Номер 5, страница 15 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть II. Становление и развитие периодического закона и теории химического строения. Глава I. Строение веществ - номер 5, страница 15.

Условие.

5. Напишите развёрнутый план по теме «Прогнозы А. М. Бутлерова и их практическая реализация».

Решение.

Решение 2.

1. Введение: Роль А. М. Бутлерова и его теории в развитии органической химии.

   В данном пункте плана следует рассмотреть исторический контекст, в котором работал Александр Михайлович Бутлеров. Необходимо описать состояние органической химии в середине XIX века, когда доминировала «теория типов», носившая в основном описательный, а не предсказательный характер. Следует подчеркнуть, что создание Бутлеровым в 1861 году теории химического строения стало революционным событием, которое превратило органическую химию из эмпирической дисциплины в строгую науку, способную прогнозировать существование и свойства новых соединений.

   • Краткая характеристика научного наследия А. М. Бутлерова.

   • Кризис «теории типов» и необходимость создания новой теоретической основы органической химии.

   • Общая характеристика теории химического строения как фундаментального прорыва.

   Ответ: Данный пункт плана раскрывает исторический фон и подчёркивает фундаментальное значение теории Бутлерова, которая заложила основы для научного прогнозирования в химии.

2. Основные положения теории химического строения и их прогностический потенциал.

   Этот раздел должен быть посвящен детальному разбору ключевых постулатов теории Бутлерова, так как именно они являются источником её предсказательной силы. Важно показать, как каждый постулат открывал возможности для прогнозов.

   • Постулат о последовательности соединения атомов: атомы в молекулах веществ соединены друг с другом в определённой последовательности в соответствии с их валентностью. Это положение позволило представлять молекулы в виде структурных формул.

   • Постулат о зависимости свойств от строения: химические свойства веществ определяются природой и количеством атомов, а также порядком их соединения (химическим строением). Этот тезис напрямую вёл к предсказанию изомерии.

   • Постулат о взаимном влиянии атомов: атомы в молекуле оказывают влияние друг на друга, что сказывается на реакционной способности всей молекулы. Это позволяло прогнозировать химическое поведение соединений.

   • Постулат о познаваемости строения: химическое строение молекулы может быть установлено путём изучения её химических превращений. Это стало руководством к действию для химиков-синтетиков.

   Ответ: Рассмотрение постулатов теории позволяет понять теоретическую основу, на которой строились все последующие прогнозы А. М. Бутлерова и его научной школы.

3. Предсказание и экспериментальное подтверждение изомерии — триумф теории.

   Изомерия — существование соединений, имеющих одинаковый состав, но разное строение и, следовательно, разные свойства, — стала первым и самым убедительным подтверждением правоты Бутлерова. Этот пункт плана должен осветить как теоретические предсказания, так и их блестящую практическую реализацию.

   • Теоретический прогноз существования двух изомеров для углеводорода состава $C_4H_{10}$ (нормального бутана и изобутана). Последующий синтез изобутана, подтвердивший предсказание.

   • Прогноз существования четырёх изомерных спиртов состава $C_4H_9OH$. Особое внимание следует уделить синтезу третичного бутилового спирта, осуществлённому самим Бутлеровым в 1864 году. Этот синтез был проведён целенаправленно для доказательства теории и стал её классическим подтверждением.

   Ответ: Данный раздел демонстрирует, как предсказание и последующее открытие изомеров стали решающим доказательством предсказательной мощи и истинности теории химического строения.

4. Практическая реализация прогнозов: направленный синтез новых органических веществ.

   Теория Бутлерова превратила синтез из искусства, основанного на интуиции, в науку, позволяющую целенаправленно получать вещества с заранее предсказанными свойствами. Здесь необходимо привести конкретные примеры синтезов, которые были бы невозможны без теоретических предсказаний.

   • Синтез третичного бутилового спирта как пример «синтеза по предсказанию».

   • Работы Бутлерова и его учеников в области полимеризации. Например, получение диизобутилена из изобутилена, которое заложило основы для будущей химии полимеров и синтетического каучука.

   • Синтез сахаристого вещества («формозы» или «метиленитана») из формальдегида в щелочной среде. Этот эксперимент, хоть и не привел к получению индивидуальных сахаров, был пророческим, указав путь к лабораторному синтезу углеводов и заложив основы для изучения абиогенеза.

   Ответ: Этот пункт плана показывает, как теоретические прогнозы Бутлерова были реализованы на практике, что привело к рождению промышленного органического синтеза и химии высокомолекулярных соединений.

5. Историческое значение прогнозов А. М. Бутлерова.

   В заключительном разделе необходимо обобщить влияние предсказательной функции теории Бутлерова на дальнейшее развитие химии и смежных областей науки и технологии.

   • Окончательное утверждение теории химического строения как фундаментальной основы всей органической химии.

   • Стимулирование бурного развития промышленности органического синтеза: создание новых лекарственных препаратов, красителей, полимерных материалов, взрывчатых веществ.

   • Влияние идей Бутлерова на развитие биохимии, фармакологии и материаловедения в XX и XXI веках.

   Ответ: В данном пункте подводится итог, который показывает, что прогнозы А. М. Бутлерова и их практическая реализация не только подтвердили его теорию, но и определили магистральные пути развития химической науки и промышленности на многие десятилетия вперёд.