Butlerova teorijas vispārpieņemtie pamatprincipi tiek uzskatīti par mūsdienu ķīmijas pamatu. Zinātnieks vispirms izskaidroja vielu strukturālās iezīmes. Viņš sīki pētīja atomu attiecību būtību.
Priekšnoteikumi teorijas parādīšanās
Jaunā dibinātāja kļuva Aleksandrs Butlerovsteorija ir tikai tad, kad zinātne ir uzkrājusi daudz jautājumu, ko zinātnieki nevarēja atrast. Piemēram, paskaidrojumiem bija nepieciešama valences un izomēra parādība. Turklāt ķīmiķi turpināja apgalvot, kā pareizi uzrakstīt ķīmiskās formulas. Butlerovs šo jautājumu izskaidroja. Viņš pierādīja, ka formulām jāatspoguļo materiāla struktūra.
Turklāt bija vairāki jēdzienipretēja Butlerova izteiktajiem viedokļiem. Tā bija radikāla teorija. Tās dibinātājs bija Jens Berzelius. Viņš apgalvoja, ka molekulās ir īpaši elementi - radikāļi, kas pāriet no vienas vielas uz citu. Bija arī tipa teorija. Viņas atbalstītāji uzskatīja, ka visas sarežģītās vielas ir iegūtas no vienkāršām neorganiskām vielām - ūdeni, ūdeņradi, amonjaku utt. Visi šie jēdzieni ir pretrunīgi. Zinātnei bija vajadzīga teorija, kas viss liktu savā vietā.
Jaunas idejas Butlerov
Aleksandrs Mihailovičs Butlerovs (1828-1886)) bija viens no izcilākajiem sava laika ķīmiķiem. Viņš daudz nodarbojās ar savas zinātnes teorētiskajiem jautājumiem. 1858. gadā zinātnieks uzstājās vienā no Parīzes Ķīmijas biedrības sanāksmēm. Tajā pašā laikā no viņa pirmo reizi izskanēja galvenie Butlerova teorijas nosacījumi.
Pētnieks savā ziņojumā izmantoja jaunutermini, kas vēlāk iesakņojās starptautiskajā zinātnē. Piemēram, tieši viņš kļuva par savienojumu struktūras koncepcijas autoru. Zinātnieks uzskatīja, ka dažādu vielu struktūra ļauj tās attiecināt uz vienām un tām pašām grupām (it īpaši tas ir metāns, hloroforms, metilspirts utt.).
Vielu sintēzes izpēte
1861. gadā publicētajā ziņojumā "Parķīmiskā vielas struktūra ”, tika formulēti galvenie AM Butlerova ķīmiskās struktūras teorijas nosacījumi. Zinātnieks sīki aprakstīja dažādu reakciju sintēzes un izmantošanas metodes. Viena no svarīgākajām ķīmiķa tēzēm bija viņa apgalvojums, ka katrai ķīmiskajai vielai ir viena formula. Tās nozīme ir tajā, ka tā raksturo visas īpašības un parāda atomu savienojumu molekulās.
Butlerova teorija arī paredzēja, ka arjaunas vielas var ražot, izmantojot kontrolētas reakcijas. Turpmākajos gados slavenais ķīmiķis un viņa studenti veica daudz eksperimentu, lai pierādītu šo pieņēmumu. Viņiem izdevās sintezēt tādas jaunas vielas kā pentāna izomēri, izobutilēns un daži spirti. Viņu laikmetam šiem atklājumiem bija milzīga nozīme, ko var salīdzināt tikai ar to, cik svarīgi ir identificēt citus elementus, ko Mendeļejevs nosaka (piemēram, ekabors).
Ķīmijas sistematizācija
19. gadsimtā galvenie Butlerova teorijas nosacījumipilnībā mainīja zinātnieku ideju par ķīmisko elementu struktūru. Jo īpaši pētnieks bija pirmais, kurš apgalvoja, ka molekulas nav haotiska atomu uzkrāšanās. Gluži pretēji, viņiem ir sakārtota struktūra. Atomi ir savienoti savā starpā noteiktā secībā, kas arī nosaka visas vielas raksturu.
Butlerovs, attīstot savu teoriju, paļāvāsmatemātikas principi un likumi. Ar šīs zinātnes palīdzību viņš spēja izskaidrot lielāko daļu ķīmisko vielu procesu un attiecību. Laikabiedriem tā bija īsta revolūcija. Patiesībā pat tad, ja zinātnieki zināja dažus faktus par noteiktu vielu būtību, viņi nevarēja veidot savas zināšanas skaidrā sistematizētā attēlā. Butlerova struktūras teorijas galvenie noteikumi šo problēmu atrisināja. Tagad ķīmija nebija izkaisīta faktu krājkase, bet gan harmoniska sistēma, kur viss bija pakļauts stingrai matemātiskai loģikai.
Vielu daudzveidība
Slavenajai Butlerova teorijai ir liela uzmanībamaksā izomēriju - parādība, kas sastāv no izomēru esamības - vielām, kas ir vienādas ar molekulmasu un atomu sastāvu, kuras vienlaikus atšķiras viena no otras ar atomu izvietojumu un struktūru. Šī īpašība izskaidro vielu īpašību dažādību dabā.
Butlerovs savu teoriju pierādīja ar butāna piemēru.Saskaņā ar zinātnieka ideju dabā vajadzēja būt divu veidu šai vielai. Tomēr zinātne tajā laikā zināja tikai vienu butānu. Butlerovs veica daudz eksperimentu un tomēr saņēma jaunu vielu, kas bija līdzīga pēc sastāva, bet atšķirīga pēc īpašībām. Tas tika nosaukts par izobutānu.
Atomu ietekme viens uz otru
Butlerovs atklāja arī citu svarīgu modeli.Veidojoties ķīmiskām saitēm, sākas elektronu pārejas process no viena atoma uz otru. Tajā pašā laikā mainās to blīvums. Rodas elektronu pāri, kas ietekmē jaunizveidotās vielas īpašības. Zinātnieks pētīja šo parādību, izmantojot hlorūdeņraža piemēru, kur hlors maina ūdeņraža saišu elektronu blīvumu.
Butlerovs un struktūras teorijas galvenie noteikumispēja izskaidrot vielu pārveidošanās būtību. Pēc tam krievu ķīmiķa atklāto principu sīki izpētīja viņa sekotāji un studenti. Izpratne par vielu maiņas mehānismu ļāva zinātniekiem saprast, kā sintezēt jaunus elementus. Īpašs šo atklājumu pieaugums sākās 19. gadsimta beigās. Tad Eiropas un Amerikas zinātnieki jaunās laboratorijās, izmantojot Butlerova piedāvātās metodes, varēja ražot jaunas vielas.
Ķīmiskās saites
Butlerovs uzskatīja, ka vielu struktūra var būtpētījums ar ķīmiskām metodēm. Šī nostāja tika apstiprināta, pateicoties daudzajiem veiksmīgajiem zinātnieka eksperimentiem. Arī pētnieks atbalstīja ideju, ka formulas var būt pareizas tikai tad, ja tās atspoguļo dažādu atomu ķīmisko saišu secību. Butlerovs šo pieņēmumu analizēja daudzus gadus.
Viņš izšķīra trīs veidu obligācijas - vienkāršas, dubultas untrīskāršs. Zinātniekam bija taisnība, taču tālāka zinātnes attīstība parādīja, ka pastāv arī citas ķīmiskās saites. Īpaši tagad speciālisti tos var raksturot arī ar fizisko parametru palīdzību.
Butlerova teorijas attīstība
Jauna ķīmisko savienojumu struktūras teorija A.M.Butlerovai bija materiālistisks raksturs. Zinātnieks bija pirmais, kurš drosmīgi paziņoja, ka pētnieki spēj izpētīt atomu īpašības, no kurām tiek veidoti visi elementi. Tajā pašā laikā pats Butlerovs savu teoriju uzskatīja par pagaidu. Viņš uzskatīja, ka viņa pēctečiem tas būtu jāattīsta, jo tas pilnībā nepaskaidro dažus ķīmijas zinātnes faktus.
Zinātniekam bija taisnība.Vēlāk Butlerova teorija attīstījās divos virzienos. Pirmais bija tas, ka zinātne spēja noteikt ne tikai savienojuma kārtību, bet arī atomu telpisko izvietojumu molekulā. Tā radās stereoķīmija. Šī disciplīna sāka detalizēti izpētīt molekulu telpisko struktūru. Pats Butlerovs runāja par šo jauno virzienu, kaut arī dzīves laikā viņam nebija laika izpētīt šo teorētisko jautājumu.
Otrais virziens zinātnieka teorijas attīstībā bijadoktrīnas parādīšanās, kas veltīta atomu elektroniskajai struktūrai. Tā ir ne tikai ķīmiska, bet arī fiziska disciplīna. Sīkāk tika pētīta atomu savstarpējās ietekmes būtība un izskaidroti dažādu īpašību izpausmes cēloņi. Tieši Butlerova teorijas pamatnoteikumi ļāva zinātniekiem gūt šādus panākumus.
