Question

Назвіть передумови створення теорії хімічної будови органічних сполук.

Answer 1

Теорія — вища форма наукових знань. Наука як система знань із певної галузі відображає дійсність у різних формах і на різних рівнях. До емпіричного (від гр. έμπειρία — досвід) рівня пізнання належать спостереження, експеримент, опис, які й ви використовуєте під час лабораторних досліджень. На теоретичному (від гр. θεωρια — розгляд, дослідження) рівні відбуваються узагальнення й пояснення того, що спостерігається, розкриття внутрішніх взаємозв’язків явищ.

Із курсів фізики, біології, математики вам відомі різні форми вираження наукових знань: теорії, закони, правила, аксіоми, постулати тощо. Теорія є вищою, найскладнішою та найдосконалішою формою наукового знання. До її складу можуть входити і закон, і правила, і принципи, вона передбачає наявність наслідків. Наприклад, в основі теорії відносності лежить принцип відносності, а наслідком, що випливає з цієї теорії, є сповільнення плину подій у разі швидкостей, наближених до швидкості світла.

За означенням, теорія є системою основних ідей у певній галузі знань. Такі ідеї в галузі органічної хімії в 1861 р. висловив видатний російський учений О. М. Бутлеров. Але цьому передувало багато інших подій.

Передумови створення теорії хімічної будови. У першій половині ХІХ ст. органічна хімія розвивалася емпіричним шляхом, тобто накопичувалися експериментальні факти, отримані під час виділення органічних речовин і вивчення їхнього кількісного і якісного складу, фізичних і хімічних властивостей. Як вам уже відомо з курсів біології та неорганічної хімії, сукупність наукових фактів на певному етапі потребує їх упорядкування за певними ознаками, або класифікації. Такі спроби робилися і щодо органічних сполук.

Першою теорією, що спробувала впорядкувати відомості про органічні сполуки, була теорія радикалів. Згідно з цією теорією до складу органічних речовин входять групи атомів (радикалів), що під час перебігу реакцій переміщуються від однієї сполуки до іншої. Згідно з іншою теорією, а саме теорією типів, органічні сполуки розглядали як похідні «типових» неорганічних сполук — амоніаку, води, гідроген хлориду тощо.

Ці теорії, хоча й систематизували фактичний матеріал і були прогресивними для свого часу, проіснували недовго, оскільки об’єктивно не пояснювали нові дослідні дані. Зокрема, стали відомі сполуки, що мають той самий хімічний склад, але різні властивості (так звані ізомери). Тогочасні теорії не давали відповіді на причину цього явища.

До того ж серед учених не було єдності щодо написання формул сполук, а дехто вважав неможливим «групувати атоми на площині паперу». Наприклад, для оцтової кислоти пропонували понад десяти формул.

У середині ХІХ ст. в органічній хімії виникли суперечності між накопиченими фактами й теоретичними уявленнями, на основі яких можна було б пояснити ці факти. У 1835 р. Ф. Велер писав: «Органічна хімія може нині кого завгодно позбавити здорового глузду. Вона здається мені дрімучим лісом, повним дивних речей, безмежною хащею, з якої неможливо вибратися, куди не насмілишся проникнути».

Схарактеризуйте ситуацію, що склалася в неорганічній хімії напередодні відкриття Періодичного закону, і порівняйте її з описаною ситуацією в органічній хімії.

Важливим кроком у розвитку теоретичних уявлень у хімії було створення вчення про валентність (Е. Франкленд, 1852 р.) і визначення валентності низки елементів. Було висловлено думку про чотиривалентність атомів Карбону та їхню здатність сполучатися між собою з утворенням ланцюгів (А. Кекуле, А. Купер, 1857—1858 рр.).