Organická chemie - je to chemie uhlovodíků a jejich derivátů.
Uhlovodíky (HC) - jedná se o nejjednodušší organické látky, jejichž molekuly se skládají z atomů pouze dvou prvků: C a H. Například: CH 4, C 2 H 6, C 6 H 6 atd.
HC deriváty- jedná se o produkty substituce atomů "H" v molekulách uhlovodíků za jiné atomy nebo skupiny atomů. Například:
Název „organická chemie“ se objevil na počátku 19. století, kdy bylo zjištěno, že látky obsahující uhlík jsou základem rostlinných a živočišných organismů.
Až do 20. let XIX století. mnozí vědci se domnívali, že organické látky nelze laboratorně získat z látek anorganických, že vznikaly pouze v živé přírodě za účasti zvláštní „životní síly“. Nauka o „životní síle“ se nazývá vitalismus.
DOPOLEDNE. Butlerov Tato doktrína neměla dlouhého trvání, protože již na počátku a v polovině XIX. bylo syntetizováno mnoho organických látek:
1828 – Wehler syntetizoval močovinu CO (NH 2) 2, což je jeden z produktů vznikajících v těle;
50. léta 19. století – Berthelot syntetizuje tuky;
1861 – Butlerov syntetizoval jeden ze sacharidů.
Nyní je známo více než 10 milionů organických látek; mnohé z nich v přírodě neexistují, ale jsou získávány v laboratoři. Průmyslová syntéza různých organických látek je jedním z hlavních směrů chemického průmyslu.
Mezi organickými a anorganickými látkami není zásadní rozdíl. Typické organické látky však mají řadu vlastností, které je odlišují od typických anorganických látek. To je způsobeno rozdílem v povaze chemické vazby:
Hlavní ustanovení teorie chemické struktury organických sloučenin
Tuto teorii vyvinul ruský vědec A.M. Butlerov (1858 - 1861).
já pozice . Atomy v molekulách organických látek jsou navzájem spojeny v určitém pořadí podle jejich mocenství.
Posloupnost, ve které jsou atomy spojeny v molekule, se nazývá chemická struktura(struktura).
V organických sloučeninách se atomy uhlíku mohou vzájemně spojovat a vytvářet řetězce (uhlíkový skelet). V závislosti na přítomnosti určitých atomů uhlíku jsou řetězce:
A) rovný (nevětvený)- obsahují dva primární atomy (extrémní v řetězci), zbývající atomy jsou sekundární; Například:
b) rozvětvený– obsahují alespoň jeden terciární nebo alespoň jeden kvartérní atom uhlíku; Například:
PROTI) uzavřené (cykly)– neobsahují primární atomy uhlíku; Například:
II pozice . Vlastnosti látek závisí nejen na složení, ale také na struktuře jejich molekul.
Například existují 2 různé látky, které mají stejné složení, vyjádřené empirickým vzorcem C 2 H 6 O:
Izomery- jedná se o látky, které mají stejné složení, ale jinou molekulární strukturu a jiné vlastnosti.
izomerie je existence izomerů.
Izomery mají stejný empirický vzorec, ale různé strukturní vzorce. S nárůstem počtu atomů uhlíku v molekule se počet izomerů prudce zvyšuje; Například:
C4H10-2 izomery,
C10H22-75 izomery.
Typy izomerie
1. Strukturní izomerie
2. Prostorová izomerie(geometrická izomerie, cis-trans izomerie)
Pořadí spojení atomů v těchto izomerech je stejné, ale uspořádání atomů v prostoru je odlišné.
3. Mezitřídní izomerie - izomerie látek patřících do různých tříd organické sloučeniny:
III pozice. V molekulách organických látek se atomy a skupiny atomů navzájem ovlivňují. Tento vzájemné ovlivňování určuje vlastnosti látek.
Zvažte například vliv skupiny OH na pohyblivost atomů „H“ v benzenovém cyklu:
V benzenovém jádře je substituován jeden atom.
V přítomnosti skupiny -OH jsou v benzenovém jádře nahrazeny tři atomy vodíku.
Na druhé straně uhlovodíkový radikál ovlivňuje pohyblivost atomu vodíku v OH skupině:
Pokud je skupina -OH navázána na benzenový kruh, atom vodíku v ní je mobilní a může být při interakci s atomem nahrazen atomem.
Pokud je skupina -OH navázána na alkylový radikál, pohyblivost atomu vodíku v ní je nízká a nelze ji nahradit kovem působením alkálie.
homologická řada. homology
homologická řada- jedná se o řadu organických sloučenin, ve kterých se každý další člen řady liší od předchozího skupinou CH 2 . Sloučeniny s podobnými chemickými vlastnostmi, které tvoří homologní řadu, se nazývají homology. Skupina CH 2 se nazývá homologický rozdíl.
Například: CH4, C2H6, C3H8, C4H10 ... CnH2n+2.
Složení všech členů homologická řada lze vyjádřit obecným vzorcem.
Klasifikace organických látek
Většina organických sloučenin může být reprezentována vzorcem: R - X, kde R je uhlovodíkový radikál; X je funkční skupina.
Funkční skupiny jsou skupiny atomů, které určují nejcharakterističtější Chemické vlastnosti organické sloučeniny. Uhlovodíkové radikály jsou uhlovodíkové zbytky spojené s funkčními skupinami.
1. Klasifikace organických látek podle struktury uhlovodíkového radikálu (R)
2. Klasifikace organických látek podle funkčních skupin (X)
Typy organických reakcí
1. Adiční reakce
2. Substituční reakce
3. Eliminační reakce
4. Rozkladné reakce
5. Izomerizační reakce
6. Oxidační reakce
Organická chemie je věda o organických sloučeninách a jejich přeměnách. Termín „organická chemie“ zavedl švédský vědec J. Berzelius na počátku 19. století. Předtím byly látky klasifikovány podle zdroje jejich výroby. Proto v XVIII století. Existovaly tři druhy chemie: „rostlinná“, „živočišná“ a „minerální“. Na konci XVIII století. francouzský chemik A. Lavoisier ukázal, že látky získávané z rostlinných a živočišných organismů (odtud jejich název „organické sloučeniny“) na rozdíl od minerálních sloučenin obsahují jen několik prvků: uhlík, vodík, kyslík, dusík, někdy i fosfor a síru. Protože uhlík je vždy přítomen ve všech organických sloučeninách, organická chemie se zabývá od poloviny 19. století. často odkazoval se na jako chemie sloučenin uhlíku.
Schopnost atomů uhlíku tvořit dlouhé nerozvětvené a rozvětvené řetězce, stejně jako kruhy a vázat na ně další prvky nebo jejich skupiny, je důvodem rozmanitosti organických sloučenin a skutečnosti, že svým počtem značně převyšují anorganické sloučeniny. Nyní je známo asi 7 milionů organických sloučenin a asi 200 tisíc anorganických sloučenin.
Po dílech A. Lavoisiera a do poloviny 19. století. chemici intenzivně hledali nové látky v přírodních produktech a vyvinuli nové metody jejich přeměny. Zvláštní pozornost byla věnována stanovení elementárního složení sloučenin, jejich závěru molekulární vzorce a stanovení závislosti vlastností sloučenin na jejich složení. Ukázalo se, že některé sloučeniny, které mají stejné složení, se liší svými vlastnostmi. Takové sloučeniny se nazývaly izomery (viz izomerismus). Bylo pozorováno, že mnoho sloučenin v chemické reakce skupiny prvků, které zůstanou nezměněny, se vymění. Tyto skupiny se nazývaly radikály a doktrína, která se snažila prezentovat organické sloučeniny jako složené z takových radikálů, se nazývala teorie radikálů. Ve 40-50 letech. 19. století byly činěny pokusy o klasifikaci organických sloučenin podle typu anorganických (například ethylalkohol C2H5-O-H a diethylether C2H5-O-C2H5 byly klasifikovány jako voda H-O-H). Všechny tyto teorie, stejně jako stanovení elementárního složení a molekulové hmotnosti organických sloučenin, však dosud nebyly založeny na pevných základech dostatečně rozvinuté atomové a molekulární teorie. Proto v organická chemie existoval nesoulad ve způsobech zápisu složení látek a i tak jednoduchá sloučenina, jako je kyselina octová, byla reprezentována různými empirickými vzorci: C4H404, C8H804, CrH402, z nichž pouze poslední byl správný.
Teprve poté, co ruský vědec A. M. Butlerov vytvořil teorii chemické struktury (1861), organická chemie získala pevné vědecký základ což zajistilo jeho rychlý rozvoj do budoucna. Předpokladem pro jeho vznik byly úspěchy v rozvoji atomové a molekulární teorie, představy o valenci a chemické vazbě v 50. letech. 19. století Tato teorie umožnila předpovědět existenci nových sloučenin a jejich vlastnosti. Vědci zahájili systematickou chemickou syntézu organických sloučenin předpovídaných vědou, které se v přírodě nevyskytují. Organická chemie se tak stala do značné míry chemií umělých sloučenin.
V první polovině XIX století. Organičtí chemici se zabývali především syntézou a studiem alkoholů, aldehydů, kyselin a některých dalších alicyklických a benzoových sloučenin (viz Alifatické sloučeniny; Alicyklické sloučeniny). Z látek, které se v přírodě nenacházejí, byly syntetizovány deriváty chlóru, jódu a bromu a také první organokovové sloučeniny (viz Organoelement Compounds). Uhelný dehet se stal novým zdrojem organických sloučenin. Byl z něj izolován benzen, naftalen, fenol a další benzenoidní sloučeniny a také heterocyklické sloučeniny - chinolin, pyridin.
Ve druhé polovině XIX století. byly syntetizovány uhlovodíky, alkoholy, kyseliny s rozvětveným uhlíkovým řetězcem, začalo studium struktury a syntézy prakticky významných sloučenin (indigo, isopren, cukry). Syntéza cukrů (viz Sacharidy) a mnoha dalších sloučenin se stala možnou po příchodu stereochemie, která pokračovala ve vývoji teorie chemické struktury. Nejprve organická chemie polovina XIX PROTI. byla úzce spjata s farmacií – naukou o léčivých látkách.
Ve druhé polovině XIX století. došlo k silnému spojenectví mezi organickou chemií a průmyslem, především anilinovým barvivem. Chemici měli za úkol rozluštit strukturu známých přírodních barviv (alizarin, indigo atd.), vytvořit nová barviva a vyvinout technicky přijatelné metody jejich syntézy. Ano, v 70. a 80. letech. 19. století aplikovaná organická chemie.
Konec XIX - začátek XX století. byly poznamenány vytvářením nových směrů ve vývoji organické chemie. V průmyslovém měřítku se začal používat nejbohatší zdroj organických sloučenin, ropa, a s tím souvisel prudký rozvoj chemie alicyklických sloučenin a chemie uhlovodíků vůbec (viz Petrochemie). Objevily se prakticky důležité katalytické metody pro přeměnu organických sloučenin, které vytvořili P. Sabatier ve Francii, V. N. Ipatiev a později N. D. Zelinsky v Rusku (viz Katalýza). Teorie chemické struktury se výrazně prohloubila v důsledku objevu elektronu a vytvoření elektronických představ o struktuře atomů a molekul. Byly objeveny a vyvinuty výkonné metody fyzikálně-chemického a fyzikálního studia molekul, především rentgenová difrakční analýza. To umožnilo zjistit strukturu, a tedy pochopit vlastnosti a usnadnit syntézu velkého množství orgánů! ikální spojení.
Od počátku 30. let. 20. století v souvislosti se vznikem kvantová mechanika objevily se výpočetní metody, které umožňovaly vyvozovat závěry o struktuře a vlastnostech organických sloučenin výpočtem (viz Kvantová chemie).
Mezi nové oblasti chemické vědy patří chemie organických derivátů fluoru, které získaly velký praktický význam. V 50. letech. 20. století vznikla chemie cenových sloučenin (ferocen aj.), která je spojovacím článkem mezi organickou a anorganickou chemií. Použití izotopů pevně vstoupilo do praxe organických chemiků. Již na počátku 20. stol. byly objeveny volně existující organické radikály (viz Volné radikály) a následně byla vytvořena chemie nepolyvalentních organických sloučenin - karboniové ionty, karbanionty, radikálové ionty, molekulární ionty (viz Ionty). V 60. letech. byly syntetizovány zcela nové typy organických sloučenin, jako jsou katenany, ve kterých jsou jednotlivé cyklické molekuly navzájem spojeny, podobně jako u pěti propletených olympijských kruhů.
Organická chemie ve XX století. získaly velký praktický význam, zejména pro rafinaci ropy, syntézu polymerů, syntézu a studium fyziologických účinné látky. V důsledku toho se oblasti jako petrochemie, polymerní chemie a bioorganická chemie vyvinuly z organické chemie do samostatných disciplín.
Moderní organická chemie má složitou strukturu. Jejím jádrem je preparativní organická chemie, která se zabývá izolací z přírodních produktů a umělou přípravou jednotlivých organických sloučenin i vytvářením nových metod jejich přípravy. Je nemožné vyřešit tyto problémy bez spoléhání se na analytickou chemii, která umožňuje posoudit stupeň čištění, homogenitu (homogenitu) a individualitu organických sloučenin, poskytuje údaje o jejich složení a struktuře v izolovaném stavu, stejně jako kdy působí jako výchozí látky, meziprodukty a konečné produkty reakce. Pro tento účel analytická chemie využívá různé chemické, fyzikálně chemické a fyzikální metody výzkum. Vědomý přístup k řešení problémů, kterým čelí preparativní a analytická organická chemie, je zajištěn jejich spoléháním se na teoretickou organickou chemii. Předmětem této vědy je další rozvoj teorie struktury, stejně jako formulace vztahů mezi složením a strukturou organických sloučenin a jejich vlastnostmi, mezi podmínkami pro vznik organických reakcí a jejich rychlostí a dosahováním. chemická rovnováha. Objekty teoretické organické chemie mohou být jak nereagující sloučeniny a sloučeniny při jejich přeměnách, tak i meziprodukty, nestabilní útvary, které vznikají při reakcích.
Taková struktura organické chemie se utvářela pod vlivem různých faktorů, z nichž nejdůležitější byly a zůstávají nároky praxe. To vysvětluje například skutečnost, že moderní organická chemie rychle rozvíjí chemii heterocyklických sloučenin, která úzce souvisí s tak aplikovanou oblastí, jakou je chemie syntetických a přírodních léčiv.
Studuje složení, strukturu, vlastnosti a použití organických sloučenin.
Všechny organické sloučeniny mají jeden společný majetek: Nezbytně obsahují atomy uhlíku. Mezi molekuly organických sloučenin patří kromě uhlíku vodík, kyslík, dusík, méně často síra, fosfor a halogeny.
V současné době je známo více než dvacet milionů organických sloučenin. Tato rozmanitost je možná díky jedinečným vlastnostem uhlíku, jehož atomy jsou schopny vytvářet silné chemické vazby jak mezi sebou, tak s jinými atomy.
Mezi anorganickými a organickými sloučeninami neexistuje ostrá hranice. Některé sloučeniny uhlíku, jako jsou oxidy uhlíku, soli kyselina uhličitá, podle povahy svých vlastností jsou klasifikovány jako anorganické.
Nejjednodušší organické sloučeniny jsou uhlovodíky obsahující pouze atomy uhlíku a vodíku. Jiné organické sloučeniny lze považovat za deriváty uhlovodíků.
Jedná se o vědu, která studuje uhlovodíky a jejich deriváty.
Existují organické sloučeniny přírodního původu (škrob, celulóza, zemní plyn, ropa atd.) a syntetické (vznikají syntézou v laboratořích a továrnách).
Mezi organické sloučeniny přírodního původu patří i látky vznikající v živých organismech. Toto např. nukleové kyseliny, bílkoviny, tuky, sacharidy, enzymy, vitamíny, hormony. Struktura a vlastnosti těchto látek, jejich biologické funkce jsou studovány biochemií, molekulární biologie A bioorganická chemie.
Drtivá většina léky jsou organické sloučeniny. Chemie léčivých látek se zabývá tvorbou léků a studiem jejich účinku na organismus.
Velké množství syntetických organických sloučenin se získává zpracováním ropy (obrázek níže), zemního plynu, uhlí a dřeva.
1 - suroviny pro chemický průmysl; 2 - asfalt; 3 - oleje; 4 - palivo pro letadla; 5 - maziva; 6 - motorová nafta; 7 - benzín
Při výrobě se využívají výdobytky organické chemie stavební materiál, ve strojírenství a zemědělství, lékařství, elektrotechnický a polovodičový průmysl. Bez syntetických paliv, syntetických detergentů, polymerů a plastů, barviv atd. si moderní život nelze představit.
Vliv organických látek získaných člověkem na živé organismy a další objekty přírody je různý. Použití některých organických sloučenin v některých případech vede k vážným otázky životního prostředí. Například insekticid obsahující chlór DDT, dříve používaný k hubení škodlivého hmyzu, kvůli akumulaci v živých organismech a pomalému rozkladu v přírodní podmínky v současné době zakázáno používat.
Předpokládá se, že fluorochlorované uhlovodíky (freony) (například difluor-dichlormethan CF 2 Cl 2) přispívají k destrukci ozonové vrstvy atmosféry, která chrání naši planetu před drsným ultrafialovým zářením Slunce. Z tohoto důvodu jsou freony nahrazovány méně nebezpečnými nasycenými uhlovodíky.
Pro hlasování musíte mít povolen JavaScriptOrganická chemie je věda, která studuje sloučeniny uhlíku tzvorganické látky. V tomto ohledu se také nazývá organická chemie chemie sloučenin uhlíku.
Nejdůležitější důvody pro oddělení organické chemie do samostatné vědy jsou následující.
1. Četné organické sloučeniny ve srovnání s anorganickými.
Počet známých organických sloučenin (asi 6 milionů) výrazně převyšuje počet sloučenin všech ostatních prvků periodický systém Mendělejev. V současnosti je známo asi 700 000 anorganických sloučenin a přibližně 150 000 nových organických sloučenin je nyní získáno za jeden rok. To se vysvětluje nejen skutečností, že chemici se zvláště intenzivně zabývají syntézou a studiem organických sloučenin, ale také zvláštní schopností prvku uhlíku poskytovat sloučeniny obsahující téměř neomezený počet atomů uhlíku spojených v řetězcích a cyklech.
2. Organické látky mají mimořádný význam jak pro jejich extrémně rozmanité praktické využití, tak i proto, že hrají zásadní roli v životních procesech organismů.
3. Existují značné rozdíly ve vlastnostech a reaktivitě organických sloučenin od anorganických, v důsledku toho vyvstala potřeba vývoje mnoha specifických metod pro studium organických sloučenin.
Předmětem organické chemie je studium metod přípravy, složení, struktury a aplikace nejdůležitějších tříd organických sloučenin.
2. Stručný historický přehled vývoje organické chemie
Organická chemie jako věda se formovala počátkem 19. století, ale seznamování člověka s organickými látkami a jejich aplikace pro praktické účely začalo již ve starověku. První známou kyselinou byl ocet, popř vodní roztok octová kyselina. Starověké národy znaly kvašení hroznové šťávy, znaly primitivní způsob destilace a využívaly ho k získávání terpentýnu; Galové a Němci uměli vyrábět mýdlo; v Egyptě, Galii a Německu uměli vařit pivo.
V Indii, Fénicii a Egyptě bylo umění barvení pomocí organických látek velmi rozvinuté. Kromě toho starověké národy používaly takové organické látky, jako jsou oleje, tuky, cukr, škrob, guma, pryskyřice, indigo atd.
Období rozvoje chemických znalostí ve středověku (přibližně do 16. století) bylo nazýváno obdobím alchymie. Studium anorganických látek však bylo mnohem úspěšnější než studium organických látek. Informace o tom druhém zůstaly téměř stejně omezené jako ve starověku. Určitého pokroku bylo dosaženo zlepšením metod destilace. Tímto způsobem bylo izolováno zejména několik éterických olejů a získán silný vinný alkohol, který byl považován za jednu z látek, se kterými lze připravit kámen mudrců.
Konec 18. století byl poznamenán pozoruhodnými úspěchy ve studiu organických látek a organické látky se začaly zkoumat z čistě vědeckého hlediska. V tomto období byla z rostlin izolována a popsána řada nejdůležitějších organických kyselin (šťavelová, citrónová, jablečná, gallová) a bylo zjištěno, že oleje a tuky obsahují jako běžnou složku „sladký začátek olejů“ (glycerin) atd.
Postupně se začaly rozvíjet studie organických látek - produktů životní činnosti živočišných organismů. Například močovina a kyselina močová byly izolovány z lidské moči a kyselina hippurová byla izolována z kravské a koňské moči.
Nahromadění významného faktografického materiálu bylo silným impulsem k hlubšímu studiu organické hmoty.
Poprvé koncept organická hmota a organickou chemii zavedl švédský vědec Berzelius (1827). V učebnici chemie, která prošla mnoha vydáními, vyjadřuje Berzelius přesvědčení, že „v živé přírodě se prvky řídí jinými zákony než v přírodě neživé“ a že organické látky nemohou vznikat působením běžných fyzikálních a chemických sil, ale vyžadují zvláštní „životní síla“ pro jejich formování. “. Organickou chemii definoval jako „chemii rostlinných a živočišných látek nebo látek vzniklých pod vlivem vitální síly“. Následný rozvoj organické chemie prokázal mylnost těchto názorů.
V roce 1828 Wöhler prokázal, že anorganická látka – kyanatan amonný – se při zahřívání mění v odpadní produkt živočišného organismu – močovinu.
V roce 1845 Kolbe syntetizoval typickou organickou látku - kyselinu octovou, přičemž jako výchozí materiály použil dřevěné uhlí, síru, chlór a vodu. V relativně krátkém období byla syntetizována řada dalších organických kyselin, které byly dříve izolovány pouze z rostlin.
V roce 1854 se Berthelotovi podařilo syntetizovat látky patřící do třídy tuků.
V roce 1861 provedl A. M. Butlerov působením vápenné vody na paraformaldehyd poprvé syntézu methylennitanu, látky patřící do třídy cukrů, která, jak známo, hraje důležitou roli v životně důležitých procesech organismy.
Všechny tyto vědecké objevy vedly ke zhroucení vitalismu – idealistické doktríny „životní síly“.
S. I. LEVČENKOV
STRUČNÝ PŘEHLED HISTORIE CHEMIE
Tutorial pro studenty Fakulty chemické Ruské státní univerzity
5.2. STRUKTURÁLNÍ CHEMIE
Vznik strukturní chemie
V první polovině 19. století se zrodilo zcela nové pojetí chemie – strukturní chemie, vycházející z předpokladu, že vlastnosti látky jsou dány nejen jejím složením, ale i strukturou, tzn. pořadí spojení atomů a jejich prostorové uspořádání. Úplně první strukturální reprezentace nutně vznikají spolu s Daltonovým atomismem. Při rozvíjení myšlenek o tom, jak spojit „jednoduché atomy“ do „složitých atomů“, sledoval Dalton jediný cíl – vytvořit teorii, která by vysvětlila empiricky objevené stechiometrické zákony. Symboly však vybral Dalton chemické prvky při zobrazování složitých atomů předpokládali volbu určitého pořadí spojování atomů mezi sebou. Otázka pořadí spojování atomů však byla poměrně dlouho odkládána, neboť chemici neměli k dispozici žádná fakta naznačující vliv způsobu spojování atomů na vlastnosti látky. Chemická symbolika Berzelia umožnila tento problém obejít, i když Berzeliova elektrochemická teorie stále zvažuje některé problémy („adhezní síly“, „juxtapozice“ atd.), které se později staly základními otázkami strukturní chemie.
Vznik strukturní chemie by měl být zřejmě spojen s objevem fenoménu izomerie. V roce 1825 Johann Justus von Liebig zjistil, že elementární složení kyseliny fulminové přesně odpovídá složení kyseliny kyanové, kterou předloni získal Friedrich Wöhler. Opakované analýzy provedené Wöhlerem a Liebigem jednoznačně prokázaly existenci látek, které jsou identické složením, ale liší se vlastnostmi. Pokračující prací s kyselinou kyanovou Wöhler odpařením roztoku isokyanátu amonného získal v roce 1828 izomerní organickou látku močovinu. V roce 1830 J. Ya Berzelius zjistil, že kyselina hroznová a vinná mají také stejné složení, ale liší se vlastnostmi. Berzelius navrhl termín pro objevený jev "izomerie"(z řeckého ισοζ μερον – rovná míra). Brzy se ukázalo, že tento jev je v organické chemii extrémně běžný. Složení organických látek zahrnuje relativně malý počet prvků - uhlík, vodík, dusík, kyslík, síru a fosfor (tzv. organogenní prvky) - s obrovskou rozmanitostí vlastností. Proto byly téměř po celé 19. století žádány strukturní koncepty, především v organické chemii. Je však třeba zdůraznit, že pojmy „strukturní chemie“ a „organická chemie“ by neměly být kategoricky ztotožňovány.
Řešení problému struktury organických látek vycházelo z myšlenek Berzelia o radikálů- polární skupiny atomů (neobsahující kyslík), které mohou beze změny přecházet z jedné látky do druhé. Ještě v letech 1810-1811. Joseph Louis Gay-Lussac a Louis Jacques Tenard to ukázali kyanidový radikál CN se chová jako jeden atom (navíc velmi podobný atomu chloru nebo bromu). Koncept radikálů, který je v dobré shodě s elektrochemickou teorií Berzelia, umožnil rozšířit tuto teorii na organické látky.
Tvorba teorií strukturní chemie
Teorie komplexních radikálů vznikl a začal být aktivně rozvíjen mnoha chemiky po práci Liebiga a Wöhlera „O radikálu kyseliny benzoové“, publikované v roce 1832. Liebig a Wöhler ukázali, že seskupení atomů C 14 H 10 O 2 (správný hrubý vzorec je C 7 H 5 O) v řetězci přeměn kyseliny benzoové (benzaldehyd - kyselina benzoová - benzoylchlorid - benzoylkyanid) se chová jako celek - jako jakýsi "organický atom". Teorie komplexních radikálů rychle získala téměř všeobecné přijetí. V roce 1837 se v zobecňujícím článku „O současném stavu organické chemie“, jehož jedním z autorů byl Liebig, tvrdilo, že studium komplexních radikálů je hlavním úkolem organické chemie, protože „kyan, amid, benzoyl Radikály amoniaku, tuky, alkohol a jeho deriváty tvoří skutečné prvky organické povahy, zatímco nejjednodušší složky - uhlík, vodík, kyslík a dusík - se nacházejí pouze tehdy, když je organická hmota zničena. Počet popsaných radikálů rapidně vzrostl. Teorie komplexních radikálů vycházela z předpokladu, že radikály jsou schopné samostatné existence, ačkoliv je chemici nedokázali izolovat. Berzelius o tom napsal: "Důvod, proč nemůžeme izolovat radikály... není ten, že neexistují, ale že se spojují příliš rychle."
koordinační chemie
Po poměrně dlouhou dobu byla teorie valence aplikována především na organické sloučeniny. Poměrně brzy však byly strukturní reprezentace také žádané v chemii. komplexní sloučeniny. Teoretická znázornění této sekce anorganická chemie vznikly na základě studia vlastností komplexů získaných interakcí solí přechodných kovů s amoniakem. Prvním krokem ke koordinační chemii byl amonná hypotéza Thomas Graham (1840), který viděl analogii mezi interakcí amoniaku s kyselinami a se solemi kovů; podle této hypotézy kov zaujal místo jednoho z atomů vodíku v amonném iontu. Grahamova hypotéza byla vyvinuta v roce 1851 Hoffmannem, který navrhl, že atom vodíku v amoniovém radikálu může být nahrazen jiným amoniovým radikálem.
Dalším krokem bylo teorie řetězce, navržený v roce 1869 Christianem Wilhelmem Blomstrandem a vylepšený Sophusem Madsem Jørgensenem. V Blomstrand-Jørgensenově teorii byla u některých prvků povolena vyšší valence, než je obvyklé, a také možnost tvorby řetězců atomy dusíku, kyslíku a dalších prvků. Experimentálně zjištěný rozdíl mezi zbytky kyselin tvořících komplex byl vysvětlen odlišným způsobem jejich vazby - přímo na kov nebo na konec řetězce. Například pro komplexy amoniaku o složení CoCl 3 6NH 3, CoCl 3 5NH 3 a CoCl 3 4NH 3, z jejichž roztoků jsou tři, dva a jeden ekvivalent chloru uloženy s dusičnanem stříbrným, Jörgensen předpokládal následující strukturu:
Blomstrand-Jörgensenova teorie však nedokázala vysvětlit např. existenci dvou izomerních komplexů složení CoCl 3 ·4NH 3 - praseosali (zelená) a violeosali (fialová).
