История и методология химии. История становления и эволюции представлений о валентности и химической связи. Миттова И.Я - 8 стр.

UptoLike

Рубрика: 

8
органических радикалов, причем число это может меняться для разных металлов.
Например, атомы Zn всегда соединяются только с двумя органическими
группировками.
В 1852 г. Э . Франкленд выдвинул теорию , которая позднее стала известна
как теория валентности (от латинского valentia - сила), согласно которой
каждый атом обладает определенной способностью к насыщению (или
валентностью). Было установлено , что атомы водорода, натрия, калия, серебра,
хлора и брома имеют валентность, равную единице . Валентность кислорода,
серы, магния, кальция и бария была принята равной двум. Атомы азота,
фосфора, алюминия и золота оказались трехвалентными. Некоторые элементы,
например железо , имели переменную валентность, равную двум или трем. В
это время ученые еще не могли указать причину постоянной или переменной
валентности элементов. В принципе вопрос о валентности оказался не столь
простым, как представлялось вначале . Тем не менее, даже такой простейший
вариант этой теории позволял сделать важные выводы.
Прежде всего , с введением понятия валентность удалось выяснить
различие между атомной массой и эквивалентной массой элементов,
поскольку даже в середине XIX века многие химики еще путали эти два
понятия. Было установлено , что эквивалентная масса водорода ЭМ ( Н) = 1;
кислорода ЭМ ( О ) = 8; хлора ЭМ (Cl) = 35,5; азота ЭМ (N) = 14/3. Следовательно ,
эквивалентная масса элемента равна его атомной массе , деленной на его
валентность.
Теория валентности была в дальнейшем усовершенствована Ф . А. Кекуле ,
который следовал по пути, указанному Э. Франклендом. Многие специалисты,
работающие в области изучения истории естествознания, установление факта
четырехвалентности углерода в органических соединениях приписывают
именно Ф . А. Кекуле
6
. Теория валентности сыграла важнейшую роль в
развитии фундаментальных основ химической науки вообще и органической
химии в частности.
Выдающийся российский химик
Александр Михайлович Бутлеров
7
(рис. 5)
рассматривал валентность как основопо -
лагающее понятие в процессе создания своей
теории химического строения. 16 сентября
1861 г. на очередном собрании Общества
немецких естествоиспытателей и врачей в
Шпейере он выступил со своим знаменитым
докладом “О химическом строении веществ”.
Этот доклад был опубликован сначала на
немецком, а затем и на русском языке .
Рис. 5. Александр Михайлович Бутлеров.
Центральным местом в разработанной А.
М . Бутлеровым теории являлось понятие валентности. А. М . Бутлеров писал:
...в настоящее время лишь атомность (т. е . валентность) составляет
определенное и неизменное свойство элементов и может служить основанием
                                                                                                8

о рганиче ских радикало в , приче м число эт о мо ж е т ме нят ься для разных ме т алло в .
Наприме р, ат о мы Zn в се гда со е диняю т ся т о лько с дв умя о рганиче скими
группиро в ками.
      В 1852 г. Э . Ф ранкле нд в ыдв инул т е о рию , ко т о рая по здне е ст ала изв е ст на
как т е о рия вале нтно сти (о т лат инско го valentia - сила), со гласно ко т о ро й
каж дый ат о м о бладае т о пре де ле нно й спо со бно ст ью к насыщ е нию (или
вале нтно стью). Б ыло уст ано в ле но , чт о ат о мы в о до ро да, нат рия, калия, се ре бра,
хло ра и бро ма име ю т в але нт но ст ь, рав ную е динице . В але нт но ст ь кисло ро да,
се ры, магния, кальция и бария была принят а рав но й дв ум. Ат о мы азо т а,
фо сфо ра, алю миния и зо ло т а о казались т ре хв але нт ными. Не ко т о рые эле ме нт ы,
наприме р ж е ле зо , име ли пе ре ме нную в але нт но ст ь, рав ную дв ум или т ре м. В
эт о в ре мя уче ные е щ е не мо гли указат ь причину по ст о янно й или пе ре ме нно й
в але нт но ст и эле ме нт о в . В принципе в о про с о в але нт но ст и о казался не ст о ль
про ст ым, какпре дст ав ляло сь в начале . Т е м не ме не е , даж е т ако й про ст е йш ий
в ариант эт о й т е о рии по зв о лял сде лат ь в аж ные в ыв о ды.
       Пре ж де в се го , с в в е де ние м по нят ия вале нтно сть удало сь в ыяснит ь
различие ме ж ду ато м но й м ассо й и э кви вале нтно й м ассо й эле ме нт о в ,
по ско льку даж е в се ре дине XIX в е ка мно гие химики е щ е пут али эт и дв а
по нят ия. Б ыло уст ано в ле но , чт о экв ив але нт ная масса в о до ро да ЭМ (Н) = 1;
кисло ро да ЭМ (О ) = 8; хло ра ЭМ (Cl) = 35,5; азо т а ЭМ (N) = 14/3. С ле до в ат е льно ,
эквив але нт ная масса эле ме нт а рав на е го ат о мно й массе , де ле нно й на е го
в але нт но ст ь.
       Т е о рия в але нт но ст и была в дальне йш е м усо в е рш е нст в о в ана Ф . А. К е куле ,
ко т о рый сле до в ал по пут и, указанно му Э . Ф ранкле ндо м. М но гие спе циалист ы,
рабо т аю щ ие в о бласт и изуче ния ист о рии е ст е ст в о знания, уст ано в ле ние факта
ч е ты ре хвале нтно сти угле ро да в о рганиче ских со е дине ниях приписыв аю т
име нно Ф . А. К е куле 6. Те о ри я вале нтно сти сыграла в аж не йш ую ро ль в
разв ит ии фундаме нт альных о сно в химиче ско й науки в о о бщ е и о рганиче ско й
                                         химии в част но ст и.
                                                  В ыдаю щ ийся       ро ссийский          химик
                                         Але ксандр М ихайло в ич Б ут ле ро в 7 (рис. 5)
                                         рассмат рив ал в але нт но ст ь как о сно в о по -
                                         лагаю щ е е по нят ие в про це ссе со здания св о е й
                                         т е о рии химиче ско го ст ро е ния. 16 се нт ября
                                         1861 г. на о че ре дно м со брании О бщ е ст в а
                                         не ме цких е ст е ст в о испыт ат е ле й и в раче й в
                                         Ш пе йе ре о н в ыст упил со св о им знаме нит ым
                                         до кладо м “О химиче ско м ст ро е нии в е щ е ст в ”.
                                         Э т о т до клад был о публико в ан сначала на
                                         не ме цко м, а зат е м и на русско м языке.
                                            Рис. 5. Але ксандр М ихайло в ич Б ут ле ро в .
                                               Ц е нт ральным ме ст о м в разрабо т анно й А.
М . Б ут ле ро в ым т е о рии яв ляло сь по нят ие в але нт но ст и. А. М . Б ут ле ро в писал:
”...в наст о ящ е е в ре мя лиш ь ат о мно ст ь (т . е . вале нтно сть) со ст ав ляе т
о пре де ле нно е и не изме нно е св о йст в о эле ме нт о в и мо ж е т служ ит ь о сно в ание м