|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
DESCOBERTAS CIENTÍFICAS MAIS IMPORTANTES
Teoria da estrutura química. História e essência da descoberta científica
Diretório / As descobertas científicas mais importantes No início do século XIX, a teoria eletroquímica de Davy-Berzelius reinava suprema entre os químicos ocidentais. De acordo com a teoria de Jens Berzelius (1779-1848), duas partes de cada composto químico foram distinguidas: uma parte carregada eletropositivamente, a outra carregada eletronegativamente. Assim, Berzelius organizou todos os elementos em uma fileira, sendo o oxigênio o elemento mais eletronegativo e o potássio o mais eletropositivo. Berzelius chamou os elementos mais eletronegativos de metalóides, os mais eletropositivos - metais. Na década de trinta, com seu trabalho, o químico francês J. B. Dumas deu um golpe na teoria de Davy-Berzelius, apresentando sua chamada teoria dos tipos de compostos orgânicos. Dumas argumentou que não tanto a natureza de um corpo complexo quanto a disposição dos átomos nele, do mesmo tipo, determinam as propriedades químicas do composto. No entanto, essas visões de Dumas logo se depararam com toda uma série de dificuldades e contradições. Posteriormente, um grande avanço no problema do desenvolvimento de conceitos químicos básicos foi o chamado sistema unitário, ou a teoria dos químicos franceses Ch. Gerard e O. Laurent. A característica mais essencial dessa teoria era a aplicação consistente da nova doutrina aos compostos químicos. Laurent e Gerard são creditados com a distinção entre os conceitos de partícula, átomo e equivalente. No entanto, a questão mais fundamental que causou um debate acalorado entre os principais químicos do Ocidente foi a questão da possibilidade de expressar a estrutura de compostos químicos por fórmulas. O grande reformador da química, como Charles Frédéric Gérard (1816-1856) às vezes era chamado, convenceu-se de que os fenômenos químicos só começam quando a matéria muda, ou seja, deixa de existir como tal. Portanto, podemos conhecer, como disse Gerard, apenas o passado e o futuro de uma substância e, consequentemente, as fórmulas químicas podem expressar não o arranjo dos átomos, mas apenas os análogos conhecidos das substâncias. De acordo com o que acabamos de dizer, segundo Gerard, para cada substância pode-se escrever tantas fórmulas racionais quantas a substância dada pode sofrer vários tipos de transformações. Em 1858, o famoso químico August Kekule (1829-1896) dá um passo extremamente importante e estende o conceito de quatro átomos de carbono para compostos contendo vários átomos de carbono e, assim, chega à conclusão de que é possível ligar convenientemente átomos de carbono em compostos de policarbono. Futuramente, Kekule estende essa regra de acoplamento para casos de combinação de átomos de carbono com outros elementos poliatômicos, como, por exemplo, oxigênio, nitrogênio e outros. Mais tarde, Kekule aproximou-se do problema da estrutura dos compostos orgânicos, tendo como ponto de partida a atomicidade ou valência dos elementos, mas não deu um passo decisivo nessa direção. Assim, no final de seu artigo em 1858, Kekule escreve: “Em conclusão, considero necessário notar que eu mesmo atribuo importância secundária a argumentos desse tipo …” Deve-se acrescentar ao exposto que Kekulé permaneceu por muito tempo dominado pelas idéias de Gerard e em seu conhecido livro de química orgânica, publicado em 1859-1861, faz uso extensivo de fórmulas "racionais" no espírito de Gerard. E embora a aproximação de um novo período no desenvolvimento da química fosse sentida, o gênio de Butlerov era necessário para fazer um avanço. Alexander Mikhailovich Butlerov (1828–1886) nasceu em Butlerovka, uma pequena aldeia perto de Kazan, onde se localizava a propriedade de seu pai. Sasha não se lembrava de sua mãe, ela morreu onze dias após seu nascimento. Criado por seu pai, um homem educado, Sasha queria ser como ele em tudo. No início, ele estudou em um internato e depois entrou no First Kazan Gymnasium. Depois de se formar, Sasha entrou no departamento de ciências naturais da Universidade de Kazan, no entanto, até agora apenas como estudante, ele ainda era menor. Somente no ano seguinte, 1845, quando o jovem tinha 17 anos, o nome de Butlerov apareceu na lista dos aceitos para o primeiro ano. Em 1846, o jovem adoeceu com tifo e sobreviveu milagrosamente, mas seu pai, que o havia contraído, morreu. No outono, junto com minha tia, eles se mudaram para Kazan. O jovem Butlerov estudou com zelo excepcional, mas, para sua surpresa, percebeu que as aulas de química lhe davam o maior prazer. Começou a frequentar regularmente as palestras. Nikolai Nikolaevich Zininque foram lidos para os alunos do Departamento de Física e Matemática. Para receber o diploma de candidato, Butlerov tinha que apresentar uma dissertação após a formatura da universidade. A essa altura, Zinin deixou Kazan e foi para São Petersburgo, e não restava nada além de fazer ciências naturais. Para o trabalho do candidato, Butlerov preparou um artigo "Borboletas diurnas da fauna Volga-Ural". No entanto, as circunstâncias eram tais que Alexander ainda precisava retornar à química. No outono de 1850, Butlerov passou nos exames de mestrado em química e imediatamente começou sua tese de doutorado "Sobre óleos essenciais", que defendeu no início do ano seguinte. Em 4 de junho de 1854, Butlerov recebeu a confirmação de que havia recebido o grau de Doutor em Química e Física. Os acontecimentos se desenrolaram com uma velocidade incrível. Imediatamente após receber seu doutorado, Butlerov foi nomeado professor interino de química na Universidade de Kazan. No início de 1857, já era professor e, no verão daquele ano, recebeu permissão para viajar ao exterior. Butlerov chegou a Berlim no final do verão. Ele então continuou a viajar pela Alemanha, Suíça, Itália e França. O objetivo final de sua jornada era Paris - o centro mundial da ciência química da época. Ele foi atraído, antes de tudo, por um encontro com Adolf Würz. Butlerov trabalhou no laboratório Wurtz por dois meses, foi aqui que iniciou seus estudos experimentais, que nos vinte anos seguintes foram coroados com a descoberta de dezenas de novas substâncias e reações. Numerosas sínteses exemplares de Butlerov - etanol e etileno, dinzobutileno, álcoois terciários, urotropina, trioximetileno, polimerização de hidrocarbonetos de etileno - estão na origem de várias indústrias e, portanto, tiveram o efeito estimulante mais direto sobre ela. Enquanto estudava hidrocarbonetos, Butlerov percebeu que eles representam uma classe muito especial de produtos químicos. Analisando sua estrutura e propriedades, o cientista percebeu que há um padrão estrito aqui. Ele formou a base da teoria da estrutura química que ele criou. Em 17 de fevereiro de 1858, Butlerov fez um relatório na Sociedade Química de Paris, onde apresentou pela primeira vez suas ideias teóricas sobre a estrutura da matéria. Seu relatório despertou interesse geral e debate animado: "A capacidade dos átomos se combinarem é diferente. Particularmente interessante nesse aspecto é o carbono, que, segundo August Kekule, é tetravalente", disse Butlerov em seu relatório. dos compostos correspondentes. Ninguém ainda expressou tais pensamentos. "Talvez tenha chegado o momento", continuou Butlerov, "em que nossa pesquisa deve se tornar a base de uma nova teoria da estrutura química das substâncias. Essa teoria será distinguida pela precisão das leis matemáticas e permitirá prever as propriedades de compostos orgânicos”. Alguns anos depois, durante uma segunda viagem ao exterior, Butlerov apresentou a teoria que havia criado para discussão. Ele fez o anúncio no 36º Congresso de Naturalistas e Médicos Alemães em Speyer. A convenção ocorreu em setembro de 1861. Ele fez uma apresentação antes da seção química. O tema tinha um nome mais do que modesto - "Algo sobre a estrutura química dos corpos". No relatório, Butlerov expressa as principais disposições de sua teoria da estrutura dos compostos orgânicos. Esta é, em primeiro lugar, a definição do conceito de "estrutura química", que Butlerov formula da seguinte forma: “Partindo da ideia de que cada átomo químico que faz parte do corpo participa da formação deste último e atua aqui com uma certa quantidade de força química (afinidade) que lhe pertence, chamo a estrutura química a distribuição da ação dessa força, devido à qual átomos químicos, influenciando-se media ou diretamente uns aos outros, combinam-se em uma partícula química. “Esta definição de Butlerov é tão profunda”, escreve o acadêmico A.E. Arbuzov em seu livro, “tão significativa que basicamente não diverge do que atualmente entendemos por estrutura química à luz das últimas ideias científicas sobre a estrutura de uma partícula química. (moléculas). Extremamente importante, especialmente para aquela época, é também o lugar do relatório onde Butlerov fala da possibilidade de julgar a estrutura das moléculas de uma substância por métodos químicos e, sobretudo, pelos métodos de síntese de compostos orgânicos. Sobre esta questão, Butlerov diz em seu relatório: “As conclusões sobre a estrutura química das substâncias, com toda a probabilidade, podem ser melhor baseadas no estudo dos métodos de sua formação sintética - e principalmente em tais sínteses que são realizadas a uma temperatura que é ligeiramente elevado e - em geral - em condições em que se pode acompanhar o curso da complicação gradual de uma partícula química. No entanto, o lugar mais importante no relatório de Butlerov é a questão da possibilidade de expressar a estrutura de uma substância por fórmulas. Sobre esta questão fundamental, a posição científica de Butlerov diferia nitidamente das opiniões e convicções de todos os seus predecessores. Foi AM Butlerov, em contraste com Gerard, Kekula, Kolbe e outros químicos, que consideraram possível e necessário expressar a estrutura de um determinado composto com apenas uma fórmula. que Butlerov é o verdadeiro criador da teoria da estrutura química". Assim, a teoria declarou seu direito de existir. Exigiu mais desenvolvimento e evidências experimentais. Em 1863, Butlerov, agindo sobre cloreto de acetila com dimetilzinco, obteve pela primeira vez na história da química o álcool terciário mais simples - álcool butílico terciário ou trimetilcarbinol. Pouco depois, surgiram relatos na literatura sobre a síntese bem-sucedida de álcoois butílicos primários e secundários. Agora não havia dúvida de qualquer disputa - havia quatro álcoois butílicos diferentes. E todos eles são isômeros. Que triunfo para a teoria estrutural! E quão feliz foi seu autor. O triunfo da teoria de Butlerov sobre a estrutura química dos compostos orgânicos foi a explicação correta baseada nessa teoria dos fenômenos de isomerismo. No artigo "Sobre várias maneiras de explicar alguns casos de isomerismo", publicado em 1863 em alemão e em 1864 em francês, Butlerov concluiu: "Se, com a mesma composição, substâncias diferem em propriedades, então elas também devem diferir em sua química estrutura." A melhor confirmação da teoria do isomerismo de Butlerov foi a síntese de isômeros teoricamente previstos - isobutano e isobutileno. Em 1862-1865, Butlerov expressou a posição principal da teoria da isomerização reversível - tautomerismo, cujo mecanismo, segundo Butlerov, é a divisão de moléculas de uma estrutura e a combinação de seus resíduos para formar moléculas de outra estrutura. O sucesso trouxe confiança ao cientista, mas ao mesmo tempo apresentou-lhe uma tarefa nova e mais difícil. Era necessário aplicar a teoria estrutural a todas as reações e compostos da química orgânica e, o mais importante, escrever um novo livro de química orgânica, onde todos os fenômenos seriam considerados do ponto de vista de uma nova teoria da estrutura. Butlerov trabalhou no livro por quase dois anos sem interrupção. O livro "Introdução ao Estudo Completo da Química Orgânica" foi publicado em três edições em 1864-1866. O surgimento deste livro didático foi de grande importância para a divulgação da nova doutrina entre os químicos. O livro causou uma verdadeira revolução na ciência química. Já em 1867, começaram os trabalhos de tradução e publicação em alemão. A publicação por Butlerov em russo e alemão de um manual de química orgânica, onde pela primeira vez a teoria da estrutura química foi consistentemente realizada por todas as classes então conhecidas de compostos orgânicos, juntamente com suas brilhantes sínteses, contribuiu para o amplo reconhecimento e fortalecimento de sua teoria entre os químicos de todo o mundo. Pouco depois, surgiram edições em quase todas as principais línguas europeias. Segundo o pesquisador alemão Victor Meyer, tornou-se "um farol na grande maioria das pesquisas em química orgânica". Em sua pesquisa, Butlerov continuou a desenvolver a teoria estrutural. Ele se propôs a provar que todos os tipos de compostos orgânicos podem ter cadeias de carbono ramificadas e retas. Isso decorreu diretamente da teoria, mas as proposições teóricas tiveram que ser provadas na prática. Não é possível obter um hidrocarboneto - por exemplo, o butano - cujos quatro átomos de carbono estariam ligados entre si não sequencialmente, mas da forma como estão ligados no trimetil-carbinol? Mas para encontrar o método certo para sua síntese, muitos experimentos foram necessários. E, finalmente, os esforços de Butlerov foram coroados de sucesso. Em um grande frasco estava o tão esperado isobutileno. A existência de uma cadeia ramificada de hidrocarbonetos foi comprovada! Hoje, a propósito, a produção de hidrocarbonetos e álcoois, na qual Butlerov estava envolvida, atingiu uma escala industrial colossal, são produzidos em milhões de toneladas. Autor: Samin D. K.
▪ ДНК
Máquina para desbastar flores em jardins
02.05.2024 Microscópio infravermelho avançado
02.05.2024 Armadilha de ar para insetos
01.05.2024
▪ Os elétrons fazem um túnel através da barreira instantaneamente ▪ O efeito do cacau no desempenho mental ▪ Fones de ouvido sem fio Sony WF-1000XM3 com cancelamento de ruído ativo
▪ seção do site Laboratório científico infantil. Seleção de artigos ▪ artigo Barco gracioso e rápido. dicas para modelista ▪ artigo Quantos anos tem a luta livre? Resposta detalhada ▪ Artigo Proteção contra hipotermia. Dicas de viagem ▪ Artigo Telefone milagroso. Segredo do Foco
Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site
www.diagrama.com.ua |
Recomendamos artigos interessantes seção 
Veja outros artigos seção 
Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:
Todos os idiomas desta página