J. Priestley (1733-1804) –nhà hóa học triết học người Anh, một trong những người sáng lập lên các
4.1.3. Những giả thuyết về hóa trị
Tại sao những giả thuyết về hóa trị trong hóa học hữu cơ, trong sự tương phản với hóa vô cơ,được giữ lại đến thời gian này?
Giả thuyết đầu tiên về hóa trị đã được trình bày trong định luật đương lượng, theo đó một phần trọng lượng của một phần tử trong hợp chất có thể được thay thế bằng đúng một lượng xác định tương đương của nguyên tố khác. Trong những năm 50 của thế kỷ XIX William Odling (cùng với các nhà hóa học khác) phát hiện ra rằng khái niệm tương đương không chỉ áp dụng cho các nguyên tố, mà còn cho các gốc hữu cơ. Ông chỉ ra rằng hydrocarbon " chứa bao nhiêu gốc phức tạp,thì trong chúng chứa bấy nhiêu các nguyên tử hydro" .Như vậy, CH4 chứa gốc đơn bazo methyl,gốc điaxit methylene…
Năm 1849 nhà hóa học hữu cơ người Anh Eduard Phranclend(1825-1899) đã thử tách gốc hữu cơ trong dạng tự do,khảo sát sự tạo thành hợp chất cơ kim chứa vòng hoặc Olovo. Ông ta khẳng định rằng những nguyên tử kim loại khác nhau tương tác với số gốc hữu cơ không giống nhau.Từ đây ông ta làm kết luận rằng tồn tại lực tương tác. Kim loại khác nhau có đại lượng khác nhau và ông ta mô tả bằng những số nguyên. Khảo sát hợp chất hữu cơ chứa N,P,As,Sb, ông ta khẳng định rằng trong chúng số nguyên tử đi vào nguyên tử mỗi nguyên tố bằng ba hoặc năm.
Phát triển lí thuyết dạng Gerard,nhà bác học người Đức A.Kêkyle (1856- 1858) đi đến kết luận rằng tồn tại một dạng hợp chất hữu cơ nữa. Ông ta đã kết luận về sự xuất hiện bốn nhóm nguyên tố hóa học,ông ta gọi là một nguyên tử (H,Cl,Br,K); hai nguyên tử (O,S); ba nguyên tử (N,P,As);bốn nguyên tử (C). Kêkul kết luận rằng trong những hợp chất đơn giản nhất nguyên tử cacbon luôn luôn được liên kết với bốn nguyên tử của nguyên tố một nguyên tử hoặc với hai nguyên tử nguyên tố. Như vậy tổng đơn vị ái lực các nguyên tố liên kết với cacbon hóa trị bốn cũng bằng bốn.Sau 10 năm thuật ngữ ‘nguyên tử số’ được thay đổi bằng ‘hóa trị’.
Kêkul Phridrikh(1829-1896)-nhà hóa học người Đức.Những công việc cơ bản được liên kết bởi hóa lí thuyết.Một trong số đó là sự chỉ ra khả năng nguyên tử cacbon liên kết với nhau,tạo nên thuyết gốc nhiều nguyên tử.Năm 1858 chứng minh giả thuyết rằng cấu trúc hợp chất được qui ước bởi tính bazo,nghĩa là hóa trị nguyên tố,trong đó cacbon là bốn hóa trị.Năm 1865 xây dựng công thức vòng giảng giải cấu trúc benzene.’’
Từ đây hóa trị bắt đầu được hiểu là số nguyên tử hidro hoặc những nguyên tử khác tương đương hidro có khả năng đi vào hợp chất với một nguyên tử nguyên tố đó hoặc thay thế nguyên tử này.Thuyết hóa trị có khả năng mô tả cấu trúc phân tử trong dạng công thức cấu tạo.Thành công lớn của thuyết Kêkyle là mô tả cấu trúc phân tử benzen trong dạng vòng sáu cạnh với những liên kết đôi giống nhau.Thuyết hóa trị không những thế còn mô tả tốt những chất hữu cơ đã tồn
tại.Với sự giúp đỡ của nó có thể dự đoán những chất mà chưa ai nhận được,và tức là bằng cách nào đó tổng hợp chúng.
Cùng thời gian với Kekyle lí thuyết hóa hữu cơ cũng được nghiên cứu bởi nhà hóa học người Scotlen Artribald Scott Kuper(1831-1892). Năm 1858 ông công bố bài báo"Về thuyết hóa học mới", trong đó phủ định thuyết dạng Gerard, chỉ ra rằng tất cả sự đa dạng của hóa hữu cơ có thể được giảng giải bằng khả năng của cacbon kết hợp những số lượng tương đương những nguyên tố khác nhau và khả năng những nguyên tử của nó kết hợp với nhau. Kuper thử xây dựng công thức của các chất hữu cơ, nhưng nó không qui định được thứ tự hợp chất các nguyên tử bởi những tính chất hóa học.
Câu hỏi:
1. Theo qui tắc Loran,tổng nguyên tử các nguyên tố với hóa trị lẻ trong những hợp chất hữu cơ cần là số chẵn.Có thể giải thích như thế nào từ quan điểm thuyết liên kết hiện đại?
2. Khái niệm hóa trị thay đổi như thế nào trong nửa cuối thế kỉ 19 và thế kỉ 20?