Estrutura química de substancias

Durante moito tempo, os científicos intentaron derivar unha única teoría que explicase a estrutura das moléculas, describindo as súas propiedades con respecto a outras substancias. Para iso debían describir a natureza e estrutura do átomo, introducir os conceptos de "valencia", "densidade de electróns" e moitos outros.

Prehistoria da teoría

A estrutura química das substancias foi a primeira en interesar ao italiano Amadeus Avogadro. Empezou a estudar o peso das moléculas de varios gases e, en base ás súas observacións, presentou unha hipótese sobre a súa estrutura. Pero para informar sobre a súa primeira non o fixo, pero esperou ata que os seus colegas recibisen resultados similares. Despois diso, a forma de obter o peso molecular dos gases coñeceuse como a lei de Avogadro.

Unha nova teoría empuxou a outros científicos a investigar. Entre eles estaban Lomonosov, Dalton, Lavoisier, Proust, Mendeleev e Butlerov.

Teoría de Butlerov

A formulación "teoría da estrutura química" apareceu por primeira vez no informe sobre a estrutura das sustancias, que en 1861 representaba a Butlerov en Alemania. Foi inalterado en posteriores publicacións e consolidouse nos anales da historia da ciencia. Isto converteuse en presa de varias teorías novas. No seu artigo, o científico describiu a súa propia visión da estrutura química das sustancias. Aquí tes algunhas das súas teses:

- Os átomos nas moléculas están conectados entre si segundo a cantidade de electróns nos seus orbitales exteriores;
- Cambiar a secuencia da combinación de átomos conduce a un cambio nas propiedades da molécula e ao aspecto dunha nova substancia;
- As propiedades químicas e físicas das sustancias dependen non só dos átomos que se inclúen na súa composición, senón tamén pola orde da súa interconexión, así como a influencia mutua.
- Para determinar a composición molecular e atómica da materia, é necesario levar a cabo unha cadea de transformacións sucesivas.

Estrutura xeométrica das moléculas

A estrutura química dos átomos e moléculas completouse tres anos máis tarde polo propio Butlerov. Introduce o fenómeno da isomería á ciencia, postulando que, aínda que teñan a mesma composición cualitativa pero a estrutura diferente, as sustancias diferenciaranse entre si nun número de índices.

Dez anos máis tarde, aparece a doutrina da estrutura tridimensional das moléculas. Todo comeza coa publicación da teoría de Vant-Hoff do sistema cuaternario de valencias nun átomo de carbono. Os científicos modernos distinguen entre dúas direccións de estereoquímica: estruturais e espaciais.

Á súa vez, a parte estructural tamén se divide na isomería do esqueleto e na posición. Isto é importante para ter en conta no estudo das substancias orgánicas, cando a súa composición cualitativa é estática e só se somete a dinámica a cantidade de átomos de hidróxeno e de carbono ea secuencia dos seus compostos na molécula.

A isomería espacial é necesaria cando hai compostos cuxos átomos están localizados no mesmo orde, pero no espazo a molécula está situada de forma diferente. Isolar isomería óptica (cando os estereoisómeros se espellan entre si), diastereomería, isomería xeométrica e outros.

Átomos en moléculas

A estrutura química clásica dunha molécula implica a presenza dun átomo nel. É hipotéticamente claro que o propio átomo nunha molécula pode cambiar e as súas propiedades tamén poden cambiar. Depende do que outros átomos o rodean, as distancias entre elas e os lazos que proporcionan a forza da molécula.

Os científicos modernos, que desexan conciliar a teoría xeral da relatividade ea teoría cuántica, aceptan como posición inicial o feito de que cando se forma unha molécula, un átomo deixa só o núcleo e os electróns e deixa de existir. Por suposto, tal formulación non veu de inmediato. Varios intentos foron preservados para preservar o átomo como unha unidade da molécula, pero todos non lograron satisfacer as mentes esixentes.

Estrutura, composición química da célula

O concepto de "composición" implica a unificación de todas as substancias que participan na formación e na vida da célula. Esta lista inclúe case toda a táboa de elementos periódicos:

- Oitenta e seis elementos están constantemente presentes;
- Vinte e cinco deles son deterministas para a vida normal;
- Preto de vinte son absolutamente necesarios.

Os cinco gañadores gañan o osíxeno, o contido dos cales alcanza o setenta e cinco por cento en cada célula. Está formado durante a descomposición da auga, é necesario para as reaccións de respiración celular e proporciona enerxía a outras interaccións químicas. O seguinte en importancia é o carbono. É a base de todas as sustancias orgánicas e tamén é un substrato para a fotosíntese. O bronce recibe o hidróxeno, o elemento máis común do universo. Tamén forma parte de compostos orgánicos a nivel de carbono. É un compoñente importante da auga. O cuarto lugar está ocupado polo nitróxeno, que é necesario para a formación de aminoácidos e, en consecuencia, proteínas, enzimas e mesmo vitaminas.

A estrutura química da célula inclúe elementos menos coñecidos, como o calcio, fósforo, potasio, xofre, cloro, sodio e magnesio. Xuntos, ocupan aproximadamente un por cento da cantidade total de materia na célula. Os microelementos e os ultramicroelementos, que están contidos nos organismos vivos en cantidades traza, tamén emiten.