Номер 3, страница 12 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть I. Становление и развитие периодического закона и теории химического строения. Глава I. Строение веществ - номер 3, страница 12.

Условие.

3. Основные положения теории химического строения органических соединений А. М. Бутлерова:

Решение.

Решение 2.

Теория химического строения органических соединений, сформулированная русским химиком А. М. Бутлеровым в 1861 году, является теоретическим фундаментом современной органической химии. Её ключевые идеи, не утратившие своего значения и сегодня, можно свести к следующим основным положениям:

1. Первое положение: Атомы в молекулах соединены в определенной последовательности. В молекулах атомы связаны друг с другом в строгой последовательности согласно их валентности. Этот порядок соединения атомов называется химическим строением. Для большинства органических соединений валентность углерода равна IV, водорода – I, кислорода – II, азота – III. Уникальная способность атомов углерода образовывать прочные связи друг с другом, формируя длинные цепи (линейные и разветвленные) и циклы, объясняет огромное разнообразие органических веществ.

   Ответ: Атомы в молекулах соединены друг с другом в определённой последовательности, называемой химическим строением, в соответствии с их валентностью.

2. Второе положение: Свойства веществ определяются их химическим строением. Физические и химические свойства органических соединений зависят не только от того, какие атомы и в каком количестве входят в состав их молекул (качественный и количественный состав), но и от порядка их соединения, то есть от химического строения. Этим положением объясняется явление изомерии — существование веществ-изомеров, имеющих одинаковую молекулярную формулу, но разное строение и, как следствие, разные свойства. Классическим примером являются этанол ($CH_3CH_2OH$) и диметиловый эфир ($CH_3OCH_3$). Оба вещества имеют формулу $C_2H_6O$, но этанол — это жидкость, реагирующая со щелочными металлами, а диметиловый эфир — газ, химически инертный в этих условиях.

   Ответ: Свойства вещества зависят от его химического строения, что является причиной существования изомеров.

3. Третье положение: Атомы в молекулах взаимно влияют друг на друга. Атомы или группы атомов (функциональные группы) в молекуле оказывают взаимное влияние друг на друга, которое напрямую отражается на их химической активности и свойствах соединения в целом. Например, карбоксильная группа $-COOH$ в уксусной кислоте ($CH_3COOH$) обуславливает её кислотные свойства. Если заменить один из атомов водорода в метильной группе на более электроотрицательный атом хлора, то в полученной хлоруксусной кислоте ($ClCH_2COOH$) кислотные свойства выражены значительно сильнее. Это происходит из-за смещения электронной плотности от карбоксильной группы под влиянием атома хлора (отрицательный индуктивный эффект), что облегчает диссоциацию с отщеплением протона $H^+$.

   Ответ: Атомы и группы атомов в молекуле оказывают взаимное влияние, которое определяет реакционную способность как отдельных частей молекулы, так и всего соединения.

4. Четвертое положение: Химическое строение молекулы познаваемо. Строение молекулы можно установить на основе изучения её химических свойств и реакций. Проводя определённые химические превращения и анализируя их продукты, можно сделать вывод о порядке связей атомов в исходном веществе. Верно и обратное: зная химическое строение вещества, можно прогнозировать его физические и химические свойства. Эта взаимосвязь лежит в основе целенаправленного химического синтеза — создания веществ с заранее определёнными, нужными человеку свойствами.

   Ответ: Химическое строение вещества может быть определено экспериментально на основе его химических свойств, а знание строения позволяет предсказывать свойства.