ЧАСТЬ И

ОБЩАЯ ХИМИЯ

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Химическая структура и химическая строение

Первый постулат Бутлерова. В молекулах веществ существует определенный порядок связывания атомов, что называется химической структурой или строением вещества.

Каждой индивидуальной веществу соответствует одна-единственная определенная химическая структура.

В органической химии Карбон всегда находится в чотиривалентному состоянии, то есть может образовывать максимум четыре химические связи.

Рассмотрим строение молекулы метана СН₄. В этом соединении степень окисления атома Углерода равна -4, а атомов Водорода 4-1. В пространстве атомы Водорода могут находиться в такой способ: или в плоскости в вершинах квадрата, или в вершинах треугольной пирамиды, так называемого тетраэдра. Это можно проиллюстрировать с помощью структурных формул, в которых связи между атомами обозначают черточками:

Однако форма квадрата невозможна, потому что из-за отталкивания атомов Водорода один от одного будет происходить деформация структуры, и напоследок молекула достигнет состояния, в котором атомы Водорода находятся в вершинах тетраэдра. При рентгеноструктурному анализу метана было выяснено, что длина связей С-Н равен 0,11 нанометров (1 нм равен 10^-9 метра), а с точки зрения стереометрии было выяснено, что угол НСН равна 109,28°.

Следовательно, наглядно строение молекулы метана можно представить так:

В принципе, и в более сложных органических молекулах, в которых атомы Водорода замещенные различными заместителями, углы и длины связей будут стремиться к приведенных выше значений, то есть цепочка атомов Карбона (длина С-С связи равна 0,164 нм) будет не линейным, а зигзагообразным, с углом ССС, который примерно равен 110°. Например, строение молекулы пентана С₅Н₁₂ можно представить так: