История развития органической химии

Содержание
Введение 3
1. Понятие «Органическая Химия». Пути развития 4
1.1. Классификация органических соединений 7
2. Основные этапы развития органической химии 10
2.1. Доалхимический период 10
2.2. Алхимический период 11
2.3. Становление химии как науки 11
2.3.1. Ятрохимия. Парацельс 11
2.3.2. Пневматическая химия. Корпускулярная теория 12
2.3.3. Теория Флогистона 12
2.3.4. Крах флогистоновой теории 13
2.4. Количественная эпоха в химии 14
2.4.1. Витализм 14
2.4.2. Вёлер и крах витализма 15
2.4.3. Закон о валентностях. Закрепление термина «органическая химия» 15
2.5. Классическая химия 16
2.6. Современный период 18
Заключение 20
Список использованной литературы 21

1. Понятие «Органическая Химия». Пути развития

Органическая химия – раздел химической науки, изучающий соединения четырехвалентного углерода и водорода (углеводороды), их строение, методы получения и свойства [1, 3, 4, 5]. Органическими соединениями зовутся соединения углеводородов с другими веществами – элементами-органогенами: H, N, O, S, P. За счет огромной способности углерода к соединению с большим количеством соединений, а также благодаря явлению изомерии обуславливается многообразие органических соединений. Так, в 1999 году число органических соединений было свыше двенадцати миллионов, а на май прошлого года общее число органических и неорганических соединений уже превышало восемьдесят семь миллионов. Кроме того, органические вещества играют значительную роль в процессах жизнедеятельности живых организмов, являясь строительным и энергетическим материалом, а так же регулируя многие процессы, происходящие в организме.
...

1.1. Классификация органических соединений

Имеющиеся на данный момент времени органические соединения классифицируют с учетом строения их углеродного скелета и наличия функциональных групп.
Простейшими из углеводородов являются алифатические углеводороды. Состоящие лишь из атомов углерода и водорода, которые могут быть насыщенными и ненасыщенными
Ароматический ряд систематизирует и объединяет углеводороды ароматические и их производные. Гетероциклические могут содержать, помимо углерода и водорода атомы других элементов: кислорода, азота, серы.
Структурной единицей в органических соединениях является функциональная группа – атомы, либо их группы, которые определяют, к какому классу органических соединений относится то или иное вещество.
...

2.1. Доалхимический период

Основным источником теории о строении и свойствах веществ являлись натурфилософские учения, в которых описывалась природа различных веществ. Ими были [2]:
Атомистическое учение Демокрита, в котором утверждалось то, что материя вечна и состоит из огромного числа мельчайших неделимых частиц, называемых атомами из сочетания которых рождается многообразие веще в мире.
Учение Аристотеля о стихиях-качествах, утверждающая, что в основе мира лежат четыре стихии, несущие четыре качества: теплоту, холод, сухость и влажность. Помимо них существовал и пятый элемент – квинтэссенция – вечный и неизменный эфир. Из сочетания элементов и их свойств и рождается, согласно учению Аристотеля, многообразие вещей и тел на Земле.
Само слово «химия», по версии историков, появилось около 3000 лет назад в древнем Египте. «Хем», обозначающее «черный», «темный», что соответствовало цвету почв вдоль долин Нила, либо с древнеегипетским «хюми» - земля.
...

2.3.1 Ятрохимия. Парацельс.

Ятрохимия (от греч. «Ятрос» - врач) – наука на стыке химии и медицины, в основе которой лежит учение Парацельса о гармонии химических функций организма и болезнях, происходящих в результате его нарушения [2].
Сам Парацельс, изучая влияние различных веществ на организм человека, приписывал целебные свойства коллоидному раствору золота. Сделал немалый вклад в химическую науку, изучая свойства мышьяка и сурьмы, для органической химии же – способ получения концентрированной уксусной кислоты с помощью перегонки виноградного и древесного уксуса.
Кроме Парацельса и другие естествопытатели внесли немалый вклад в химическую науку. Одним из таких был Иоганн Глаубер, разработавший метод получения соляной кислоты путем обработки поваренной соли серной кислотой. Обнаружил у осадка (сутфата натрия) слабительные свойства, именовал его «удивительной солью» и приписывал ему чудодейственные свойства. Потом эту соль именовали в честь него.
...

2.3.2 Пневматическая химия. Корпускулярная теория.

Корпускулярная теория стала этапом возрождения атомистических представлений. Благодаря экспериментам с газами была выдвинута гипотеза о корпускулярном строении вещества.
Среди ученых этого периода можно выделить Гельмонта и Бойля
Ян Баптист ван Гельмонт, естествопытатель из Голландии, долгое время наблюдавший за горением древесины, броженеием молодого винаЮ в результате чего обнаружил «лесной газ». Так же предложил сам термин «газ». Позже, в результате исследований, было установлено, что «лесной газ» это диоксид углерода.
Роберт Бойль – английский ученый, занимавшийся химией и физикой. Являлся сторонником корпускулярной теории, доказал сжимаемость воздуха. При помощи точных измерений доказал зависимость объема воздуха от давления (закон Бойля-Мариотта).

2.3.3.
...

2.4 Количественная эпоха в химии

Период (первые 60 лет XIX века) открытия множества количественных законов, ознаменовавшийся открытием стереохимических законов и формированием атомно-молекулярной теории. Главным достижением является определение химии как точной науки, которая основывается не только на наблюдениях, но и на измерениях и экспериментах.
Важными в этом периоде являются электрохимическая дуалистическая теория Берцелиуса и витализм, ставший первым шагом на пути к становлению органической химии.
Дуалистическая электрохимическая теория Берцелиуса состояла в том, что каждое соединение имело в своем составе частицы, имеющие различную полярность. Взаимодействие становилось возможным только за счет притяжения между положительно и отрицательно заряженными частями, что говорила об электрической природе химических сил сродства.
Суть атомно-молекулярного учения состояла в том, что молекула принималась за наименьшую единицу вещества, вступающего в химические реакции.
...

2.4.1. Витализм

Концепция витализма заключалась в следующем: все вещества, что составляют животные и растительные организмы способны образовываться лишь под влиянием живой силы, что означало невозможность их получения вне живого организма.

2.4.2 Велер и крах витализма

В 1824 году, Вёлер, в попытке получить цианово-кислый аммоний, синтезировал бесцветное кристаллическое вещество, не дающее качественных реакций ни на аммоний ни на циановую кислоту. В 1828 году, в результате анализа, установил, что полученное им вещество, по составу, тождественно мочевине. Таким образом, Вёлером, был проведен синтез органического вещества из неорганических безо всякой живой силы, что нанесло сильный удар по учению витализма.
В дальнейшем, многие ученые синтезировали органические вещества из неорганических, что лишь упрочило понимание того, что виталзм уходит в прошлое.

2.4.3. Закон о валентностях.
...

2.5. Классическая химия

Данный период (1860 г. – конец XIX в.) характерен стремительным развитием науки: Д. И. Менделеевым создается периодическая система химических элементов, Бутлеровым подтверждается теория валентностей, множество успехов достигается на поприще неорганической химии и органического синтеза. Наблюдается еще большая дифференциация химии – из нее выделяются отдельные ветви, приобретающие черты самостоятельных наук.
Подробнее о периодической системе. До Менделеева предпринимались попытки систематизировать все химические элементы: триады Дёберейнера, Спираль де Шанкуртуа и Октавы Ньюлендса.
Суть триад Дёберейнера состояла в том, что среднее арифметическое атомных масс двух крайних элементов триады соответствовала атомной массе среднего элемента. Однако она имела ряд недостатков, связанных с тем, что ограничения вводились с целью сохранить тройственность.
...

2.6. Современный период

Данный период, начавшись в прошлом тысячелетии, продолжается и в наши дни. Начало XX века ознаменовано научной революцией: на смену Ньютоновской механике пришли Квантовая теория и теория Относительности. С установлением делимости атома и зарождением квантовой механики начинается пересмотр многих химических понятий. Благодаря успехам ученых-физиков того периода были установлены причины периодичности свойств элементов и соединений этих элементов, дать объяснение природе валентности и создать теории межатомного химического взаимодействия. Благодаря расширению методов исследования и значительному улучшению материальной базы химикам удалось, доселе невиданные возможности по изучению состава, структуры и реакционной способности веществ. Сумма всех этих успехов позволила во второй половине двадцатого столетия установить строение белков и ДНК, более точно исследовать механизмы функционирования клеток живого организма.
...

Заключение
Как видно из содержания данного реферата, органическая химия, как и химия в целом прошла долгий путь от «науки о земле», представлений натурфилософов и поисков философского камня до самостоятельной науки со своей теорией и методологией. В течение долгого времени химия была лишь сводом теоретических знаний о природе химических соединений и их свойствах, но со временем, миновав эту проблему, она доказала, что имеет право называться серьезной наукой. Органическая химия достаточно долго была лишь частью общей химии и не существовала как наука в полном смысле этого слова. Лишь к середине XIX века, благодаря таким ученым, как Вёлер, Берцелиус, Кекуле и др. она обрела свою теоретическую и экспериментальную базу, окончательно сформировавшись как учение о соединениях углерода и, в наше время как наука об органических веществах, их строении, свойствах, способах получения и применения.
...