Ilgą laiką mokslininkai bandė pareikšti vienąteorija, kuri paaiškintų molekulių struktūrą, aprašydama jų savybes kitų medžiagų atžvilgiu. Norėdami tai padaryti, jie turėjo aprašyti atomo pobūdį ir struktūrą, pristatyti „valentinės“, „elektronų tankio“ ir daugelį kitų sąvokų.
Pagrindų teorijos kūrimas
Cheminių medžiagų pirmoji domina struktūraItalų Amadeus Avogadro. Jis pradėjo tirti įvairių dujų molekulių svorį ir, remdamasis savo pastabomis, pateikė hipotezę apie jų struktūrą. Tačiau jis apie tai nepranešė, bet laukė, kol kolegos gaus panašius rezultatus. Po to dujų molekulinės masės gavimo metodas tapo žinomas kaip Avogadro įstatymas.
Nauja teorija paskatino kitus mokslininkus tyrinėti. Tarp jų buvo Lomonosovas, Daltonas, Lavoisieris, Proustas, Mendeljevas ir Butlerovas.
Butlerovo teorija
Formuluotė „Cheminės struktūros teorija“pirmą kartą pasirodė ataskaitoje apie medžiagų struktūrą, kuri 1861 m. atstovavo Butlerovui Vokietijoje. Jis buvo įvestas nepakeistas vėlesniuose leidiniuose ir įsitvirtino mokslo istorijos istorijose. Tai buvo kelių naujų teorijų pirmtakas. Savo dokumente mokslininkas apibūdino savo nuomonę apie cheminių medžiagų struktūrą. Štai keletas jo darbų:
- molekulėse esantys atomai jungiasi tarpusavyje pagal jų išorinėse orbitalėse esančių elektronų skaičių;
- pakeitus atomų jungimo seką, pasikeičia molekulės savybės ir atsiranda nauja medžiaga;
- cheminių ir fizinių medžiagų savybės priklauso ne tik nuo to, kokie atomai yra įtraukti į jo sudėtį, bet ir nuo jų tarpusavio ryšio tvarkos, taip pat nuo abipusės įtakos;
- siekiant nustatyti medžiagos molekulinę ir atominę sudėtį, būtina atlikti nuoseklių transformacijų grandinę.
Geometrinė molekulių struktūra
Cheminė atomų ir molekulių struktūra buvopo trejų metų pats pats Butlerovas. Jis supažindina su mokslu izomerizmo reiškiniu, teigdamas, kad net turint tą pačią kokybinę sudėtį, bet skirtingą struktūrą, medžiagos skirtingais rodikliais skirsis.
Po dešimties metų trimatė teorijamolekulinė struktūra. Viskas prasideda nuo Vanto-Hoffo, skelbiančio savo ketvirtinės valentinės sistemos teoriją anglies atomo sistemoje. Šiuolaikiniai mokslininkai išskiria dvi stereochemijos kryptis: struktūrines ir erdvines.
Savo ruožtu struktūrinė dalis taip pat suskirstyta įskeleto izomerizmas ir padėtis. Tai svarbu apsvarstyti, tiriant organines medžiagas, kai jų kokybinė sudėtis yra statinė, o tik vandenilio ir anglies atomų skaičius ir jų junginių seka molekulėje priklauso nuo dinamikos.
Tose vietose būtinas erdvinis izomerizmasatvejai, kai yra junginių, kurių atomai yra išdėstyti ta pačia tvarka, tačiau erdvėje molekulė yra kitaip. Išskiriamas optinis izomerizmas (kai stereoizomerai vienas kitą atspindi), diasteriomerija, geometrinis izomerizmas ir kt.
Atomai molekulėse
Klasikinė molekulės cheminė struktūrareiškia, kad joje yra atomas. Hipotetiškai aišku, kad molekulės atomas gali keistis, o jo savybės gali pasikeisti. Tai priklauso nuo to, ką supa kiti atomai, atstumą tarp jų ir ryšių, užtikrinančių molekulės stiprumą.
Šiuolaikiniai mokslininkai, norintys suderinti bendrąją teorijąreliatyvumo ir kvantinės teorijos, pradine pozicija laikykite faktą, kad susidarius molekulei atomas palieka jai tik branduolį ir elektronus ir pats nustoja egzistuoti. Žinoma, jie ne iš karto sugalvojo tokią formuluotę. Buvo keletas bandymų išsaugoti atomą kaip molekulės vienetą, tačiau visi jie neįstengė patenkinti įžvalgaus proto.
Ląstelės sandara, cheminė sudėtis
Sąvoka „kompozicija“ reiškia visų medžiagų, dalyvaujančių ląstelės susidaryme ir gyvybėje, susijungimą. Šiame sąraše yra beveik visa periodinių elementų lentelė:
- nuolat yra aštuoniasdešimt šeši elementai;
- 25 iš jų lemia normalų gyvenimą;
- būtinai reikia dar apie dvidešimt.
Penkis geriausius laimėtojus atidaro deguonis, turinyskuris ląstelėje pasiekia septyniasdešimt penkis procentus kiekvienoje ląstelėje. Jis susidaro skaidant vandenį, yra būtinas ląstelių kvėpavimo reakcijoms ir suteikia energijos kitoms cheminėms sąveikoms. Kitas pagal svarbą yra anglis. Tai visų organinių medžiagų pagrindas, taip pat yra fotosintezės substratas. Bronza gauna vandenilį - gausiausią elementą Visatoje. Jis taip pat yra organiniuose junginiuose lygiavertis angliai. Tai yra svarbus vandens komponentas. Garbingą ketvirtąją vietą užima azotas, reikalingas aminorūgštims ir dėl to baltymams, fermentams ir net vitaminams susidaryti.
Cheminė ląstelės struktūra apima mažiaupopuliarūs elementai, tokie kaip kalcis, fosforas, kalis, siera, chloras, natris ir magnis. Kartu jie užima apie vieną procentą viso medžiagos kiekio ląstelėje. Mikroelementai ir ultramikroelementai, kurių gyvuose organizmuose yra nedaug, taip pat yra izoliuoti.
