supra chimie moleculară (Engleză) - un domeniu al chimiei care studiază structurile supramoleculare (ansambluri formate din două sau mai multe molecule ținute împreună prin mijloace); „chimia ansamblurilor moleculare și a legăturilor intermoleculare” (definiție de J.-M. Lena).

Descriere

Chimia tradițională se bazează pe legături covalente între atomi. În același timp, pentru sinteza nanosistemelor complexe și a dispozitivelor moleculare utilizate în chimie covalentă nu suficient, deoarece astfel de sisteme pot conține câteva mii de atomi. Interacțiunile intermoleculare vin în ajutor - ele ajută la combinarea moleculelor individuale în ansambluri complexe numite structuri supramoleculare.

Cel mai simplu exemplu structurile supramoleculare sunt complexe gazdă-oaspete. Gazda (receptorul) este de obicei un mare moleculă organică cu o cavitate în centru, iar invitatul este o moleculă sau un ion mai simplu. De exemplu, poliesterii ciclici de diferite dimensiuni (eteri de coroană) leagă ionii destul de puternic. Metale alcaline(Fig. 1).

Structurile supramoleculare se caracterizează prin următoarele proprietăți.

1. Prezența nu a unuia, ci a mai multor centre de legare în gazdă. În eterii de coroană, acest rol este jucat de atomii de oxigen cu perechi de electroni neîmpărțiți.

2. Complementaritate: structuri geometrice şi proprietăți electronice gazda și oaspetele se completează reciproc. În eterii de coroană, acest lucru se manifestă prin faptul că diametrul cavității ar trebui să corespundă razei ionilor. Complementaritatea permite gazdei să efectueze legarea selectivă a oaspeților cu o structură strict definită. În chimia supramoleculară, acest fenomen se numește „” (engleză - recunoaștere moleculară) (Fig. 2).

3. Complexe cu un numar mare legăturile dintre gazda complementară și oaspete au o organizare structurală ridicată.

Structurile supramoleculare sunt foarte răspândite în natură. Toate reacțiile la organismele vii au loc cu participarea catalizatorilor proteici. Enzimele sunt molecule gazdă ideale. Centrul activ al fiecărei enzime este proiectat în așa fel încât să poată pătrunde în el doar substanța (substratul) care îi corespunde ca mărime și energie; enzima nu va reacționa cu alte substraturi. Un alt exemplu de structuri biochimice supramoleculare sunt moleculele în care două lanțuri de polinucleotide sunt legate între ele în mod complementar prin multe legături de hidrogen. Fiecare lanț este atât un oaspete, cât și o gazdă pentru celălalt lanț.

Principalele tipuri de interacțiuni necovalente care formează structuri supramoleculare sunt ionice și . Toate interacțiunile non-covalente sunt mai slabe decât cele covalente - energia lor ajunge rareori la 100 kJ/mol, totuși număr mare legăturile dintre gazdă și oaspete asigură stabilitatea ridicată a ansamblurilor supramoleculare. Interacțiunile non-covalente sunt slabe individual, dar puternice la nivel colectiv.

Formarea ansamblurilor supramoleculare poate avea loc spontan - acest fenomen se numește. Acesta este un proces în care componentele moleculare mici se unesc în mod spontan pentru a forma unele supramoleculare mult mai mari și mai complexe. În timpul auto-asamblarii, entropia sistemului scade, Δ S

Δ G = Δ H – TΔ S

este necesar ca Δ H h| > | TΔ S|. Aceasta înseamnă că auto-asamblarea are loc cu degajarea unei cantități mari de căldură. Acasă forta motrice auto-asamblarea este dorința sistemelor chimice de a scădea energia Gibbs prin formarea de noi legături chimice, efectul de entalpie aici predomină asupra celui de entropie.

Principalele clase de compuși supramoleculari sunt cavitanzii, criptanzii, calixarenele, complexele oaspete-gazdă, catenanele, . De asemenea, pot fi atribuite structuri supramoleculare.

Metodele de chimie supramoleculară găsesc aplicare largăîn analiza chimica, medicament,

Se analizează dezvoltarea domeniului științei numit chimie supramoleculară. Sunt date principalele definiții și concepte ale acestei discipline. În context istoric, sunt luate în considerare studiile care au pus bazele chimiei supramoleculare. Sunt date exemple ale unora dintre obiectele sale tipice, clatrații și ciclodextrinele. Se observă că cele mai recente realizări în chimia supramoleculară și cele mai multe zone promițătoare utilizările sale sunt asociate cu procesele de auto-asamblare și auto-organizare, care, în special, pot fi implementate în sinteza supramoleculară și crearea de dispozitive moleculare și supramoleculare.

Chimie supramoleculară. fundal

Chimia supramoleculară este una dintre cele mai tinere și, în același timp, rapidă zone în curs de dezvoltare chimie. De 25-30 de ani de existență, a reușit deja să treacă un număr de repere, dar, în același timp, ideile și conceptele de bază ale acestei discipline nu sunt încă binecunoscute și general acceptate. În această revizuire, am căutat să urmărim dezvoltarea domeniului științei numit chimie supramoleculară, pentru a identifica cele mai reușite definiții ale principalelor sale sarcini și cele mai importante concepteși schițați starea actuală și perspectivele.

Termenul de „chimie supramoleculară” și conceptele de bază ale acestei discipline au fost introduse de omul de știință francez J.-M. Lenom în 1978, ca parte a dezvoltării și generalizării mai multor lucrări timpurii(în special, în 1973, termenul „supermoleculă” a apărut în lucrările sale). Chimia supramoleculară a fost definită prin cuvintele: „Așa cum există un domeniu al chimiei moleculare bazat pe legături covalente, există și un domeniu al chimiei supramoleculare, chimia ansamblurilor moleculare și a legăturilor intermoleculare”. Ulterior, această primă definiție a fost reformulată de mai multe ori. Un exemplu de altă definiție dată de Len: „chimia supramoleculară este „o chimie dincolo de moleculă” care studiază structura și funcția asociațiilor a două sau mai multe specii chimice ținute împreună de forțe intermoleculare”.

În multe cazuri, componentele care formează sisteme supramoleculare pot fi numite (prin analogie cu sistemele considerate în biologie moleculara) receptor molecular și substrat, acesta din urmă fiind componenta mai mică care trebuie legată.

Pentru a descrie în mod adecvat un obiect chimic, este necesar să se indice elementele acestuia și tipurile de legături dintre acestea, precum și caracteristicile spațiale (geometrice, topologice). Obiectele chimiei supramoleculare, supermoleculele, au aceeași certitudine ca și moleculele individuale care le compun. Se poate spune că „supermoleculele sunt în relație cu molecule ceea ce moleculele sunt în raport cu atomii, iar rolul legăturilor covalente în supermolecule este jucat de interacțiunile intermoleculare”.

Potrivit lui Lehn, chimia supramoleculară poate fi împărțită în două zone largi, suprapuse:

– chimia supermoleculelor – particule oligomoleculare clar definite rezultate din asocierea intermoleculară a mai multor componente – receptorul și substratul (substraturile) acestuia și construite pe principiul recunoașterii moleculare;

- chimia ansamblurilor moleculare - sisteme polimoleculare care se formează ca urmare a asocierii spontane a unui număr nedefinit de componente cu trecerea la o fază specifică care are o organizare microscopică mai mult sau mai puțin clar definită și caracteristici dependente de natura sa (de exemplu, clatrați, membrane, vezicule, micele).

Formațiunile supramoleculare pot fi caracterizate prin aranjarea spațială a componentelor, arhitectura lor, „suprastructură”, precum și tipurile de interacțiuni intermoleculare care țin componentele împreună. Ansamblurile supramoleculare au proprietăți structurale, conformaționale, termodinamice, cinetice și dinamice bine definite; în ele se pot distinge diferite tipuri de interacțiuni, care diferă prin puterea, direcționalitatea, dependența de distanțe și unghiuri: interacțiuni de coordonare cu ionii metalici, forțe electrostatice, hidrogen. legături, interacțiuni van -der Waals, interacțiuni donor-acceptator etc. Puterea interacțiunilor poate varia în gamă largă, de la slab sau moderat, ca la formarea legăturilor de hidrogen, la puternic și foarte puternic, ca la formarea legăturilor de coordonare cu un metal. Cu toate acestea, în general, interacțiunile intermoleculare sunt mai slabe decât legaturi covalente, astfel încât asociații supramoleculari sunt mai puțin stabili termodinamic, cinetic mai labili și dinamic mai flexibili decât moleculele.

Astfel, chimia supramoleculară cuprinde și face posibilă luarea în considerare dintr-un punct de vedere unitar a tuturor tipurilor de asociați moleculari, de la cel mai mic posibil (dimer) până la cel mai mare (faze organizate). În același timp, este necesar să subliniem încă o dată că obiectele chimiei supramoleculare conțin în mod necesar părți (subsisteme) care nu sunt legate covalent.

Lehn a propus să ilustreze tranziția de la chimia moleculară la chimia supramoleculară cu schema prezentată în Fig. unu .

Principalele funcții ale supermoleculelor: recunoașterea moleculară, transformarea (cataliza) și transferul. Supermoleculele funcționale împreună cu ansamblurile și fazele polimoleculare organizate pot fi utilizate pentru a crea dispozitive moleculare și supramoleculare.

Pe lângă Lehn, trebuie amintiți și C. J. Pedersen și D. J. Crum, ale căror lucrări și cercetări au jucat un rol important în dezvoltarea chimiei supramoleculare. În 1987, acești trei oameni de știință au primit Premiul Nobel pentru Chimie (pentru contribuția lor decisivă la dezvoltarea chimiei compușilor macroheterociclici capabili să formeze selectiv complexe moleculare gazdă-oaspete).

Cercetări care au pus bazele chimiei supramoleculare

Originile conceptelor de bază ale chimiei supramoleculare se regăsesc în lucrările efectuate în trecut și chiar la începutul acestui secol. Deci, P. Ehrlich în 1906 a introdus de fapt conceptele de receptor și substrat, subliniind că moleculele nu reacţionează între ele dacă nu intră mai întâi într-o anumită legătură. Cu toate acestea, legarea nu ar trebui să fie oricare, ci selectivă. Acest lucru a fost subliniat de E. Fischer încă din 1894, când și-a formulat principiul „key-lock”, un principiu care sugerează că corespondența sterică, complementaritatea geometrică a receptorului și a substratului, este baza recunoașterii moleculare. În cele din urmă, legarea selectivă necesită interacțiune, afinitate între parteneri, iar rădăcinile acestei idei pot fi căutate în lucrările lui A. Werner, ceea ce face din chimia supramoleculară în acest sens o generalizare și o dezvoltare a chimiei de coordonare.

Potrivit lui J.-M. Len, aceste trei concepte - fixare (legare), recunoaștere și coordonare - au pus bazele chimiei supramoleculare.

Unele alte concepte de chimie supramoleculară sunt, de asemenea, cunoscute de mult timp. Chiar și termenul « Übermolecule”, adică super-, sau supermolecula, a fost introdus deja la mijlocul anilor '30. al secolului nostru pentru a descrie un nivel superior de organizare care rezultă din asocierea moleculelor saturate coordonator (de exemplu, în timpul formării unui dimer acid acetic). Era bine cunoscut rol esential organizarea supramoleculară în biologie.

Cu toate acestea, apariția și dezvoltarea chimiei supramoleculare ca domeniu independent în sistem stiinte chimice s-a întâmplat mult mai târziu. Iată ce spune J.-M. Len în cartea sa: „... pentru apariţia şi dezvoltare rapida nou disciplina stiintifica este necesară o combinație de trei condiții. În primul rând, este necesar să recunoaștem o nouă paradigmă care arată importanța disparatei și la prima vedere nu observatii aferente, date, rezultate și combinarea acestora într-un singur întreg coerent. În al doilea rând, sunt necesare instrumente pentru studierea obiectelor din acest domeniu, iar aici dezvoltarea tehnologiilor moderne a jucat un rol decisiv pentru chimia supramoleculară. metode fizice studii de structură și proprietăți (spectroscopie IR, UV și în special RMN, spectrometrie de masă, difracție cu raze X etc.), care fac posibilă studierea chiar și a ansamblurilor supramoleculare relativ labile caracterizate prin interacțiuni necovalente cu energie scăzută. În al treilea rând, trebuie să fii dispus comunitate stiintificaîmbrățișează noua paradigmă astfel încât disciplina noua ar putea găsi un răspuns nu numai în rândul specialiștilor implicați direct în ea, ci și în domenii apropiate (și nu foarte apropiate) ale științei. Acest lucru s-a întâmplat cu chimia supramoleculară, din câte se poate judeca din ritmul rapid al dezvoltării și pătrunderii sale în alte discipline în ultimii 25 de ani.

Potrivit lui Lehn, „... chimia supramoleculară așa cum o cunoaștem astăzi a început cu studiul legării selective a cationilor metalelor alcaline de către liganzi macrociclici și macropoliciclici naturali și sintetici, eteri coroană și criptandi”.

Dintre acest tip de compuși naturali, trebuie subliniat, în primul rând, antibioticul valinomicină. Descifrându-şi structura în 1963, în care contribuție uriașă introdus de oamenii de știință sovietici conduși de Yu. A. Ovchinnikov, a depășit cu mult descoperirea obișnuită. Această depsipeptidă ciclică (este construită din reziduuri de amino și hidroxiacizi interconectate prin legături amidice și esterice) s-a dovedit a fi prima dintre complexurile active pe membrană sau ionofori. Astfel de denumiri reflectă capacitatea acestor substanțe de a forma compuși complecși cu cationi alcalini în soluții și de a transfera cationul legat prin membrane biologice. Odată cu descoperirea ionoforilor, posibilitatea de reglare intenționată a fluxurilor de ioni în sistemele vii a devenit o posibilitate reală. Pentru munca în domeniul complexurilor membranare active, Ovchinnikov și colegii săi au fost premiați în 1978 Premiul Lenin.

CHIMIE ORGANICE. STRUCTURA MOLECULARĂ
A. LEGĂTURILE CHIMICE ALE CARBONULUI
Natura chimică a carbonului, intermediară între metale și nemetale tipice, îi permite să formeze legături covalente cu un număr mare de elemente, cel mai adesea cu hidrogen, oxigen, azot, halogeni, sulf și fosfor. Carbonul formează legături cu un grad înalt natură ionică cu mai multe metale electropozitive, dar astfel de substanțe sunt foarte reactive și sunt folosite ca intermediari în sinteza. Legăturile carbon-carbon sunt covalente în natură și sunt simple (single), duble, triple și aromatice
(vezi STRUCTURA MOLECULEI).
sisteme aromatice. Benzenul - strămoșul clasei compușilor aromatici - are o stabilitate unică și intră în reacții chimice care sunt diferite de reacțiile sistemelor nearomatice. Există și alte sisteme aromatice, dintre care cele mai comune au orbitali p disponibili pentru formarea legăturilor p pe fiecare atom al inelului. Sistemele inelare cu cinci membri cu două legături duble conjugate (adică, alternând cu simple) și un al cincilea atom care poartă o pereche de electroni singuratică sunt, de asemenea, aromatice în proprietățile lor. Mai jos sunt câteva dintre aceste sisteme:

Conceptul de aromaticitate a fost generalizat de chimistul german E. Hückel. Conform regulii lui Hückel, sistemele conjugate ciclice planare cu 4n + 2 p-electroni sunt aromatice și stabile, în timp ce aceleași sisteme cu 4n p-electroni sunt antiaromatice și instabile.
Stabilitatea sistemelor ciclice. Unghiul de valență (unghiul dintre legături) într-un nestresat fragment C-C-C este 109°, iar inelele care păstrează această valoare sunt mai stabile decât cele în care unghiurile se abat mult de la această valoare. Tensiunea care apare în sistemele ciclice ca urmare a distorsiunii unghiurilor de legătură se numește tensiune Bayer - după chimist german A. Bayer, care a propus primul o astfel de explicație pentru stabilitatea inelelor saturate. Astfel, în inelele cu trei membri, unde unghiul de legătură este de numai 60°, inelele sunt puternic încordate și ușor de spart; unele dintre reacțiile lor seamănă cu reacțiile cu duble legătură C=C. Inelele cu patru membri sunt, de asemenea, tensionate (unghi de legătură 90°), dar nu la fel de puternic. Inelele cu cinci membri sunt aproape plate și unghiurile lor sunt de 108°; prin urmare sunt nestresate și stabile. În inelele cu șase atomi, cum ar fi ciclohexanul, atomii de carbon nu se află în același plan; astfel de cicluri sunt pliate, ceea ce reduce stresul inelului. Inelele cu cinci și șase membri sunt cele mai comune. Inelele mari sunt, de asemenea, capabile să reducă stresul unghiular prin încrețire, dar în unele dintre ele (șapte până la doisprezece membri) atomi de hidrogen per părți opuse inelele se apropie atât de mult încât repulsia lor face legătura mai puțin stabilă (tensiunea prelog, numită după chimistul elvețian V. Prelog, care a descoperit acest efect).
Tautomerism. Dacă o moleculă sau un ion poate fi reprezentat ca mai multe structuri care diferă între ele doar în distribuția electronilor, aceste structuri sunt numite rezonante, iar formele rezonante nu sunt în echilibru între ele, doar structura electronică reală a moleculei este ceva între aceste extreme. Cu toate acestea, există situații în care atomii se mișcă într-o moleculă când conditii normale atât de rapid încât se stabileşte spontan un echilibru între diferitele forme moleculare. Acest fenomen se numește tautomerie. Un exemplu este echilibrul dintre cetonă și enol (tautomerie ceto-enol):

Aici, cei doi compuși diferă doar prin aranjarea cationului hidrogen și a perechii de electroni (în legătura p). Echilibrul se stabilește rapid, dar este puternic deplasat către forma ceto. Prin urmare, alcoolii cu structura -C=C-OH sunt de obicei instabili și se transformă rapid în forma ceto, cu excepția cazului în care există unele caracteristici structurale care stabilizează forma enolului, de exemplu, în fenoli, care și-ar pierde caracterul aromatic la trecerea la forma ceto:

Tautomerismul este comun în moleculele care au structura -CH=X sau -C=XH, unde X este S, O sau N. Astfel, molecula H2C=C(NH2)-CH3 se rearanjează rapid la H3C-C(=NH). )-CH3 și R-C(OH)=NH imidele se rearanjează în amide R-C(=O)NH2. Tautomerismul este comun în astfel de sisteme heterociclice importante din punct de vedere biologic precum acidul barbituric și compușii înrudiți:

Astfel de substanțe aflate în echilibru tautomeric intră adesea în reacții caracteristice ambelor forme.
Alte echilibre rapide. Sunt cunoscute și alte echilibre rapide între molecule cu structuri înrudite. Dacă oricare două dintre grupările OH, SH sau NH2 sunt pe același atom de carbon, compusul este de obicei instabil în comparație cu forma dublă legată:

Există cazuri în care acest echilibru este deplasat către compusul dihidroxi. Formaldehida gazoasă are structura CH2=O, dar în soluție apoasă se atașează o moleculă de apă, dobândind HO-CH2-OH ca formă predominantă. Hidrat de clor Cl3CCH(OH)2 este stabil în formă dihidroxil ca urmare a efectului de atragere de electroni a trei atomi de clor.
B. ISOMERIA
Izomeria lanțului de carbon. Moleculele care diferă doar prin ramificarea lanțului de carbon se numesc izomeri de lanț. Un exemplu a fost deja dat - aceasta este o pereche izomeră de n-butan și izobutan.
izomerie grup functional. Moleculele cu aceleași formule brute, dar cu grupuri funcționale diferite sunt izomeri funcționali, de exemplu etanol C2H5OH şi dimetil eter CH3-O-CH3.
Izomerie de poziție. Izomerii poziționali au aceleași formule brute și grupuri funcționale, dar pozițiile grupurilor funcționale în moleculele lor sunt diferite. Astfel, 1-clorpropanul CH3CH2CH2Cl și 2-cloropropanul CH3CHClCH3 sunt izomeri de poziție.
Izomerie geometrică. Izomerii geometrici constau din atomi identici conectați în aceeași secvență, dar diferă în aranjarea spațială a acestor atomi în raport cu legături duble sau inele. Izomeria cis-trans a olefinelor și sin-antiizomeria oximelor sunt de acest tip.

Izomerie optică. Moleculele sunt numite izomeri optici atunci când sunt alcătuite din atomi identici legați în același mod, dar diferă în aranjarea spațială a acestor atomi în același mod ca și mana dreapta diferită de stânga. O astfel de izomerie este posibilă numai atunci când molecula este asimetrică, adică. când nu are un plan de simetrie. Cel mai simplu mod la o astfel de situație - atașarea a patru grupe diferite la atomul de carbon. Apoi molecula devine asimetrică și există în două forme izomerice. Moleculele diferă doar în ordinea atașării la atomul de carbon central, care se numește atom de carbon asimetric sau centru chiral, deoarece este conectat la patru grupuri diferite. Rețineți că cei doi izomeri optici sunt reflexie în oglindă fiecare; se numesc „enantiomeri” sau „antipozi optici” şi au aceleaşi fizice şi Proprietăți chimice, cu excepția faptului că rotesc planul luminii polarizate în interior directii opuseși reacționează diferit cu compușii care sunt ei înșiși izomeri optici. Un izomer care rotește planul luminii polarizate în sensul acelor de ceasornic se numește izomer d- (de la „dextro” - dreapta) sau (+)-izomer; Izomerul care se rotește lumina în sens invers acelor de ceasornic se numește izomer l- (de la „stânga” - stânga) sau (-)-izomer. Când într-o moleculă este prezent mai mult de un centru asimetric, numărul maxim posibil de izomeri optici este 2n, unde n este numărul de centre asimetrici. Uneori, unii dintre acești izomeri sunt identici, iar acest lucru reduce numărul de izomeri optici. Astfel, mezo-izomerii sunt izomeri optici care sunt optic inactivi deoarece au un plan de simetrie. Izomerii optici care nu sunt imagini în oglindă se numesc „diastereomeri”; ele diferă în proprietăți fizice și chimice în același mod în care izomerii geometrici diferă prin ele. Aceste diferențe pot fi ilustrate prin exemplul de zaharuri cu catenă liniară cu șase atomi de carbon având următoarea structură: CH2OH-*CHOH-*CHOH-*CHOH-*CHOH-CHO. Aici, patru atomi asimetrici, marcați cu un asterisc, sunt conectați fiecare la patru grupuri diferite; astfel, sunt posibili 24 sau 16 izomeri. Acești 16 izomeri formează 8 perechi de enantiomeri; orice pereche care nu este enantiomeri sunt diastereomeri. Șase dintre aceste 16 zaharuri sunt prezentate mai jos ca așa-numite. proiecții Fisher.

Denumirile D- și L- pentru enantiomeri nu se referă la direcția de rotație (notat d sau l), ci la poziția OH la cel mai jos carbon (în proiecția Fischer) asimetric: când OH este în dreapta, izomerul este notat cu D, când în stânga, L. D - și L-formele de glucoză au aceleași puncte de topire, solubilitate etc. Pe de altă parte, glucoza și galactoza, fiind diastereoizomeri, au diverse puncte topire, solubilitate etc.

Enciclopedia Collier. - Societate deschisă. 2000 .

Vezi ce este "CHIMIA ORGANICA. STRUCTURA MOLECULARA" in alte dictionare:

Enciclopedia Collier

Ramura chimiei care studiază compușii carbonului, care includ, în primul rând, substanțele care alcătuiesc cel mai materie vie (proteine, grăsimi, carbohidrați, acizi nucleici, vitamine, terpene, alcaloizi etc.); în al doilea rând, multe substanțe, ...... Enciclopedia Collier

Acest termen are alte semnificații, vezi Chimie (sensuri). Chimie (din arabă کيمياء‎‎, care probabil provine din cuvântul egiptean km.t (negru), de unde numele Egiptului, pământ negru și plumb „negru ...... Wikipedia

Pagina 1

Chimia moleculelor precum C2H2, N2H2 și H202 este determinată de orbitalii formați prin combinația dintre px - și py - A. În acetilena liniară, acești orbitali dau naștere la orbitali tsv - și liberi icg - plini (cap. Molecula , desigur, are simetrie axială.

Chimia moleculei de monoxid de carbon poate fi parțial bine explicată prin această formă, al cărei echivalent din punct de vedere al teoriei orbitalelor moleculare nu este luat în considerare aici. În această structură, carbonul are o pereche izolată de electroni și o orbită goală, deoarece nucleul de carbon este înconjurat doar de un sextet de electroni în loc de octetul obișnuit. Pe baza acestor considerații, se poate aștepta ca monoxidul de carbon să fie capabil să interacționeze cu grupările nucleofile, cum ar fi bazele, care pot fi o sursă de electroni pentru a umple un octet. Într-adevăr, sunt cunoscute reacții similare cu monoxid de carbon; unele dintre ele vor fi, de asemenea, discutate mai jos.

Chimia moleculelor continuă să fie chimia organică modernă. Cu toate acestea, pentru compușii anorganici, forma moleculară a existenței unei substanțe este caracteristică doar pentru starea de gaz și vapori.

Chimia moleculelor continuă să fie chimia organică modernă, iar majoritatea substanțelor anorganice nu au structura moleculara. LA ultimul caz macrocorpii sunt formați fie din atomi ai acelorași element chimic, sau din atomi elemente diferite. Recunoașterea formei nemoleculare a existenței unei substanțe solide conduce la necesitatea revizuirii unora dintre prevederile atomisticii chimice, a modernizării legilor și conceptelor de bază care sunt valabile pentru chimia pneumatică (gazelor).

În chimia moleculară, există două elemente fundamentale.

Ca și în chimia moleculară, exotermă și reactii endoterme. Determinarea mărimii și semnului efectului termic al reacțiilor poate fi efectuată folosind legea echivalenței masei și energiei.

Teoria grupurilor este aplicată aici mult mai pe scară largă decât în ​​chimia moleculară. În același timp, capacitatea de a deriva regularitățile spectrului de masă al particulelor din principii fundamentale, de exemplu, din geometrodinamică, este mult mai problematică aici decât capacitatea de a calcula energia de legare a unei molecule folosind ecuația Schrödinger.

O astfel de dorință de a răspândi ideile și teoriile care au crescut în măruntaiele Chimie organica(chimia moleculelor), în domeniul chimiei anorganice, după cum este acum clar pentru noi, s-a dovedit a fi ilegală în principal pentru că compuși anorganici sunt, de regulă, sisteme nemoleculare. În aceleași sisteme, nu covalent, dar legături ionice. Trăsătura distinctivă compuși complecși este că sunt compuși ai moleculelor, nu atomilor.

La început, a fost vorba doar de cofactori, care, totuși, au fost adesea găsiți pe baza analizei asociațiilor structurale cristaline și transferați la chimia moleculară, în ciuda lipsei de material privind relația dintre chimia moleculară și chimia cristalină. Pentru compușii din anumite clase, aceste relații sunt atât de simple încât permit ca anumite valențe să fie prealocate particulelor, din care pot fi derivați coeficienții reali. Nu trebuie trecut cu vederea faptul că această regularitate (care, din cauza numeroaselor dificultăți, nu poate fi considerată de la sine înțeles). compuși chimiciîn general) a câștigat atât de repede recunoașterea doar dintr-un motiv geochimic. Oxigenul este element esential litosfera exterioară și tocmai pe baza relației dintre numărul de atomi de oxigen și alte elemente din compușii oxigenului s-a dedus o regulă că orice raport stoichiometric este imposibil pentru asociații neutre din punct de vedere electric.

La început, a fost vorba doar de coeficienți, care, totuși, au fost adesea găsiți pe baza unei analize a asociațiilor structurale cristaline și transferați la chimia moleculară, în ciuda lipsei de material privind relația dintre chimia moleculară și chimia cristalină. În prezent, putem considera că în asociațiile atomice neutre din punct de vedere electric, în condiții normale, anumite tipuri de atomi stau în rapoarte stoichiometrice simple față de alții. Pentru compușii din anumite clase, aceste relații sunt atât de simple încât permit ca anumite valențe să fie prealocate particulelor, din care pot fi derivați coeficienții reali. Nu trebuie trecut cu vederea faptul că această regularitate (care, din cauza numeroaselor dificultăți, nu poate fi considerată de la sine înțeleasă pentru compușii chimici în general) a fost recunoscută atât de repede doar dintr-un motiv geochimic. Oxigenul este cel mai important element al litosferei exterioare și tocmai pe baza raporturilor dintre numărul de atomi de oxigen și alte elemente din compușii de oxigen a fost derivată regula conform căreia orice raport stoichiometric este imposibil pentru asociații neutre din punct de vedere electric.

Manifestări ale interacțiunilor electronic-vibraționale (sau, pe scurt, vibraționale) în sistemele poliatomice, care sunt combinate în literatura de specialitate sub denumirea comună efectul Jahn-Teller, formează în prezent o nouă direcție în curs de dezvoltare rapidă în fizica și chimia moleculelor și cristalelor.

Este ușor de observat că între reacțiile I și II există diferențe fundamentale. Reacția I reprezintă chimia moleculelor; numai factorii energetici participă la activarea reactivilor lor. Reacțiile II reprezintă întreaga chimie, schimbarea moleculelor în care se efectuează în principal cu participarea sistemelor berthollide. Direcția și viteza reacțiilor I sunt determinate în întregime de structura chimică a moleculelor care reacţionează. Direcţia şi viteza reacţiilor II sunt determinate atât de structura chimică a moleculelor care reacţionează cât şi organizarea chimică sistem catalitic.

Deoarece pentru formarea unui inel, închis legături de hidrogen, necesar stare de excitat, aparent, nu are rost să studiem în detaliu efectul diferitelor grupuri de substituenți asupra procesului de ciclizare folosind date despre reacțiile convenționale ale chimiei organice. Se poate spune că fotochimia se preocupă mai degrabă de chimia moleculelor în stare excitată decât în ​​starea fundamentală.

Am vrut să mă opresc pe scurt asupra chestiunii reactivității moleculelor în starea triplet. Această întrebare, în general, este foarte mare, deoarece chimia moleculelor în starea triplet este un câmp independent. Mă voi opri doar asupra caracteristicii calitative a energiei de activare a unei reacții care implică molecule în stare de triplet. Care este diferența dintre o astfel de moleculă și un radical. Cel mai simplu exemplu este molecula de O2, pentru care starea triplet este starea fundamentală. LA acest caz Evident, nu există energie de activare.

Chimia, ale căror concepte de bază le vom lua în considerare, este o știință care studiază substanțele și transformările lor care au loc odată cu modificarea structurii și compoziției și, prin urmare, a proprietăților. În primul rând, este necesar să se definească ce înseamnă un astfel de termen ca „substanță”. Dacă vorbim despre asta în în sens larg, este o formă de materie care are o masă de repaus. Orice substanță este particulă elementară, de exemplu, un neutron. În chimie, acest concept este folosit într-un sens mai restrâns.

Pentru început, să descriem pe scurt termenii și conceptele de bază ale chimiei, științei atomice și moleculare. După aceea, le vom explica și, de asemenea, le vom schița câteva legi importante a acestei stiinte.

Conceptele de bază ale chimiei (substanță, atom, moleculă) sunt familiare fiecăruia dintre noi de la școală. Mai jos este dat o scurtă descriere a ei, precum și alți termeni și fenomene nu atât de evidente.

atomi

În primul rând, toate substanțele care sunt studiate în chimie sunt formate din particule mici numite atomi. Neutronii nu sunt obiectul de studiu al acestei științe. De asemenea, trebuie spus că atomii se pot combina între ei, rezultând formarea de legături chimice. Pentru a rupe această legătură, este necesară o cheltuială de energie. În consecință, atomii nu există individual în condiții normale (cu excepția „gazelor nobile”). Se conectează unul cu celălalt cel puțin în perechi.

Mișcare termică continuă

Mișcarea termică continuă caracterizează toate particulele care sunt studiate prin chimie. Conceptele de bază ale acestei științe nu pot fi enunțate fără a vorbi despre ea. Cu mișcarea continuă a particulelor, aceasta este proporțională cu temperatura (cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că energiile particulelor individuale sunt diferite). Ekin = kT / 2, unde k - constanta lui Boltzmann. Această formulă este valabilă pentru orice fel de mișcare. Deoarece Ekin = mV 2 / 2, mișcarea particulelor masive este mai lentă. De exemplu, dacă temperatura este aceeași, moleculele de oxigen se mișcă în medie de 4 ori mai încet decât moleculele de carbon. Acest lucru se datorează faptului că masa lor este de 16 ori mai mare. Mișcarea este oscilativă, translațională și rotațională. Vibrația este observată atât în ​​lichid, cât și în solid și în substante gazoase. Dar translația și rotația se realizează cel mai ușor în gaze. În lichide este mai dificil, dar în solide- chiar mai dificil.

molecule

Continuăm să descriem conceptele și definițiile de bază ale chimiei. Dacă atomii se combină între ei, formând grupuri mici (se numesc molecule), astfel de grupuri iau parte la mișcarea termică, acționând ca un întreg. Până la 100 de atomi sunt prezenți în moleculele tipice, iar numărul lor în așa-numitele compuși macromoleculari poate ajunge la 105.

Substanțe nemoleculare

Cu toate acestea, atomii sunt adesea uniți în colective uriașe de la 107 la 1027. În această formă, practic nu iau parte la mișcarea termică. Aceste asociații seamănă puțin cu moleculele. Sunt mai degrabă piese. corp solid. Aceste substanțe sunt de obicei numite nemoleculare. În acest caz mișcarea termică se desfășoară în interiorul piesei, dar nu zboară, ca o moleculă. Există, de asemenea regiune de tranziție dimensiuni, care include asociații constând din atomi într-o cantitate de la 105 la 107. Aceste particule sunt sau foarte molecule mari, sau sunt boabe mici de pulbere.

ionii

Trebuie remarcat faptul că atomii și grupările lor pot avea incarcare electrica. În acest caz, ei sunt numiți ioni într-o știință precum chimia, ale cărei concepte de bază le studiem. Deoarece încărcăturile cu același nume se resping întotdeauna una pe cealaltă, o substanță în care există un exces semnificativ de anumite sarcini nu poate fi stabilă. Negativ și sarcini pozitive alternează întotdeauna în spațiu. Și substanța în ansamblu rămâne neutră din punct de vedere electric. Rețineți că sarcinile, care sunt considerate mari în electrostatică, sunt neglijabile din punct de vedere al chimiei (pentru 105-1015 atomi - 1e).

Obiecte de studiu în chimie

Trebuie precizat că obiectele de studiu în chimie sunt acele fenomene în care atomii nu apar și nu sunt distruși, ci doar se regrupează, adică se combină într-un mod nou. Unele legături sunt rupte, ducând la formarea altora. Cu alte cuvinte, din atomii care erau în compoziție apar substanțe noi materii prime. Dacă totuși se păstrează atât atomii, cât și legăturile existente între ei (de exemplu, în timpul evaporării substanțelor moleculare), atunci aceste procese țin de domeniul de studiu nu mai al chimiei, ci al fizicii moleculare. În cazul în care atomii sunt formați sau distruși, vorbim despre subiectele de studiu nuclear sau fizica atomica. Cu toate acestea, granița dintre chimicale și fenomene fizice neclară. La urma urmei, împărțirea în stiinte individuale condiționată, în timp ce natura este indivizibilă. Prin urmare, cunoștințele de fizică sunt foarte utile pentru chimiști.

Am subliniat pe scurt conceptele de bază ale chimiei. Acum vă invităm să le luați în considerare mai detaliat.

Mai multe despre atomi

Atomii și moleculele sunt ceea ce mulți asociază chimia. Aceste concepte de bază trebuie să fie clar definite. Faptul că atomii există a fost ghicit cu brio acum două mii de ani. Apoi, deja în secolul al XIX-lea, oamenii de știință aveau date experimentale (încă indirecte). Este despre despre rapoartele multiple ale lui Avogadro, legile constanței compoziției (mai jos vom lua în considerare aceste concepte de bază ale chimiei). Atomul a continuat să fie explorat în secolul al XX-lea, când mulți direcționează dovezi experimentale. Acestea s-au bazat pe date de spectroscopie, pe împrăștierea razelor X, a particulelor alfa, a neutronilor, a electronilor etc. Dimensiunea acestor particule este de aproximativ 1 E = 1o -10 m. Masa lor este de aproximativ 10 -27 - 10 -25 kg. În centrul acestor particule se află un nucleu încărcat pozitiv, în jurul căruia se mișcă electronii cu sarcină negativă. Dimensiunea miezului este de aproximativ 10 -15 m. Se dovedește că învelișul de electroni determină dimensiunea unui atom, dar masa acestuia este aproape complet concentrată în nucleu. Ar trebui introdusă încă o definiție, luând în considerare conceptele de bază ale chimiei. Un tip de atom care are aceeași sarcină nucleară.

Se găsește adesea ca cea mai mică particulă a unei substanțe, indivizibilă din punct de vedere chimic. După cum am observat deja, împărțirea fenomenelor în fizice și chimice este condiționată. Dar existența atomilor este necondiționată. Prin urmare, este mai bine să definiți chimia prin ele, și nu invers, atomii prin chimie.

legătură chimică

Acesta este ceea ce menține atomii împreună. Nu le permite să se împrăștie sub influența mișcării termice. Remarcăm principalele caracteristici ale legăturilor - aceasta este distanța internucleară și energia. Acestea sunt, de asemenea, conceptele de bază ale chimiei. Lungimea legăturii este determinată experimental cu o precizie suficient de mare. Energie - de asemenea, dar nu întotdeauna. De exemplu, este imposibil să se determine în mod obiectiv cu ce este vorba conexiune separatăîntr-o moleculă complexă. Totuși, energia de atomizare a unei substanțe, necesară rupei tuturor legăturilor existente, este întotdeauna determinată. Cunoscând lungimea legăturii, puteți determina ce atomi sunt legați (au distanță scurtă) și care nu (au distanță lungă).

Numărul de coordonare și coordonare

Noțiuni de bază Chimie analitică include acești doi termeni. Ce reprezintă ele? Să ne dăm seama.

Numărul de coordonare este numărul de vecini cei mai apropiați ai unui anumit atom specific. Cu alte cuvinte, acesta este numărul celor cu care este asociat chimic. Coordonarea este aranjament reciproc, tipul și numărul de vecini. Cu alte cuvinte, acest concept este mai semnificativ. De exemplu, numărul de coordonare al azotului, caracteristic moleculelor de amoniac și acid azotic, la fel - 3. Cu toate acestea, coordonarea lor este diferită - neplană și plată. Este determinată indiferent de ideile despre natura legăturii, în timp ce gradul de oxidare și valența sunt concepte condiționate care sunt create pentru a prezice coordonarea și compoziția în avans.

Definiția moleculei

Am atins deja acest concept, luând în considerare pe scurt conceptele de bază și legile chimiei. Acum să ne oprim asupra ei mai detaliat. Manualele definesc adesea o moleculă ca fiind cea mai mică particulă neutră a unei substanțe care are proprietățile sale chimice și este, de asemenea, capabilă să existe independent. Trebuie menționat că această definiție este acest moment deja învechit. În primul rând, ceea ce toți fizicienii și chimiștii numesc o moleculă nu păstrează proprietățile materiei. Apa se disociază, dar pentru asta necesită minim 2 molecule. Gradul de disociere al apei este 10 -7 . Cu alte cuvinte, doar o moleculă din 10 milioane poate suferi acest proces.Dacă aveți o moleculă, sau chiar o sută, nu vă veți putea face o idee despre disocierea ei. Adevărul este că efecte termice Reacțiile din chimie implică de obicei energia de interacțiune între molecule. Prin urmare, nu pot fi găsite de unul dintre ei. Atât chimice cât și substanțe fizice poate fi determinat doar dintr-un grup mare de molecule. În plus, există substanțe în care „cea mai mică” particulă capabilă să existe independent este nelimitat mare și foarte diferită de moleculele obișnuite. O moleculă este de fapt un grup de atomi care nu este încărcat electric. Într-un caz particular, acesta poate fi un atom, de exemplu, Ne. Acest grup trebuie să poată participa la difuzie, precum și la alte tipuri de mișcare termică, acționând ca un întreg.

După cum puteți vedea, conceptele de bază ale chimiei nu sunt atât de simple. O moleculă este ceva care trebuie studiat cu atenție. Are proprietăți proprii, precum și greutate moleculară. Despre acesta din urmă vom vorbi acum.

Masa moleculara

Cum se determină greutatea moleculară experimental? O modalitate se bazează pe legea lui Avogadro, potrivit densitate relativa pereche. Cea mai precisă metodă este spectrometria de masă. Un electron este scos dintr-o moleculă. Ionul rezultat este mai întâi accelerat într-un câmp electric, apoi deviat magnetic. Raportul dintre sarcină și masă este determinat exact de mărimea abaterii. Există și metode bazate pe proprietățile pe care le au soluțiile. Cu toate acestea, moleculele în toate aceste cazuri trebuie să fie cu siguranță în mișcare - în soluție, în vid, în gaz. Dacă nu se mișcă, este imposibil să le calculăm obiectiv masa. Și însăși existența lor în acest caz este greu de detectat.

Caracteristicile substanțelor nemoleculare

Vorbind despre ei, ei notează că sunt formați din atomi, nu din molecule. Cu toate acestea, același lucru este valabil și pentru gazele nobile. Acești atomi se mișcă liber, prin urmare, este mai bine să ne gândim la ei ca molecule monoatomice. Cu toate acestea, acesta nu este principalul lucru. Mai important, în substanțe nemoleculare există o mulțime de atomi care sunt legați între ei. Trebuie remarcat faptul că împărțirea tuturor substanțelor în nemoleculare și moleculare este insuficientă. Împărțirea după conectivitate este mai semnificativă. Luați în considerare, de exemplu, diferența dintre proprietățile grafitului și diamantului. Ambele sunt carbon, dar prima este moale, iar cea din urmă dur. Cum se deosebesc unul de celălalt? Diferența constă tocmai în conectivitatea lor. Dacă luăm în considerare structura grafitului, vom vedea că legăturile puternice există doar în două dimensiuni. Dar în a treia, distanțele interatomice sunt foarte semnificative, prin urmare, nu există o legătură puternică. Grafitul alunecă și se desparte cu ușurință peste aceste straturi.

Conectivitate de structură

În caz contrar, se numește dimensiune spațială. Reprezintă numărul de dimensiuni ale spațiului, caracterizat prin faptul că au un sistem central continuu (aproape infinit) ( legături puternice). Valorile pe care le poate lua sunt 0, 1, 2 și 3. Prin urmare, este necesar să se facă distincția între structurile tridimensionale conectate, stratificate, în lanț și insulă (moleculare).

Legea constanței compoziției

Am învățat deja conceptele de bază ale chimiei. Substanța a fost revizuită pe scurt de noi. Acum să vorbim despre legea care i se aplică. De obicei, este formulată după cum urmează: orice substanță individuală (adică pură), indiferent de modul în care a fost obținută, are același cantitativ și compoziţia calitativă. Dar ce înseamnă conceptul? Să vedem.

În urmă cu două mii de ani, când structura substanțelor nu putea fi încă studiată prin metode directe, când conceptele chimice de bază și legile chimiei cunoscute nouă nu existau încă, ea a fost determinată descriptiv. De exemplu, apa este lichidul care formează baza mărilor și râurilor. Nu are miros, culoare, gust. Are asa si asa temperaturi de inghet si topire, devine albastru.Apa sarata de mare este pentru ca nu este curata. Cu toate acestea, sărurile pot fi separate prin distilare. Mai mult sau mai puțin așa, metoda descriptivă, au fost determinate conceptele chimice de bază și legile chimiei.

Pentru oameni de știință timp, nu era evident că lichidul care a fost eliberat căi diferite(combustie cu hidrogen, deshidratare vitriol, distilarea apei de mare), are aceeași compoziție. O mare descoperire în știință a fost dovada acestui fapt. A devenit clar că raportul dintre oxigen și hidrogen nu se poate schimba fără probleme. Aceasta înseamnă că elementele sunt formate din atomi - porțiuni indivizibile. S-au obținut astfel formulele substanțelor, iar ideea oamenilor de știință despre molecule a fost justificată.

În zilele noastre, orice substanță este definită în mod explicit sau implicit în primul rând prin formulă, și nu prin punctul de topire, gust sau culoare. Apa este H 2 O. Dacă sunt prezente alte molecule, aceasta nu va mai fi pură. Prin urmare, pur substanță moleculară este unul care este compus din molecule de un singur tip.

Cu toate acestea, cum rămâne cu electroliții în acest caz? La urma urmei, ele conțin ioni, nu doar molecule. Este nevoie de o definiție mai riguroasă. O substanță moleculară pură este aceea care este compusă din molecule de același tip și, de asemenea, eventual, din produsele transformării lor rapide reversibile (izomerizare, asociere, disociere). Cuvântul „rapid” în acest context înseamnă că nu putem scăpa de aceste produse, ele apar din nou imediat. Cuvântul „reversibil” indică faptul că transformarea nu este finalizată. Dacă este adus, atunci este mai bine să spunem că este instabil. În acest caz, nu este o substanță pură.

Legea conservării masei materiei

Această lege a fost cunoscută sub formă metaforică încă din cele mai vechi timpuri. El a spus că materia este de necreat și indestructibil. Apoi a venit formularea sa cantitativă. Potrivit acesteia, greutatea (și de la sfârșitul secolului al XVII-lea - masa) este o măsură a cantității de substanță.

Această lege în forma ei obișnuită a fost descoperită în 1748 de Lomonosov. În 1789, a fost completat de A. Lavoisier, un om de știință francez. Formularea sa modernă sună astfel: masa substanțelor care intră într-o reacție chimică este egală cu masa substanțelor care sunt obținute ca urmare a acesteia.

Legea lui Avogadro, legea raporturilor volumetrice ale gazelor

Ultimul dintre acestea a fost formulat în 1808 de J. L. Gay-Lussac, un om de știință francez. Această lege este acum cunoscută drept legea lui Gay-Lussac. Potrivit acestuia, volumele gazelor care reacţionează sunt legate între ele, precum şi volumele produselor gazoase rezultate, ca numere întregi mici.

Modelul descoperit de Gay-Lussac explică legea care a fost descoperită puțin mai târziu, în 1811, de Amedeo Avogadro, un om de știință italian. Afirmă că în condiții egale (presiune și temperatură) în gazele cu aceleași volume, există același număr de molecule.

Din legea lui Avogadro decurg două consecințe importante. Primul este că atunci când aceleasi conditii un mol din orice gaz ocupă un volum egal. Volumul oricăruia dintre ele în condiții normale (care sunt o temperatură de 0 ° C, precum și o presiune de 101,325 kPa) este de 22,4 litri. A doua consecință a acestei legi este următoarea: în condiții egale, raportul dintre masele de gaze cu același volum este egal cu raportul dintre masele lor molare.

Există o altă lege, care trebuie menționată cu siguranță. Să vorbim pe scurt despre asta.

Legea periodică și tabelul

D. I. Mendeleev, pe baza proprietăților chimice ale elementelor și stiinta atomica si moleculara a descoperit această lege. Acest eveniment a avut loc la 1 martie 1869. Legea periodică este una dintre cele mai importante din natură. Se poate formula astfel: proprietăţile elementelor şi complexului şi substanțe simple au o dependență periodică de sarcinile nucleelor ​​atomilor lor.

Tabelul periodic creat de Mendeleev este format din șapte perioade și opt grupe. Grupurile sunt coloanele sale verticale. Elementele din fiecare dintre ele au proprietăți fizice și chimice similare. Grupul, la rândul său, este împărțit în subgrupe (principale și secundare).

Rândurile orizontale ale acestui tabel se numesc perioade. Elementele care se află în ele diferă unele de altele, dar au și în comun - faptul că ultimii lor electroni se află la același nivel de energie. Sunt doar două elemente în prima perioadă. Acestea sunt hidrogen H și heliu He. Sunt opt ​​elemente în a doua perioadă. Sunt deja 18 dintre ei în a patra. Mendeleev a desemnat această perioadă drept prima mare. Al cincilea are și 18 elemente, structura sa este similară cu cea de-a patra. Al șaselea conține 32 de elemente. Al șaptelea nu este finalizat. Această perioadă începe cu francium (Fr). Putem presupune că va conține 32 de elemente, ca și al șaselea. Cu toate acestea, doar 24 au fost găsite până acum.

Regula de retragere

Conform regulii de rollback, toate elementele tind să câștige sau să piardă un electron pentru a avea cea mai apropiată configurație de gaz nobil cu 8 electroni. Energia de ionizare este cantitatea de energie necesară pentru a separa un electron de un atom. Regula rollback prevede că atunci când vă deplasați de la stânga la dreapta tabelul periodic necesar mai multă energie pentru a elimina un electron. Prin urmare, elementele din partea stângă tind să piardă un electron. Dimpotrivă, cele situate cu partea dreapta vrei sa-l cumperi.

Am subliniat pe scurt legile și conceptele de bază ale chimiei. Cu siguranță, asta este doar informatii generale. În cadrul unui articol, este imposibil să vorbim în detaliu despre o știință atât de serioasă. Conceptele și legile de bază ale chimiei, rezumate în articolul nostru, sunt doar un punct de plecare pentru studii suplimentare. Într-adevăr, în această știință există multe secțiuni. Există, de exemplu, organic Chimie anorganică. Conceptele de bază ale fiecăreia dintre secțiunile acestei științe pot fi studiate foarte mult timp. Dar cele prezentate mai sus se referă la probleme generale. Prin urmare, putem spune că acestea sunt conceptele de bază ale chimiei organice, precum și cele anorganice.