Съобщение за Бутлеров. Теория на химическата структура на органичните съединения от А. М. Бутлеров Под химическата структура на молекулата Бутлеров разбира

Бутлеров Александър Михайлович, чиято кратка биография се намира в почти всички учебници по химия, е известен руски химик, основател на научната школа по органична химия, основател на теорията за структурата на органичните вещества, който предсказа и обясни изомерията на голям брой органични съединения и синтезирани някои от тях (уротропин, формалдехиден полимер и др.). Също така Александър Михайлович, чийто принос в науката беше високо оценен от Д. И. Менделеев, пише произведения по пчеларство и селско стопанство.

Бутлеров Александър Михайлович: кратка биография

Бъдещият учен е роден на 15 септември 1828 г. в семейството на бивш военен, по това време земевладелец. Баща му Михаил Василиевич участва във войната от 1812 г. и след пенсионирането си живее със семейството си в семейното село Бутлеровка. Мама, София Александровна, почина на 19-годишна възраст, веднага след раждането на детето си. Александър прекарва детството си в Бутлеровка и имението на дядо си - село Подлесная Шантала, където е отгледан от лелите си. На 10-годишна възраст момчето е изпратено в частно училище-интернат, където усвоява добре френския и немския език. През 1842 г., след ужасен пожар в Казан, интернатът е затворен и Саша е преместен в 1-ва Казанска гимназия. В тези учебни заведения Бутлеров събира насекоми и растения, много се интересува от химия и провежда първите си експерименти. Резултатът от един от тях е експлозия, а наказанието на Александър за стореното е затваряне в наказателна килия с табела на гърдите с надпис „Великият химик“.

Студентски години

През 1844 г. Бутлеров А.М., чиято биография е пронизана от любов към химията, става студент в Казанския университет, който по това време е център на природни научни изследвания. Отначало младежът се интересува много от зоологията и ботаниката, но след това интересът му, под влиянието на лекциите на К. К. Клаус и Н. Н. Зинин, се разпространи към химията. По техен съвет младежът организира домашна лаборатория, но темата на дипломната му работа, може би поради преместването на Зинин в Санкт Петербург, бяха пеперудите.

След като завършва университета през 1849 г., Александър Михайлович Бутлеров, който е помолен от Н. И. Лобачевски и К. К. Клаус, се посвещава на преподаване и чете лекции по физическа география, физика и химия. Освен това Александър Михайлович беше отличен оратор, способен да привлече неразделеното внимание на публиката благодарение на яснотата и строгостта на своето изложение. В допълнение към лекциите в университета, Бутлеров изнесе лекции, достъпни за обществеността. Казанската публика понякога предпочиташе тези представления пред модните театрални постановки. Получава магистърска степен през 1851 г. и през същата година се жени за Надежда Михайловна Глумилина, племенницата на Сергей Тимофеевич Аксаков. След 3 години той защитава докторска дисертация в Московския университет на тема „За етеричните масла“. След това той е избран за извънреден в Казанския университет, а няколко години по-късно за обикновен професор по химия. От 1860 до 1863 г. той е ректор два пъти против собствената си воля, като ректорството се случва в доста труден период от историята на университета: панихидата на Курта и Бездненските вълнения, които засягат студенти и преподаватели.

Пътуване до Европа

Александър Михайлович активно участва в дейността на икономическото общество на град Казан, публикува статии за селското стопанство, ботаниката и цветарството. Биографията на Александър Михайлович Бутлеров включва три пътувания в чужбина, първото от които се състоя през 1857-1858 г. Руският учен посети Европа, където посети предприятия на химическата промишленост и се запозна с водещи химически лаборатории. В един от тях, в Париж, той работи почти шест месеца. През същия период Александър Михайлович Бутлеров слуша лекции от такива изключителни европейски умове като А. Бекерел, Е. Мичерлих, Й. Либих, Р. В. Бунзен и се запознава с Фридрих Август Кекуле, немски химик.

След завръщането си в Казан А. М. Бутлеров, чиято биография представлява интерес не само в Русия, но и в чужбина, преоборудва химическата лаборатория и продължава изследванията на метиленовите производни, започнати от Вурц. През 1858 г. ученият открива нов метод за синтез на метилен йодид и извършва редица работи, свързани с извличането на неговите производни. По време на синтеза на метилендиацетат се получава полимер на формалдехид - продукт на осапуняване на изследваното вещество, резултатът от експериментите върху който е хексаметилентетрамин и метилентинат. Така Бутлеров е първият, който произвежда пълен синтез на захарно вещество.

Бутлеров Александър Михайлович: накратко за постиженията на учения

През 1861 г. Бутлеров говори в Шпайер, на Конгреса на немските лекари и естествоизпитатели, с лекция „За химическата структура на материята“, която се основава на запознаването му със състоянието на химията в чужбина, непреодолим интерес към основите на химията от теоретична гледна точка и неговите собствени експерименти, проведени през цялата му научна кариера.

Неговата теория, включваща идеи за способността на въглеродните атоми да образуват вериги от А. Купър и за валентността на А. Кекуле, приема химическата структура на молекулите, чрез които ученият разбира метода за свързване на атомите един с друг в зависимост от определено количество химична сила (афинитет), присъща на всеки атом.

Важни аспекти на теорията на Бутлеров

Руският учен установи тясна връзка между структурата и химичните свойства на сложно органично съединение, което успя да обясни изомерията на много от тях, включително три пентана, два изомерни бутана и различни алкохоли. Теорията на Бутлеров също направи възможно предсказването на възможни химически революции и тяхното обяснение.

Така в своята теория Александър Михайлович Бутлеров:

• показа недостатъчността на съществуващите по това време теории за химията;
• подчертава най-важната атомарност;
• определя се като разпределение на афинитетните сили, принадлежащи на атомите, в резултат на което атомите, оказвайки влияние един върху друг (посредствено или пряко), се комбинират в химическа частица;
• идентифицира 8 правила за образуване на химични съединения;
• е първият, който обръща внимание на разликата в реактивността на различни съединения, обяснена с по-ниската или по-висока енергия, с която се комбинират атомите, както и непълното или пълно изразходване на афинитетни единици при образуване на връзка.

Научните постижения на руския химик

Биографията на Александър Михайлович Бутлеров е описана накратко в училищните учебници, с датите на живота му и най-големите му постижения.Руският учен има огромен брой експерименти, насочени към потвърждаване на неговата теория. Ученият, след като преди това синтезира, определя през 1864 г. структурата на третичния през 1866 г. - изобутан, през 1867 г. - изобутилен. Той също така научи структурата на редица етиленови въглероди и ги полимеризира.

През 1867-1868г Бутлеров Александър Михайлович, чиято кратка биография предизвиква учени от цял ​​свят, е назначен за професор по химия в университета в Санкт Петербург. Представяйки го на персонала на тази институция, Менделеев подчерта оригиналността на учението на Бутлеров, което не е продължение на ничия друга работа, а принадлежи лично на него.

През 1869 г. Бутлеров най-накрая се установява в Санкт Петербург, където е избран за извънреден, а след това за обикновен академик на Петербургската академия на науките. Периодът от живота му в Санкт Петербург е много активен: професорът продължава експериментите си, изглажда теорията за химическата структура и участва в обществения живот.

Хобита в живота на учения

През 1873 г. той започва да учи и изнася лекции по тази тема. Той написа първото ръководство в научната история, базирано на теорията за химическата структура - „Въведение в пълното изучаване на органичната химия“. Александър Михайлович Бутлеров е основател на школата на руските химици, наричана още „школата на Бутлеров“. Паралелно с изучаването на химия, той активно се интересува от селското стопанство. По-специално той се интересуваше от отглеждането на чай в Кавказ, градинарството и пчеларството. Неговите брошури „Как да отглеждаме пчели“ и „Пчелата, нейният живот и основните правила на интелигентното пчеларство“ са препечатани многократно, а през 1886 г. той основава списание „Руски пчеларски лист“.

През 1880-1883г Бутлеров Александър Михайлович, чиято кратка биография е интересна и изпълнена с важни открития за науката, беше президент на Руското физико-техническо общество. През същия период ученият силно се интересува от спиритуализма, с който се запознава в имението Аксаков през 1854 г. По-късно става близък приятел с братовчед на съпругата си А. Н. Аксаков, който издава списанието за спиритизъм „Психически изследвания“, и страстно защитава страстта си пред своите познати и приятели, които го осъждат.

Стойността на трудовете на Александър Михайлович Бутлеров за химията

Александър Михайлович трябваше да се пенсионира през 1875 г. след 25 години служба. Съветът на Петербургския университет два пъти удължава този срок с 5 години. Последната лекция на Александър Михайлович Бутлеров се състоя на 14 март 1885 г. Здравето му се разклаща, подкопано от интензивна научна работа и обществена дейност: неочаквано за всички Бутлеров умира в имението си на 5 август 1886 г. Ученият е погребан в селското гробище на родната си Бутлеровка, което вече не съществува, в семейния параклис.

Трудовете на Бутлеров получиха световно признание през живота му, неговата научна школа се счита за неразделна част от развитието на химията в Русия, а биографията на Александър Михайлович Бутлеров предизвиква неподправен интерес сред учени и студенти. Самият Александър Михайлович беше много очарователен и многостранен човек с общителен характер, непредубеденост, добродушие и снизходително отношение към своите ученици.

Бутлеров първо преподаваше, както веднъж му беше препоръчал Зинин, въз основа на теорията на Жерар за типовете. След това преминава към видовете въглерод, които по своята идея са близки до механичните типове на Дюма, и накрая, през учебната 1860-1861 година, той започва да преподава курс, основан на теорията на химическата структура. Преходът от стари теории към теорията за химическата структура беше улеснен от факта, че през 1860 г. в Карлсруе се проведе конгрес на химиците, на който бяха формулирани концепциите за атом и молекула и беше препоръчано да се използват атомни формули в бъдеще, а не формули със знаци, съответстващи на еквиваленти.

На 19 септември 1861 г. на конгреса на немските лекари и естествени учени, проведен в Шпайер, А. М. Бутлеров прочете доклад „За химичната структура на веществата“

Същността на доклада може да бъде формулирана по следния начин: Бутлеров предлага да се изостави теорията на типовете във всичките й разновидности; говори какво трябва да се разбира под химически строеж; изразява основната позиция на теорията за химичния строеж, която я отличава от всички досегашни възгледи; очертава начини за определяне на структурата; говори за формата и съдържанието на формулите за химически строеж.

Основните положения и концепции на теорията на химическата структура образуват последователна логическа система, без която работата на съвременния органичен химик е немислима.

Тази система включва следните разпоредби:

атомите в молекулите са свързани помежду си по двойки чрез химични връзки в съответствие с тяхната валентност;

молекулите имат определен ред (или последователност) в разпределението на връзките между атомите, т.е. определена химична структура;

свойствата на химичните съединения зависят от химичната структура на техните молекули; От тази ситуация следват редица изводи:

а) чрез изучаване на свойствата на веществата може да се получи представа за тяхната химическа структура и знаейки химическата структура дори на вещества, които все още не са получени, може да се предвиди какви свойства ще имат;

б) причината за изомерията е разликата в химичната структура на вещества с еднакъв състав;

в) формулите на химичната структура също дават представа за свойствата на съединенията;

атомите в молекулите си влияят един на друг; това влияние не засяга еднакво свойствата на атомите на едни и същи елементи, ако химичната структура на молекулите е различна.

Литература:

1. Биков Г.В. А. М. Бутлеров. – М.: Образование, 1978.- 93 с.

2. Волков V.A. Изключителни химици на света. (под редакцията на V.I. Кузнецов. - М .: Висше училище, 1991.)

3. Обща история на химията. История на класическата органична химия. – М.: Наука, 1992.

4. В. Малышкина Занимателна химия. – Санкт Петербург, Тригон, 2001.

5. Соловьов Ю.И. История на химията. – М.: Образование, 1983 – 336 с.

6. Фигуровски Н.А. История на химията. – М.: Образование, 1979 – 311 с.

7. Струбе В. Пътища на развитие на химията. в 2 тома. Том 1 От първобитните времена до индустриалната революция. пер. с него. – М.: Мир, 1984.- 239 с.

8. Отивам на урок по химия: Хроника на най-важните открития в химията от 17-19 век: Кн. за учителя. – М.: Първи септември, 1999. – 320 с.

9. Лекции.

10. Материали от Интернет.

Животът и работата на Бутлеров, руски химик, академик на Санкт Петербургската академия на науките и професор в Санкт Петербургския университет, създател на теорията за химическата структура, е описан в този доклад за учения. Можете да допълните доклада за Бутлеров.

Бутлеров кратко съобщение

Кратко съобщение за живота и работата му трябва да започне с факта, че той е роден на 15 септември 1828 г. в град Чистопол в семейство на благородници. През 1844 г. постъпва в Казанския университет, след което започва успешната му научна кариера. 8 години след като завършва университета, Александър Михайлович става обикновен професор и е изпратен в командировка в чужбина. Ученият посещава Германия, Швейцария, Италия, Франция, Англия и Чехия, срещайки се със западни химици.

Заслужава да се отбележи, че след защитата на магистърската си теза Александър Михайлович се жени за Надежда Михайловна Глумилина, с която живее повече от 30 години. Двойката имаше двама сина.

Връщайки се у дома, той започна да преоборудва своята химическа лаборатория и да извърши серия от експериментални работи. През 1861 г. той разработва теория за химическата структура. Какво има предвид Бутлеров под химическата структура на веществото? Ученият нарече това определен ред, в който атомите се комбинират в молекули с помощта на химически връзки.

3 години по-късно химикът издава първото в света ръководство, монография, озаглавена „Въведение в цялостното изучаване на органичната химия“, която оказва силно влияние върху развитието на химическата наука в света. След като се премества в Санкт Петербург през 1869 г., Бутлеров започва да чете лекции по химия.

Борейки се за възможността жените да получат висше образование, той изнася публични лекции във Владимирския, Петербургския и Бестужевския женски курсове.

Великият руски химик умира в село Бутлеровка, Казанска губерния, на 17 август 1886 г. в ръцете на съпругата си.

Какъв е приносът на учения към пчеларството?

В допълнение към химията, Бутлеров се занимава с пчеларство. Той публикува статия на тема "Две заблуди" през 1870 г., за която е награден със златен медал. Също така неговата ръка принадлежи на трактата „Пчелата, нейният живот и основните правила на интелигентното пчеларство“. Бутлеров копнееше да разшири знанията за пчелите сред цялото население. Ученият дори предложи да се включи пчеларството в списъка на семинарските предмети и се застъпи за тематичното безплатно разпространение на различни публикации за военните семинарии и училища. Освен това Бутлеров създава собствена школа за развитие и провеждане на пчеларство. Самият той имаше голям пчелин вкъщи.

Интересни факти от живота на Бутлеров:

• Той се интересуваше от проблемите на отглеждането на сортове чай в Кавказ.
• В края на годините си химикът се увлича по спиритизма.
• Бутлеров изведе нов сорт рози.
• Обичаше лова.
• Използвайки знанията, получени от баща си, Александър Михайлович лекува хора и животни.

Надяваме се, че докладът за Бутлеров ви е помогнал да се подготвите за часовете. И можете да оставите своята история за Александър Бутлеров, като използвате формата за коментари по-долу.

Александър Михайлович Бутлеров (1828-1886)

Александър Михайлович Бутлеров е роден на 25 август 1828 г. в града. Чистопол, Казанска област. През 1849 г. завършва Казанския университет, където негови учители са изключителните руски химици К. К. Клаус и Н. Н. Зинин.

След като завършва университета, Бутлеров е оставен с него, за да се подготви за професор и скоро започваЧетя лекции по химия. През 1851 г. Бутлеров защитава дисертация на тема „За окислението на органичните съединения“ и получава магистърска степен, а през 1854 г., след защита на дисертацията си „За етеричните масла“, той е одобрен за докторска степен и през същата година е избран за професор в Казанския университет, където преподава 20 години.

През май 1868 г. съветът на Санкт Петербургския университет по предложение на Менделеев избира Бутлеров за обикновен професор в катедрата по органична химия, след което цялата му научна и педагогическа дейност се провежда в Санкт Петербург. През 1871 г. за изключителни научни постижения Бутлеров е избран за извънреден, а през 1874 г. за обикновен академик.

Още с първите стъпки на научната си дейност Бутлеров се проявява като блестящ експериментатор и извършва редицазабележителни синтези, по-специално синтеза на първата изкуствено получена захар, наречена от него метилененитан, и синтеза на хексамин, който се използва широко в медицината.

Експерименталният талант на Бутлеров е съчетан с широки теоретични обобщения и научна прозорливост. Още като сравнително млад учен Бутлеров изразява дълбоки и смели идеи в областта на теоретичната химия, например по въпроса за изразяване на структурата на молекулите и връзките на атомите в тях с формули. Докато много химици смятаха, че науката никога няма да проникне в дълбочината на структурата на една молекула, Бутлеров беше убеден във възможността да изрази във формули структурата на молекулите на органичните съединения и освен това да направи това чрез изучаване на техните химични трансформации.

През 1861 г., по време на командировка в чужбина, Бутлеров говори на конгрес на немски натуралисти и лекари с доклад „За химичната структура на веществата“, който създава нова ера в химията на органичните съединения. Връщайки се в Казан, той разработва новото учение в детайли и, за да потвърди своите теоретични позиции, започва обширни експериментални изследвания, проведени както от него, така и от многобройните му ученици. Тези трудове на Бутлеров не само доведоха до редица нови, важни синтези, но също така потвърдиха създадената от него теория, която под името теория на химическата структура стана водеща теория на органичната химия.

Бутлеров

Същността на теорията на Бутлеров се състои в твърдението, че свойствата на веществата се определят не само от техния качествен и количествен състав, както се смяташе преди, но и от вътрешната структура на молекулите, определен ред на свързване между атомите, които образуват молекулата. Бутлеров нарича тази вътрешна структура „химическа структура“.

„Химическата природа на сложната частица“, пише Бутлеров, „се определя от естеството на нейните елементарни съставни части, тяхното количество и химична структура“.

Особено важна беше идеята на Бутлеров, че атомите, комбинирайки се химически в определена последователност в съответствие с тяхната валентност, си влияят взаимно по такъв начин, че тяхната собствена природа, тяхното „химическо съдържание“ частично се променя. „Същият елемент“, пише Бутлеров, „като се комбинира с различни други елементи, разкрива различно химично съдържание“. Поради тази причина промените във вътрешната структура на молекулите естествено водят до появата на нови качества.

През 1862-1863г Бутлеров пише своя чудесен труд „Въведение в пълното изучаване на органичната химия“, в който съдържа целия фактически материал на орг.Анична химия, основана на строго научна класификация, произтичаща от теорията за химическата структура. По отношение на силата на мисълта, научната дълбочина, яснотата на формата и наситеността с нови идеи „Въведението“ на Бутлеров е подобно на „Основи на химията“ на Менделеев. Класификацията на органичните съединения, приета в тази книга, е запазена в основните си характеристики и до днес.

Бутлеров обучава блестяща плеяда от ученици, които продължават да развиват идеите му. От неговото училище произлизат такива изключителни учени като В. В. Марковников, А. Е. Фаворски и много други.

Значението на трудовете на Бутлеров и неговата изключителна роля в развитието на науката е перфектно описано от Менделеев в неговото номиниране на Бутлеров да заеме катедрата по органична химия в университета в Санкт Петербург. „А. М. Бутлеров е обикновен професор в Казанския университет, един от най-забележителните руски учени. Той е руснак както по научното си образование, така и по оригиналността на трудовете си. Ученик на известния наш академик Н. Н. Зинин, той става химик не в чужди земи, а в Казан, където продължава да развива самостоятелно химическо училище. Насоката на научните трудове на Александър Михайлович не представлява продължение или развитие на идеите на неговите предшественици, а принадлежи на самия него. В химията има школа на Бутлеров, посока на Бутлеров.

Учението на Бутлеров за химическата структура на молекулите формира теоретичната основа на органичната химия. Тя позволява на химика да се ориентира в огромно разнообразие от въглеродни съединения, да определи структурата на молекулите въз основа на тяхното изучаванехимични свойства, предсказват свойствата на веществата въз основа на структурата на молекулите, очертават начини за синтезиране на необходимите вещества.

Изминаха повече от 90 години от създаването на теорията за химическата структура, но основните положения на тази теория с течение на времето не само не загубиха силата си, а напротив, станаха още по-силни и по-дълбоки. По-специално, съвременните данни за електронната структура на молекулите напълно потвърдиха всички изводи, получени въз основа на учението на Бутлеров. В същото време беше разкрито и физическото значение на „валентните ленти“ като двойки електрони, общи за два свързани атома. Това ясно се вижда от сравнение на структурните формули в техния обичаен и електронен израз.

Когато използвате обикновени структурни формули, винаги трябва да помните, че всяка „валентна линия“, свързваща два атома, представлява една обща двойка електрони.

Четете статия на тема A.M. Теория на бутлеров за химическата структура

Руски химик, създател на теорията за химическата структура и първата руска химична школа.

Рано губи майка си и от 8-годишна възраст е отгледан в частния пансион на Топорнин в Казан.

„Малкият Бутлеров, както всички бардове, имаше чичо. Момчето нямаше представа от химия, но обичаше фойерверки и химически стъклени изделия. Мъжът лесно го снабдявал с веществата и приборите, необходими за приготвянето на фойерверки, и детето с ентусиазъм се отдало на експерименти. Смесил сяра, селитра, въглища и получил барут; той разтвори меден сулфат в колба и като потопи железен пирон в синята течност, видя как се покрива с мед. Момчето не се интересувало от практическите резултати от чудесата, които извършвал. Въображението му беше заето от процеса на трансформация на веществата.

Към този период от живота на Бутлеров датира интересен епизод, разказан по-късно от неговия другар от пансиона Шевляков:

„Бутлеров усърдно си играеше с някакви колби, буркани, фунии, мистериозно преливайки нещо от една бутилка в друга. Неспокойният учител Роланд го безпокоеше по всякакъв начин, често отнемаше колби и флакони, поставяше го в ъгъла или оставяше неканения химик без обяд, но той не се отказа, възползвайки се от покровителството на учителя по физика. В крайна сметка в ъгъла, близо до леглото на Бутлеров, се появи малък, винаги заключен шкаф, пълен с някакви лекарства.

В една хубава пролетна вечер, когато учениците мирно и весело играеха на кръгли игри в просторния двор, а „бесният Роланд” дремеше под слънчевите лъчи, в кухнята се чу оглушителна експлозия... Всички ахнаха, а Роланд с скок на тигър, се озова в мазето, където е кухнята. Тогава „тигърът“ отново се появи пред нас, безмилостно влачейки Бутлеров с изгорена коса и вежди, а зад него, с провесена глава, вървеше човек, привлечен като съучастник, който тайно доставяше необходимите материали за провеждане на експериментите.

За чест на пансиона Топорнин трябва да се отбележи, че никога не са използвани пръчки
институция, но тъй като престъплението на Бутлеров беше необичайно, нашите учители на общ съвет измислиха ново, безпрецедентно наказание. Два или три пъти престъпниците бяха извеждани от тъмната наказателна килия в общата трапезария, с черна дъска на гърдите, на която с големи бели букви пишеше „Великият химик“.

Студент А.М. Бутлерова - С.В. Лебедев, създател на индустриален метод за производство на синтетичен каучук.