/>
Натему:
«Химиясегодня»
Выполнил:
ученик 11 класса Г
среднейшколы №64
Бужин Юрий
mailto:admin@lamer.kazan.ru
ICQnumber: 257333541
Казань 2003 г.
Содержание.
1) Введение.
2) «Химия сегодня».
3) Зарождение современной химии.
1) Введение.
2) Теория флогистона и системаЛавуазье.
3) Периодический закон.
4) Заключение.
4) Особенности современной химии.
5) Заключение.
6) Список использованной литературы.
Введение.
Химия — наука о веществах,изучающая их состав, строение, свойства, а также превращения веществ, насопровождающиеся изменением состава атомных ядер.
Химиясегодня.
«Широкопростирает химия руки свои в дела человеческие», — эта крылатая фразаМихаила Ломоносова в настоящее время особенно актуальна. Химия сегодня — этопродукты и лекарства, горючее и одежда, удобрения и краски, анализ и синтез,организация производства и контроль качества его продукции, подготовка питьевойводы и обезвреживание стоков, экологический мониторинг и создание безопаснойсреды обитания человека. «Овладеть таким объемом знаний невозможно!»- воскликнет пессимист. «Ничего невозможного нет для человека, увлеченногосвоим делом,»-отвечаем мы. И если вы решили связать свою судьбу с химией,мы ждем вас на нашем факультете. Здесь вы получите фундаментальноеуниверситетское образование, которое позволит вам не только легко адаптироватьсяна любом рабочем месте, но и стать профессионалом своего дела.
Наряду с традиционными областямиприложения сил специалистов-химиков все большее значение в жизни обществаприобретает химическая экспертиза. Действительно, в настоящее время заметновозросло количество и многообразие объектов экспертизы: вода, воздух, почва,продукты питания и промышленные товары, лекарственные препараты и отходыразличных предприятий, а также многое другое. Установление вида товара, факта испособа его фальсификации, контроль чистоты окружающей среды,криминалистическая экспертиза- вот далеко не полный перечень того, что долженуметь химик- эксперт. Результаты, получаемые специалистами-экспертами, являютсямощным источником поисковой, диагностической и доказательной информации, чтоспособствует установлению объективной истины при расследовании чрезвычайныхпроисшествий, осуществлении экоаналитического, санитарно-эпидемиологического итаможенного контроля. Специалисты такого профиля необходимы органам внутреннихдел и ФСБ, Минюсту, Минздраву, МЧС, таможенной службе, ведомствам сприродоохранными функциями. Между тем специалистов такой направленности у нас встране практически не готовят. Поэтому химический факультет нашего университетаначинает подготовку специалистов в области химической экспертизы.
Каждый год на нашем факультете начинаютстуденческую жизнь 50 первокурсников, а всего на факультете учатся около 250студентов. На младших курсах студенты изучают, помимо химических дисциплин,высшую математику, информатику, физику, социально-экономические дисциплины,иностранный язык.
После 3 курса студенты по собственномужеланию выбирают кафедру, где получат соответствующую специализацию. Нафакультете имеются три кафедры. Кафедра аналитической химии и химии нефти,сокращенно АХН, (зав.кафедрой — профессор В.И.Вершинин ) занимается проблемамиохраны окружающей среды, помогает некоторым предприятиям нефтехимическогокомплекса решать производственные проблемы. Именно кафедра АХН, единственная вгороде, начинает подготовку химиков в области химической экспертизы. На кафедреимеется аспирантура по специальностям «аналитическая химия» и«методика преподавания химии».
Кафедру неорганической химии возглавляетпрофессор В.Ф.Борбат. Здесь вас познакомят с проблемами защиты металлов откоррозии, очистки стоков от тяжелых металлов, научат различнымэлектрохимическим методам анализа и еще многому другому. В итоге вы получитеспециализацию «электрохимия». Кроме того, кафедра начинает подготовкуспециалистов в области экологии и охраны окружающей среды, что так актуальнодля нашего города. Студенты, проявившие склонность к научной работе, могутпродолжить ее на кафедре, поступив в аспирантуру по специальностям«физическая химия» и «электрохимия».
На кафедре органической химии, возглавляемойпрофессором Р.С. Сагитуллиным, ведут синтез новых органических соединений,занимаются разработкой принципиально новых способов получения лекарственныхпрепаратов, красителей, антиокислителей и т.п. Студенты на этой кафедреполучают специализацию «органическая химия». И так же, как на двухдругих кафедрах, здесь имеется аспирантура по специальности «органическаяхимия».
Кроме вышеперечисленных специализаций,студенты по желанию могут получить еще одну, дополнительную специализацию — «методика преподавания химии». Эта специализация будет особеннополезна тем студентам, которые по окончании университета решат занятьсяпреподавательской работой в школах, техникумах, вузах.
Теоретические знания, полученные студентамина лекциях, закрепляются в учебных лабораториях. Факультет обладает достаточнобольшими учебными площадями, неплохим парком современных приборов, имеет свойкомпьютерный класс. Финалом обучения на факультете является дипломная работа.
Универсальность подготовки наших специалистовпозволяет им быстро осваиваться на любом рабочем месте. Вы встретитевыпускников химфака на промышленных предприятиях города, в лабораторияхсертификации, СЭС, контроля окружающей среды, в вузах, техникумах, школах.
Мы надеемся встретить вас в числеабитуриентов нашего факультета. А если для вас еще не наступило время«Х», или вы еще не определились с выбором профессии, приходите к намв Химическую школу, которая действует на базе факультета для учащихся 10-11-хклассов. Здесь под руководством опытных преподавателей вы получите реальнуювозможность расширить и углубить свои знания по химии, познакомиться с основамианализа и синтеза, выполнить научную работу на современном оборудовании.
Современные экономические условия таковы, чтопредприятия, для того чтобы выдержать конкуренцию, должны постоянносовершенствовать свои технологии и формы контроля качества продукции, а дляэтого им просто необходимы высококвалифицированные специалисты-химики. При этомпредприятие не должно загрязнять окружающую среду, ведь в противном случаепридется платить огромные штрафы, поэтому лучше уж иметь в штате хорошиххимиков-аналитиков, которые бы следили за содержанием вредных веществ иконтролировали их выбросы. Так что спрос на специалистов с университетскимхимическим образованием будет всегда. И постепенно станет в нашем городе ивоздух чище, и вода светлее, и хлеб вкуснее.
Зарождение современной химии.
Представления древнегреческих натурфилософов оставались ос-новными идейными истоками естествознания вплоть до XVIII в. Доначала эпохи Возрождения в науке господствовали представления Аристотеля. Вдальнейшем стало расти влияние атомистических взглядов, впервые высказанных Левкиппом и Демокритом. Алхимические работы опиралисьпреимущественно на натурфилософские взгляды Платона и Аристотеля. Большинство экс-периментаторов того периода были откровенными шарлатанами,кото-рые пытались с помощью примитивных химических реакций полу-чить илизолото, или философский камень — вещество дающее бес-смертие. Однако были и настоящиеученые, которые пытались систе-матизировать знания. Среди них Авиценна, Парацельс, Роджер Бэкон др. Некоторые химики считают, что алхимия - это зря потерянное время. Однако это не так: в процессе поиска золота было открытомножество химических соединений и изучены их свойства. Благодаря этим знаниямв конце XVII века была создана первая серьезная химическая теория - теория флогистона.
Теория флогистона исистема Лавуазье
Творец теории флогистона — Георг Шталь. Он считал, что фло-гистон содержится во всех горючих и способных к окислению вещест-вах. Горение или окисление рассматривалось им как процесс, при котором телотеряет флогистон. Воздух играет при этом особо важ-ную роль. Он необходимдля окисления, чтобы “вбирать” в себя фло-гистон. Из воздуха флогистонпопадает в листья растений и в их древесину, из которых при восстановлении он вновь освобожда-ется и возвращается телу. Так впервые была сформулированатеория, описывающая процессы горения. Ее особенности и новизна состояли в том, что одновременно рассматривались во взаимосвязи процессы окисле-ния ивосстановления. Теория флогистона развивала идеи Бехера и атомистические представления. Она позволяла объяснить протека-ние различных процессов в ремесленной химии и, в первую очередь, в металлургии и оказала громадное влияние на развитие химических ремесел и совершенствование методов«экспериментального искус-ства» в химии. Теория флогистона способствовала и развитию учения об эле-ментах. Приверженцы теории флогистонаназывали элементами ок-сиды металлов, рассматривая их как металлы, лишенные флогистона. Металлы же, напротив, считали соединениями элементов (оксидов металлов) с флогистоном. Потребовалось лишь поставить все положенияэтой теории “с головы на ноги”. Что и было сделано в дальнейшем. Дляобъяснения того, что масса оксидов больше чем масса металлов, Шталь предположил (а, вернее утвер-ждал), что флогистон имеет отрицательный вес, т.е.флогистон соеди-нившись с элементом “тянет” его вверх. Несмотря на одностороннюю, лишь качественную характеристику процессов, происходящих при горении, теория фло-гистона имела громадное значение для объяснения исистематизации именно этих превращений. На неверность флоги-стонной теории указывал Михаил Иванович Ломоносов. Однако экспериментально доказать это смог Антуан Лоран Лавуазье. Лаву-азье заметил, что при горении фосфора и серы же, как и при прокаливании металлов, происходит увеличение веса вещества.Казалось бы естественным сделать: увеличение веса сжигаемого вещества происходит при всех процессах горения. Однако этот вывод настолько противоречил поло-жениям теории флогистона, что нужна была недюжиннаясмелость, чтобы высказать его хотя бы в виде гипотезы. Лавуазье ре-шилпроверить высказанные ранее Бойлем, Реем, Мэйоу и Ломоносовым гипотезы ороли воздуха в процессах горе-ния. Он интересовался тем, увеличивается ли количество воздуха, если в нем происходит восстановление окисленного тела и выделе-ние благодаря этому дополнительного воздуха. Лавуазье удалось доказать, что действительно количество воздуха при этом возрастает. Этооткрытие Лавуазье назвал самым интересным со времени работ Шталя. Поэтому в ноябре 1772 г. Он направил в Парижскую Академию наук специальноесообщение о по-лученных им результатах. На следующем этапе исследованийЛавуазье полагал выяс-нить, какова природа “воздуха”, соединяющегося с горючимителами при их окислении. Однако все попытки установить природу этого“воздуха” в 1772-1773 гг. Окончились безрезультатно. Дело в том, что Лавуазье,так же как и Шталь, восста-навливал “металлические извести” путемнепосредственного контакта с “углеобразной материей” и тоже полу-чал при этомдиоксид углерода, состав которого он не мог тогда уста-новить. Как считалЛавуазье, “уголь сыграл с ним злую шутку”. Од-нако Лавуазье, как и многимдругим химикам, не приходила мысль, что восстановление оксидов металлов можно осуществить нагрева-нием с помощью зажигательного стекла. Но вотосенью 1774 г. Джозеф Пристли сообщил, что при восстановлении окиси ртути с помощью зажигательного стекла образуется новый вид воздуха — “дефлогистированный воздух”. Незадолго до этого кислород был открыт Шееле, носообщение об этом было опубликовано с большим запозданием. Шееле и Пристли объясняли наблюдаемое ими явление выделения кислорода с позицийфлогистонной теории. Только Лаву-азье смог использовать открытие кислорода в качестве главного ар-гумента против теории флогистона. Весной1775 г. Лавуазье воспроизвел опыт Пристли. Он хотел получить кислород ипроверить, был ли кислород тем компонентом воздуха, благодаря которомупроисходило горение или окисление металлов. Лавуазье удалось не только выделить кислород, но и вновь получить оксид ртути. Одновременно Лавуазьеопреде-лял весовые отношения вступающих в эту реакцию веществ. Ученому удалосьдоказать, что отношения количества веществ, участвующих в реакциях окисленияи восстановления, остаются неизменными. Работы Лавуазье произвели в химии, пожалуй, такую же революцию, как два с половиной века до открытия Коперника в астрономии. Вещества, которые раньше считались элементами, как показал Лавуазье, оказались соединениями, состоящими в свою оче-редь из сложных“элементов”. Открытия и воззрения Лавуазье ока-зали громадное влияние не только на развитие химической теории, но и на всю систему химических знаний.Они так преобразовали саму основу химических знаний и языка, что следую-щие поколения химиков, по существу, не могли понять даже терми-нологию, которойпользовались до Лавуазье. На этом основании впо-следствии стали считать, что о“подлинной” химии нельзя говорить до открытий Лавуазье. Преемственностьхимических исследований при этом была забыта. Только историки химии началивновь воссозда-вать действительно существовавшие закономерности развитияхимии. При этом было выяснено, что “химическая революция” Лавуазье была бы невозможна без существования до него определенного уровня химическихзнаний.
Развитие химических знаний Лавуазье увенчал созданием новой системы, в которую вошли важнейшие достижения химии прошлыхвеков. Эта система, правда, в значительно расширенном и ис-правленном виде,стала основой научной химии. В 80-х гг. XVIII в. Новая система Лавуазье получила признание у ведущих естествоиспытателей Франции — К.Бертолле, А. ДеФур-круа и Л.Гитона де Морво. Они поддержали новаторские идеи Лавуа-зье и совместнос ним разработали новую химическую номенклатуру и терминологию. В 1789 г. Лавуазье изложил основы разработанной им системы знаний в учебнике “Начальныйкурс химии, представлен-ный в новом виде на основе новейших открытий”.Лавуазье разделял элементы на металлы и неметаллы, а соеди-нения надвойные и тройные. Двойные соединения, образуемые металлами с кислородом, онотносил к основаниям, а соеди-нения неметаллов с кислородом - к кислотам.Тройные соединения, получающиеся при взаимодействии кислот и оснований, онназывал солями. Система Лавуазье основывалась на точных качественных ико-личественных исследованиях. Этот довольно новый вид аргумен-тации ониспользовал, изучая многие спорные проблемы химии — вопросы теории горения,проблемы взаимного превращения эле-ментов, которые были весьма актуальны впериод становления научной химии. Так, для проверки представления овозможности взаимного превращения элементов Лавуазье в течение несколькихдней нагревал воду в запаянной сосуде. В итоге он обнаружил в воденезначительное количество “земли”, установив при этом, что изменение общеговеса сосуда вместе с водой не проис-ходит. Образование “земель” Лавуазьеобъяснил не как результат их выделения из воды, а за счет разрушения стенокреакционного сосуда. Для ответа на этот вопрос шведский химик аптекарьК.Шееле в то же время использовал качественные методы доказательства,установив идентичность выделяющихся “земель” и материала сосуда. Лавуазье, как и Ломоносов, учитывал существовавшие с древ-ности наблюдения осохранении веса веществ и систематически изучал весовые соотношения веществ,участвующих в химической реакции. Он обратил внимание на то, что, например,при горении серы или при образовании ржавчины на железе происходит увеличениевеса исходных веществ. Это противоречило теории флогистона, согласно которойпри горении должен был выде-ляться гипотетический флогистон. Лавуазье счелошибочным объяс-нение, согласно которому флогистон обладал отрицательнымвесом, и окончательно отказался от этой идеи. Другие химики, например М.В.Ломоносов или Дж.Мэйоу, пытались объяснить окисление элементов иобразование оксидов ме-таллов (или, как тогда говорили, “известей”) как процесс, при кото-ром частицы воздуха соединяются с каким-либо веществом. Этот воздух может быть “оттянут обратно” путем восстановления. В 1772 г.Лавуазье собрал этот воздух, но не смог установить его природу. Первым об открытии кислорода сообщил Пристли. В 1775 г. Ему удалось доказать, что именнокислород соединяется с металлом и вновь выделяется из него при еговосстановлении, как, например, при образовании “извести” ртути и еевосстановлении. Систематическим взвешиванием было установлено, что вес металла, участвующего в этих превращениях, не изменяется. Сегодня этот факт, казалось бы, убедительно доказывает спра-ведливость предположенийЛавуазье, а тогда большинство химиков отнеслись к нему скептически. Одной изпричин такого отношения было то, что Лавуазье не мог объяснить процессгорения водорода. В 1783 г. он узнал, что, используя электрическую дугу, Кавендиш доказал образование воды при сжигании смеси водорода и кислорода в закрытом сосуде. Повторив этот опыт, Лавуазье нашел, что весводы соответствует весу исходных веществ. Затем он провел эксперимент, вкотором пропускал водяной пар через железные стружки, помещенные в сильно нагреваемую медную трубку. Кислород соединялся с железными стружками, аводород собирался на конце трубки. Таким образом, воспользовавшисьпре-вращениями веществ, Лавуазье сумел объяснить процесс горения икачественно, и количественно, и для этого ему уже не нужна была теорияфлогистона. Пристли же и Шееле, которые, открыв кислород, фактически создалиосновные предпосылки для по-явления кислородной теории Лавуазье, сами твердопридерживались позиций теории флогистона. Кавендиш, Пристли, Шееле и некоторые другие химики полагали, что расхождения ме-жду результатами опытов и положениями теории флогистона удастся устранить путем созданиядополнительных гипотез. Надежность и полнота опытных данных, ясностьаргументации и простота изложения способствовали быстрому распространениюсистемы Лавуазье в Англии, Голландии, Германии, Швеции, Италии. В Германиипредставления Лавуазье были изложены в двух работах д-ра Гиртаннера“Новая химическая номенклатура на немецком языке” (1791 г.) и “Основыантифлогистонной химии” (1792 г.). Благодаря Гиртаннеру впервые появилисьнемецкие обозначения веществ, соответствующие новой номенклатуре, напримеркислорода, водорода, азота. Работавший в Берлине Гермбштедт опубликовал в 1792 г. учебник Лавуазье в переводе на немецкий язык, а М.Клапрот после того, как он повторил опыты Лавуазье, признал, новое учение; взглядыЛавуазье разделял и знаменитый естествоиспытатель А.Гумбольдт.
В 1790-х годах в Германии не раз публиковалисьработы Лавуазье. Большинство известных химиков Англии, Голландии, Швеции, талииразделяли взгляды Лавуазье. Нередко в историко-научной ли-тературе можнопрочесть, что для признания теории Лавуазье химикам понадобилось достаточномного времени. Однако по срав-нению с 200 годами непризнания астрономами взглядов Коперника 10-15-летний период дискуссий в химии не так уж велик. В последней трети XVIII в. одной из важнейших была про-блема, которая многие века интересовала ученых: химики хотели понять, почему и вкаких соотношениях соединяются веще-ства друг с другом. К этой проблемепроявляли интерес еще греческие философы, а во времена Возрождения ученыевыдвигали идею о сродстве веществ и даже строили ряды веществ по сродству.Парацельс писал, что ртуть образует с металлами амальгамы, причем для разныхметаллов с различной скоростью ив такой последовательности: быстрее всего сзолотом, затем ссеребром, свинцом, оловом, медью и, наконец, медленнее всего с железом. Парацельс считал, что причиной этого ряда химическогосродства является не только “ненависть” и “любовь” веществ друг к другу. В соответствии с его представлениями металлы содержат серу, и, чем меньше ее содер-жание, тем чище металлы, ачистотавеществ взначительной мере определяет их сродство друг к другу. Г.Шталь объяснял ряд осаждения металлов как результат различного содержания в нихфлогистона. До последней трети XVIII в. многочисленные исследования былинаправлены на то, чтобы рас-положить вещества по величине их “сродства”, и многие химики составляли соответствующие таблицы. Для объяснения различногохимического сродства веществ выдвигались и атомистические представления, апосле того, как в конце XVIII — начале XIX вв. Ученые стали понимать влияниеэлек-тричества на протекание некоторых химических процессов, для этой же цели пытались использовать и представления об электричестве. Основываясь наних, Берцелиус создал дуалистическую теорию состава веществ, в соответствии с, например, соли состоят из положительно и отрицательнозаряженных “оснований” и “кислот”: при электро-лизе они притягиваются к противоположно заряженным электродам и могут распадаться при этом наэлементы вследствие нейтрализа-ции зарядов. Со второй половины XVIII в. особенно много внимания уче-ные стали уделять вопросу: в каких количественныхсоотношениях взаимодействуют друг с другом вещества в химических реакциях?Уже давно было известно, что кислоты и осно-вания могут нейтрализовать другдруга. Предпринимались также по-пытки установить содержание кислот и оснований в солях. Т.Бергман и Р.Кирван нашли, что, например, в реакциидвойного об-мена между химически нейтральными сульфатом калия и нитратомнатрия образуются новые соли — сульфат натрия и нитрат калия, ко-торые тожеявляются химически нейтральными. Но ни один из ис-следователей не сделал изэтого наблюдения общего вывода. В 1767 г. Кавендиш обнаружил, что количествоазотной и серной кислот, ней-трализующие одинаковые количества карбоната калия, нейтрализуют также одинаковое количество карбоната кальция. И.Рихтер первым сформулировал закон эквивалентов, объяснение которому было найдено позднее с позиций атомистической теории Дальтона.
Рихтер установил, что раствор, получающийся присмешивании растворов двух химически нейтральных солей, тоже ней-трален. Он провел многочисленные определения количеств основа-ний и кислот, которые, соединяясь, дают химически нейтральные соли. Рихтер сделал следующий вывод:если одно и то же количество какой-либо кислоты нейтрализуется различными,строго определенными количествами разных оснований, то эти количества оснований эквивалентны и нейтрализуются одним и тем же количеством другой кислоты. Вы-ражаясь современным языком, если к раствору сульфата калия,напри-мер, добавить раствор нитрата бария до полного осаждения сульфата бария, то раствор, содержащий нитрат калия, тоже будет нейтрален:
K2SO4 + Ba(NO3)2 = 2KNO3 + BaSO4.
Следовательно, при образовании нейтральной солиэквива-лентны друг другу следующие количества: 2K, 1Ba, 1SO4 и 2NO3. По-лингобобщил и сформулировал в современном виде этот закон со-единительных весов”: “Весовые количества двух элементов (или их целочисленные кратные),которые, реагируют с одним и тем же ко-личеством третьего элемента, реагируют друг с другом в тех же коли-чествах”. Вначале работы Рихтера почти не привлекли внимания исследователей, поскольку он пользовался еще терминологией фло-гистонной теории. Кроме того, полученные ученым рядыэквива-лентных весов были недостаточно наглядны, а предложенный им выборотносительных количеств оснований не имел серьезных доказательств.Положение исправил Э.Фишер, кото-рый среди эквивалентных весов Рихтервыбрал в качестве эталона эк-вивалент серной кислоты, приняв его равным 100, и составил, исходя из этого, таблицу “относительных весов”(эквивалентов) соединений. Но о таблице эквивалентов Фишера стало известно лишь благодаря Бертолле, который, критикуя Фишера, привел эти данные всвоей книге “Опыт химической статики” (1803 г.). Бертолле сомневался, чтосостав химических соединений постоянен. Он имел на это основание. Вещества,которые в начале XIX в. считались чистыми, на самом деле были либо смесями,либо равновесными системами различных веществ, а количественный составхимических соединений во многом зависел от количеств ве-ществ, участвующихв реакциях их образования.
Некоторые историки химии считают, что, подобно Венцелю, Бертолле также предвосхитил основные положения закона дейст-виямасс, который аналитически выражал влияние количеств взаимо-действующих на скорость превращения. Немецкий химик К.Венцель в 1777 г. показал, чтоскорость растворения металла в кислоте, изме-ряемая количеством металла,растворившегося за определенное время, пропорциональна “силе” кислоты. Бертолле сделал многое для учета влияния масс реагентов на ходпревращения. Однако между рабо-тами Венцеля и даже Бертолле, с одной стороны, иточной формули-ровкой закона действия масс — с другой, существует качественноеразличие. Негативное отношение Бертолле к закону нейтрализации Рих-тера не могло длиться долго, так как против положений Бертолле энергичновыступил Пруст. Проделав в течение 1799-1807 гг. массу анализов, Прустдока-зал, что Бертолле сделал свои выводы о различном составе одних и тех жевеществ, анализируя смеси, а не индивидуальные вещества, что он, например, неучитывал содержания воды в некоторых оксидах. Пруст убедительно доказал постоянство состава чистых химических соединений и завершил свою борьбупротив взглядов Бертолле уста-новлением закона постоянства состава веществ:состав одних и тех же веществ независимо от способа получения одинаков(постоянен).
Периодический закон.
Рассматривая историю химиия не могу не упяуть об от-крытии периодического закона. Уже на раннихэтапах развития химии было обнаружено, что раз-личнымлементам присущи особыесвойства. Вначале элементы раз-деляли всего на два типа — металлы и неметаллы.В 1829 г. немецкий химик Иоганн Деберейнер обнаружил су-ществованиенескольких групп из трех элементов (триад) со сход-ными химическимисвойствами. Деберейнер обнаружил всего 5 триад, это:
1. Cl, Br, I
2. S, Se, Te
3. Ca, Cr,Ba
4. Li, Na,K
5. Fe, Co, Ni
Это обнаружение свойствэлементов побудило к дальнейшим исследованиям химиков, которые пытались найти рациональные способы классификации элементов.
В 1865 г. английский химик Джон Ньюлендс (1839-1898) заинтересовался проблемойпериодической повторяемости свойств элементов. Он расположил из из-вестныхэлементов в порядке возрастания их атомных масс следующим образом: H Li Be BC N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Cr Ti Mn Fe
Ньюлендс заметил, что в этойпоследовательности восьмой элемент (фтор) напоминает первый (водород), девятый элемент напоминает второй и т.д. Тем самым через каждые восемь элементовсвойства повторялись. Однако в этой системе элементов было много неверного:
1) В таблице ненашлось места новым элементам.
2) Таблица неоткрывала возможности научного подхода к определению атомных масс и непозволяла сделать выбор между их вероятными наилучшими значе-ниями.
3) Некоторые элементы представлялись не-удачно размещенными в таблице. Например железо сопоставля-лось с серой (!) и т.д.
Несмотря на большое количество недостатков, попытка Ньюлендса явилась шагом в правильномнаправлении. Мы знаем, открытие периодического закона при-надлежит ДмитриюИвановичу Менделееву. Давайте рас-смотрим историюего открытия. В 1869 году Н.А.Меншуткин представил членам Русского химического общества небольшуюработу Д.И.Менделеева “Соотношение свойств с атомным ве-сом элементов”.(Сам Д.И.Менделеев на заседании не присутствовал.) На этом заседании работа Д.И.Менделеева не была воспринята всерьез. Пауль Вальден писалвпоследствии: “Большие события слиш-ком часто встречают незначительныйотклик, и тот день, который должен был стать знаменательным днем длямо-лодого Русского химического общества, а в действитель-ности оказалсябудничным днем”. Д.И.Менделеев любил дерзкие идеи. Обнаружен-ная имзакономерность гласила: химические и физиче-ские свойства элементови ихсоединений нахо-дятся в периодической зависимости от атомных весов элементов. Подобно своим предшественникам, Д.И.Менделеев выделил наи-более типичные элементы. Однако он предположил нали-чие пустот в таблице иосмелился утверждать, что они должны быть заполнены не открытыми ещеэлементами. В одно и тоже время с Менделеевым над этой же про-блемой работал Лотарь Мейер, который опубликовал свою работу в 1870 году. Однако приори-тет в открытиипериодического заслуженно остается за ДмитриемИвановичем Менделеевым, т.к. даже сам Л.Мейер не помышлял отрицатьвыдающуюся роль Д.И.Менделеева в открытии периодического закона. В своихвоспоминаниях Л.Мейер указывал, что пользовался при написании своей работырефератом статьи Д.И.Менделеева. В 1870 году Менделеев внес в таблицунекото-рые изменения: как любая закономерность, в основе кото-рой лежит bepm`идея, новая система оказалась жиз-неспособной, поскольку в нейпредусматривалась возмож-ность уточнений. Как я уже говорил, гениальность теории Менде-леева состояла в том, что он оставил пустоты в своей таб-лице. Тем самым он предположил (а точнее был уверен), что еще не все элементы открыты. Однако Дмитрий Иванович не остановился на достигнутом. С помощьюпе-риодического закона он даже описал химические и фи-зические свойства ещене открытых химических элемен-тов, например: галлия, германия, скандия,которые полностью подтвердились. После этого большинство ученых убедилось вправильности теории Д.И.Менделеева. В наше время периодический закон имеетогромное
значение. С помощью егопредсказывают свойства химических со-единений, продукты реакций. С помощьюпериодического закона и в наше время предсказывают свойства элементов — этоэлементы которые нельзя получить в весомых коли-чествах.
Заключение.
После работ Лавуазье, Пруста, Ломоносова и Мен-делеева, уже в нашем веке было сделано много важней-ших открытий вобласти химии и физики. Это работы по термодинамике, строению атома и молекул,электрохимии, — этот список можно продолжить до бесконечности. Од-накооткрытия Лавуазье и Д.И.Менделеева остаются фун-даментом химических знаний.
Особенности современной химии.
3
Я разбил на разделыособенности современной химии, предлагаю их к вашему вниманию:
1) Атомно-молекулярнаяконцепция, структурные и электронные представления – основа современнойхимии.
2) Широкоеиспользование — математики и компьютеров, — сложных физическихметодов, — классической и квантовой механики.
3) Особая роль теоретической химии, компьютерногомоделирования и компьютерных экспериментов. Химия на бумаге. Химия на дисплее.
4) Доминирующая рольбиохимических и экологических проблем.
Заключение.
Представленный в настоящем рефератединообразный подход к строению весьма различных объектов облегчает совместноесравнительное обсуждение структуры упорядоченных и неупорядоченных фаз.Практическая важность такого обсуждения обусловлена тем, что если длякристаллических веществ рентгено-структурный анализ и другие дифракционныеметоды дают надежную структурную информацию, то для жидких кристаллов и темболее жидкостей точные сведения о структуре (в особенности о тотальнойструктуре) практически недоступны. Поэтому особое значение приобретаетинтерполяция кристаллоструктурной информации на другие фазовые состоянияхимических соединений.
Аналогичная ситуация возникает при распространении строгих математическихподходов, разработанных в рамках кристаллографии, на объекты, не являющиесякристаллами. В связи с этим Бернал и Карлайл [21] ввели понятие«обобщенной кристаллографии». Позднее аналогичные соображениявысказали Маккей и Финней [22]. Сравнительный анализ структуры различныхконденсированных фаз можно назвать «обобщенной кристаллохимией».Важную роль в этой области будет играть консерватизм структурных фрагментов (вчастности, молекулярных ассоциатов и агломератов), о котором говорилось выше.
Список использованной литературы.
1. Химический энциклопедический словарь. М.:Советская энциклопедия,1983.
2. Физический энциклопедический словарь. М.:Советская энциклопедия,1983.
3. Гордон А., Форд Р. Спутник химика. М.:Мир, 1976.
4. Афанасьев В.А., Заиков Г.Е. Физическиеметоды в химии. М.: Наука,1984. (Серия «История науки и техники»).
5. Драго Р. Физические методы в химии. Т. 1,2. М.: Мир, 1981.
6. Вилков Л.В., Пентин Ю.А. Физические методыисследования в химии. Структурные методы и оптическая спектроскопия. М: Высшаяшкола, 1987.
7. Вилков Л.В., Пентин Ю.А. Физические методыисследования в химии. Резонансные и электрооптические методы. М.: Высшая школа,1989.
8. Журнал Всесоюзного химического обществаим. Д.И. Менделеева. 1985. Т. 30. N 2.