Under en lång tid försökte forskare utveckla en enhetlig teori som skulle förklara molekylers struktur, beskriva deras egenskaper i förhållande till andra ämnen. För att göra detta var de tvungna att beskriva atomens natur och struktur, introducera begreppen "valens", "elektrondensitet" och många andra.
Bakgrunden till skapandet av teorin
Den kemiska strukturen hos ämnen intresserade först italienaren Amadeus Avogadro. Han började studera vikten av molekylerna av olika gaser och, baserat på sina observationer, lade han fram en hypotes om deras struktur. Men han var inte den första som rapporterade om det, utan väntade tills hans kollegor fick liknande resultat. Efter det blev sättet att få molekylvikten hos gaser känt som Avogadros lag.
Den nya teorin fick andra forskare att studera. Bland dem var Lomonosov, D alton, Lavoisier, Proust, Mendeleev och Butlerov.
Butlerovs teori
Formuleringen "teorin om kemisk struktur" dök först upp i en rapport om ämnens struktur, som Butlerov presenterade i Tyskland 1861. Den ingick utan ändringar i efterföljande publikationer ochförankrad i vetenskapshistoriens annaler. Detta var föregångaren till flera nya teorier. I sitt dokument beskrev forskaren sin egen syn på ämnens kemiska struktur. Här är några av hans teser:
- atomer i molekyler är anslutna till varandra baserat på antalet elektroner i deras yttre orbitaler;
- en förändring i sekvensen av kopplingar av atomer leder till en förändring av molekylens egenskaper och utseendet på ett nytt ämne;
- kemiska och fysikaliska egenskaper hos ämnen beror inte bara på vilka atomer som ingår i dess sammansättning, utan också på ordningen för deras koppling till varandra, såväl som ömsesidig påverkan;- för att bestämma den molekylära och atomära sammansättningen av ett ämne är det nödvändigt att rita en kedja av successiva transformationer.
Geometrisk struktur för molekyler
Den kemiska strukturen hos atomer och molekyler kompletterades tre år senare av Butlerov själv. Han introducerar fenomenet isomerism i vetenskapen och postulerar att ämnen även om de har samma kvalitativa sammansättning men olika struktur kommer att skilja sig från varandra i ett antal indikatorer.
Tio år senare dyker doktrinen om molekylers tredimensionella struktur upp. Det hela börjar med publiceringen av van't Hoff av hans teori om det kvaternära systemet av valenser i kolatomen. Moderna forskare skiljer mellan två områden av stereokemi: strukturell och rumslig.
I sin tur är den strukturella delen också uppdelad i isomerism av skelettet och position. Detta är viktigt att ta hänsyn till när man studerar organiska ämnen, när deras kvalitativa sammansättning är statisk och endastantalet väte- och kolatomer och sekvensen av deras föreningar i molekylen.
Rymlig isomerism är nödvändig när det finns föreningar vars atomer är ordnade i samma ordning, men i rymden är molekylen placerad annorlunda. Tilldela optisk isomerism (när stereoisomerer speglar varandra), diasteriomerism, geometrisk isomerism och andra.
Atomer i molekyler
Den klassiska kemiska strukturen hos en molekyl antyder närvaron av en atom i den. Hypotetiskt är det klart att själva atomen i en molekyl kan förändras, och dess egenskaper kan också förändras. Det beror på vilka andra atomer som omger den, avståndet mellan dem och bindningarna som ger styrkan hos molekylen.
Moderna vetenskapsmän, som vill förena den allmänna relativitetsteorin och kvantteorin, accepterar som utgångspunkt det faktum att när en molekyl bildas lämnar en atom bara en kärna och elektroner för den och själv upphör att existera. Naturligtvis nåddes inte denna formulering omedelbart. Flera försök har gjorts för att bevara atomen som en enhet av molekylen, men de har alla misslyckats med att tillfredsställa kräsna sinnen.
Struktur, kemisk sammansättning av cellen
Begreppet "sammansättning" betyder föreningen av alla ämnen som är involverade i cellens bildning och liv. Den här listan innehåller nästan hela tabellen med periodiska element:
- åttiosex element är alltid närvarande;
- tjugofem av dem är deterministiska för normalaliv;- ett tjugotal till är absolut nödvändiga.
De fem bästa vinnarna öppnas av syre, vars innehåll i cellen når sjuttiofem procent i varje cell. Det bildas under nedbrytningen av vatten, är nödvändigt för cellulära andningsreaktioner och ger energi för andra kemiska interaktioner. Nästa i betydelse är kol. Det är grunden för alla organiska ämnen, och är också ett substrat för fotosyntes. Brons får väte - det vanligaste grundämnet i universum. Det ingår också i organiska föreningar på samma nivå som kol. Det är en viktig beståndsdel i vatten. En hedervärd fjärde plats upptas av kväve, som är nödvändigt för bildandet av aminosyror och, som ett resultat, proteiner, enzymer och till och med vitaminer.
Cellens kemiska struktur inkluderar också mindre populära grundämnen som kalcium, fosfor, kalium, svavel, klor, natrium och magnesium. Tillsammans upptar de ungefär en procent av den totala mängden materia i cellen. Mikroelement och ultramikroelement isoleras också, som finns i levande organismer i spårmängder.
