Ұзақ уақыт бойы ғалымдар молекулалардың құрылымын түсіндіретін, олардың қасиеттерін басқа заттарға қатысты сипаттайтын біртұтас теория жасауға тырысты. Ол үшін оларға атомның табиғаты мен құрылымын сипаттау, «валенттілік», «электрондық тығыздық» және басқа да көптеген ұғымдарды енгізу қажет болды.
Теорияны құрудың алғышарттары
Заттардың химиялық құрылымы алғаш рет итальяндық Амадеус Авогадроны қызықтырды. Ол әртүрлі газдардың молекулаларының салмағын зерттей бастады және өз бақылауларына сүйене отырып, олардың құрылымы туралы гипотеза алға тартты. Бірақ ол бұл туралы бірінші болып есеп бермеді, бірақ әріптестері осындай нәтиже алғанша күтті. Осыдан кейін газдардың молекулалық салмағын алу жолы Авогадро заңы ретінде белгілі болды.
Жаңа теория басқа ғалымдарды зерттеуге итермеледі. Олардың ішінде Ломоносов, Дальтон, Лавуазье, Пруст, Менделеев және Бутлеров болды.
Бутлеровтың теориясы
«Химиялық құрылым теориясы» деген сөз алғаш рет Бутлеров 1861 жылы Германияда ұсынған заттардың құрылымы туралы баяндамасында пайда болды. Ол кейінгі басылымдарға өзгеріссіз енгізілді жәнеғылым тарихының жылнамасына енді. Бұл бірнеше жаңа теориялардың бастаушысы болды. Өз құжатында ғалым заттардың химиялық құрылымы туралы өзіндік көзқарасын баяндады. Міне, оның кейбір тезистері:
- молекулалардағы атомдар бір-бірімен сыртқы орбитальдарындағы электрондар санына байланысты байланысады;
- атомдардың қосылу ретінің өзгеруі молекула қасиеттерінің өзгеруіне әкеледі. және жаңа заттың пайда болуы;
- заттардың химиялық және физикалық қасиеттері оның құрамына қандай атомдар кіретініне ғана емес, сонымен қатар олардың бір-бірімен байланысу тәртібіне, сондай-ақ өзара әсерге байланысты.;- заттың молекулалық және атомдық құрамын анықтау үшін тізбекті түрлендірулер тізбегін салу қажет.
Молекулалардың геометриялық құрылымы
Атомдар мен молекулалардың химиялық құрылымын үш жылдан кейін Бутлеровтың өзі толықтырды. Ол изомерия құбылысын ғылымға енгізіп, тіпті сапалық құрамы бірдей, бірақ құрылымы әртүрлі болса да, заттар бір-бірінен бірқатар көрсеткіштер бойынша ерекшеленеді деп тұжырымдайды.
Он жылдан кейін молекулалардың үш өлшемді құрылымы туралы ілім пайда болды. Мұның бәрі вант Хоффтың көміртегі атомындағы валенттіліктердің төрттік жүйесі туралы теориясын жариялауынан басталады. Қазіргі ғалымдар стереохимияның екі саласын ажыратады: құрылымдық және кеңістік.
Өз кезегінде құрылымдық бөлігі де қаңқаның изомериясына және орналасуына бөлінеді. Бұл органикалық заттарды зерттегенде, олардың сапалық құрамы статикалық болғанда және тексутегі мен көміртек атомдарының саны және олардың молекуладағы қосылыстарының реті.
Атомдары бірдей ретпен орналасқан, бірақ кеңістікте молекуласы басқаша орналасқан қосылыстар болған кезде кеңістіктік изомерия қажет. Оптикалық изомерияны (стереоизомерлер бір-бірін көрсететін кезде), диастериомерияны, геометриялық изомерияны және т.б. бөліңіз.
Молекулалардағы атомдар
Молекуланың классикалық химиялық құрылымы ондағы атомның болуын білдіреді. Гипотетикалық тұрғыдан алғанда, молекуладағы атомның өзі де өзгеруі мүмкін, оның қасиеттері де өзгеруі мүмкін. Бұл басқа атомдардың оны қоршап тұрғанына, олардың арасындағы қашықтыққа және молекуланың беріктігін қамтамасыз ететін байланыстарға байланысты.
Жалпы салыстырмалылық теориясы мен кванттық теорияны үйлестіргісі келетін заманауи ғалымдар молекула пайда болған кезде атом оған тек ядро мен электрон қалдырады, ал өзі өмір сүруін тоқтатады дегенді бастапқы ұстаным ретінде қабылдайды.. Әрине, бұл тұжырымға бірден қол жеткізілген жоқ. Атомды молекуланың бірлігі ретінде сақтап қалуға бірнеше әрекет жасалды, бірақ олардың бәрі зерек саналарды қанағаттандыра алмады.
Жасушаның құрылымы, химиялық құрамы
«Құрам» ұғымы жасушаның түзілуі мен тіршілігіне қатысатын барлық заттардың бірігуін білдіреді. Бұл тізім периодтық элементтердің бүкіл кестесін дерлік қамтиды:
- сексен алты элемент әрқашан бар;
- олардың жиырма бесі қалыпты үшін детерминирленгенөмір;- тағы жиырмаға жуық қажет.
Үздік бес жеңімпазды оттегі ашады, оның жасушадағы мөлшері әрбір жасушада жетпіс бес пайызға жетеді. Ол судың ыдырауы кезінде пайда болады, жасушалық тыныс алу реакциялары үшін қажет және басқа химиялық әрекеттесулерді энергиямен қамтамасыз етеді. Келесі маңыздылық бойынша көміртегі. Ол барлық органикалық заттардың негізі болып табылады, сонымен қатар фотосинтездің субстраты болып табылады. Қола сутегін алады - әлемдегі ең көп таралған элемент. Ол сондай-ақ көміртегімен бірдей деңгейде органикалық қосылыстардың құрамына кіреді. Ол судың маңызды құрамдас бөлігі болып табылады. Құрметті төртінші орынды аминқышқылдарының және соның нәтижесінде белоктардың, ферменттердің және тіпті витаминдердің түзілуіне қажетті азот алады.
Жасушаның химиялық құрылымы сонымен қатар кальций, фосфор, калий, күкірт, хлор, натрий және магний сияқты танымал емес элементтерді қамтиды. Олар бірге жасушадағы заттың жалпы мөлшерінің шамамен бір пайызын алады. Микроэлементтер мен ультрамикроэлементтер де оқшауланған, олар тірі ағзаларда микроэлементтерде кездеседі.
