Факультет

Студентам

Посетителям

Большие и малые молекулы

Молекула ацетилена, состоящая всего лишь из двух атомов углерода и двух атомов водорода, или молекула уксусной кислоты, которая состоит из восьми атомов, покажется нам маленькой, скромной хижиной рядом с многоэтажным зданием — молекулой хинина из 48 атомов.

Но, в свою очередь, молекула хинина будет выглядеть карликом по сравнению с великаном — молекулой хлорофилла, состоящей из 137 атомов.

Если же сравнить молекулу хлорофилла с молекулой каучука, которая состоит из 26 000 атомов, или с молекулой целлюлозы, в которой число атомов достигает 300 000, то она покажется маленькой, утлой лодочкой рядом с океанским теплоходом.

По какому плану строятся большие и малые молекулы?

Как соединяются в них атомы?

Какова форма «кирпичиков» и «блоков», из которых строятся минералы и соли, газы и жидкости, животные и растительные организмы?

Эти вопросы глубоко волновали последние два столетия умы ученых и были предметом оживленных споров.

Они вызвали появление и крушение многих научных теорий.

Вещества, состоящие из больших молекул, как, например, смолы, каучук, целлюлоза и белок, называются в химии высокомолекулярными соединениями, в отличие от веществ, построенных из маленьких молекул и называемых низкомолекулярными.

Долгое время в науке господствовали неправильные представления о строении высокомолекулярных веществ — каучука, шерсти, шелка, смол, целлюлозы.

Эти вещества не растворяются в воде, при нагревании они разлагаются, не плавясь.

Слабые кислоты и щелочи на них не действуют, а сильные — разрушают их.

В природе они всегда встречаются в смеси с другими веществами. Их очень трудно выделить в чистом виде.

Некоторые считали, что большие молекулы сложены из коллоидных частиц, т. е. сравнительно крупных сгустков, или комочков, которые состоят из множества слипшихся между собой малых молекул. Они уподобляли большие молекулы частицам клея, мыла, студня.

Другие ученые полагали, что большие молекулы имеют очень сложную архитектуру.

Ведь даже такое низкомолекулярное вещество, как, например, гематин — красящее вещество крови, в котором насчитывается всего лишь 76 атомов, говорили они, представляет замысловатое сооружение из причудливо сплетающихся колец и цепочек.

Еще более причудливый узор имеет молекула хлорофилла — зеленого красящего вещества растений.

Ученым казалось, что огромные молекулярные постройки, состоящие из десятков и сотен тысяч атомов, представляют еще более сложную структуру.

Современные ученые, применяя новейшие способы физико-химического исследования, доказали, что большие молекулы — это не комочки беспорядочно слипшихся молекул и не сложные архитектурные сооружения.

Это всего лишь цепочки или сетки, составленные из отдельных звеньев.

Огромная молекула каучука состоит из 26 000 атомов и представляет длинную цепочку, составленную из отдельных звеньев. Более трех тысяч молекул воды можно уместить вдоль одной молекулы-нити каучука.

Молекулы волокнистых веществ также сложены из огромного числа атомов и представляют длинные тонкие нити.

Раньше ученые считали, что молекула целлюлозы состоит примерно из 3000—4000 звеньев или 60—80 тысяч атомов. Советские ученые О. П. Голова и В. И. Иванов, применив новый способ определения молекулярного веса, показали, что молекула целлюлозы сложена более чем из 300 000 атомов.

Молекула целлюлозы при увеличении в 100 000 раз показалась бы нам обрывком нитки длиной всего лишь в 10 сантиметров и толщиной в семь сотых миллиметра.

Миллионы таких нитей-молекул, притягиваясь друг к другу, располагаются в параллельные пучки и образуют то, что мы называем волокном. В каучуке же молекулы располагаются не параллельно, а в виде беспорядочно спутанных клубков.

Большинство высокомолекулярных природных и синтетических веществ построено в виде длинных нитевидных молекул.

Различие в размерах цепей и порядке их расположения в молекуле служит причиной различия и в свойствах высокомолекулярных веществ, хотя форма их молекул и является сходной.

Бутлеров, разработавший теорию строения органических веществ, оказал неоценимую услугу всему человечеству.

Он вложил в руки ученых такое оружие, с помощью которого впервые в истории стало возможным создание из невидимых атомов и молекул веществ, изготовлявшихся прежде только в «лабораториях» природы.

«Можно ручаться, — писал он в 1864 году, — за возможность синтетического получения каждого органического вещества».

Бутлеровская структурная теория и поныне является маяком, направляющим творческие искания химиков.

Выдающиеся советские ученые — лауреаты Сталинских премий Н. Д. Зелинский, А. Е. Арбузов, А. Н. Несмеянов, С. С. Наметкин, П. П. Шорыгин, С. Н. Данилов, Н. И. Никитин, И. Н. Назаров, С. С.

Медведев, В. В. Коршак, И. Л. Кнунянц, С. Н. Ушаков, В. А. Каргин, Б. А. Долгоплоск, Г. С. Петров, З. А. Роговин и другие химики-органики успешно продолжают дело своего учителя Бутлерова, неустанно обогащая химическую науку новыми достижениями.

Химики создают новые минералы, которых нет даже в великой сокровищнице Уральских гор. Они изобретают новые материалы, которые сочетают в себе самые различные и иногда даже противоположные качества природных материалов. Мы теперь имеем в своем распоряжении вещества прозрачные, как воздух, и прочные, как сталь. Мы умеем варить стекло, из которого можно делать и вату, и пружины. Мы пользуемся материалами твердыми, как чугун, и эластичными, как резина.

Советский человек не только покоряет природу, он исправляет ее и создает новую природу — природу, достойную человека коммунистического общества.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: