Развитие химических знаний

РАЗВИТИЕ  ХИМИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ  И

ЗАКОНЫ ХИМИИ 

 

Возникновение химии. Период алхимии (до XVI в). Период зарождения

научной химии (XVI - XVIII в.). Период открытия основных законов химии

(первая половина XIX в.). Современный период (вторая половина XIX в. до

наших дней). Структура химии. До конца XIX в. химия - единая целостная

наука. К началу XX в четко различаются общая, неорганическая и

органическая химии. Система химии. Химия как наука и производство. Химия

решает 2 основные задачи – получение вещества с  заданными свойствами

(производственная  задача) и выявление способов  управления свойствами 

вещества (научная  задача).

Уровни развития химического знания. Первый уровень  научных

химических  знаний начался с работ Р. Бойля (1660-е годы): свойства вещества

определяются  его составом. Химический элемент  как предел разложения

вещества. Законы стехиометрии: сохранения массы вещества, постоянства 

состава, простых  кратных отношений. Атомно - молекулярное учение.

Простые и  сложные вещества. Вещество – однородный вид материи, каждая

частица которой имеет одинаковые физические свойства. Молекула –

наименьшая  частица вещества, сохраняющая его  химические свойства.

Мономеры  и полимеры. Атом – химически  неделимая частица. При 

физических  процессах молекулы вещества сохраняются, при химических –

разрушаются. Химический элемент как совокупность атомов с одинаковым

зарядом ядра. Изотопы – это разновидности  химического элемента,

имеющие одинаковый заряд ядра, но различные массовые числа. Закон и 

периодическая система Д.И. Менделеева. Физический смысл номеров 

периода и  группы.

Второй уровень  развития химических знаний (середина XIX века):

свойства  вещества и их качественное разнообразие обуславливаются составом и структурой молекул. Возникновение структурной  химии: работы Д.Дальтона,

И.Я.Берцелиуса, А. Кекуле, A.M.Бутлерова. Развитие органического синтеза в

1960–80-е гг. Из каменноугольной смолы и  аммиака были получены новые 

красители –  фуксин, анилиновая соль, а позднее  – взрывчатые вещества и 

лекарственные препараты (аспирин и др.). Структурная  химия неорганических

соединений  ищет пути получения кристаллов для  производства

высокопрочных материалов с заданными свойствами, обладающими 

качествами, предъявляемыми современным уровнем  развития науки и техники.

Третий уровень  химических знаний (середина XX века): учение о 

химических  процессах и механизмах изменения вещества. Свойства вещества

зависят от термодинамических  и кинетических условий, в которых  вещество

находится в  процессе химической реакции. Экзотермические  и 

эндотермические реакции. Обратимые и необратимые  химические реакции.

Большинство химических реакций – сложные  цепи последовательных

стадий. Закон  Я.Вант-Гоффа и принцип А.Ле-Шателье. Зависимость хода

химических  процессов от структурно-кинетических факторов: от строения

исходных  реагентов, концентрации, температуры, наличия катализаторов и др.

Четвертый уровень  химических знаний (с 1970-х годов): свойства

вещества  зависят от высоты химической организации  вещества. Основа

лаборатории живого организма – биокатализ. Подражание живой природе –

химия будущего. Создание катализаторов по принципу ферментов. Изучение

брожения  – один из первых опытов изучения химии  живой природы. Пути

освоения  каталитического опыта живой  природы: исследование в области 

металлокомплексного катализа, моделирование биокатализаторов,

исследования  в области иммобилизованных систем, применение принципов 

биокатализа в химической технологии. Отбор химических элементов в ходе

эволюции. Теории химической эволюции и биогенеза.

Использование новейших разработок в области химии  является залогом 

успешного претворения  в жизнь задач по созданию малоотходных,

безотходных и энергосберегающих технологий.