Všeobecne prijímané základné ustanovenia Butlerovovej teórie sa považujú za základ modernej chémie. Vedec ako prvý vysvetlil štrukturálne vlastnosti látok. Podrobne študoval podstatu vzájomných prepojení atómov.
Predpoklady pre vznik teórie
Alexander Butlerov sa stal zakladateľom novéhoteória práve vtedy, keď veda nazhromaždila veľa otázok, na ktoré vedci nenašli odpovede. Napríklad vysvetlenia vyžadovali javy valencie a izomérie. Chemici sa navyše naďalej hádali o tom, ako správne písať chemické vzorce. Butlerov túto otázku objasnil. Dokázal, že vzorce by mali odrážať štruktúru hmoty.
Okrem toho existovalo niekoľko konceptov,ktoré boli v rozpore s názormi, ktoré vyjadril Butlerov. To bola teória radikálov. Jej zakladateľom sa stal Jens Berzelius. Tvrdil, že molekuly majú špeciálne prvky - radikály, ktoré prechádzajú z jednej látky na druhú. Existovala aj teória typov. Jeho priaznivci verili, že všetky zložité látky sú derivátmi jednoduchých anorganických látok - vody, vodíka, amoniaku atď. Všetky tieto koncepty si navzájom odporovali. Veda potrebovala teóriu, ktorá by dala všetko na svoje miesto.
Butlerovove nové nápady
Alexander Michajlovič Butlerov (1828-1886)) bol jedným z vynikajúcich chemikov svojej doby. Veľa sa zaoberal teoretickými otázkami svojej vedy. V roku 1858 hovoril vedec na jednom zo stretnutí Parížskej chemickej spoločnosti. Zároveň z neho po prvýkrát zazneli hlavné ustanovenia Butlerovovej teórie.
Vedec použil vo svojej správe novýpojmy, ktoré sa neskôr udomácnili v medzinárodnej vede. Bol to napríklad práve on, kto sa stal autorom konceptu štruktúry spojení. Vedec veril, že štruktúra rôznych látok umožňuje ich priradenie k rovnakým skupinám (najmä ide o metán, chloroform, metylalkohol atď.).
Štúdium syntézy látok
V roku 1861 sa v publikovanej správe „Onchemická štruktúra hmoty “, boli formulované hlavné ustanovenia teórie chemickej štruktúry AM Butlerova. Vedec podrobne popísal metódy syntézy a použitia rôznych reakcií. Jednou z najdôležitejších téz chemika bolo jeho tvrdenie, že každá chemikália má jeden vzorec. Jeho dôležitosť spočíva v tom, že charakterizuje všetky vlastnosti a ukazuje spojenie atómov v molekulách.
Butlerovova teória tiež predpokladala, že spomocou kontrolovaných reakcií je možné vyrábať nové látky. V nasledujúcich rokoch slávny chemik a jeho študenti vykonali veľa experimentov, aby dokázali tento predpoklad. Podarilo sa im syntetizovať také nové látky ako izoméry pentánu, izobutylén a niektoré alkoholy. Pre ich éru mali tieto objavy kolosálny význam, ktorý sa dá porovnať iba s dôležitosťou identifikácie ďalších prvkov Mendelejevom (napríklad ekabor).
Systematizácia chémie
V 19. storočí boli hlavnými ustanoveniami Butlerovovej teórieúplne zmenila predstavu vedcov o štruktúre chemických prvkov. Výskumník ako prvý predovšetkým naznačil, že molekuly nie sú chaotickým hromadením atómov. Naopak, majú usporiadanú štruktúru. Atómy sú navzájom spojené v určitej postupnosti, ktorá tiež určuje povahu celej látky.
Butlerov pri vývoji svojej teórie vychádzalmatematické princípy a zákony. Pomocou tejto vedy dokázal vysvetliť väčšinu procesov a vzťahov v chemických látkach. Pre súčasníkov to bola skutočná revolúcia. Faktom bolo, že aj keby vedci vedeli nejaké fakty o povahe určitých látok, nedokázali svoje vedomosti pretaviť do jasného systematizovaného obrazu. Tento problém vyriešili hlavné ustanovenia teórie štruktúry Butlerova. Chémia teraz nebola rozptýleným prasiatkom faktov, ale harmonickým systémom, kde všetko podliehalo prísnej matematickej logike.
Rozmanitosť látok
Slávna Butlerovova teória má veľkú pozornosťplatí izomerizmus - jav spočívajúci v existencii izomérov - látok rovnakých v molekulovej hmotnosti a atómovom zložení, ktoré sa súčasne navzájom líšia usporiadaním atómov a štruktúrou. Táto vlastnosť vysvetľuje rozmanitosť vlastností látok v prírode.
Butlerov dokázal svoju teóriu na príklade butánu.Podľa vedeckej predstavy mali existovať v prírode dva druhy tejto látky. Veda však v tom čase vedela iba jeden bután. Butlerov uskutočnil veľa experimentov a napriek tomu dostal novú látku, podobného zloženia, ale odlišných vlastností. Bol pomenovaný izobután.
Vplyv atómov na seba navzájom
Butlerov objavil aj ďalší dôležitý vzor.Vytvorením chemických väzieb sa začína proces prechodu elektrónov z jedného atómu na druhý. Zároveň sa mení ich hustota. Vznikajú elektrónové páry, ktoré ovplyvňujú vlastnosti novovzniknutej látky. Vedec tento jav študoval na príklade chlorovodíka, kde chlór mení elektrónovú hustotu vodíkových väzieb.
Butlerov a hlavné ustanovenia teórie štruktúryboli schopní vysvetliť podstatu premeny látok. Následne princíp objavený ruským chemikom podrobne študovali jeho nasledovníci a študenti. Pochopenie mechanizmu zmeny látok umožnilo vedcom pochopiť, ako syntetizovať nové prvky. Špeciálny príliv týchto objavov sa začal koncom 19. storočia. Potom boli európski a americkí vedci v nových laboratóriách schopní pomocou metód navrhnutých Butlerovom vyrábať nové látky.
Chemické väzby
Butlerov veril, že štruktúra látok môže byťštúdium chemickými metódami. Táto pozícia sa potvrdila vďaka mnohým úspešným experimentom vedca. Vedec tiež podporoval myšlienku, že vzorce môžu byť správne, iba ak odrážajú poradie chemických väzieb rôznych atómov. Butlerov analyzoval tento predpoklad už mnoho rokov.
Rozlišoval tri typy väzieb - jednoduché, dvojité atrojnásobný. Vedec mal pravdu, ale ďalší vývoj vedy ukázal, že existujú aj ďalšie chemické väzby. Teraz ich môžu špecialisti charakterizovať najmä pomocou fyzikálnych parametrov.
Vývoj Butlerovovej teórie
Nová teória štruktúry chemických zlúčenín A.M.Butlerová mala materialistickú povahu. Vedec ako prvý odvážne vyhlásil, že vedci sú schopní študovať vlastnosti atómov, z ktorých sú postavené všetky prvky. Butlerov zároveň považoval svoju teóriu za dočasnú. Veril, že by ho mali vyvinúť jeho nástupcovia, pretože úplne nevysvetlil niektoré fakty chemickej vedy.
Vedec mal pravdu.Neskôr sa Butlerovova teória vyvinula dvoma smermi. Prvým bolo, že veda dokázala určiť nielen poradie spojenia, ale aj priestorové usporiadanie atómov v molekule. Takto vznikla stereochémia. Táto disciplína začala podrobne študovať priestorovú štruktúru molekúl. Sám Butlerov hovoril o tomto novom smerovaní, hoci počas svojho života nemal čas študovať túto teoretickú otázku.
Druhým smerom vo vývoji teórie vedca bolvznik doktríny venovanej elektronickej štruktúre atómov. Nie je to len chemická, ale aj fyzikálna disciplína. Podstata vzájomného ovplyvňovania atómov bola skúmaná podrobnejšie a boli vysvetlené dôvody prejavu rôznych vlastností. Boli to základné ustanovenia Butlerovovej teórie, ktoré vedcom umožnili dosiahnuť taký úspech.
