Chemijos istorija yra padalintas į kelis etapus – nuo ​​senovės pasaulio iki dabarties.

Chemija yra vienas iš gamtos mokslų, t.y. mokslai apie supantį pasaulį, gamtą ir jame vykstančius reiškinius, substancijų transformacijas.

Dar senovėje žmogus pastebėjo, kad medžiagos geba keistis, virsti kitomis, turinčiomis naujų savybių.

Gaisras tapo pirmąja žmogaus cheminių medžiagų laboratorija. Išdegus ugnyje molį jis tapo patvarus, iš jo buvo galima pasigaminti paprastus indus. Ant ugnies žmogus išmoko gaminti maistą iš nužudytų gyvūnų mėsos ir augalų pasaulio vaisių. Čia žmogus netyčia iš iš pažiūros įprastų akmenų gavo pirmuosius metalus – varį, alavą, kiaules, taip pat stiklo gaminius.

Taip atsirado pirmieji, kaip dabar sakome, chemijos amatai – keramika ir metalurgija. Maždaug prieš 7000 metų žmogus išmoko lydyti varį ir iš jo gaminti įvairius gaminius – įrankius, namų apyvokos daiktus, ginklus. Šis senovės civilizacijos istorijos laikotarpis buvo vadinamas vario amžiumi.

Iki 4000 m.pr.Kr. Prasidėjo naujas etapas chemijos atsiradimo istorijoje, žmonės išmoko lydyti bronzą – vario ir alavo lydinį, kuris buvo daug kietesnis už varį. Bronza iš karto pradėta naudoti kardų, strėlių antgalių ir iečių bei skydų gamybai. Atėjo bronzos amžius.

Paskutiniame tūkstantmetyje prieš mūsų erą žmogus įvaldė geležies gavimo iš rūdos būdą. Tai buvo lūžis metalurgijos istorijoje ir visuomenės istorijoje. Taip atėjo geležies amžius, kuris iš tikrųjų truko daug šimtų metų.

Tais senovės laikais žmonės galėjo gauti ne tik metalų. Stiklo fajansas, mineraliniai ir augaliniai dažai, rašalas, kosmetika ir vaistai – tai ne visas sąrašas gaminių, kuriuos žmonės galėtų pagaminti net tada, naudodami įvairias chemines transformacijas.

Senųjų ir naujų epochų sandūroje gimė pati „chemijos“ sąvoka. Yra keletas šio termino pasireiškimo versijų. Pasak vieno iš jų, tai susiję su senovės Egipto pavadinimu „Khem“ ir jo vediniu „hemi“ - Egipto menu. Pagal kitą versiją, manoma, kad žodis „himeia“ – sulčių išsiskyrimas, o paskui metalų lydymasis, kilęs iš senovės graikų „himos“, t.y. sultys, liejimas

Pirmojo naujosios eros tūkstantmečio viduryje, žlugus Senovės Romai, civilizacijos centras persikėlė į Artimuosius Rytus. Būtent ten arabai žodį „himeya“ pavertė „alchemija“. Šis žodis reiškė visas žinias, susijusias su medžiagų transformacija – tiek praktines, tiek teorines.

Ir pagrindinė teorinė alchemijos idėja beveik pusantro tūkstančio metų buvo netauriųjų metalų pavertimas tauriaisiais (auksu ir sidabru) veikiant vadinamajam filosofiniam akmeniui. Su šiuo mitiniu „eliksyru“ jie taip pat tikėjosi išgydyti visas ligas ir net padaryti žmogų nemirtingą. Šios idėjos pasekėjai Arabų Rytuose, o vėliau ir Europoje, pradėti vadinti alchemikais. Beveik visi viduramžių mokslininkai, vienuoliai, gydytojai ir net karaliai buvo alchemikai.

Visos jų pastangos gauti pigų auksą, žinoma, buvo bevaisės. Tačiau nemažai praktinių alchemikų ir praktikų pasiekimų paliko pastebimą pėdsaką chemijos atsiradimo istorijoje. Buvo gauta daug naujų medžiagų, pirmiausia svarbiausios rūgštys (sieros, druskos, azoto), išrasti įvairūs instrumentai ir prietaisai, kurie nuo to laiko plačiai naudojami chemijoje.

Chemija pamažu tapo vis praktiškesne veiklos sritimi, kurios pagrindinis uždavinys buvo tenkinti augančius visuomenės poreikius: gauti metalus iš rūdos, parako, stiklo, dažų, muilo ir daugelio kitų ne mažiau reikalingų gyvybei medžiagų. Pasirodė pirmosios knygos apie praktinius metalų gamybos ir įvairių medžiagų apdorojimo būdus. Ilgaamžiškumo eliksyro paieškos paskatino medicinos srities – jatrochemijos – plėtrą, kuri nuo XVI a. tapo pagrindine chemikų veikla, pamažu pakeisdama ankstesnius bandymus iš netauriųjų metalų gauti tauriuosius metalus.

Mokslinis principas, noras pažinti elementarią medžiagų prigimtį, jų gebėjimo virsti kitomis medžiagomis priežastis, vis labiau skverbėsi į alchemiją. Mokslininkai bandė pateikti pagrįstus paaiškinimus tokiems praktiškai svarbiems procesams kaip degimas, metalų redukcija iš rūdų ir metalų oksidacija.

Anglų chemiko ir fiziko Roberto Boyle'o darbe pirmiausia buvo pateiktas mokslinis cheminio elemento sąvokos apibrėžimas ir padėta cheminės analizės pradžia. Boyle'o eksperimentiniai tyrimai pažymėjo chemijos, kaip tikro mokslo, pradžią. Būtent Boyle'as iš pavadinimo „alchemija“ išmetė priešdėlį „al“, taip tarsi atidarydamas naują laikotarpį chemijos atsiradimo istorijoje.

Chemijos pavertimas tikru mokslu XVIII a. Prisidėjo daug mokslininkų, tarp jų rusų mokslininkas M. V. Lomonosovas ir prancūzų mokslininkas A. Lavoisier. Remdamiesi daugybe eksperimentų tiriant metalų degimo ir oksidacijos procesus, jie savarankiškai suformulavo vieną iš svarbiausių chemijos dėsnių - medžiagų masės išsaugojimo cheminėse reakcijose dėsnį.

XVIII amžiuje Buvo atrasta daug naujų elementų, įskaitant deguonį, vandenilį ir azotą. Įrodyta, kad oras yra dujų mišinys, o vanduo – sudėtinga medžiaga.

pradžioje, XIX a. Anglų mokslininkas D. Daltonas padėjo cheminio atomizmo pagrindus, sudarė pirmąją atominių svorių lentelę, o italas A. Avogardo įvedė molekulės sąvoką. Atominė-molekulinė teorija tapo pagrindine chemine teorija. Ypatingai svarbus vaidmuo jos raidoje XIX amžiaus pradžioje. priklauso iškiliausiam švedų chemikui J. Berzeliui. Remdamasis Daltono teorija, jis atliko chemijos reformą: sukūrė elementų simbolių sistemą, kurios pagalba pradėtos rašyti formulės ir lygtys. Jis sukonstravo atominių masių skalę, artimą šiuolaikinei, ir pristatė daugybę terminų bei sąvokų, kurias vartojame ir šiandien.

viduryje, XIX a. Rusijos mokslininkas A.M. Butlerovas padėjo organinių junginių struktūros teorijos pagrindus. 1869 metais kitas rusų mokslininkas D.I.Mendelejevas atrado periodinį cheminių elementų dėsnį. Šios dvi mokslinės idėjos kartu su atominiu-molekuliniu mokslu tapo šiuolaikinės chemijos pagrindu.

Chemija tapo tokiu dideliu mokslu, kad buvo suskirstyta į atskiras šakas, tokias kaip organinė, neorganinė, analitinė chemija, vėliau – fizikinė chemija, biochemija, agrochemija, kietojo kūno chemija ir kt.

Šiuo metu chemija tapo ne tik viena iš svarbiausių žmogaus pažinimo sričių, bet ir daugelio žmonių – mokslininkų, inžinierių, darbininkų ir kt. – praktinės veiklos sritimi.Be chemijos neįmanomas šiuolaikinės visuomenės gyvenimas. Ji atlieka pagrindinį vaidmenį aprūpinant žmones maistu, drabužiais, energija ir tūkstančiais įvairių medžiagų, kurių daugelio gamtoje tiesiog nėra.

Chemija yra mokslas, nuolat keičiantis mus supantį pasaulį. Kartu su kitais gamtos mokslais padeda geriau suprasti gamtos paslaptis ir jos raidos dėsnius, kad gyvenimas Žemėje kiekvienam žmogui būtų geresnis.

Norėdami balsuoti, turite įjungti JavaScript

Yra daug chemijos apibrėžimų, tačiau nė vienas iš šių apibrėžimų neduoda išsamaus atsakymo į klausimą: kas yra chemija? Tai paaiškinama tuo, kad chemija yra ne tik žinių apie medžiagas suma, o labai tvarkinga, nuolat tobulėjanti žinių sistema. Mokslo istorikai šį terminą verčia kaip „Egipto menas“. Taigi chemija yra menas gaminti reikalingas medžiagas, įskaitant meną paversti paprastus metalus į auksą ir sidabrą bei jų lydinius.

Chemija– viena svarbiausių ir plačiausių gamtos mokslo sričių – mokslas apie medžiagas, jų savybes, struktūrą ir virsmus, vykstančius dėl cheminių reakcijų. Kadangi visos medžiagos yra sudarytos iš atomų, kurie dėl cheminių ryšių gali sudaryti molekules, chemija daugiausia susijusi su atomų ir molekulių, gautų dėl tokių sąveikų, sąveikos tyrimu.

Chemijos dalykas– cheminiai elementai ir jų junginiai, taip pat dėsniai, reguliuojantys įvairias chemines reakcijas.

Pagrindinis chemijos uždavinys – išsiaiškinti materijos prigimtį, pagrindinis šios problemos sprendimo būdas – medžiagos skaidymas į paprastesnius komponentus ir naujų medžiagų sintezė. Taikydami šį metodą chemikai išmoko dauginti daug natūralių cheminių medžiagų ir sukurti medžiagas, kurių gamtoje nėra. Gyvas organizmas gali būti laikomas sudėtinga chemine gamykla, kurioje tūkstančiai medžiagų patenka į tiksliai reguliuojamas chemines reakcijas.

Chemijos privalumas yra tas, kad ji parodė didelę struktūros svarbą medžiagos savybėms ir jos santykiniam nepriklausomumui.

Chemija, kaip joks kitas mokslas, yra ir mokslas, ir gamyba.

Žmogaus sėkmė sprendžiant dideles ir mažas išgyvenimo problemas daugiausia buvo pasiekta dėl chemijos vystymosi ir įvairių cheminių technologijų atsiradimo. Daugelio žmogaus veiklos šakų, tokių kaip energetika, metalurgija, mechaninė inžinerija, lengvoji ir maisto pramonė bei kitų, sėkmė labai priklauso nuo chemijos būklės ir raidos. Chemija turi didelę reikšmę sėkmingam žemės ūkio gamybos, farmacijos pramonės funkcionavimui, žmogaus gyvybės užtikrinimui.

Chemikalizacija, kaip cheminių metodų įdiegimo į visuomeninę gamybą ir kasdienį gyvenimą procesas, leido žmogui išspręsti daugybę techninių, ekonominių ir socialinių problemų. Tačiau paaiškėjo, kad šio proceso mastas ir dažnai nevaldomumas yra „antroji monetos pusė“. Chemija tiesiogiai ar netiesiogiai paveikė beveik visus aplinkos komponentus – žemę, atmosferą, Pasaulio vandenyno vandenį, įsiskverbė į natūralius medžiagų ciklus. Dėl to buvo sutrikdyta per milijonus metų susiklosčiusi natūralių planetos procesų pusiausvyra, o chemizacija pradėjo reikšmingai paveikti žmonių sveikatą. Susidarė situacija, kurią mokslininkai pagrįstai vadina cheminiu karu prieš pasaulio gyventojus. Šiuo atžvilgiu atsirado savarankiška aplinkos mokslo šaka – cheminė ekologija.

Chemijos vieta ir vaidmuo šiuolaikinėje civilizacijoje turėtų būti svarstomas sistemingai, t.y. visoje visuomenės ir gamtinės aplinkos santykių įvairovėje aplinkos saugos kriterijaus rėmuose. Tuo pačiu metu chemiją neišvengiama laikyti aktyviu kompleksinės „visuomenės-gamtos“ sistemos elementu, kuri, savo ruožtu, yra atvira sistema, turinti savo struktūrą ir mainus tarp materijos, energijos ir informacijos.

Cheminių žinių raidos istorija

Chemijos istorija tyrinėja ir aprašo sudėtingą specifinių žinių, susijusių su medžiagų savybių ir virsmų tyrimu, kaupimo procesą. Tai gali būti laikoma ribine žinių sritimi, jungiančia su chemijos raida susijusius reiškinius ir procesus su žmonių visuomenės istorija.

Chemijos istorija paprastai skirstoma į kelis laikotarpius, tačiau reikia atsižvelgti į tai, kad ši periodizacija, būdama gana sąlyginė ir santykinė, yra gana didaktinio pobūdžio.

1. Ikialcheminis laikotarpis: iki III a.
2. Alcheminis laikotarpis: III – XVII a.

• Aleksandrijos alchemija;
• arabų alchemija;
• Europos alchemija;
• Techninė chemija ir jatrochemija.

Susikūrimo (susivienijimo) laikotarpis: XVII – XIX a. vidurys.

• Flogistono teorija;
• Cheminė revoliucija.

Kiekybinių įstatymų laikotarpis: XVIII a. pabaiga – XIX a. vidurys.

Klasikinės chemijos laikotarpis: XIX a. antroji pusė.

• Periodinė elementų lentelė;
• Struktūrinė chemija;
• Fizinė chemija.

Šiuolaikinis laikotarpis: nuo XX amžiaus pradžios.

IN ikialcheminis laikotarpis Teoriniai ir praktiniai žinių apie materiją aspektai vystėsi gana nepriklausomai vienas nuo kito.

Chemijos užuomazgos atsirado nuo Homo sapiens atsiradimo. Kadangi žmogus visada vienaip ar kitaip susidorojo su chemikalais, pirmuosius jo eksperimentus su ugnimi, odų rauginimą, maisto gaminimą galima vadinti praktinės chemijos pradžia. Pamažu kaupėsi praktinės žinios, o pačioje civilizacijos raidos pradžioje žmonės mokėjo ruošti kai kuriuos dažus, emalius, nuodus, vaistus. Iš pradžių žmogus naudojo biologinius procesus, tokius kaip fermentacija ir skilimas, tačiau vystantis ugniai pradėjo naudoti degimo, sukepinimo ir lydymosi procesus. Buvo naudojamos redokso reakcijos, kurios gyvojoje gamtoje nevyksta – pavyzdžiui, metalų redukcija iš jų junginių.

Praktinės operacijos su medžiaga buvo amatų chemijos, kilusios iš Senovės Egipto, prerogatyva. Jos atsiradimo pradžia, matyt, pirmiausia turėtų būti siejama su metalurgijos atsiradimu ir plėtra. Tačiau praktinių žinių kaupiama ir kitose srityse, pavyzdžiui, keramikos ir stiklo gamyboje, audinių ir odos rauginimo, vaistų ir kosmetikos gamyboje. Remiantis senovės praktinės chemijos sėkme ir laimėjimais, chemijos žinios buvo plėtojamos vėlesnėmis epochomis.

Nors chemijos žinias Egipto žyniai kruopščiai slėpė nuo neišmanėlių, jos vis tiek pamažu skverbėsi į kitas šalis. Chemijos mokslas europiečiams atkeliavo daugiausia iš arabų po to, kai jie užkariavo Ispaniją 711 m. Jie pavadino šį mokslą „alchemija“, ir iš jų šis pavadinimas išplito visoje Europoje.

Alcheminis laikotarpis– tai filosofinio akmens, kuris buvo laikomas būtinu metalų transmutacijai, paieškų metas. Alcheminė teorija, pagrįsta senovės idėjomis apie keturis elementus (ugnį, žemę, orą, vandenį), buvo glaudžiai susipynusi su astrologija ir mistika. Kartu su chemine ir technine „aukso gamyba“, ši era pasižymi ir unikalios mistinės filosofijos sistemos sukūrimu. Alcheminis laikotarpis savo ruožtu skirstomas į tris laikotarpius.

Nuo Renesanso laikų vystėsi techninė chemija ir jatrochemija, kuri tiesiogiai lėmė chemijos kaip mokslo sukūrimą. Šiame etape buvo kaupiami eksperimentinio darbo ir stebėjimų įgūdžiai, visų pirma buvo kuriamos krosnių ir laboratorinių instrumentų konstrukcijos, tobulinami medžiagų valymo metodai (kristalizacija, distiliavimas ir kt.), gauti nauji cheminiai preparatai.

Pagrindinis alcheminio laikotarpio rezultatas, be didelių žinių apie materiją sukaupimo, buvo empirinio požiūrio į materijos savybių tyrimą atsiradimas. Alcheminis laikotarpis tapo absoliučiai būtinu tarpsniu tarp gamtos filosofijos ir eksperimentinio gamtos mokslo.

Susikūrimo laikotarpis (susivienijimas). Antroji XVII amžiaus pusė pasižymėjo pirmąja mokslo revoliucija, kurios rezultatas – naujas gamtos mokslas, pagrįstas vien eksperimentiniais duomenimis. Viena iš šios mokslinės revoliucijos pasekmių buvo naujos chemijos sukūrimas, kurios pradininku tradiciškai laikomas R. Boyle'as, kritikavęs alchemiją ir chemijai iškėlęs tikrų cheminių elementų paiešką.

Boyle'as pagrindiniu chemijos uždaviniu laikė tyrimą medžiagos sudėtis ir medžiagos savybių priklausomybę nuo jos sudėties.

Pagrindinė varomoji jėga, lėmusi elementų doktriną XVIII amžiaus pirmoje pusėje, buvo teorija. flogistonas, pasiūlė vokiečių chemikas G.E. Stalem. Kūnų degumą ji aiškino tuo, kad juose yra tam tikras materialus degumo principas – flogistonas, o degimą laikė skilimu. Flogistono teorija apibendrino daugybę faktų, susijusių su metalų degimo ir skrudinimo procesais, ir buvo galingas stimulas plėtoti sudėtingų kūnų kiekybinę analizę, be kurios būtų buvę visiškai neįmanoma eksperimentiškai patvirtinti minčių apie cheminius elementus. Tai taip pat paskatino ypač dujinių degimo produktų ir apskritai dujų tyrimą. Dėl to atsirado pneumatinė chemija, kurios įkūrėjai buvo J. Black, D. Rutherford, G. Cavendish, J. Priestley ir C.W. Scheele.

Chemijos pavertimo mokslu procesas baigėsi A.L. atradimais. Lavoisier. Sukūrus deguonies degimo teoriją (1777 m.), chemijos raidoje prasidėjo lūžis, vadinamas „chemine revoliucija“. Atmetus flogistono teoriją, reikėjo peržiūrėti visus pagrindinius chemijos principus ir sąvokas, pakeisti terminologiją ir medžiagų nomenklatūrą. Lavoisier sukūrė naują cheminę nomenklatūrą, jis pateikė pirmąjį cheminių elementų sąrašą naujosios chemijos istorijoje (paprastų kūnų lentelė). Lavoisier suformulavo masės išsaugojimo dėsnį ir sukūrė racionalią cheminių junginių klasifikaciją, pagrįstą, pirma, junginių elementinės sudėties skirtumais ir, antra, jų savybių pobūdžiu.

Cheminė revoliucija galiausiai suteikė chemijai nepriklausomo mokslo, užsiimančio eksperimentiniu kūnų sudėties tyrimu, išvaizdą; jis užbaigė chemijos formavimosi laikotarpį, žymėjo visišką chemijos racionalizavimą, galutinį alcheminių idėjų apie materijos prigimtį ir jos savybes atmetimą.

Kiekybinių dėsnių laikotarpis: XVIII pabaiga – XIX a. vidurys. Pagrindinis šio laikotarpio chemijos vystymosi rezultatas buvo jos pavertimas tiksliu mokslu, paremtu ne tik stebėjimu, bet ir matavimu. Masės tvermės dėsnį sekė visa eilė naujų kiekybinių dėsnių – stechiometriniai dėsniai: ekvivalentų dėsnis (I.V. Richteris); Kompozicijos pastovumo dėsnis (J.L. Proustas); Daugialypių santykių dėsnis (J. Dalton); Tūrinių santykių dėsnis, arba dujų junginių dėsnis (J.L. Gay-Lussac); Avogadro dėsnis (A. Avogadro); Specifinių karščių dėsnis (P.L. Dulong ir A.Tu Petit); Izomorfizmo dėsnis (E. Mitscherlich); Elektrolizės dėsniai (M. Faradėjus).

J. Daltonas, remdamasis kelių santykių dėsniu ir kompozicijos pastovumo dėsniu, sukūrė atomų teoriją (1808). Daltonas atominį svorį laikė svarbiausia elemento atomo charakteristika.

Švedų chemikas J. J. Berzelius nustatė daugelio elementų atomines mases ir sukūrė elektrocheminę giminingumo teoriją, kuri paaiškino atomų ryšį remiantis atomo poliškumo ir elektronegatyvumo idėja.

S. Cannizzaro įnešė galutinį aiškumą atominei-molekulinei teorijai.

Dėl klasikinės chemijos laikotarpis Būdinga sparti mokslo raida: sukurta periodinė elementų lentelė, molekulių cheminės sandaros teorija, stereochemija, cheminė termodinamika ir cheminė kinetika. Neorganinė chemija ir organinė sintezė pasiekė puikių rezultatų. Didėjant žinių apie medžiagas ir jų savybes apimtims, prasidėjo chemijos diferenciacija – atskirų jos šakų atskyrimas, įgyjant savarankiškų mokslų bruožus.

20-ųjų pabaigoje - 30-ųjų pradžioje. XX amžiuje susiformavo iš esmės naujos – kvantinės mechaninės – idėjos apie atomo sandarą ir cheminių ryšių prigimtį. Dėl to daugiausia buvo išaiškintas ryšių tarp atomų formavimo būdas; Be to, remiantis kvantinės mechanikos požiūriu, Mendelejevo periodiškumo doktrina gavo teisingą fizinį aiškinimą.

Patikimo teorinio pagrindo sukūrimas žymiai padidino gebėjimą numatyti medžiagų savybes. Dvidešimtojo amžiaus chemijos ypatybė buvo plačiai paplitęs fizikinių ir matematinių aparatų bei įvairių skaičiavimo metodų naudojimas. Tikra revoliucija chemijoje buvo tai, kad dvidešimtajame amžiuje atsirado daugybė naujų analitinių metodų, pirmiausia fizikinių ir fizikinių ir cheminių (rentgeno spindulių difrakcijos analizė, elektroninė ir vibracinė spektroskopija, magnetochemija ir masės spektrometrija, EPR ir BMR spektroskopija, chromatografija ir kt. .). Šie metodai suteikė naujų galimybių tirti medžiagos sudėtį, struktūrą ir reaktyvumą.

Išskirtinis šiuolaikinės chemijos bruožas – glaudi sąveika su kitais gamtos mokslais, dėl kurių mokslų sankirtoje atsirado biochemija, geochemija ir kiti skyriai. Kartu su šiuo integracijos procesu intensyviai vyko ir pats chemijos diferenciacijos procesas. Nors ribos tarp chemijos šakų yra gana savavališkos, koloidinė ir koordinacinė chemija, kristalinė chemija ir elektrochemija, stambiamolekulinių junginių chemija ir kai kurios kitos sekcijos įgavo savarankiškų mokslų bruožų.

Neišvengiama dvidešimtojo amžiaus chemijos teorijos tobulėjimo pasekmė buvo naujos praktinės chemijos sėkmės. Chemikų sėkmė gaunant norimų savybių medžiagas, be kitų taikomojo mokslo laimėjimų, iki XX amžiaus pabaigos lėmė esminius žmonijos gyvenimo pokyčius.

Chemijos žinių struktūra ir pagrindinės cheminės sąvokos

Šiuolaikinė chemija yra tokia didžiulė gamtos mokslų sritis, kad daugelis jos skyrių iš esmės atstovauja nepriklausomoms, nors ir glaudžiai tarpusavyje susijusioms mokslo disciplinoms.

Pagal tiriamus objektus (medžiagas) chemija dažniausiai skirstoma į neorganinę ir organinę. Fizikinė chemija, įskaitant kvantinę chemiją, elektrochemiją, cheminę termodinamiką ir cheminę kinetiką, užsiima cheminių reiškinių esmės paaiškinimu ir bendrųjų jų dėsnių nustatymu remiantis fizikiniais principais ir eksperimentiniais duomenimis. Analitinė ir koloidinė chemija taip pat yra nepriklausomos sekcijos.

Šiuolaikinės gamybos technologinius pagrindus kloja cheminė technologija.

Chemija yra mokslas, tiriantis modelius, atsirandančius materijos organizavimo atominiame-molekuliniame lygmenyje. Chemijos uždavinys – ištirti molekulių sandarą ir šios struktūros kaitos procesus dėl jų sąveikos.

Pagrindiniai chemijos principai yra kvantinė mechanika, atomų fizika, termodinamika, statistinė fizika ir fizikinė kinetika. Teorinė chemija yra sukurta remiantis fizika. Bet iš to neišplaukia, kad chemija neegzistuoja kaip savarankiškas mokslas: chemija yra „išvesta“ iš fizikos, bet nėra iki jos redukuota.

Fizinis cheminių žinių pagrindas yra trys pagrindiniai kvantinės mechanikos postulatai:

1. Šriodingerio lygtis kaip klasikinės mechanikos lygčių kvantinė įpėdinė;
2. Pauli principas, kuris organizuoja elektronus į sukimosi būsenas ir energijos lygius;
3. bangos funkcija yra informacijos apie krūvį ir sukimosi pasiskirstymo tankį nešėjas.

Remiantis šiais postulatais, cheminė reakcija turėtų būti laikoma fiziniu elektronų apvalkalų persitvarkymo ir branduolių persitvarkymo procesu.

Chemijos matematinis pagrindas buvo daugelio kiekybinių dėsningumų, tikslių dėsnių nustatymas, aukščiausias matavimo lygmuo nustatant medžiagą ir cheminį procesą apibūdinančių atominių-molekulinių, termodinaminių ir kinetinių konstantų.

Pagal sisteminį požiūrį, chemikų tiriamas pasaulis turi apimti elementus, ryšius, struktūrą, posistemes, sistemas, viršsistemą ir substratą. Remiantis informaciniu metodu, chemijos tiriamų objektų gyvavimo ciklas turi atitikti didžiausio erdvinio plėtimosi, komplikacijos ir degradacijos dėsnius. Kitaip tariant, sisteminis požiūris leidžia mums apibūdinti cheminį pasaulį kaip statinį, o informacinį požiūrį kaip dinamišką. Remiantis sisteminiu ir informaciniu požiūriu, cheminių žinių struktūra yra tokia:

1. cheminiai elementai;
2. cheminiai ryšiai;
3. cheminės struktūros;
4. cheminiai posistemiai arba cheminių medžiagų klasės;
5. chemijos pasaulio sistema;
6. chemijos pasaulio supersistema;
7. cheminio pasaulio substratas;
8. cheminių medžiagų transformacija.

Cheminiu lygmeniu susiduriame su labai daugybe dalelių, dalyvaujančių kvantiniuose mechaniniuose elektronų mainų procesuose ( cheminės reakcijos). Tai lemia makroskopinį kvantinės fizikos dėsnių pasireiškimą cheminiuose procesuose. Pagrindinė chemijos samprata - valentingumas - ah tada makroskopinis, cheminis kvantinės mechaninės sąveikos atspindys.

Empirinė cheminė formulė junginiai rodo, kurie elementai ir kokiomis proporcijomis yra įtraukti į cheminio junginio sudėtį. Empirinė formulė nustatoma eksperimentiškai. Tačiau remiantis tam tikros medžiagos empirine formule, jos molekulinė formulė. Chemijoje buvo sukurtos molekulinės formulės nustatymo taisyklės. Šiuo tikslu jie naudojami chemines lygtis, kurie yra efektyvus ir paprastas būdas apibūdinti cheminius procesus. Šiuolaikinėje chemijoje gerai išplėtotas cheminių reakcijų lygčių sudarymo metodas, atsižvelgiant į konkrečių medžiagų pobūdį ir sąveiką.

Cheminės sąveikos rezultatus galima apskaičiuoti naudojant fizikos metodus, tačiau šie skaičiavimai būtų labai sunkūs. Remiantis chemijoje sukurtais metodais, naudojant cheminių formulių ir lygčių kalbą, apibūdinančią medžiagą ir jos virsmą, chemija šias problemas išsprendžia daug lengviau ir greičiau.

Dėl to, kad chemija sugebėjo sukurti savo kalbą, savo fenomenologinį medžiagų savybių ir cheminių virsmų aprašą, chemija tapo dideliu mokslu dar gerokai anksčiau nei kvantinė mechanika atskleidė cheminių reiškinių esmę.

Chemijos kalba yra įvairi; joje yra galimybė parodyti cheminių reakcijų požymius ir įvairias medžiagų savybes. Pavyzdžiui, struktūrines formules parodyti atomų jungimosi molekulėse seką ir erdvinę tvarką.

Taigi atominis-molekulinis materijos organizavimo lygis, kurį itin sunku apibūdinti fundamentaliame lygmenyje, kvantinės mechanikos lygmeniu, reikalavo sukurti savo cheminę kalbą. Šiandien fizika, sudaranti teorinės chemijos šerdį, yra tolimesnės šio mokslo raidos pagrindas. Šiuolaikinės chemijos raida ir pagrindinės jos sąvokos pasirodė glaudžiai susijusios ne tik su fizika, bet ir su kitais gamtos mokslais, ypač su biologija.

Remiantis klasikinėmis mokslinėmis pažiūromis, išskiriamos dvi fizinės materijos egzistavimo formos – substancija ir laukas. Medžiaga yra materijos forma, kuri turi ramybės masę (ramybės masė lygi nuliui). Visos medžiagos yra korpusinės. Chemija daugiausia tiria medžiagas, suskirstytas į atomus, molekules, jonus ir radikalus. Jas savo ruožtu sudaro elementariosios dalelės: elektronai, protonai, neutronai ir kt.

Tarp grynų medžiagų įprasta išskirti paprastas(sudarytas iš vieno cheminio elemento) ir kompleksas(sudaro keli cheminiai elementai) medžiagos.

Cheminis elementas– Tai atomo tipas, turintis tam tikrą teigiamą branduolio krūvį. Visi cheminiai elementai yra išvardyti D.I. periodinėje elementų lentelėje. Mendelejevas; Kiekvienas elementas periodinėje sistemoje turi savo serijos (atominį) numerį. Elemento eilinio skaičiaus reikšmė ir to paties elemento atomo branduolio reikšmė sutampa, t.y. cheminis elementas yra atomų, turinčių tą patį atominį skaičių, rinkinys.

Paprastos medžiagos reprezentuoja laisvos formos cheminių elementų egzistavimo formas. Kiekvienas elementas, kaip taisyklė, atitinka keletą paprastų medžiagų (allotropinių formų), kurių sudėtis gali skirtis. Paprastos medžiagos gali būti monoatominės ir daugiaatomės.

Sudėtingos medžiagos kitaip vadinami cheminiai junginiai. Šis terminas reiškia, kad cheminės reakcijos (cheminė sintezė) būdu iš paprastų medžiagų gali susidaryti medžiagos arba cheminių skilimo reakcijų (cheminė analizė) būdu atskirti į laisvuosius elementus (paprastas medžiagas).

Šiuo metu cheminių medžiagų „sintezės“ ir „analizės“ sąvokos vartojamos platesne prasme. Sintezė apima bet kokį cheminį procesą, kurio metu susidaro reikiama medžiaga ir tuo pat metu yra galimybė ją išskirti iš reakcijos mišinio. Analizė yra bet koks cheminis procesas, leidžiantis nustatyti kokybinę ir kiekybinę medžiagos ar medžiagų mišinio sudėtį, ty nustatyti, iš kokių elementų sudaryta tam tikra medžiaga ir koks yra kiekvieno elemento kiekis šioje medžiagoje. Atitinkamai skiriama kokybinė ir kiekybinė analizė – du vieno iš chemijos mokslų – analitinės chemijos – komponentai.

Procesai, vykstantys cheminėje medžiagoje arba įvairių medžiagų mišiniuose, yra cheminės reakcijos. Vykstant cheminėms reakcijoms, visada susidaro naujos medžiagos. Iš esmės tai yra molekulės struktūros keitimo procesas. Dėl reakcijos atomų skaičius molekulėje gali padidėti (sintezė), mažėti (skilti) arba išlikti pastovus (izometrija, persitvarkymas). Reakcijos metu kinta ryšiai tarp atomų ir atomų išsidėstymas molekulėse.

Cheminės reakcijos atskleidžia ir apibūdina chemines medžiagos savybes.

Pradinės medžiagos, paimtos cheminei reakcijai atlikti, vadinamos reagentai, ir naujos medžiagos, susidarančios dėl cheminės reakcijos - reakcijos produktai. Chemija tiria ir aprašo šiuos procesus tiek makroskalėje, medžiagų makrodydžių lygyje, tiek mikroskalėje, atominiu-molekuliniu lygmeniu.

Šiuolaikinės chemijos konceptualūs lygiai

Chemijai tobulėjant iki šiuolaikinio lygio, atsirado keturi pagrindinės problemos sprendimo būdų rinkiniai. Plėtojant metodus buvo suformuotos keturios konceptualios chemijos žinių sistemos:

1. kompozicijos doktrina (XVII a.);
2. struktūrinė chemija (XIX a.);
3. cheminių procesų doktrina (XX a. vidurys);
4. evoliucinė chemija (XX a.)

Iš pradžių medžiagų savybės buvo siejamos tik su jų sudėtimi, tai yra kompozicijos doktrinos esmė.

Toliau kompozicijos doktrina buvo papildyta struktūrinės chemijos samprata, kuri jungia teorines chemijos sampratas, nustatančias ryšį tarp medžiagų savybių ne tik su sudėtimi, bet ir su molekulių sandara. Remiantis šiuo požiūriu, atsirado „reaktyvumo“ sąvoka, įskaitant idėją apie atskirų molekulės fragmentų - jos atskirų atomų (ir net atskirų cheminių ryšių) cheminį aktyvumą. Struktūrinė koncepcija leido paversti chemiją iš daugiausia analitinio mokslo į sintetinį mokslą.

Tada buvo sukurta cheminių procesų doktrina. Šios koncepcijos rėmuose, naudojant fizikinės kinetikos ir termodinamikos metodus, nustatyti cheminių virsmų kryptį ir greitį įtakojantys veiksniai bei jų rezultatai. Chemija atskleidė reakcijos valdymo mechanizmus ir pasiūlė būdus, kaip pakeisti susidarančių medžiagų savybes.

Paskutinis chemijos konceptualios raidos etapas siejamas su kai kurių gyvosios gamtos chemijoje įgyvendinamų principų panaudojimu joje. Vykdant evoliucinę chemiją, atliekama tokių sąlygų paieška, kurioms esant cheminių virsmų procese vyksta reakcijos katalizatorių savęs tobulėjimas. Iš esmės mes kalbame apie cheminių procesų, vykstančių gyvų organizmų ląstelėse, savaiminį organizavimą.

Kiekvienas naujas konceptualus chemijos raidos etapas reiškia ne anksčiau naudotų požiūrių neigimą, o rėmimąsi jais kaip pagrindu. Tai sudaro chemijos, kaip mokslo, vystymosi logiką.

Dvigubas šiuolaikinės chemijos uždavinys

Kaip ir kitos gamtos mokslų šakos, chemija turi daug praktinių pritaikymų. Tačiau esminis jo bruožas yra tas Chemija didžiąja dalimi kuria savo tyrimo objektą.

Įvairūs joje atliekami tyrimai skirti atskleisti dirbtinai realizuojamų cheminių virsmų dėsningumus, gauti ir tirti medžiagas, kurių dauguma gamtoje nebūna.

Pagrindinis šiuolaikinės chemijos tikslas, aplink kurį statomas visas tiriamasis darbas, yra gauti norimas savybes turinčias medžiagas. Tai lemia turinį dviguba pagrindinė chemijos užduotis: tirti medžiagų savybių genezę ir šiuo pagrindu sukurti metodus, kaip gauti iš anksto nustatytas savybes turinčių medžiagų.

Klausimai savikontrolei

1. Kokia yra dviguba pagrindinė chemijos problema?
2. Atraskite ryšį tarp fizinių, cheminių ir biologinių žinių.
3. Kas yra chemijos mokslo ir jo problemų pažinimo dalykas?
4. Įvardykite ir apibūdinkite pagrindinius istorinius chemijos, kaip mokslo, raidos etapus.
5. Koks yra alchemijos turinys ir istorinė reikšmė?
6. Įvardykite pagrindinius chemijos žinių metodus ir sąvokas.
7. Kas yra evoliucinė chemija?
8. Kuo skiriasi biochemija ir gyvybės chemija?

1. Azimovas A. Trumpa chemijos istorija: idėjų ir idėjų apie chemiją raida. M., 1983 m.
2. Bernalis J. Gyvybės atsiradimas. M., 1969 m.
3. Brownas T., Lemay T.Y. Chemija yra mokslo centre. M., Mir, 1983 m.
4. Vernadskis V.I. Žemės biosferos ir jos aplinkos cheminė sandara. M., 1965 m.
5. Dubnischeva T.Ya. Šiuolaikinio gamtos mokslo sampratos. Novosibirskas, 1997 m.
6. Cheminio proceso tyrimo istorija. Bendroji chemijos istorija. M., 1981 m.
7. Kuznecovas V.I. Bendroji chemija. Plėtros tendencijos. M., 1989 m.
8. Kuznecovas V.I. ir kiti gamtos mokslai. M., 1996 m.
9. Paulingas L. Bendroji chemija. M., Mir, 1964 m.
10. Solovjovas Yu.I. Chemijos istorija. M., 1983 m.
11. Chemijos, kaip mokslo, formavimasis. Bendroji chemijos istorija. M., 1983 m.
12. Teiler R.D. Cheminių elementų kilmė. M., 1975 m.

spausdinimo versija

Įvadas

Prasmingas požiūris į chemijos istoriją grindžiamas tyrimu, kaip bėgant laikui keitėsi teoriniai mokslo pagrindai. Dėl teorijų pokyčių per visą chemijos egzistavimą jos apibrėžimas nuolat keitėsi. Chemija yra „netauriųjų metalų pavertimo tauriaisiais menas“; Mendelejevas 1882 m. apibrėžia tai kaip „elementų ir jų junginių tyrimą“. Šiuolaikinio mokyklinio vadovėlio apibrėžimas savo ruožtu labai skiriasi nuo Mendelejevo: „Chemija yra mokslas apie medžiagas, jų sudėtį, struktūrą, savybes, tarpusavio transformacijas ir šių virsmų dėsnius“. Azimovas A. Trumpa chemijos istorija. Idėjų ir sampratų kūrimas chemijoje. - M.: Mir, 1983 m.

Pažymėtina, kad mokslo struktūros tyrinėjimas mažai padeda susidaryti idėją apie visos chemijos raidos būdus: visuotinai priimtas chemijos skirstymas į skyrius grindžiamas daugybe skirtingų principų. Chemija skirstoma į organinę ir neorganinę, atsižvelgiant į jų dalykų skirtumą.

Fizikinė chemija pasirenkama pagal jos artumą fizikai. Apskritai visuotinai priimtas chemijos skirstymas į skyrius iš esmės yra duoklė istorinei tradicijai; kiekviena sekcija vienu ar kitu laipsniu susikerta su visomis kitomis.

Pagrindinis prasmingo požiūrio į chemijos istoriją uždavinys, D. I. Mendelejevo žodžiais, išryškinti „nekintamumą ir bendrumą kintamajame ir ypatingame“. Toks nekintantis ir bendras visų istorinių laikotarpių cheminėms žinioms yra chemijos tikslas. Būtent mokslo tikslas yra ne tik teorinis, bet ir istorinis jo branduolys.

Chemijos tikslas visuose jos vystymosi etapuose yra gauti medžiagą su nurodytomis savybėmis. Šis tikslas, kartais vadinamas pagrindine chemijos problema, apima dvi pagrindines problemas – praktinę ir teorinę, kurių negalima išspręsti atskirai viena nuo kitos. Neįmanoma gauti cheminės medžiagos, kuriai būdingos nurodytos savybės, nenustačius būdų, kaip kontroliuoti medžiagos savybes, arba, kas yra tas pats, nesuvokus medžiagos kilmės priežasčių ir savybių sąlygų. Taigi chemija yra ir tikslas, ir priemonė, ir teorija, ir praktika.

Taigi, esant esminiam požiūriui, chemijos istorija gali būti laikoma konceptualių sistemų atsiradimo ir raidos istorija, kurių kiekviena yra iš esmės naujas pagrindinės chemijos problemos sprendimo būdas. Azimovas A. Trumpa chemijos istorija. Idėjų ir sampratų kūrimas chemijoje. - M.: Mir, 1983 m.

Pagrindiniai chemijos raidos etapai

Tiriant chemijos raidos istoriją, galimi du vienas kitą papildantys požiūriai: chronologinis ir esminis.

Chronologiniu požiūriu chemijos istorija paprastai skirstoma į kelis laikotarpius. Reikia atsižvelgti į tai, kad chemijos istorijos periodizacija, būdama gana sąlyginė ir santykinė, turi veikiau didaktinę reikšmę.

Tuo pačiu vėlesniuose mokslo raidos etapuose dėl jo diferencijavimo neišvengiami nukrypimai nuo chronologinės pateikimo tvarkos, nes būtina atskirai svarstyti kiekvienos pagrindinės mokslo dalies raidą.

Paprastai dauguma chemijos istorikų nustato šiuos pagrindinius jos vystymosi etapus: Solovjovas Yu.I. Chemijos istorija. Chemijos raida nuo seniausių laikų iki XIX amžiaus pabaigos. - M.: Išsilavinimas, 1983 m.

1. Ikialcheminis laikotarpis: iki III a. REKLAMA

Ikialcheminiu laikotarpiu teoriniai ir praktiniai žinių apie materiją aspektai vystosi gana nepriklausomai vienas nuo kito. Medžiagos savybių kilmė yra laikoma senovės gamtos filosofijoje, praktinės operacijos su medžiaga yra amatų chemijos prerogatyva.

2. Alcheminis laikotarpis: III - XVI a.

Alcheminis laikotarpis, savo ruožtu, yra padalintas į tris periodus: Solovjovas Yu.I. Chemijos istorija. Chemijos raida nuo seniausių laikų iki XIX amžiaus pabaigos. - M.: Išsilavinimas, 1983 m.

· Aleksandrijos,

· Arabiškas

· Europos alchemija.

Alcheminis laikotarpis buvo filosofinio akmens, kuris buvo laikomas būtinu metalų transmutacijai, paieškos.

Šiuo laikotarpiu vyko eksperimentinės chemijos atsiradimas ir žinių apie materiją kaupimas; alcheminė teorija, pagrįsta senovės filosofinėmis idėjomis apie elementus, glaudžiai susijusi su astrologija ir mistika. Kartu su chemine ir technine „aukso gamyba“, alcheminis laikotarpis taip pat pasižymi unikalios mistinės filosofijos sistemos sukūrimu.

3. Susikūrimo (vienijimosi) laikotarpis: XVII - XVIII a.

Chemijos, kaip mokslo, formavimosi laikotarpiu įvyko visiškas jos racionalizavimas. Chemija yra išlaisvinta nuo natūralaus filosofinio ir alcheminio požiūrio į elementus, kaip tam tikrų savybių nešėjus. Plečiantis praktinėms žinioms apie materiją, pradedamas formuoti vieningas požiūris į cheminius procesus ir pilnai naudojamas eksperimentinis metodas. Cheminė revoliucija, kuri baigiasi šį laikotarpį, galiausiai suteikia chemijai nepriklausomo mokslo, užsiimančio eksperimentiniu kūnų sudėties tyrimu, išvaizdą.

4. Kiekybinių dėsnių laikotarpis (atominė-molekulinė teorija): 1789 - 1860 m.

Kiekybinių dėsnių laikotarpis, pasižymėjęs pagrindinių kiekybinių chemijos dėsnių – stechiometrinių dėsnių – atradimu ir atominės-molekulinės teorijos formavimu, pagaliau užbaigė chemijos pavertimą tiksliu mokslu, pagrįstu ne tik stebėjimu, bet ir matavimu. .

5. Klasikinės chemijos laikotarpis: 1860 m. – XIX a. pabaiga.

Klasikinės chemijos laikotarpiui būdinga sparti mokslo raida: kuriama periodinė elementų sistema, molekulių valentingumo ir cheminės sandaros teorija, stereochemija, cheminė termodinamika ir cheminė kinetika; Taikomoji neorganinė chemija ir organinė sintezė sulaukia puikios sėkmės. Didėjant žinių apie materiją ir jos savybes apimtims, prasideda chemijos diferenciacija – atskirų jos šakų atskyrimas, įgyjant savarankiškų mokslų bruožus.

Pamoka ___ Data ___/___/_____ klasė ______

_________________________________________________________________________________________

Chemija yra gamtos mokslas. Chemija aplinkiniame pasaulyje. Trumpos naujienos iš chemijos raidos istorijos.

Chemija – mokslas apie medžiagas, jų savybes ir

sukimai . Ji tiria medžiagų sudėtį ir struktūrą, kai kurių medžiagų pavertimo kitomis sąlygomis ir būdus, taip pat šiuos virsmus lydinčius reiškinius.

Studijų dalykas chemija yra cheminiai elementai, įvairių junginių cheminės reakcijos

sąvokas, modelius, kurie valdo šias transformacijas, taip pat procesus ir reiškinius, kurie lydi šias transformacijas. Vadinamos medžiagų transformacijos, pasikeitus molekulių sudėčiaicheminės reakcijos .

Pagrindinischemijos problemos :

medžiagų ir jų savybių tyrimas;

medžiagų, turinčių anksčiau žinomų savybių, gavimas;

cheminių reakcijų ir jas lydinčių reiškinių energijos tyrimai ir panaudojimas;

chemijos pramonės plėtra ir intensyvinimas;

aplinką tausojančių ir be atliekų technologijų kūrimas.

Chemija yra vienas iš 6 mokslų, glaudžiai susijusių su žmogaus veikla (1 pav.). Jis kilęs senovėje. Būtent tuo laikotarpiu primityvūs žmonės pradėjo naudotis jos ištekliais ir žiniomis. Todėl chemija laikoma viena seniausių disciplinų (2 pav. a, b, c). Šiais laikais chemijos žinios labai plačiai naudojamos medicinoje, maisto pramonėje, žemės ūkyje ir kt. Nėra nei vienos pramonės šakos, kurioje chemija nedalyvautų ar neprisidėtų prie plėtros.

Chemija kaip mokslas skirstomas į šiuos skyrius: bendrasis, neorganinis, organinis, fizinis ir analitinis.

1 pav. Chemijos ryšys su kitais mokslais

A

2 pav. Chemija senovėje

V

3 pav. Cheminė kovinė galvutė

Tačiau chemija ne visada padeda žmogui. Jei netinkamai panaudosite jos žinias, ji gali jam pakenkti ir net nužudyti. Iš pirmo žvilgsnio ši maža bomba (3 pav.) neatspindi didelės griaunamosios galios. Tiesą sakant, taip yra, šios bombos galia slypi tame, kas nutinka po jos sprogimo: skausminga mirtis, skausmingi nudegimai, sužalojimai. Todėl būkite atsargūs naudodami chemijos žinias, žinokite, kad chemikas, kaip ir gydytojas, taip pat turi tam tikrų etinių principų ir pareigų, nurodytų Hipokrato priesaikos tekste:

Visi mokslininkai nustatė keletą chemijos, kaip mokslo, raidos etapų.

І . Alcheminis laikotarpis ( IV - XVI V.)

Tikslas: filosofinio akmens ieškojimas metalui paversti auksu, jaunystės eliksyro sintezė.

Chemijos žinios vystėsi lėtai.

Gamyba vystėsi prastai.

Aptikta įvairių medžiagų

Įgijo didelę praktinę darbo su medžiagomis patirtį

ІІ . Flogistono teorijos laikotarpis ( XVII V. )

„... visose medžiagose yra flogistono, kurissjis išnyksta degimo reakcijų metu"

1756 g . Rusų mokslininkas M. Lomonosovas įrodė: degimo metu medžiagos susijungia su sudedamosiomis oro dalelėmis.

1774 m A. Lavoisier tyrimais įrodyta, kad deguonis yra oro komponentas. Iš čia medžiagos degimo ir oksidacijos metu patenka į sudėtinę reakciją.

Teigiamas: 1. Pateiktas degimo ir oksidacijos procesų mokslinis paaiškinimas.

2. Įrodyta, kad flogistono teorija klaidinga

Atominės-molekulinės teorijos kūrimas (M. Lomonosovas, J. Daltonas)

Teigiamas: chemijos mokslo raida remiasi moksliniu pagrindu.

Chemijos vaidmuo visuomenėje

Gamyba:

Maisto produktai.

Statybinės medžiagos.

Lakai, klijai, dažai, keramika.

Muilas, SMZ.

Gamyba:

Tepalai, antibiotikai, antiseptikai, sulfato preparatai

Vitaminai

Gamyba:

Ketaus, plieno, juodos ir spalvotos medžiagos.

Itin grynos, itin kietos, karščiui atsparios medžiagos.

Žemdirbystė

Chemija visuomenėje

Kosmetika ir kvepalai

Gamyba:

Mineralinės trąšos.

Augalų apsaugos produktai.

Pašarų priedai

Gamyba:

Medžiagos, turinčios kvapą.

Plaukų dažai.

Odos kremai.

Pudra, lūpų dažai, makiažas.

Aerozoliai.

Aplinkos apsauga

Chemija ir valstybės apsauga

Chemija ir sveikata

Gamyba:

Katijonai ir anijonai vandens valymui.

Pesticidų neutralizavimo medžiagos.

Radioaktyviųjų izotopų nukenksminimo medžiagos.

Gamyba:

Sprogmenys

Cheminiai ginklai

Gamyba:

Nuskausminamieji, dezinfekantai, anestetikai

Serumai, kraujo pakaitalai

Protezai, dirbtiniai kaulai, sąnariai

Perskaitykite istoriją ir atsakykite į klausimą: „Kodėl chemija svarbi visuomenei?

Aš noriu tapti chemiku! – taip į Darmštato gimnazijos direktoriaus klausimą apie būsimos profesijos pasirinkimą atsakė gimnazistas Justus Liebigas (gimė 1803 m.). Tai sukėlė pokalbio metu dalyvavusių mokytojų ir moksleivių juoką. Faktas yra tas, kad praėjusio šimtmečio pradžioje Vokietijoje ir daugumoje kitų šalių tokia profesija nebuvo vertinama rimtai. Į chemiją buvo žiūrima kaip į taikomąją gamtos mokslų dalį, ir nors buvo kuriamos teorinės idėjos apie medžiagas, eksperimentams dažniausiai nebuvo skiriama derama reikšmė. Tačiau Liebigas, dar mokydamasis gimnazijoje, užsiėmė eksperimentine chemija. Aistra cheminiams eksperimentams padėjo jam tolesniame moksliniame darbe. Jau būdamas 21 metų Liebigas tapo profesoriumi Giesene ir suorganizavo unikalią chemijos mokyklą, kuri pritraukė jaunus šio mokslo šalininkus iš įvairių šalių. Tai buvo šiuolaikinių specialiųjų ugdymo įstaigų prototipas. Mokymo naujovė iš tikrųjų buvo ta, kad studentai daug dėmesio skyrė eksperimentams. Tik Liebigo dėka chemijos kurso svorio centras iš klasės buvo perkeltas į laboratoriją.

Šiais laikais noras tapti chemiku nekelia juoko, priešingai – chemijos pramonei nuolat reikia žmonių, derinančių plačias žinias ir eksperimentavimo įgūdžius su meile chemijai.

1. Chemijos studijos: a) medžiagų sudėtis ir savybės; b) medžiagos sudėtis ir struktūra; c) medžiagų sudėtis, struktūra, savybės ir jų virsmo būdai. ________ 2. Koks garsus mokslininkasXVIIV. savo darbais prisidėjo prie chemijos kaip mokslo raidos: a) G. Stahl; b) B. Didysis; c) R. Boyle'as. ________ 3. Kuris mokslininkas pasiūlė deguonies degimo teoriją: a) M. Lomonosovas; b) J. Priestley; c) A. Lavoisier. ________ 4. Koks buvo svarbiausias alchemikų veiklos rezultatas: a) ieškoti filosofinio akmens; b) praktinės patirties kaupimas; c) naujų medžiagų atradimas. ________ 5. Kuris mokslininkas pasiūlė atominę-molekulinę teoriją: a) R. Boyle'as; b) M. Lomonosovas; c) J. Daltonas. ________ 6. Kuris garsus mokslininkas rašė: „Šiais laikais negali būti specialisto, kuris apsieitų be chemijos žinių“: a) D. Mendelejevas; b) V. Vernadskis; c) M. Semenovas. ________ 7. Kas sukūrė atominę-molekulinę teoriją: a) R. Boyle'as; b) J. Daltonas; c) M. Lomonosovas. ________

8. Kokiais atvejais chemija kenkia: a) jei nežinote medžiagų savybių ir jų poveikio gyviems organizmams; b) netinkamai naudojant medžiagas ir medžiagas; c) laikantis visų medžiagų naudojimo taisyklių. ________ 9. Kokia teorija prisidėjo prie chemijos raidos19-tas amžius: a) deguonies degimo teorija; b) elektrolitinės disociacijos teorija; c) atominė-molekulinė teorija. ________ 10. Amatuose buvo naudojami cheminiai procesai: a) angliavandenių; b) stiklo gamyba; c) siuvimas. ________ Teisingi atsakymai _____ neteisingi ______ Surinkite _____ taškų _________ /tapyba/ Žodžiu 1. Kokius žinote chemijos raidos laikotarpius? 2. Suformuluokite chemijos kaip mokslo apibrėžimą. 3. Išvardykite pramonės šakas, kuriose naudojamos chemijos žinios. 4. Kokios teorijos sudarė pagrindą klasikinės chemijos raidai (sąrašas). 5. Koks yra chemijos studijų dalykas? 6. Kaip jūs suprantate „chemijos kaip mokslo uždavinius“? 7. Išanalizuoti alcheminio laikotarpio pasiekimus ir trūkumus chemijos raidoje. 8. Jūsų supratimas yra „chemijos, kaip mokslo, formavimas“. 9. Kokius mokslus apie gamtą žinote? 10. Kokį vaidmenį chemija vaidina plėtojant: archeologiją, kriminologiją, astronomiją?

_______________________________________________________________________________________

Grosse E. Weissman H. Chemija smalsiems. Chemijos pagrindai ir pramoginiai eksperimentai. 2 rusas Red. – L.: Chemija, 1985 – Leincigas, 1974 m.

Chemijos reikšmė žmonijos istorijoje yra nepaprastai didelė. Šiandien ši mokslo disciplina turi daugybę objektų ir tyrimo metodų, kurių dėka įmanoma mus supanti tikrovė. Pažanga chemijos srityje leidžia gauti itin stiprių medžiagų ir sukurti naujus vaistus, galinčius išgelbėti tūkstančius gyvybių, atlikti tyrimus susijusiuose moksluose.

Šiais laikais žinoma daugiau nei pusantro dešimčių milijonų junginių, kurių kiekvienas gali dalyvauti daugybėje reakcijų sąveikų. Tačiau žmonija ne visada turėjo tokią cheminių medžiagų įvairovę ir informaciją apie jas. Chemija dabartiniame jos vystymosi etape yra anksčiau įgytų ir kruopščiai susistemintų žinių pasekmė.

Per visą chemijos istoriją ji buvo traktuojama labai konkrečiai. Vieni šį mokslą laikė padedančiu žmonijai pasiekti naują raidos etapą, kiti – tik magiškomis galiomis. Viduramžiais už tai jie buvo deginami ant laužo. Plačiau bus aptarta chemijos atsiradimo istorija. Išskirkime pagrindinius istorinius momentus, kurie prisideda prie tolimesnės šio mokslo raidos.

Chemijos formavimasis senovės poliuje

Yra daugybė teorijų, teigiančių, kad chemijos raidos istorija prasidėjo mūsų eros sandūroje. Tai atsitiko lavinant įgūdžius ir gebėjimą gauti lydinių. Dėl to netrukus bus pastebėta pirmųjų vaistų atsiradimas ir keramikos sukūrimas.

Tačiau chemijos atsiradimo istorijoje galite aiškiai matyti atskaitos tašką, jei atsidursite senovės Graikijos valstybėje. Būtent čia sofistai penktajame mūsų eros amžiuje tyrinėja naują žmogaus-kosmoso padėtį, kurios dėka jie daro nuostabią išvadą, kad norint pakeisti mus supantį pasaulį, žmogui reikia turimų priemonių. Tuo pačiu metu atsirado atominis Demokrito pasaulio vaizdas, kuris žmonėms skelbė, kad visi mus supantys objektai susideda iš mažyčių dalelių. Vėliau šios dalelės bus vadinamos atomais.

Žinoma, senovės pasaulyje toks pareiškimas buvo panašus į fantastišką idėją, todėl mažai žmonių į Demokritą žiūrėjo rimtai. Tačiau naujųjų laikų sandūroje daugelis istorijos mokslo veikėjų ne kartą grįžo prie jo teorijos kaip prie pagrindinio taško chemijos atsiradimo istorijoje.

Alchemijos gimimas

Apie Didįjį Aleksandrą žinoma daug, ypač tai, kad jis turėjo didžiausią senovės pasaulio biblioteką. Būtent todėl Aleksandrijoje iki antrojo tūkstantmečio prieš Kristų susiformavo pagrindinis mokslo centras – manoma, kad nuo čia prasidėjo organinės chemijos istorija. Būtent šiame mieste gimsta nuostabi žmogaus veikla – alchemija.

Tai kitas etapas chemijos kaip mokslo istorijoje. Šiame etape senovės graikų žinios ir teorinė Platono informacija buvo visiškai sujungtos, o tai iš tikrųjų atsispindėjo alchemijoje. Alchemikai ypač domėjosi metalais. Šioms medžiagoms netgi buvo sukurta jų pačių struktūra, pagrįsta dangaus objektais. Taigi sidabras buvo vizualiai vaizduojamas kaip Mėnulis, geležis – Marso pavidalu. Tai buvo organinės chemijos raidos istorija.

Dėl to, kad senovės kultūra buvo visiškai pasinėrusi į religinį mąstymą, alchemija turėjo savo dieviškąjį globėją – Totą. Tuo metu pasirodė pirmieji darbai, apimantys mokslinius tyrimus ir žmogaus vietą pasaulyje. Chemijos raidos istorija pradeda pildytis įvykiais. Atsiskyrėlis tyrinėtojas Bolosas, kilęs iš Mendeso polio, parašė traktatą „Fizika ir mistika“, kuris buvo jo ilgų klajonių rezultatas ir atspindėjo žinomų metalų ir brangakmenių, jų savybių ir praktinės reikšmės žmonėms aprašymą.

Žinomas alchemikas Zosimas Panopolite savo daugybėje darbų nagrinėjo dirbtinius aukso gavimo būdus iš metalų. Būtent nuo šio momento chemijos atsiradimo istorija tapo plačiai paplitusi. Beveik visi pradėjo kalbėti apie alchemiją, ja domėjosi įvairūs gyventojų sluoksniai, o visus, žinoma, patraukė aukso gavybos ir amžinojo gyvenimo idėja. Chemijos istorija, trumpai pristatyta mūsų medžiagoje, yra tai, ką tais laikais žinojo visi mokslininkai, norintys ką nors pasiekti.

Amalgamos atradimas

Egipto tyrinėtojai alchemijoje nuėjo toliau nei daugelis, kurie ne tik fiksavo įvairius metalus, bet ir ieškojo rūdų, iš kurių jie gauti, tai yra atliko eksperimentus, ne tik aprašė, bet ir tyrinėjo tikrovę. Būtent Egipte buvo atidaryta praktinė amalgamos gavybos mokykla. Tai buvo gyvsidabrio ir metalų lydinys. Labai greitai tarp alchemikų įvyko ypatingas antplūdis, kurį sukėlė Egipto tyrinėtojų pasiekimai. Chemijos raidos istorija, kurią trumpai apžvelgėme, vėl buvo perrašyta. Jie pradėjo tikėti, kad egiptiečių pagamintas elementas yra ne kas kita, kaip pagrindinė medžiaga, mūsų pasaulio sudėtis. Maždaug tuo pačiu metu aukso srovėje buvo padaryti nauji atradimai. Nustatyta, kad švino ir salietros pagalba auksą galima padaryti dar gražesnį ir ryškesnį.

Cheminiai atradimai Rytuose

Kitame savo vystymosi etape graikų mokyklos sukaupta patirtis persikelia į arabų pasaulį. Čia ateina tikras aukso amžius, kai daugelis musulmonų tyrinėtojų aktyviai dalyvauja moksliniame procese. Mokslininkams pavyko pasiekti nemažai naujovių: fosforo, stibio, daug gauta medicinos srityje, sukurti naujų rūšių vaistai, mikstūros.

Šioje pasaulio dalyje pasigirdo pastabų dėl alcheminės interpretacijos, leidžiančios bet kokį metalą paversti auksu. Kilo mintis, kad bet kokia medžiaga gali būti paversta šiuo tauriuoju metalu. O tai galima padaryti suradus specialų filosofinį akmenį. Šis teiginys taip pat atgaivino gyventojų susidomėjimą šia disciplina, daugelis pradėjo bandyti bent trumpai studijuoti chemijos istoriją.

IX amžiaus pabaigoje arabų tyrinėtojas Jabiras ibn Hayyanas iškėlė gyvsidabrio ir sieros teoriją. Ši teorija peržiūrėjo praeities požiūrius į metalų kilmės prigimtį ir sukūrė tam tikrą sensaciją ne tik arabų, bet ir Europos mokyklų alchemikų sluoksniuose.

Chemijos raida viduramžiais

Šiuo metu krikščioniškasis pasaulis dar mažai žinojo apie Rytuose besiformuojančias tendencijas ir pažangias idėjas. Tačiau religiniai kryžiaus žygiai tam tikra prasme padėjo suartinti du tokius skirtingus pasaulius ir įvykdyti kultūrinę asimiliaciją. XII–XIII amžių sandūroje Europos mokslas užėmė lyderio poziciją. Šiuo metu vyksta aktyvūs cheminių medžiagų tyrimai. Viduramžių dalyko „chemija“ istorija siejama su tokiomis asmenybėmis kaip Rogeris Baconas, Albertusas Magnusas ir Raymondas Lullas.

Viduramžiai yra religinio mąstymo apogėjus. Visas žmogaus gyvenimas buvo persmelktas tikėjimo. Pastebėtina, kad atrandame naujų medžiagų, mokomės jų galimybių, svarstome, kaip panaudoti plieną bažnyčiose ir vienuolynuose. Taigi vienas iš pirmųjų reikšmingų atradimų, žinomas iki šių dienų, buvo amoniakas. Kaip ir bet kuriame ankstesniame amžiuje, visuomenė mažai rūpinosi šia mokslo šaka, kol XIII amžiaus viduryje nebuvo atrastas parakas. Jo atradimas priskiriamas Rogeriui Baconui. Ši medžiaga padarė savotišką revoliuciją žmogaus sąmonėje, o vėliau ir karinėje pramonėje.

Šešioliktasis amžius buvo beveik visas skirtas naujų elementų, kuriuos būtų galima panaudoti medicinoje, paieškai. Šiuo metu formuojasi daug idėjų apie panacėja – medžiagas, kurios gali pailginti žmogaus gyvenimą.

Chemijos raida šiais laikais

Būdingas šių laikų socialinis bruožas yra teologinio mąstymo atsikratymas. Šiuo atžvilgiu formuojasi visa eilė mokslo disciplinų. Būtent tuo metu galime kalbėti apie chemijos, kaip mokslo, istoriją. Unikali asmenybė tuo metu buvo Robertas Boyle'as, išsikėlęs sau precedento neturintį uždavinį – surasti kuo daugiau cheminių elementų ir medžiagų, ištirti jų savybes ir struktūrą, anksčiau gautą informaciją.

Kita kultinė asmenybė buvo Antoine'as Lavoisier, kuris XVIII amžiaus pabaigoje pademonstravo visuomenei savo deguonies degimo teoriją. Tai naujas chemijos pramonės plėtros lygis. Trumpa chemijos raidos istorija, aprašyta pagrindiniame jo moksliniame darbe „Pradinis fizikos kursas“, buvo parašyta gyva, paprasta ir visiems žmonėms prieinama kalba.

Remdamasis masės tvermės dėsniu, Antuanas sukuria turimų cheminių elementų lentelę. Remiantis šia struktūra, keičiasi idėjos apie cheminės medžiagos prigimtį. Junginių struktūros suvokimas yra labai svarbus, nes visa gyvybė Žemėje yra susijusi su jų atsiradimu ir transformacija. Tuo pačiu metu chemijos mokslas buvo padalintas į dvi pagrindines dalis – organinę ir neorganinę chemiją, tai yra gyvosios ir negyvosios gamtos chemiją. Organinės chemijos istorija išsiskiria ir formuojasi atskirai. Taigi, šiuolaikiniai laikai demonstruoja visiškai mokslinę chemiją, kuri remiasi empiriniais principais ir laboratoriniais eksperimentais.

XIX amžius chemijos mokslo raidos istorijoje

Devynioliktojo amžiaus pradžioje daugelis mokslininkų ėmė nukreipti dėmesį į senovės mintis. Taigi, XIX amžiaus pradžioje Džonas Daltonas, remdamasis Demokrito prielaidomis, iškėlė savo atominę teoriją. Stebėdami skirtingus medžiagų virsmo procesus, mokslininkai priėjo prie išvados, kad absoliučiai visos medžiagos susideda iš mažyčių dalelių – atomų ir molekulių. Vėliau buvo nustatyta, kad svarbiausia šių dalelių charakteristika yra masė.

Tuo pačiu metu buvo atrasti pagrindiniai cheminiai dėsniai, kurie vėlesniais šimtmečiais buvo tobulinami, transformuojami atsižvelgiant į naujas žinias, tačiau vis dėlto neprarado savo svarbos chemijos moksle. Išvardinkime šiuos įstatymus:

• cheminės sudėties pastovumas;
• masinis išsaugojimas;
• kartotinis ir tūrio santykis.

Avogadro hipotezė, kaip ir kiek vėliau suformuluotas dujų dėsnis, virsta vienu pagrindinių šio amžiaus fizikos ir chemijos dėsnių. Šie du pasiūlymai atvėrė būdą nustatyti standartinę atominių masių skalę. Atkreipkite dėmesį, kad šios svarstyklės naudojamos ir šiandien.

Chemija XIX amžiaus viduryje

Iki XIX amžiaus vidurio mokslininkai atrado per penkiasdešimt cheminių elementų, apskaičiavo jų atomines mases ir ištyrė jungimosi su kitomis medžiagomis savybes bei būdus. Visa tai buvo pagrindinio cheminio įstatymo – periodinio D. I. Mendelejevo dėsnio – atradimo pasekmė. Šio mokslininko naujovės buvo tokios, kad cheminių elementų savybių pokyčių modelis, didėjant atominės masės tūriui, buvo nustatytas prieš pasirodant bet kokiam šio reiškinio paaiškinimui.

Iki šiol Mendelejevo atradimai neprarado savo reikšmės. Naujų cheminių elementų atradimas ir šiuolaikinių tyrimų atlikimas tik dar labiau sustiprino pagrindines mokslininko pozicijas. Periodinė cheminių elementų lentelė, sukurta remiantis šiuo įstatymu, yra pagrindinis vadovas tiriant bet kurio cheminio elemento savybes.

Chemija XX amžiaus pradžioje

XX amžiaus pradžioje chemijos arenoje įvyko tikra revoliucija. Šiuo metu buvo suformuoti pagrindiniai kvantinės mechanikos principai ir nustatyta atomo struktūra. Šie atradimai buvo pagrindinė grandis, padedanti suprasti periodinio dėsnio prasmę ir visos materijos struktūrą. Būdingas šių laikų bruožas yra glaudžios fizikos ir chemijos mokslų sąveikos idėja. Juk skirtumai tarp šių gamtos mokslų atsiranda tik tiriamų reiškinių rėmuose.

Dabartinis chemijos vystymosi etapas

Šiandien žinios apie cheminius elementus ir jų struktūrą padeda paaiškinti ir numatyti molekulių ir natūralių medžiagų, kurios yra daugybės judančių dalelių rinkinys, savybes. Techninis lygis leidžia tirti įvairias molekulių transformacijas. Pastaraisiais metais atsirado galimybė, naudojant kompiuterinį modeliavimą, pagrįstą kvantinės mechanikos skaičiavimais, nustatyti sunkiai eksperimentiškai aptinkamą medžiagos cheminio junginio struktūrą, jungimosi mechanizmus ir dalelių judėjimo būdus.

Būtina paminėti, kad šiandien pagrindinis chemijos mokslo tikslas yra proceso tyrimas: ar įvyks tam tikra cheminė reakcija, ar ne, o jei įvyks, koks bus rezultatas ir kokios optimalios sąlygos, kad efektyvumas būtų efektyvus. atliekamos reakcijos yra kuo didesnės, o proceso greitis yra priimtinas? Reakcijos greičio tyrimas yra labai svarbus norint nustatyti optimalias reakcijos sąlygas ir apytiksliai žinoti rezultatą iš anksto, prieš vykdant reakciją.

Taigi kodėl mums reikia chemijos? Šiandien negalima išsiversti be pagrindinių šios mokslo disciplinos žinių. Bendrųjų principų ir cheminių dėsnių išmanymas yra būtinas mokslininkui, dirbančiam bet kurioje chemijos žinių šakoje, nesvarbu, ar tai būtų Žemės žarnyne vykstančių procesų tyrimas, polimerinių medžiagų gamyba ar žmogaus organizmas.