்துடன் வேதியியல் எதிர்வினைகளின் திசைகள் மற்றும் வழிமுறைகள்.

இந்த கோட்பாட்டின் அடிப்படையில், கரிம வேதியியலாளர்கள் இயற்கையானவற்றை மாற்றுவது மட்டுமல்லாமல், அவற்றின் பண்புகளில் கணிசமாக மிஞ்சும் பொருட்களை உருவாக்குகிறார்கள். எனவே, செயற்கை சாயங்கள் பல இயற்கையான சாயங்களை விட மிகச் சிறந்தவை மற்றும் மலிவானவை, எடுத்துக்காட்டாக, பண்டைய காலங்களில் அறியப்பட்ட அலிசரின் மற்றும் இண்டிகோ. பல்வேறு வகையான பண்புகளைக் கொண்ட செயற்கை ரப்பர்கள் அதிக அளவில் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன. பிளாஸ்டிக் மற்றும் இழைகள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை தொழில்நுட்பம், அன்றாட வாழ்க்கை, மருத்துவம் மற்றும் விவசாயத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

கரிம வேதியியலுக்கான A.M. பட்லெரோவின் வேதியியல் கட்டமைப்பின் முக்கியத்துவத்தை, கனிம வேதியியலுக்கான காலச் சட்டத்தின் முக்கியத்துவத்துடன் ஒப்பிடலாம். இரண்டு கோட்பாடுகளும் அவற்றின் உருவாக்கம், வளர்ச்சியின் திசைகள் மற்றும் பொதுவான அறிவியல் முக்கியத்துவம் ஆகியவற்றில் மிகவும் பொதுவானவை என்பது ஒன்றும் இல்லை. இருப்பினும், வேறு எந்த முன்னணி அறிவியல் கோட்பாட்டின் வரலாற்றிலும் (சார்லஸ் டார்வின் கோட்பாடு, மரபியல், குவாண்டம் கோட்பாடு, முதலியன) அத்தகைய பொதுவான நிலைகளைக் காணலாம்.

1. வேதியியலின் இரண்டு முன்னணிக் கோட்பாடுகளுக்கு இடையே உள்ள ஒற்றுமையை நிறுவுதல் - காலச் சட்டம் மற்றும் டி.ஐ. மெண்டலீவின் வேதியியல் கூறுகளின் கால அட்டவணை மற்றும் பின்வரும் பண்புகளின்படி ஏ.எம். பட்லெரோவின் கரிம சேர்மங்களின் வேதியியல் கட்டமைப்பின் கோட்பாடு: வளாகத்தில் பொதுவானது, பொதுவானது அவற்றின் வளர்ச்சியின் திசைகளில், முன்கணிப்பு பாத்திரங்களில் பொதுவானது.

2. காலச் சட்டத்தை உருவாக்குவதில் வேதியியல் சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் கோட்பாடு என்ன பங்கு வகித்தது?

3. கனிம வேதியியலில் இருந்து என்ன எடுத்துக்காட்டுகள் இரசாயன சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டின் ஒவ்வொரு விதிகளின் உலகளாவிய தன்மையை உறுதிப்படுத்துகின்றன?

4. பாஸ்பரஸ் அமிலம் H3PO3 ஒரு டைபாசிக் அமிலம். அதன் கட்டமைப்பு சூத்திரத்தை முன்மொழிந்து, இந்த அமிலத்தின் மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்களின் பரஸ்பர செல்வாக்கைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்.

5. கலவை C3H8O உடன் ஐசோமர்களை எழுதவும். முறையான பெயரிடலைப் பயன்படுத்தி அவற்றைப் பெயரிடுங்கள். ஐசோமெரிசத்தின் வகைகளைத் தீர்மானிக்கவும்.

6. குரோமியம்(III) குளோரைடு படிக ஹைட்ரேட்டுகளின் பின்வரும் சூத்திரங்கள் அறியப்படுகின்றன: [Cr(H20)6]Cl3; [Cr(H20)5Cl]Cl2 H20; [Cr(H20)4 * C12]Cl 2H2O. விவரிக்கப்பட்ட நிகழ்வை நீங்கள் என்ன அழைப்பீர்கள்?

உணவு, சாயங்கள், உடைகள் மற்றும் மருந்துகள் தயாரிக்க பல்வேறு பொருட்களைப் பயன்படுத்த மனிதன் நீண்ட காலமாக கற்றுக்கொண்டான். காலப்போக்கில், சில பொருட்களின் பண்புகளைப் பற்றி போதுமான அளவு தகவல்கள் குவிந்துள்ளன, இது அவற்றின் உற்பத்தி, செயலாக்கம் போன்றவற்றிற்கான முறைகளை மேம்படுத்துவதை சாத்தியமாக்கியது. மேலும் பல கனிமங்களை (கனிம பொருட்கள்) நேரடியாகப் பெற முடியும் என்று மாறியது.

ஆனால் மனிதனால் பயன்படுத்தப்படும் சில பொருட்கள் அவனால் ஒருங்கிணைக்கப்படவில்லை, ஏனெனில் அவை உயிரினங்கள் அல்லது தாவரங்களிலிருந்து பெறப்பட்டன. இந்த பொருட்கள் கரிம என்று அழைக்கப்பட்டன.கரிமப் பொருட்களை ஆய்வகத்தில் ஒருங்கிணைக்க முடியவில்லை. 19 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில், வைட்டலிசம் (வைட்டா - லைஃப்) போன்ற ஒரு கோட்பாடு தீவிரமாக வளர்ந்து வந்தது, அதன்படி கரிமப் பொருட்கள் "முக்கிய சக்திக்கு" நன்றி தெரிவிக்கின்றன, மேலும் அவற்றை "செயற்கையாக" உருவாக்க முடியாது.

ஆனால் காலப்போக்கில், விஞ்ஞானம் வளர்ந்தவுடன், கரிமப் பொருட்கள் பற்றிய புதிய உண்மைகள் தோன்றின, அவை ஏற்கனவே உள்ள உயிர்வாதக் கோட்பாட்டிற்கு எதிராக இயங்கின.

1824 இல், ஜெர்மன் விஞ்ஞானி F. Wöhlerவேதியியல் அறிவியல் வரலாற்றில் முதல் முறையாக ஆக்ஸாலிக் அமிலம் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது – கனிம பொருட்களில் இருந்து கரிமப் பொருட்கள் (சயனோஜென் மற்றும் நீர்):

(CN) 2 + 4H 2 O → COOH - COOH + 2NH 3

1828 ஆம் ஆண்டில், வொல்லர் சோடியம் சயனேட்டை அம்மோனியம் கந்தகத்துடன் சூடாக்கினார் மற்றும் யூரியா -விலங்கு உயிரினங்களின் கழிவுப் பொருட்கள்:

NaOCN + (NH 4) 2 SO 4 → NH 4 OCN → NH 2 OCNH 2

இந்த கண்டுபிடிப்புகள் பொதுவாக அறிவியலின் வளர்ச்சியிலும், குறிப்பாக வேதியியலின் வளர்ச்சியிலும் முக்கிய பங்கு வகித்தன. இரசாயன விஞ்ஞானிகள் படிப்படியாக உயிர்ச்சக்தி போதனையிலிருந்து விலகிச் செல்லத் தொடங்கினர், மேலும் பொருட்களை கரிம மற்றும் கனிமமாகப் பிரிக்கும் கொள்கை அதன் முரண்பாட்டை வெளிப்படுத்தியது.

தற்போது பொருட்கள்இன்னும் கரிம மற்றும் கனிமமாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது,ஆனால் பிரிப்பு அளவுகோல் சற்று வித்தியாசமானது.

பொருட்கள் ஆர்கானிக் என்று அழைக்கப்படுகின்றனகார்பன் கொண்டிருக்கும், அவை கார்பன் கலவைகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன. சுமார் 3 மில்லியன் கலவைகள் உள்ளன, மீதமுள்ள கலவைகள் சுமார் 300 ஆயிரம்.

கார்பன் இல்லாத பொருட்கள் கனிமங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றனமற்றும். ஆனால் பொதுவான வகைப்பாட்டிற்கு விதிவிலக்குகள் உள்ளன: கார்பனைக் கொண்டிருக்கும் பல சேர்மங்கள் உள்ளன, ஆனால் அவை கனிம பொருட்கள் (கார்பன் மோனாக்சைடு மற்றும் டை ஆக்சைடு, கார்பன் டைசல்பைடு, கார்போனிக் அமிலம் மற்றும் அதன் உப்புகள்) சேர்ந்தவை. அவை அனைத்தும் கனிம சேர்மங்களின் கலவை மற்றும் பண்புகளில் ஒத்தவை.

கரிமப் பொருட்களைப் படிக்கும் போது, ​​​​புதிய சிரமங்கள் எழுந்துள்ளன: கனிம பொருட்கள் பற்றிய கோட்பாடுகளின் அடிப்படையில், கரிம சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் ஒழுங்குமுறைகளை வெளிப்படுத்துவது மற்றும் கார்பனின் வேலென்சியை விளக்குவது சாத்தியமில்லை. வெவ்வேறு சேர்மங்களில் உள்ள கார்பன் வெவ்வேறு வேலன்ஸ்களைக் கொண்டிருந்தது.

1861 ஆம் ஆண்டில், ரஷ்ய விஞ்ஞானி ஏ.எம். சர்க்கரைப் பொருளை முதன்முதலில் தொகுத்தவர் பட்லெரோவ்.

ஹைட்ரோகார்பன்களைப் படிக்கும் போது, ஏ.எம். பட்லெரோவ்அவை முற்றிலும் சிறப்பு வாய்ந்த இரசாயனப் பொருட்களைக் குறிக்கின்றன என்பதை உணர்ந்தனர். அவற்றின் அமைப்பு மற்றும் பண்புகளை பகுப்பாய்வு செய்து, விஞ்ஞானி பல வடிவங்களை அடையாளம் கண்டார். அவர்கள் அடிப்படையை உருவாக்கினர் வேதியியல் கட்டமைப்பின் கோட்பாடுகள்.

1. எந்த ஒரு கரிமப் பொருளின் மூலக்கூறும் சீரற்றதாக இல்லை கரிம சேர்மங்களில் உள்ள கார்பன் எப்போதும் டெட்ராவலன்ட் ஆகும்.

2. ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்கரு பிணைப்புகளின் வரிசை அதன் வேதியியல் அமைப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் ஒரு கட்டமைப்பு சூத்திரத்தால் (கட்டமைப்பு சூத்திரம்) பிரதிபலிக்கிறது.

3. வேதியியல் முறைகளைப் பயன்படுத்தி வேதியியல் கட்டமைப்பை தீர்மானிக்க முடியும். (தற்போது நவீன உடல் முறைகளும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன).

4. பொருட்களின் பண்புகள் பொருளின் மூலக்கூறுகளின் கலவையை மட்டுமல்ல, அவற்றின் வேதியியல் கட்டமைப்பையும் சார்ந்துள்ளது (உறுப்புகளின் அணுக்களின் கலவையின் வரிசை).

5. கொடுக்கப்பட்ட பொருளின் பண்புகளால் அதன் மூலக்கூறின் கட்டமைப்பையும், மூலக்கூறின் கட்டமைப்பையும் தீர்மானிக்க முடியும். – பண்புகளை எதிர்பார்க்கலாம்.

6. ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்கள் மற்றும் அணுக்களின் குழுக்கள் ஒருவருக்கொருவர் பரஸ்பர செல்வாக்கை செலுத்துகின்றன.

இந்த கோட்பாடு கரிம வேதியியலின் அறிவியல் அடித்தளமாக மாறியது மற்றும் அதன் வளர்ச்சியை துரிதப்படுத்தியது. கோட்பாட்டின் விதிகளின் அடிப்படையில், ஏ.எம். பட்லெரோவ் இந்த நிகழ்வை விவரித்து விளக்கினார் ஐசோமெரிசம், பல்வேறு ஐசோமர்கள் இருப்பதைக் கணித்து அவற்றில் சிலவற்றை முதல் முறையாகப் பெற்றனர்.

ஈத்தேன் இரசாயன அமைப்பைக் கருத்தில் கொள்வோம் – C2H6.கோடுகளுடன் தனிமங்களின் வேலன்ஸை நியமித்த பிறகு, ஈத்தேன் மூலக்கூறை அணுக்களின் இணைப்பின் வரிசையில் சித்தரிப்போம், அதாவது கட்டமைப்பு சூத்திரத்தை எழுதுவோம். A.M இன் கோட்பாட்டின் படி. பட்லெரோவ், இது பின்வரும் படிவத்தைக் கொண்டிருக்கும்:

ஹைட்ரஜன் மற்றும் கார்பன் அணுக்கள் ஒரு துகளாக பிணைக்கப்பட்டுள்ளன, ஹைட்ரஜனின் வேலன்ஸ் ஒன்றுக்கு சமம், மற்றும் கார்பன் – நான்கு. கார்பன் பிணைப்பால் இணைக்கப்பட்ட இரண்டு கார்பன் அணுக்கள் – கார்பன் (சி – உடன்). C ஐ உருவாக்கும் கார்பனின் திறன் – கார்பனின் வேதியியல் பண்புகளின் அடிப்படையில் சி-பிணைப்பு புரிந்துகொள்ளக்கூடியது. கார்பன் அணுவானது அதன் வெளிப்புற எலக்ட்ரான் அடுக்கில் நான்கு எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது, எலக்ட்ரான்களை விட்டுக்கொடுக்கும் திறன், காணாமல் போனவற்றைப் பெறும் திறன் போன்றது. எனவே, கார்பன் பெரும்பாலும் ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்புடன் சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது, அதாவது, மற்ற அணுக்களுடன் எலக்ட்ரான் ஜோடிகளை உருவாக்குவதால், ஒருவருக்கொருவர் கார்பன் அணுக்கள் உட்பட.

கரிம சேர்மங்களின் பன்முகத்தன்மைக்கு இதுவும் ஒரு காரணம்.

ஒரே கலவையைக் கொண்ட ஆனால் வெவ்வேறு கட்டமைப்புகளைக் கொண்ட கலவைகள் ஐசோமர்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.ஐசோமெரிசத்தின் நிகழ்வு – கரிம சேர்மங்களின் பன்முகத்தன்மைக்கான காரணங்களில் ஒன்று

இன்னும் கேள்விகள் உள்ளதா? கரிம சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டைப் பற்றி மேலும் அறிய விரும்புகிறீர்களா?
ஒரு ஆசிரியரிடமிருந்து உதவி பெற -.
முதல் பாடம் இலவசம்!

blog.site, உள்ளடக்கத்தை முழுமையாகவோ அல்லது பகுதியாகவோ நகலெடுக்கும்போது, ​​அசல் மூலத்திற்கான இணைப்பு தேவை.

தலைப்பு: ஏ.எம். பட்லெரோவ் மூலம் கரிம சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டின் அடிப்படைக் கொள்கைகள்.

கரிம சேர்மங்களின் வேதியியல் கட்டமைப்பின் கோட்பாடு, கடந்த நூற்றாண்டின் இரண்டாம் பாதியில் (1861) ஏ.எம். பட்லெரோவ் முன்வைத்தது, பட்லெரோவின் மாணவர்கள் மற்றும் அவர் உட்பட பல விஞ்ஞானிகளின் படைப்புகளால் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது. பல நிகழ்வுகளை விளக்குவது அதன் அடிப்படையில் சாத்தியமாக மாறியது, அதுவரை எந்த விளக்கமும் இல்லை: ஹோமோலஜி, கரிமப் பொருட்களில் கார்பன் அணுக்களால் டெட்ராவலன்சியின் வெளிப்பாடு. கோட்பாடு அதன் முன்கணிப்பு செயல்பாட்டையும் நிறைவேற்றியது: அதன் அடிப்படையில், விஞ்ஞானிகள் இன்னும் அறியப்படாத சேர்மங்களின் இருப்பைக் கணித்து, அவற்றின் பண்புகளை விவரித்து அவற்றைக் கண்டுபிடித்தனர். எனவே, 1862-1864 இல். ஏ.எம். பட்லெரோவ் புரோபில், பியூட்டில் மற்றும் அமிலல் ஆல்கஹால்களை ஆய்வு செய்தார், சாத்தியமான ஐசோமர்களின் எண்ணிக்கையைத் தீர்மானித்தார் மற்றும் இந்த பொருட்களின் சூத்திரங்களைப் பெற்றார். அவற்றின் இருப்பு பின்னர் சோதனை ரீதியாக நிரூபிக்கப்பட்டது, மேலும் சில ஐசோமர்கள் பட்லெரோவ் அவர்களால் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டன.

20 ஆம் நூற்றாண்டின் போது. வேதியியல் சேர்மங்களின் வேதியியல் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டின் விதிகள் அறிவியலில் பரவிய புதிய பார்வைகளின் அடிப்படையில் உருவாக்கப்பட்டன: அணு கட்டமைப்பின் கோட்பாடு, வேதியியல் பிணைப்புகளின் கோட்பாடு, வேதியியல் எதிர்வினைகளின் வழிமுறைகள் பற்றிய கருத்துக்கள். தற்போது, ​​இந்த கோட்பாடு உலகளாவியது, அதாவது, இது கரிமப் பொருட்களுக்கு மட்டுமல்ல, கனிமங்களுக்கும் செல்லுபடியாகும்.

முதல் நிலை. மூலக்கூறுகளில் உள்ள அணுக்கள் அவற்றின் வேலென்சிக்கு ஏற்ப ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையில் இணைக்கப்படுகின்றன. அனைத்து கரிம மற்றும் பெரும்பாலான கனிம சேர்மங்களில் உள்ள கார்பன் டெட்ராவலன்ட் ஆகும்.

வெளிப்படையாக, கோட்பாட்டின் முதல் நிலையின் கடைசிப் பகுதியை, சேர்மங்களில் கார்பன் அணுக்கள் உற்சாகமான நிலையில் இருப்பதால் எளிதாக விளக்க முடியும்:

டெட்ராவலன்ட் கார்பன் அணுக்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று இணைந்து வெவ்வேறு சங்கிலிகளை உருவாக்கலாம்:

மூலக்கூறுகளில் உள்ள கார்பன் அணுக்களின் இணைப்பின் வரிசை வேறுபட்டிருக்கலாம் மற்றும் கார்பன் அணுக்களுக்கு இடையிலான கோவலன்ட் இரசாயனப் பிணைப்பின் வகையைப் பொறுத்தது - ஒற்றை அல்லது பல (இரட்டை மற்றும் மூன்று):

இரண்டாவது நிலை. பொருட்களின் பண்புகள் அவற்றின் தரம் மற்றும் அளவு கலவையை மட்டுமல்ல, அவற்றின் மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பையும் சார்ந்துள்ளது.

இந்த நிலைமை நிகழ்வை விளக்குகிறது.

ஒரே கலவையைக் கொண்ட பொருட்கள், ஆனால் வெவ்வேறு வேதியியல் அல்லது இடஞ்சார்ந்த கட்டமைப்புகள், எனவே வெவ்வேறு பண்புகள், ஐசோமர்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

முக்கிய வகைகள்:

கட்டமைப்பு ஐசோமெரிசம், இதில் மூலக்கூறுகளில் உள்ள அணுக்களின் பிணைப்பு வரிசையில் பொருட்கள் வேறுபடுகின்றன: கார்பன் எலும்புக்கூடு

பல பத்திரங்களின் நிலைகள்:

பிரதிநிதிகள்

செயல்பாட்டு குழுக்களின் நிலைகள்

மூன்றாம் நிலை. பொருட்களின் பண்புகள் மூலக்கூறுகளில் உள்ள அணுக்களின் பரஸ்பர செல்வாக்கைப் பொறுத்தது.

உதாரணமாக, அசிட்டிக் அமிலத்தில் நான்கு ஹைட்ரஜன் அணுக்களில் ஒன்று மட்டுமே காரத்துடன் வினைபுரிகிறது. இதன் அடிப்படையில், ஒரு ஹைட்ரஜன் அணு மட்டுமே ஆக்ஸிஜனுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது என்று கருதலாம்:

மறுபுறம், அசிட்டிக் அமிலத்தின் கட்டமைப்பு சூத்திரத்திலிருந்து, அதில் ஒரு மொபைல் ஹைட்ரஜன் அணு உள்ளது, அதாவது அது மோனோபாசிக் என்று முடிவு செய்யலாம்.

வேதியியல் சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டின் வளர்ச்சியின் முக்கிய திசைகள் மற்றும் அதன் முக்கியத்துவம்.

A.M பட்லெரோவின் காலத்தில், கரிம வேதியியல் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது

அனுபவ (மூலக்கூறு) மற்றும் கட்டமைப்பு சூத்திரங்கள். பிந்தையது ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்களின் இணைப்பின் வரிசையை அவற்றின் வேலென்சிக்கு ஏற்ப பிரதிபலிக்கிறது, இது கோடுகளால் குறிக்கப்படுகிறது.

பதிவு செய்வதற்கான எளிமைக்காக, சுருக்கமான கட்டமைப்பு சூத்திரங்கள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இதில் கோடுகள் கார்பன் அணுக்கள் அல்லது கார்பன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் இடையே உள்ள பிணைப்புகளை மட்டுமே குறிக்கின்றன.

மற்றும் இழைகள், தொழில்நுட்பம், அன்றாட வாழ்க்கை, மருத்துவம் மற்றும் விவசாயத்தில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள். கரிம வேதியியலுக்கான A.M. பட்லெரோவின் வேதியியல் கட்டமைப்பின் முக்கியத்துவத்தை, கனிம வேதியியலுக்கான காலச் சட்டத்தின் முக்கியத்துவத்துடன் ஒப்பிடலாம். இரண்டு கோட்பாடுகளும் அவற்றின் உருவாக்கம், வளர்ச்சியின் திசைகள் மற்றும் பொதுவான அறிவியல் முக்கியத்துவம் ஆகியவற்றில் மிகவும் பொதுவானவை என்பது ஒன்றும் இல்லை.

அலெக்சாண்டர் மிகைலோவிச் பட்லெரோவ் செப்டம்பர் 3 (15), 1828 அன்று கசான் மாகாணத்தின் சிஸ்டோபோல் நகரில் ஒரு நில உரிமையாளர், ஓய்வுபெற்ற அதிகாரியின் குடும்பத்தில் பிறந்தார். அவர் தனது முதல் கல்வியை ஒரு தனியார் உறைவிடப் பள்ளியில் பெற்றார், பின்னர் ஜிம்னாசியம் மற்றும் கசான் இம்பீரியல் பல்கலைக்கழகத்தில் படித்தார். அவர் 1849 முதல் கற்பித்தார், மேலும் 1857 இல் அதே பல்கலைக்கழகத்தில் வேதியியல் பேராசிரியரானார். இரண்டு முறை அதன் ரெக்டராக இருந்தார். 1851 ஆம் ஆண்டில் அவர் தனது முதுகலை ஆய்வறிக்கையை "கரிம சேர்மங்களின் ஆக்சிஜனேற்றம்" மற்றும் 1854 இல் மாஸ்கோ பல்கலைக்கழகத்தில் - "அத்தியாவசிய எண்ணெய்கள்" பற்றிய அவரது முனைவர் ஆய்வறிக்கையை ஆதரித்தார். 1868 முதல் அவர் செயின்ட் பீட்டர்ஸ்பர்க் பல்கலைக்கழகத்தில் வேதியியல் பேராசிரியராக இருந்தார், மேலும் 1874 முதல் - செயின்ட் பீட்டர்ஸ்பர்க் அகாடமி ஆஃப் சயின்ஸின் சாதாரண கல்வியாளர். வேதியியலுக்கு கூடுதலாக, பட்லெரோவ் விவசாயம், தோட்டக்கலை மற்றும் தேனீ வளர்ப்பு ஆகியவற்றின் நடைமுறை சிக்கல்களில் கவனம் செலுத்தினார், தேயிலை சாகுபடி காகசஸில் தொடங்கியது. அவர் ஆகஸ்ட் 5 (17), 1886 இல் கசான் மாகாணத்தின் பட்லெரோவ்கா கிராமத்தில் இறந்தார்.

பட்லெரோவுக்கு முன், கரிம சேர்மங்களின் வேதியியல் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டை உருவாக்க கணிசமான எண்ணிக்கையிலான முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன. அந்தக் காலத்தின் மிகச்சிறந்த வேதியியலாளர்களால் இந்த பிரச்சினை மீண்டும் மீண்டும் உரையாற்றப்பட்டது, அதன் பணி ரஷ்ய விஞ்ஞானி தனது கட்டமைப்பு கோட்பாட்டிற்கு ஓரளவு பயன்படுத்தப்பட்டது. உதாரணமாக, ஜெர்மன் வேதியியலாளர் ஆகஸ்ட் கெகுலே, கார்பன் மற்ற அணுக்களுடன் நான்கு பிணைப்புகளை உருவாக்க முடியும் என்று முடிவு செய்தார். மேலும், ஒரே கலவைக்கு பல சூத்திரங்கள் இருக்கலாம் என்று அவர் நம்பினார், ஆனால் வேதியியல் மாற்றத்தைப் பொறுத்து, இந்த சூத்திரம் வேறுபட்டதாக இருக்கும் என்று அவர் எப்போதும் கூறினார். மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்கள் இணைக்கப்பட்டுள்ள வரிசையை சூத்திரங்கள் பிரதிபலிக்காது என்று கெகுலே நம்பினார். மற்றொரு முக்கிய ஜெர்மன் விஞ்ஞானி, அடால்ஃப் கோல்பே, பொதுவாக மூலக்கூறுகளின் வேதியியல் கட்டமைப்பை தெளிவுபடுத்துவது அடிப்படையில் சாத்தியமற்றது என்று கருதினார்.

பட்லெரோவ் முதன்முதலில் கரிம சேர்மங்களின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய தனது அடிப்படைக் கருத்துக்களை 1861 ஆம் ஆண்டில் "பொருளின் வேதியியல் கட்டமைப்பில்" ஒரு அறிக்கையில் வெளிப்படுத்தினார், அவர் ஸ்பெயரில் ஜெர்மன் இயற்கை ஆர்வலர்கள் மற்றும் மருத்துவர்களின் காங்கிரஸின் பங்கேற்பாளர்களுக்கு வழங்கினார். அவரது கோட்பாட்டில், வேலன்சி (குறிப்பிட்ட அணுவிற்கான பிணைப்புகளின் எண்ணிக்கை) மற்றும் கார்பன் அணுக்கள் சங்கிலிகளை உருவாக்க முடியும் என்ற ஸ்காட்டிஷ் வேதியியலாளர் ஆர்க்கிபால்ட் கூப்பர் ஆகியோரின் கருத்துகளை அவர் கெகுலேயில் இருந்து இணைத்தார். பட்லெரோவின் கோட்பாட்டிற்கும் மற்றவர்களுக்கும் இடையே உள்ள அடிப்படை வேறுபாடு, மூலக்கூறுகளின் வேதியியல் (மற்றும் இயந்திரவியல் அல்ல) கட்டமைப்பைப் பற்றிய ஏற்பாடு ஆகும் - அணுக்கள் ஒரு மூலக்கூறை உருவாக்குவதற்கு ஒருவருக்கொருவர் பிணைக்கப்பட்ட விதம். இந்த வழக்கில், ஒவ்வொரு அணுவும் அதற்குச் சொந்தமான "வேதியியல் சக்திக்கு" ஏற்ப ஒரு பிணைப்பை நிறுவியது. விஞ்ஞானி தனது கோட்பாட்டில், ஒரு இலவச அணுவிற்கும் மற்றொன்றுடன் இணைப்பில் நுழைந்த ஒரு அணுவிற்கும் இடையே தெளிவான வேறுபாட்டைக் காட்டினார் (இது ஒரு புதிய வடிவமாக மாறுகிறது, மேலும் பரஸ்பர செல்வாக்கின் விளைவாக, இணைக்கப்பட்ட அணுக்கள், கட்டமைப்பு சூழலைப் பொறுத்து. , வெவ்வேறு வேதியியல் செயல்பாடுகள் உள்ளன). ரஷ்ய வேதியியலாளர் சூத்திரங்கள் மூலக்கூறுகளை திட்டவட்டமாக சித்தரிக்கவில்லை, ஆனால் அவற்றின் உண்மையான கட்டமைப்பையும் பிரதிபலிக்கின்றன. மேலும், ஒவ்வொரு மூலக்கூறுக்கும் ஒரு குறிப்பிட்ட அமைப்பு உள்ளது, இது இரசாயன மாற்றங்களின் போது மட்டுமே மாறுகிறது. ஒரு கரிம சேர்மத்தின் வேதியியல் பண்புகள் அதன் கட்டமைப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன என்பதை அது பின்பற்றிய கோட்பாட்டின் விதிகளிலிருந்து (பின்னர் சோதனை ரீதியாக உறுதிப்படுத்தப்பட்டது). இந்த அறிக்கை மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் இது பொருட்களின் இரசாயன மாற்றங்களை விளக்கவும் கணிக்கவும் முடிந்தது. ஒரு தலைகீழ் உறவும் உள்ளது: ஒரு பொருளின் வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் பண்புகளை தீர்மானிக்க கட்டமைப்பு சூத்திரம் பயன்படுத்தப்படலாம். கூடுதலாக, கலவைகளின் வினைத்திறன் அணுக்கள் பிணைக்கும் ஆற்றலால் விளக்கப்படுகிறது என்ற உண்மையை விஞ்ஞானி கவனத்தை ஈர்த்தார்.

உருவாக்கப்பட்ட கோட்பாட்டின் உதவியுடன், பட்லெரோவ் ஐசோமெரிசத்தை விளக்க முடிந்தது. ஐசோமர்கள் என்பது அணுக்களின் அளவு மற்றும் "தரம்" ஒரே மாதிரியான கலவைகள், ஆனால் அதே நேரத்தில் அவை வெவ்வேறு வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, எனவே வேறுபட்ட அமைப்பு. ஐசோமெரிசத்தின் அறியப்பட்ட நிகழ்வுகளை தெளிவாக விளக்குவது கோட்பாடு சாத்தியமாக்கியது. பட்லெரோவ் ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்களின் இடஞ்சார்ந்த அமைப்பை தீர்மானிக்க முடியும் என்று நம்பினார். அவரது கணிப்புகள் பின்னர் உறுதிப்படுத்தப்பட்டன, இது கரிம வேதியியலின் புதிய கிளையின் வளர்ச்சிக்கு உத்வேகம் அளித்தது - ஸ்டீரியோ கெமிஸ்ட்ரி. டைனமிக் ஐசோமெரிசத்தின் நிகழ்வைக் கண்டுபிடித்து விளக்கியவர் விஞ்ஞானி என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். அதன் பொருள் என்னவென்றால், இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஐசோமர்கள் சில நிபந்தனைகளின் கீழ் ஒருவருக்கொருவர் எளிதில் மாற்றிக்கொள்ள முடியும். பொதுவாகச் சொன்னால், இரசாயனக் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டின் தீவிர சோதனையாக ஐசோமெரிஸம் மாறியது மற்றும் அதன் மூலம் அற்புதமாக விளக்கப்பட்டது.

பட்லெரோவ் வகுத்த மறுக்க முடியாத விதிகள் மிக விரைவில் கோட்பாட்டிற்கு உலகளாவிய அங்கீகாரத்தைக் கொண்டு வந்தன. முன்வைக்கப்பட்ட யோசனைகளின் சரியான தன்மை விஞ்ஞானி மற்றும் அவரைப் பின்பற்றுபவர்களின் சோதனைகளால் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது. அவர்களின் செயல்பாட்டில், அவர்கள் ஐசோமெரிசத்தின் கருதுகோளை நிரூபித்தார்கள்: கோட்பாட்டின் மூலம் கணிக்கப்பட்ட நான்கு பியூட்டில் ஆல்கஹால்களில் ஒன்றை பட்லெரோவ் ஒருங்கிணைத்து அதன் கட்டமைப்பை புரிந்து கொண்டார். கோட்பாட்டிலிருந்து நேரடியாகப் பின்பற்றப்பட்ட ஐசோமெரிசத்தின் விதிகளின்படி, நான்கு வலேரிக் அமிலங்கள் இருப்பதற்கான சாத்தியக்கூறுகளும் பரிந்துரைக்கப்பட்டன. பின்னர் அவை பெறப்பட்டன.

கண்டுபிடிப்புகளின் சங்கிலியில் இவை தனிமைப்படுத்தப்பட்ட உண்மைகள்: கரிம சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் வேதியியல் கோட்பாடு அற்புதமான முன்கணிப்பு திறனைக் கொண்டிருந்தது.

ஒப்பீட்டளவில் குறுகிய காலத்தில், ஏராளமான புதிய கரிமப் பொருட்கள் மற்றும் அவற்றின் ஐசோமர்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டு, ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு ஆய்வு செய்யப்பட்டன. இதன் விளைவாக, பட்லெரோவின் கோட்பாடு செயற்கை கரிம வேதியியல் உட்பட வேதியியல் அறிவியலின் விரைவான வளர்ச்சிக்கு உத்வேகம் அளித்தது. எனவே, பட்லெரோவின் ஏராளமான தொகுப்புகள் முழுத் தொழில்களின் முக்கிய தயாரிப்புகளாகும்.

வேதியியல் கட்டமைப்பின் கோட்பாடு தொடர்ந்து வளர்ச்சியடைந்தது, இது அந்த நேரத்தில் கரிம வேதியியலுக்கு பல புரட்சிகர கருத்துக்களை கொண்டு வந்தது. எடுத்துக்காட்டாக, பென்சீனின் சுழற்சி அமைப்பு மற்றும் மூலக்கூறில் அதன் இரட்டைப் பிணைப்புகளின் இயக்கம், இணைந்த பிணைப்புகள் கொண்ட சேர்மங்களின் சிறப்பு பண்புகள் மற்றும் பலவற்றை கெகுலே பரிந்துரைத்தார். மேலும், குறிப்பிடப்பட்ட கோட்பாடு கரிம வேதியியலை மேலும் காட்சிப்படுத்தியது - மூலக்கூறு சூத்திரங்களை வரைய முடிந்தது.

இது, கரிம சேர்மங்களின் வகைப்பாட்டின் தொடக்கத்தைக் குறித்தது. புதிய பொருட்களை ஒருங்கிணைக்கும் வழிகளைத் தீர்மானிக்கவும் சிக்கலான சேர்மங்களின் கட்டமைப்பை நிறுவவும் உதவியது கட்டமைப்பு சூத்திரங்களின் பயன்பாடாகும், அதாவது, வேதியியல் அறிவியல் மற்றும் அதன் கிளைகளின் செயலில் வளர்ச்சியை தீர்மானித்தது. உதாரணமாக, பட்லெரோவ் பாலிமரைசேஷன் செயல்முறையில் தீவிர ஆராய்ச்சி நடத்தத் தொடங்கினார். ரஷ்யாவில், இந்த முயற்சி அவரது மாணவர்களால் தொடர்ந்தது, இது இறுதியில் செயற்கை ரப்பர் உற்பத்தி செய்வதற்கான தொழில்துறை முறையைக் கண்டறிய முடிந்தது.

கரிம சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் கோட்பாடு: ஹோமோலஜி மற்றும் ஐசோமெரிசம் (கட்டமைப்பு மற்றும் இடஞ்சார்ந்த). மூலக்கூறுகளில் அணுக்களின் பரஸ்பர செல்வாக்கு

கரிம சேர்மங்களின் வேதியியல் கட்டமைப்பின் கோட்பாடு ஏ.எம். பட்லெரோவ்

கனிம வேதியியல் வளர்ச்சியின் அடிப்படையானது காலச் சட்டம் மற்றும் டி.ஐ. மெண்டலீவின் வேதியியல் கூறுகளின் கால அட்டவணை ஆகும், கரிம வேதியியலுக்கு ஏ.எம். பட்லெரோவின் கரிம சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் கோட்பாடு அடிப்படையானது.

பட்லெரோவின் கோட்பாட்டின் முக்கிய நிலைப்பாடு நிலை ஒரு பொருளின் வேதியியல் அமைப்பு, இது வரிசையைக் குறிக்கிறது, அணுக்களின் பரஸ்பர இணைப்பின் வரிசை மூலக்கூறுகளாக, அதாவது. இரசாயன பிணைப்பு.

வேதியியல் அமைப்பு என்பது ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள வேதியியல் தனிமங்களின் அணுக்களை அவற்றின் வேலன்ஸ் படி இணைக்கும் வரிசையைக் குறிக்கிறது.

இந்த வரிசையை கட்டமைப்பு சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தி காட்டலாம், இதில் அணுக்களின் வேலன்சிகள் கோடுகளால் குறிக்கப்படுகின்றன: ஒரு கோடு ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் அணுவின் வேலன்ஸ் அலகுக்கு ஒத்திருக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, $CH_4$ என்ற மூலக்கூறு சூத்திரத்தைக் கொண்ட மீத்தேன் கரிமப் பொருளுக்கு, கட்டமைப்பு சூத்திரம் இப்படித் தெரிகிறது:

ஏ.எம். பட்லெரோவின் கோட்பாட்டின் முக்கிய விதிகள்

1. கரிமப் பொருட்களின் மூலக்கூறுகளில் உள்ள அணுக்கள் அவற்றின் வேலன்ஸ் படி ஒன்றோடொன்று பிணைக்கப்பட்டுள்ளன. கரிம சேர்மங்களில் உள்ள கார்பன் எப்போதும் டெட்ராவலன்ட் ஆகும், மேலும் அதன் அணுக்கள் ஒன்றோடொன்று இணைந்து, பல்வேறு சங்கிலிகளை உருவாக்கும் திறன் கொண்டவை.
2. பொருட்களின் பண்புகள் அவற்றின் தரம் மற்றும் அளவு கலவையால் மட்டுமல்ல, மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்களின் இணைப்பு வரிசையிலும் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன, அதாவது பொருளின் வேதியியல் அமைப்பு.
3. கரிம சேர்மங்களின் பண்புகள் பொருளின் கலவை மற்றும் அதன் மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்களின் இணைப்பின் வரிசையை மட்டுமல்ல, அணுக்கள் மற்றும் அணுக்களின் குழுக்களின் பரஸ்பர செல்வாக்கையும் சார்ந்துள்ளது.

கரிம சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் கோட்பாடு ஒரு மாறும் மற்றும் வளரும் கோட்பாடாகும். வேதியியல் பிணைப்புகளின் தன்மை பற்றிய அறிவின் வளர்ச்சியுடன், கரிமப் பொருட்களின் மூலக்கூறுகளின் மின்னணு கட்டமைப்பின் செல்வாக்கு பற்றி, அவை கூடுதலாகப் பயன்படுத்தத் தொடங்கின. அனுபவபூர்வமானமற்றும் கட்டமைப்பு, மின்னணுசூத்திரங்கள். இத்தகைய சூத்திரங்கள் மூலக்கூறில் எலக்ட்ரான் ஜோடிகளின் இடப்பெயர்ச்சியின் திசையைக் குறிக்கின்றன.

குவாண்டம் வேதியியல் மற்றும் கரிம சேர்மங்களின் கட்டமைப்பின் வேதியியல் ஆகியவை வேதியியல் பிணைப்புகளின் இடஞ்சார்ந்த திசையின் கோட்பாட்டை உறுதிப்படுத்தியுள்ளன ( சிஸ்-மற்றும் டிரான்ஸ் ஐசோமெரிசம்), ஐசோமர்களில் பரஸ்பர மாற்றங்களின் ஆற்றல் பண்புகளை ஆய்வு செய்து, பல்வேறு பொருட்களின் மூலக்கூறுகளில் அணுக்களின் பரஸ்பர செல்வாக்கை மதிப்பிடுவதை சாத்தியமாக்கியது, மேலும் ஐசோமெரிசத்தின் வகைகள் மற்றும் இரசாயன எதிர்வினைகளின் திசை மற்றும் பொறிமுறையை முன்னறிவிப்பதற்கான முன்நிபந்தனைகளை உருவாக்கியது.

கரிம பொருட்கள் பல அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளன:

1. அனைத்து கரிம பொருட்களிலும் கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் உள்ளது, எனவே எரிக்கப்படும் போது அவை கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் தண்ணீரை உருவாக்குகின்றன.
2. கரிம பொருட்கள் சிக்கலானவை மற்றும் ஒரு பெரிய மூலக்கூறு எடை (புரதங்கள், கொழுப்புகள், கார்போஹைட்ரேட்டுகள்) கொண்டிருக்கும்.
3. கரிம பொருட்கள் கலவை, அமைப்பு மற்றும் பண்புகளில் ஒத்த ஹோமோலாக்ஸ் வரிசைகளில் ஏற்பாடு செய்யப்படலாம்.
4. கரிமப் பொருட்களுக்கு இது சிறப்பியல்பு ஐசோமெரிசம்.

கரிமப் பொருட்களின் ஐசோமெரிசம் மற்றும் ஹோமோலஜி

கரிமப் பொருட்களின் பண்புகள் அவற்றின் கலவையை மட்டுமல்ல, மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்களின் இணைப்பு வரிசையையும் சார்ந்துள்ளது.

ஐசோமெரிசம்- இது வெவ்வேறு பொருட்களின் இருப்பு நிகழ்வு - ஒரே தரமான மற்றும் அளவு கலவை கொண்ட ஐசோமர்கள், அதாவது. அதே மூலக்கூறு சூத்திரத்துடன்.

ஐசோமெரிசத்தில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன: கட்டமைப்புமற்றும் இடஞ்சார்ந்த (ஸ்டீரியோசோமெரிசம்).மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்களின் பிணைப்பு வரிசையில் கட்டமைப்பு ஐசோமர்கள் ஒருவருக்கொருவர் வேறுபடுகின்றன; ஸ்டீரியோசோமர்கள் - விண்வெளியில் உள்ள அணுக்கள் அவற்றுக்கிடையே ஒரே மாதிரியான பிணைப்புகளுடன் ஏற்பாடு செய்தல்.

பின்வரும் வகையான கட்டமைப்பு ஐசோமெரிசம் வேறுபடுகின்றன: கார்பன் எலும்புக்கூட்டின் ஐசோமெரிசம், நிலை ஐசோமெரிசம், பல்வேறு வகை கரிம சேர்மங்களின் ஐசோமெரிசம் (இண்டர்கிளாஸ் ஐசோமெரிசம்).

கட்டமைப்பு ஐசோமெரிசம்

கார்பன் எலும்புக்கூட்டின் ஐசோமெரிசம்மூலக்கூறின் எலும்புக்கூட்டை உருவாக்கும் கார்பன் அணுக்களுக்கு இடையிலான பிணைப்புகளின் வெவ்வேறு வரிசையின் காரணமாகும். ஏற்கனவே காட்டப்பட்டுள்ளபடி, மூலக்கூறு சூத்திரம் $C_4H_(10)$ இரண்டு ஹைட்ரோகார்பன்களுக்கு ஒத்திருக்கிறது: n-பியூட்டேன் மற்றும் ஐசோபுடேன். ஹைட்ரோகார்பனுக்கு $С_5Н_(12)$ மூன்று ஐசோமர்கள் சாத்தியம்: பென்டேன், ஐசோபென்டேன் மற்றும் நியோபென்டேன்:

$CH_3-CH_2-(CH_2)↙(பெண்டேன்)-CH_2-CH_3$

ஒரு மூலக்கூறில் கார்பன் அணுக்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும்போது, ​​ஐசோமர்களின் எண்ணிக்கை வேகமாக அதிகரிக்கிறது. ஹைட்ரோகார்பனுக்கு $С_(10)Н_(22)$ ஏற்கனவே $75$ மற்றும் ஹைட்ரோகார்பனுக்கு $С_(20)Н_(44)$ - $366,319$.

நிலை ஐசோமெரிசம்மூலக்கூறின் ஒரே கார்பன் எலும்புக்கூட்டுடன் பல பிணைப்பு, மாற்று, செயல்பாட்டுக் குழுவின் வெவ்வேறு நிலைகளால் ஏற்படுகிறது:

$CH_2=(CH-CH_2)↙(butene-1)-CH_3$ $CH_3-(CH=CH)↙(butene-2)-CH_3$

$(CH_3-CH_2-CH_2-OH)↙(n-propyl ஆல்கஹால்(புரோபனால்-1))$

பல்வேறு வகை கரிம சேர்மங்களின் ஐசோமெரிசம் (இண்டர்கிளாஸ் ஐசோமெரிசம்)ஒரே மூலக்கூறு சூத்திரத்தைக் கொண்ட, ஆனால் வெவ்வேறு வகுப்புகளைச் சேர்ந்த பொருட்களின் மூலக்கூறுகளில் உள்ள அணுக்களின் வெவ்வேறு நிலைகள் மற்றும் சேர்க்கைகளால் ஏற்படுகிறது. எனவே, மூலக்கூற்று வாய்ப்பாடு $C_6H_(12)$ நிறைவுறா ஹைட்ரோகார்பன் ஹெக்ஸீன்-1 மற்றும் சுழற்சி ஹைட்ரோகார்பன் சைக்ளோஹெக்ஸேன் ஆகியவற்றை ஒத்துள்ளது:

ஐசோமர்கள் என்பது அல்கைன்களுடன் தொடர்புடைய ஒரு ஹைட்ரோகார்பன் ஆகும் - பியூடின்-1 மற்றும் ஒரு ஹைட்ரோகார்பன் இரண்டு இரட்டைப் பிணைப்புகளைக் கொண்ட பியூடடீன்-1,3 சங்கிலி:

$CH≡C-(CH_2)↙(butyne-1)-CH_2$ $CH_2=(CH-CH)↙(butadiene-1,3)=CH_2$

டைதைல் ஈதர் மற்றும் பியூட்டில் ஆல்கஹால் ஒரே மூலக்கூறு சூத்திரம் $C_4H_(10)O$:

$(CH_3CH_2OCH_2CH_3)↙(\text"diethyl ether")$ $(CH_3CH_2CH_2CH_2OH)↙(\text"n-butyl alcohol (1-butanol)")$

கட்டமைப்பு ஐசோமர்கள் அமினோஅசெட்டிக் அமிலம் மற்றும் நைட்ரோஎத்தேன், மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு $C_2H_5NO_2$:

இந்த வகை ஐசோமர்கள் வெவ்வேறு செயல்பாட்டுக் குழுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றன மற்றும் வெவ்வேறு வகைப் பொருள்களைச் சேர்ந்தவை. எனவே, அவை கார்பன் எலும்புக்கூடு ஐசோமர்கள் அல்லது நிலை ஐசோமர்களை விட இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளில் வேறுபடுகின்றன.

இடஞ்சார்ந்த ஐசோமெரிசம்

இடஞ்சார்ந்த ஐசோமெரிசம்இரண்டு வகைகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: வடிவியல் மற்றும் ஒளியியல். வடிவியல் ஐசோமெரிசம் என்பது இரட்டைப் பிணைப்புகள் மற்றும் சுழற்சி சேர்மங்களைக் கொண்ட சேர்மங்களின் சிறப்பியல்பு ஆகும். இரட்டைப் பிணைப்பைச் சுற்றி அல்லது ஒரு வளையத்தில் அணுக்களை இலவசமாகச் சுழற்றுவது சாத்தியமற்றது என்பதால், இரட்டைப் பிணைப்பு அல்லது வளையத்தின் விமானத்தின் ஒரு பக்கத்தில் மாற்றீடுகள் அமைந்திருக்கும் ( சிஸ்-நிலை), அல்லது எதிர் பக்கங்களில் ( டிரான்ஸ்- நிலை). பதவிகள் சிஸ்-மற்றும் டிரான்ஸ்-பொதுவாக ஒரே மாதிரியான மாற்றீடுகளின் ஜோடி என குறிப்பிடப்படுகிறது:

ஜியோமெட்ரிக் ஐசோமர்கள் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளில் வேறுபடுகின்றன.

ஆப்டிகல் ஐசோமெரிசம்மூலக்கூறு கண்ணாடியில் அதன் உருவத்துடன் பொருந்தாத போது ஏற்படுகிறது. மூலக்கூறில் உள்ள கார்பன் அணு நான்கு வெவ்வேறு மாற்றுகளைக் கொண்டிருக்கும்போது இது சாத்தியமாகும். இந்த அணு என்று அழைக்கப்படுகிறது சமச்சீரற்ற.அத்தகைய மூலக்கூறின் உதாரணம் $α$-அமினோபிரோபியோனிக் அமிலம் ($α$-அலனைன்) மூலக்கூறு $CH_3CH(NH_2)COOH$ ஆகும்.

$α$-அலனைன் மூலக்கூறு எவ்வாறு நகர்ந்தாலும் அதன் கண்ணாடிப் படத்துடன் ஒத்துப்போக முடியாது. இத்தகைய இடஞ்சார்ந்த ஐசோமர்கள் அழைக்கப்படுகின்றன கண்ணாடி, ஆப்டிகல் ஆன்டிபோடுகள், அல்லது enantiomers.அத்தகைய ஐசோமர்களின் அனைத்து இயற்பியல் மற்றும் கிட்டத்தட்ட அனைத்து வேதியியல் பண்புகளும் ஒரே மாதிரியானவை.

உடலில் ஏற்படும் பல எதிர்விளைவுகளைக் கருத்தில் கொள்ளும்போது ஆப்டிகல் ஐசோமெரிஸம் பற்றிய ஆய்வு அவசியம். இந்த எதிர்வினைகளில் பெரும்பாலானவை என்சைம்களின் செயல்பாட்டின் கீழ் நிகழ்கின்றன - உயிரியல் வினையூக்கிகள். இந்த பொருட்களின் மூலக்கூறுகள் அவை செயல்படும் சேர்மங்களின் மூலக்கூறுகளுடன் பொருந்த வேண்டும், எனவே, இடஞ்சார்ந்த அமைப்பு, மூலக்கூறுகளின் பிரிவுகளின் ஒப்பீட்டு ஏற்பாடு மற்றும் பிற இடஞ்சார்ந்த காரணிகள் ஆகியவை மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை. இந்த எதிர்வினைகள். இத்தகைய எதிர்வினைகள் அழைக்கப்படுகின்றன ஸ்டீரியோசெலக்டிவ்.

பெரும்பாலான இயற்கை சேர்மங்கள் தனிப்பட்ட என்ன்டியோமர்கள் ஆகும், மேலும் அவற்றின் உயிரியல் செயல்பாடு ஆய்வகத்தில் பெறப்பட்ட ஆப்டிகல் ஆன்டிபோட்களின் பண்புகளிலிருந்து கடுமையாக வேறுபடுகிறது. உயிரியல் செயல்பாட்டில் இத்தகைய வேறுபாடு மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது, ஏனெனில் இது அனைத்து உயிரினங்களின் மிக முக்கியமான சொத்து - வளர்சிதை மாற்றம்.

ஒரே மாதிரியான தொடர்அமைப்பு மற்றும் வேதியியல் பண்புகளில் ஒத்த, அவற்றின் தொடர்புடைய மூலக்கூறு வெகுஜனங்களின் அதிகரிக்கும் வரிசையில் அமைக்கப்பட்ட பொருட்களின் தொடர் ஆகும், இதில் ஒவ்வொரு உறுப்பினரும் முந்தையவற்றிலிருந்து $CH_2$ வித்தியாசத்தில் வேறுபடுகிறார்கள். எடுத்துக்காட்டாக: $CH_4$ - மீத்தேன், $C_2H_6$ - ஈத்தேன், $C_3H_8$ - புரொப்பேன், $C_4H_(10)$ - பியூட்டேன் போன்றவை.

கரிமப் பொருட்களின் மூலக்கூறுகளில் உள்ள பிணைப்புகளின் வகைகள். கார்பன் அணு சுற்றுப்பாதைகளின் கலப்பினமாக்கல். தீவிரமான. செயல்பாட்டுக் குழு.

கரிமப் பொருட்களின் மூலக்கூறுகளில் உள்ள பிணைப்புகளின் வகைகள்.

கரிம சேர்மங்களில், கார்பன் எப்போதும் டெட்ராவலன்ட் ஆகும். உற்சாகமான நிலையில், ஒரு ஜோடி $2s^3$ எலக்ட்ரான்கள் அதன் அணுவில் உடைந்து, அவற்றில் ஒன்று p-ஆர்பிட்டலுக்கு நகரும்:

அத்தகைய அணுவில் இணைக்கப்படாத நான்கு எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன மற்றும் நான்கு கோவலன்ட் பிணைப்புகளை உருவாக்குவதில் பங்கேற்கலாம்.

ஒரு கார்பன் அணுவின் வேலன்ஸ் நிலைக்கான கொடுக்கப்பட்ட மின்னணு சூத்திரத்தின் அடிப்படையில், அதில் ஒரு $s$-எலக்ட்ரான் (கோள சமச்சீர் சுற்றுப்பாதை) மற்றும் மூன்று $p$-எலக்ட்ரான்கள் பரஸ்பர செங்குத்து சுற்றுப்பாதைகள் ($2р_х, 2р_у, 2p_z) கொண்டிருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கலாம். $- சுற்றுப்பாதை). உண்மையில், கார்பன் அணுவின் நான்கு வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களும் முற்றிலும் சமமானதுமற்றும் அவற்றின் சுற்றுப்பாதைகளுக்கு இடையே உள்ள கோணங்கள் $109°28"$க்கு சமம். கூடுதலாக, மீத்தேன் மூலக்கூறில் ($CH_4$) கார்பனின் நான்கு வேதியியல் பிணைப்புகள் ஒவ்வொன்றும் $25%$$s-$ மற்றும் $75%$ என்று கணக்கீடுகள் காட்டுகின்றன. $p $-இணைப்பு, அதாவது. கலக்கும்$s-$ மற்றும் $p-$ எலக்ட்ரான்களின் நிலைகள்.இந்த நிகழ்வு அழைக்கப்படுகிறது கலப்பு,மற்றும் கலப்பு சுற்றுப்பாதைகள் - கலப்பு.

$sp^3$-valence நிலையில் உள்ள ஒரு கார்பன் அணுவில் நான்கு சுற்றுப்பாதைகள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் ஒரு எலக்ட்ரான் கொண்டிருக்கும். கோவலன்ட் பிணைப்புகளின் கோட்பாட்டிற்கு இணங்க, எந்தவொரு மோனோவலன்ட் தனிமங்களின் அணுக்களுடன் ($CH_4, CHCl_3, CCl_4$) அல்லது பிற கார்பன் அணுக்களுடன் நான்கு கோவலன்ட் பிணைப்புகளை உருவாக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளது. இத்தகைய இணைப்புகள் $σ$-இணைப்புகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. கார்பன் அணுவில் ஒரு $C-C$ பிணைப்பு இருந்தால், அது அழைக்கப்படுகிறது முதன்மையானது($Н_3С-СН_3$), இரண்டு என்றால் - இரண்டாம் நிலை($Н_3С-СН_2-СН_3$), மூன்று என்றால் - மூன்றாம் நிலை (), மற்றும் நான்கு என்றால் - நாலாந்தர ().

கார்பன் அணுக்களின் சிறப்பியல்பு அம்சங்களில் ஒன்று, $p$ எலக்ட்ரான்களை மட்டுமே பகிர்வதன் மூலம் இரசாயன பிணைப்புகளை உருவாக்கும் திறன் ஆகும். இத்தகைய இணைப்புகள் $π$-இணைப்புகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. கரிம சேர்மங்களின் மூலக்கூறுகளில் $π$ பிணைப்புகள் அணுக்களுக்கு இடையே $σ$ பிணைப்புகளின் முன்னிலையில் மட்டுமே உருவாகின்றன. இவ்வாறு, எத்திலீன் மூலக்கூறில் $H_2C=CH_2$ கார்பன் அணுக்கள் $σ-$ மற்றும் ஒரு $π$ பிணைப்பிலும், அசிட்டிலீன் மூலக்கூறில் $HC=CH$ - ஒரு $σ-$ மற்றும் இரண்டு $π$ பிணைப்புகளாலும் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. . $π$ பத்திரங்களின் பங்கேற்புடன் உருவாகும் வேதியியல் பிணைப்புகள் அழைக்கப்படுகின்றன மடங்குகள்(எத்திலீன் மூலக்கூறில் - இரட்டை, ஒரு அசிட்டிலீன் மூலக்கூறில் - மூன்று), மற்றும் பல பிணைப்புகள் கொண்ட கலவைகள் - நிறைவுறாத.

நிகழ்வு$sp^3$-, $sp^2$- மற்றும்$sp$ - கார்பன் அணுவின் கலப்பு.

$π$ பிணைப்புகள் உருவாகும்போது, ​​கார்பன் அணுவின் அணு சுற்றுப்பாதைகளின் கலப்பின நிலை மாறுகிறது. $π$-பிணைப்புகளின் உருவாக்கம் p-எலக்ட்ரான்களால் ஏற்படுவதால், இரட்டைப் பிணைப்பு உள்ள மூலக்கூறுகளில் எலக்ட்ரான்கள் $sp^2$-கலப்பினைப் பெற்றிருக்கும் ($sp^3$ இருந்தது, ஆனால் ஒரு p-எலக்ட்ரான் அதற்குச் செல்கிறது. $π$- சுற்றுப்பாதை), மற்றும் மூன்று ஒன்றுடன் - $sp$-கலப்பினம் (இரண்டு p-எலக்ட்ரான்கள் $π$-ஆர்பிட்டலுக்குச் சென்றன). கலப்பினத்தின் தன்மை $σ$-பத்திரங்களின் திசையை மாற்றுகிறது. $sp^3$-கலப்பினத்தின் போது அவை இடஞ்சார்ந்த கிளை கட்டமைப்புகளை ($a$) உருவாக்கினால், $sp^2$-கலப்பினத்தின் போது அனைத்து அணுக்களும் ஒரே விமானத்தில் இருக்கும் மற்றும் $σ$-பத்திரங்களுக்கு இடையிலான கோணங்கள் $120°க்கு சமமாக இருக்கும். $(b) , மற்றும் $sp$-கலப்பினத்துடன் மூலக்கூறு நேரியல் (c):

இந்த வழக்கில், $π$-ஆர்பிட்டால்களின் அச்சுகள் $σ$-பத்திரத்தின் அச்சுக்கு செங்குத்தாக இருக்கும்.

$σ$- மற்றும் $π$-பிணைப்புகள் இரண்டும் கோவலன்ட் ஆகும், அதாவது அவை நீளம், ஆற்றல், இடஞ்சார்ந்த திசை மற்றும் துருவமுனைப்பு ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்பட வேண்டும்.

சி அணுக்களுக்கு இடையில் ஒற்றை மற்றும் பல பிணைப்புகளின் பண்புகள்.

தீவிரமான. செயல்பாட்டுக் குழு.

கரிம சேர்மங்களின் ஒரு அம்சம் என்னவென்றால், வேதியியல் எதிர்வினைகளில் அவற்றின் மூலக்கூறுகள் தனிப்பட்ட அணுக்களை அல்ல, ஆனால் அணுக்களின் குழுக்களை பரிமாறிக்கொள்கின்றன. இந்த அணுக்களில் கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் மட்டுமே இருந்தால், அது அழைக்கப்படுகிறது ஹைட்ரோகார்பன் ரேடிக்கல், மற்ற தனிமங்களின் அணுக்கள் இருந்தால், அது அழைக்கப்படுகிறது செயல்பாட்டு குழு. எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, மெத்தில் ($СН_3$-) மற்றும் எத்தில் ($С_2Н_5$-) ஹைட்ரோகார்பன் தீவிரவாதிகள், மற்றும் ஹைட்ராக்ஸி குழு (-$ОН$), ஆல்டிஹைட் குழு ( ), நைட்ரோ குழு (-$NO_2$), முதலியன முறையே ஆல்கஹால்கள், ஆல்டிஹைடுகள் மற்றும் நைட்ரஜன் கொண்ட சேர்மங்களின் செயல்பாட்டுக் குழுக்கள் ஆகும்.

பொதுவாக, செயல்பாட்டுக் குழு ஒரு கரிம சேர்மத்தின் வேதியியல் பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது, எனவே அவற்றின் வகைப்பாட்டிற்கான அடிப்படையாகும்.