Pendant longtemps, les scientifiques ont essayé de développer une théorie unifiée qui expliquerait la structure des molécules, décrirait leurs propriétés par rapport à d'autres substances. Pour ce faire, ils devaient décrire la nature et la structure de l'atome, introduire les notions de "valence", de "densité électronique" et bien d'autres.
Le contexte de la création de la théorie
La structure chimique des substances a d'abord intéressé l'italien Amadeus Avogadro. Il a commencé à étudier le poids des molécules de divers gaz et, sur la base de ses observations, a émis une hypothèse sur leur structure. Mais il n'a pas été le premier à en parler, mais a attendu que ses collègues reçoivent des résultats similaires. Après cela, la façon d'obtenir le poids moléculaire des gaz est devenue connue sous le nom de loi d'Avogadro.
La nouvelle théorie a incité d'autres scientifiques à étudier. Parmi eux se trouvaient Lomonossov, D alton, Lavoisier, Proust, Mendeleïev et Butlerov.
Théorie de Butlerov
L'expression "théorie de la structure chimique" est apparue pour la première fois dans un rapport sur la structure des substances, que Butlerov a présenté en Allemagne en 1861. Il a été inclus sans modification dans les publications ultérieures etinscrit dans les annales de l'histoire des sciences. Ce fut le précurseur de plusieurs nouvelles théories. Dans son document, le scientifique a exposé sa propre vision de la structure chimique des substances. Voici quelques-unes de ses thèses:
- les atomes des molécules sont connectés les uns aux autres en fonction du nombre d'électrons dans leurs orbitales externes;
- un changement dans la séquence de connexion des atomes entraîne un changement dans les propriétés de la molécule et l'apparition d'une nouvelle substance;
- les propriétés chimiques et physiques des substances dépendent non seulement des atomes qui entrent dans sa composition, mais aussi de l'ordre de leur connexion les uns aux autres, ainsi que de l'influence mutuelle;- pour déterminer la composition moléculaire et atomique d'une substance, il faut tracer une chaîne de transformations successives.
Structure géométrique des molécules
La structure chimique des atomes et des molécules a été complétée trois ans plus tard par Butlerov lui-même. Il introduit le phénomène d'isomérie dans la science, postulant que, même ayant la même composition qualitative, mais une structure différente, les substances différeront les unes des autres par un certain nombre d'indicateurs.
Dix ans plus tard, la doctrine de la structure tridimensionnelle des molécules apparaît. Tout commence avec la publication par van't Hoff de sa théorie du système quaternaire de valences dans l'atome de carbone. Les scientifiques modernes distinguent deux domaines de la stéréochimie: structurel et spatial.
À son tour, la partie structurelle est également divisée en isomérie du squelette et de la position. Ceci est important à prendre en compte lors de l'étude des substances organiques, lorsque leur composition qualitative est statique, et quele nombre d'atomes d'hydrogène et de carbone et la séquence de leurs composés dans la molécule.
L'isomérie spatiale est nécessaire lorsqu'il existe des composés dont les atomes sont disposés dans le même ordre, mais dans l'espace, la molécule est située différemment. Attribuez l'isomérie optique (lorsque les stéréoisomères se reflètent), la diastériomérie, l'isomérie géométrique et autres.
Les atomes dans les molécules
La structure chimique classique d'une molécule implique la présence d'un atome en son sein. Hypothétiquement, il est clair que l'atome lui-même dans une molécule peut changer, et ses propriétés peuvent également changer. Cela dépend des autres atomes qui l'entourent, de la distance qui les sépare et des liaisons qui font la force de la molécule.
Les scientifiques modernes, désireux de concilier la théorie de la relativité générale et la théorie quantique, acceptent comme position initiale le fait que lorsqu'une molécule se forme, un atome ne lui laisse qu'un noyau et des électrons, et lui-même cesse d'exister. Bien sûr, cette formulation n'a pas été atteinte immédiatement. Plusieurs tentatives ont été faites pour préserver l'atome en tant qu'unité de la molécule, mais elles ont toutes échoué à satisfaire les esprits les plus exigeants.
Structure, composition chimique de la cellule
Le concept de "composition" désigne l'union de toutes les substances impliquées dans la formation et la vie de la cellule. Cette liste comprend presque tout le tableau des éléments périodiques:
- quatre-vingt-six éléments sont toujours présents;
- vingt-cinq d'entre eux sont déterministes pour la normalelife;- une vingtaine de plus sont absolument nécessaires.
Les cinq premiers gagnants sont ouverts par l'oxygène, dont le contenu dans la cellule atteint soixante-quinze pour cent dans chaque cellule. Il se forme lors de la décomposition de l'eau, est nécessaire aux réactions de respiration cellulaire et fournit de l'énergie pour d'autres interactions chimiques. Vient ensuite le carbone. C'est la base de toutes les substances organiques et c'est aussi un substrat pour la photosynthèse. Le bronze obtient de l'hydrogène - l'élément le plus courant dans l'univers. Il est également inclus dans les composés organiques au même titre que le carbone. C'est un constituant important de l'eau. Une quatrième place honorable est occupée par l'azote, qui est nécessaire à la formation d'acides aminés et, par conséquent, de protéines, d'enzymes et même de vitamines.
La structure chimique de la cellule comprend également des éléments moins populaires tels que le calcium, le phosphore, le potassium, le soufre, le chlore, le sodium et le magnésium. Ensemble, ils occupent environ un pour cent de la quantité totale de matière dans la cellule. Des microéléments et des ultramicroéléments sont également isolés, que l'on trouve dans les organismes vivants à l'état de traces.
