Эта увлекательная химия | страница 2
Автор этой книги Г. Б. Шульпин, кандидат химических наук, работает в Институте химической физики Академии наук СССР. Он выпускник химического факультета МГУ, принадлежит к младшему поколению исследователей школы академика А. Н. Несмеянова. В настоящее время Г. Б. Шульпин занимается исследованием механизмов металлокомплексного гомогенного катализа и синтезом металлоорганических соединений. Уже много лет он совмещает исследовательскую работу с популяризацией науки, известен своими публикациями в журналах "Наука и жизнь", "Химия и жизнь". Думаю, что читателям будет интересно ознакомиться с органической химией "из первых рук", в изложении исследователя-экспериментатора, который активно работает в одном из актуальных направлений этой науки, и, как мне представляется, сумел передать в этой небольшой по объему книге дух увлеченности и восхищения исследователя совершеннейшим созданием человеческого ума, имя которому — химия.
М. Гольдфельд
Глава 1. Метан, этилен, ацетилен
Сколько самых разных зданий — больших и маленьких, прекрасных и неказистых — выстроено на земле. Что общего может быть у собора Василия Блаженного и вот этого старого, предназначенного на слом домишки, закрывающего вид из вашего окна? А общее вот что: они построены, в принципе, из однотипных деталей. Так же, как в архитектуре, в химии громадное разнообразие сложнейших органических соединений сводится всего к нескольким видам простых "кирпичиков", из которых "складываются" молекулы всех этих веществ.
Простая связь
Самое простое органическое соединение — метан. Его молекула состоит из пяти атомов — одного атома углерода и четырех атомов водорода, равномерно распределенных в пространстве вокруг этого центрального атома углерода. Здесь мы сталкиваемся прежде всего с важнейшим постулатом органической химии — во всех незаряженных органических молекулах углерод всегда четырехвалентен. Графически это выражается в том, что он должен быть соединен с химическими символами других элементов или того же углерода четырьмя черточками. В метане все четыре атома водорода находятся на одинаковом расстоянии от атома углерода и максимально удалены друг от друга в пространстве.
В молекуле метана атом углерода находится в центре правильного тетраэдра, а четыре атома водорода — по его вершинам.
Так выглядит молекула метана с учетом размеров атомов.
Чтобы построить модель молекулы, возьмем тетраэдр, т. е. правильный четырехгранник, составленный из равносторонних треугольников, и поместим в его центр атом углерода. Атомы водорода расположатся по вершинам тетраэдра. Соединим все водороды с центральным атомом углерода. Угол α между двумя такими линиями составит 109 градусов и 28 минут.
