Номер 4, страница 13 - 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 4, страница 13.

Условие.

4. Заполните таблицу.

Предпосылки создания

Периодический закон

Теория химического строения

1. Накопление фактологического материала

2. Работы предшественников

3. Конгресс химиков в г. Карлсруэ

Решение.

Решение 2.

Накопление фактологического материала

Периодический закон

К середине XIX века было известно более 60 химических элементов. Для большинства из них были с достаточной точностью определены атомные массы (тогда их называли атомными весами) и изучены важнейшие физические и химические свойства, а также свойства их соединений (оксидов, гидроксидов, солей). Было замечено существование естественных групп сходных по свойствам элементов, таких как щелочные металлы (литий, натрий, калий) и галогены (хлор, бром, йод). Этот накопленный эмпирический материал требовал систематизации и теоретического обобщения.

Ответ: К 1869 году было открыто 63 химических элемента, определены их атомные массы и изучены свойства их самих и их соединений.

Теория химического строения

К этому времени было открыто и изучено огромное количество органических соединений. Развитие методов элементного анализа позволило точно устанавливать состав веществ, то есть их эмпирические и молекулярные формулы. Было открыто явление изомерии — существование веществ с одинаковым составом, но разными свойствами (например, этиловый спирт и диметиловый эфир, оба имеют формулу $C_2H_6O$). Этот факт указывал на то, что свойства вещества зависят не только от его состава, но и от порядка соединения атомов в молекуле. Также было установлено понятие валентности, в частности, что углерод в органических соединениях всегда четырехвалентен и способен образовывать цепи.

Ответ: Открытие большого числа органических соединений, явление изомерии, установление понятия валентности (особенно четырехвалентности углерода) и способности атомов углерода соединяться в цепи.

2. Работы предшественников

Периодический закон

До Д.И. Менделеева многие ученые пытались найти закономерности среди химических элементов. Иоганн Дёберейнер сформулировал "закон триад", заметив, что у многих схожих по свойствам троек элементов атомная масса среднего элемента примерно равна среднему арифметическому масс двух крайних. Александр де Шанкуртуа расположил элементы в виде "земной спирали", а Джон Ньюлендс предложил "закон октав", согласно которому свойства повторялись у каждого восьмого элемента. Наиболее близко к открытию подошел Лотар Мейер, который в 1864 году опубликовал таблицу, связывающую атомные массы и свойства элементов, но не смог сделать на ее основе предсказаний.

Ответ: Попытки классификации элементов: триады И. Дёберейнера, "земная спираль" А. де Шанкуртуа, "закон октав" Дж. Ньюлендса, таблицы Л. Мейера.

Теория химического строения

Теория А.М. Бутлерова стала развитием и обобщением идей его предшественников. Теория радикалов предполагала, что в ходе реакций неизменными остаются группы атомов — радикалы. Теория типов классифицировала органические вещества по их сходству с неорганическими "типами" (вода, аммиак, водород). Основополагающими стали работы Эдуарда Франкланда, который ввел понятие валентности, и особенно работы Августа Кекуле и Арчибальда Купера, которые независимо друг от друга предположили, что углерод четырехвалентен и его атомы могут соединяться друг с другом в цепи.

Ответ: Теории радикалов и типов, учение о валентности (Э. Франкленд), работы о четырехвалентности углерода и его способности образовывать цепи (А. Кекуле, А. Купер).

3. Конгресс химиков в г. Карлсруэ

Периодический закон

На Международном конгрессе химиков в 1860 году были окончательно разграничены и приняты понятия "атом" и "молекула". Благодаря докладу Станислао Канниццаро утвердилась атомно-молекулярная теория, что позволило установить единую, правильную систему атомных масс элементов. Без этих точных и общепринятых значений атомных масс Д.И. Менделеев не смог бы расположить элементы в правильной последовательности и выявить периодическую зависимость их свойств.

Ответ: Были приняты единые определения понятий "атом", "молекула" и установлены точные значения атомных масс элементов, что стало основой для их систематизации.

Теория химического строения

Для создания теории строения было критически важно иметь возможность определять истинные молекулярные формулы веществ, а не только их процентный состав. Утверждение на конгрессе в Карлсруэ атомно-молекулярного учения и точных атомных масс дало химикам-органикам такую возможность. Это позволило корректно сравнивать состав изомеров и заложило фундамент для понимания и графического изображения порядка связей между атомами в молекуле, что и является сутью теории химического строения, сформулированной А.М. Бутлеровым уже в 1861 году.

Ответ: Утверждение атомно-молекулярного учения, что позволило устанавливать истинные формулы веществ и послужило основой для объяснения их строения и явления изомерии.