|
|
|
|
 Far |
| WinNavigator |
| Frigate |
| Norton
Commander |
| WinNC |
| Dos
Navigator |
| Servant
Salamander |
| Turbo
Browser |
|
|
| Winamp,
Skins, Plugins |
| Необходимые
Утилиты |
| Текстовые
редакторы |
| Юмор |
|
|
|
File managers and best utilites |
История возникновения органической химии. Реферат история развития органической химии
История развития органической химии
Лекция 1. История развития органической химии.
Органическая химия изучает соединения углерода — углеводороды и их производные, в состав которых могут входить почти все элементы периодической системы.
Выделение органической химии в самостоятельную научную дисциплину обусловлено большим числом и многообразием соединений углерода, наличием специфических свойств, отличающих их от соединений других элементов, и, наконец, их исключительным значением в жизни человека. В настоящее время известно более 4,5 миллионов органических соединений, в то время как соединений неорганических всего около 700 тыс. Превращения органических соединений управляются общими законами химии, а также специфическими закономерностями, характерными только для органических соединений. Органические соединения обычно менее стойки, чем неорганические, легче окисляются (горят), подавляющее большинство из них имеет только ковалентные связи между атомами. Особое положение органической химии в системе наук обусловлено еще и тем, что она изучает более высоко организованную материю, чем неорганическая химия, и тесно связана с биологией: органические вещества появились на Земле позже неорганических, они являются носителями жизнедеятельности животных и растительных организмов.
Но не только этим определяется исключительное значение органической химии. Органические соединения составляют основу многих отраслей химической промышленности (пластических масс, синтетического каучука и резины, моторного топлива и смазочных материалов, растворителей, лаков и пигментов, красителей для волокна, медикаментов, взрывчатых веществ, текстильных, Кожевенных и пищевых материалов и т. д.) и широко используются в производстве. С древнейших времен люди использовали природные органические вещества и получали из них различные продукты, например спиртные напитки (вино, пиво, «мед»), уксус, органические красители (пурпур, индиго, ализарин), эфирные масла, сахар и др. Затем научились видоизменять эти вещества и воспроизводить природные процессы в расширенных масштабах и в условиях, отличных от природных. И уже значительно позже стали получать не существующие в природе вещества и материалы и изучать механизм химических процессов.
Одним из первых методов переработки природных веществ была перегонка. С ее помощью, например, из уксуса была получена уксусная кислота (IX в.), из бродящих жидкостей — этиловый спирт (XI в.), а затем из спирта — перегонкой с серной кислотой — этиловый эфир (XVI в.), из природных смол — янтарная и бензойная кислоты. Впоследствии научились выделять нужные вещества методами кристаллизации, перегонки с паром и т. д.
Во второй половине XVIII в. М. В. Ломоносов и А. Лавуазье установили закон сохранения вещества и положили начало количественным методам исследования в химии. С этого времени в химию вошел химический анализ, т. е. определение качественного и количественного состава веществ. Прогресс в области химического анализа способствовал совершенствованию методов очистки химических веществ. В «аналитический» период развития химии начинает обособляться органическая химия.
Первая классификация химических соединений была дана в учебнике Лемери в 1675 г. Он делил их по происхождению на минеральные, растительные и животные. Этот принцип, однако, не позволял отделить органические вещества от неорганических: по классификации Лемери, например, янтарная кислота относилась к группе минеральных веществ, так как ее получали перегонкой ископаемого янтаря, поташ попадал в группу растительных веществ, а фосфат кальция — в группу животных веществ, так как их получали прокаливанием соответственно растительных (древесина) или животных (кости) материалов.
В первой половине XIX в. было предложено выделить соединения углерода в самостоятельную химическую дисциплину — органическую химию.
Многие ученые, в том числе знаменитый шведский химик Берцелиус, тогда полагали, что органические вещества возникают только в живом организме под влиянием особой «жизненной силы». Этот взгляд на происхождение органических веществ получил название витализма[1].
Идеалистическое учение виталистов тормозило развитие органической химии, ограничивало попытки синтеза органических веществ. Однако оно вскоре было опровергнуто практикой, химическими экспериментами. Так, немецкий химик Вёлер получил из неорганических веществ щавелевую кислоту (1824) и мочевину 2 (1828). Русский ученый Н. Н. Зинин получил анилин (1842), который ранее получали из растительного сырья. В 1845 г. немецкий химик Кольбе синтезировал уксусную кислоту, в 1854 г. французский ученый Бертло — жиры, а в 1861 г. А. М. Бутлеров получил первое синтетическое сахаристое вещество.
Гибель витализму принес успешно развивающийся в первой половине XIX в. основной метод органической химии — метод органического синтеза.
Первоначально синтез одних веществ из других осуществлялся случайно, по интуиции. Однако исследователи подмечали все больше закономерностей в переходах одних веществ в другие. Эти закономерности позволяли группировать органические вещества. Так, например, выявилось сходство между такими веществами, как спирт, хлористый этил, этиловый эфир. Все они содержат группировку атомов (радикал) С2Н4 (в современном написании), названную «этерином». Спирт и эфир рассматривались как гидраты этерина, хлористый этил — как гидрохлорид этерина (Дюма, Берцелиус).
Крупнейший немецкий ученый Либих, используя масло горьких миндалей, получил ряд веществ, содержащих группировку (радикал) СвН5СО (бензойный альдегид С6Н5СО—Н, бензойную кислоту С„Н5СО—ОН, хлористый бензоил C6H5CO—C1 и т. д.). Эти и другие достижения химиков привели к созданию первой теории органической химии — теории радикалов (Дюма, Либих, Берцелиус). Ее авторы полагали, что радикалы играют в органических соединениях роль атомов и не могут изменяться при химических превращениях. Однако вскоре было установлено, что в органических радикалах атомы водорода могут замещаться даже на такие отличные от водорода по химической природе атомы, как атомы хлора (Дюма), и при этом тип химического соединения сохраняется.
Теорию радикалов сменила более совершенная и охватывающая больший экспериментальный материал теория типов (Лоран, Жерар, Дюма).
Большинство сторонников теории типов (Жерар, Кольбе, Кекуле и др.) были идеалистами-агностиками. Они исходили из того, что невозможно определить строение вещества опытным путем. Можно только классифицировать органические вещества по типам превращений, в которые эти вещества вступают. При такой классификации одно и то же органическое вещество можно было относить к разным типам. Первоначально насчитывали четыре, затем пять типов органических соединений: тип водорода, хлористого водорода, воды, аммиака и метана. Теория типов искусственно и с большими натяжками позволяла классифицировать большой экспериментальный материал, накопившийся к середине XIX в. Однако предсказать существование и пути синтеза органических соединений неизвестных классов она не могла. Органическая химия в эти годы представлялась, по выражению Вёлера, «... дремучим лесом, полным чудесных вещей, огромной чащей без выхода, без конца, куда не осмеливаешься проникнуть».
Дальнейшее развитие науки требовало создания новой, более прогрессивной теории. В создание такой теории органической химии внесли свой вклад ученые нескольких стран — в первую очередь русский ученый А. М. Бутлеров, шотландец Купер и крупнейший немецкий химик Кекуле.
Кекуле (одновременно с его соотечественником Кольбе) установил четырех валентность углерода и (одновременно с Купером) развил идею о способности углеродных атомов соединяться в длинные цепи. Купер предложил современную систему изображения связей в химических соединениях с помощью черточек. Однако эти ученые считали строение молекул непознаваемым и, выдвигая свои идеи, имели целью лишь систематику, классификацию и описание экспериментального материала.
Начиная с 1858 г. А. М. Бутлеров развивает и экспериментально обосновывает теорию химического строения. А. М. Бутлеров исходил из материалистических представлений, основанных на атомистическом учении М. В. Ломоносова и Дальтона. Сущность этой теории сводится к следующим основным положениям.
1.Химическая природа каждой сложной молекулы определяется природой составляющих ее атомов, их количеством и химическим строением.
2.Химическое строение — это определенный порядок в чередовании в молекуле атомов, во взаимодействии, взаимном влиянии атомов друг на друга (как соседних, так и через другие атомы).
3. Химическое строение веществ определяет их физические и химические свойства.
4. Изучение свойств веществ позволяет определить их химическое строение.
В отличие от ранее существовавших теорий теория химического строения позволяла классифицировать весь накопившийся и новый экспериментальный материал и, что самое важное, предсказывать возможное число органических соединений определенного состава и вероятные пути их синтеза, т. е. допускала экспериментальную проверку. Она стала общей теорией органической химии как науки.
Теорию химического строения подтвердило получение Бутлеровым и его учениками, а затем и другими химиками всех предсказанных изомеров простейших органических соединений. Так, были синтезированы изобутан, изобутилен, третичные спирты и т. д. Позднее Кекуле также стал на позиции теории строения и внес особенно крупный вклад в создание структурной теории разработкой вопросов строения ароматических соединений. Для написания структурной формулы любого органического соединения используют четыре основных свойства углерода: четырех валентность, а также способность его атомов соединяться в цепи, образовывать двойные и тройные связи и циклы.
В 70-х годах XIX в. теория строения дополнилась теорией пространственного расположения атомов в молекулах — стереохимической теорией (Вант-Гофф, Лебедь). Создание теории химического строения способствовало бурному развитию органической химии и в последней четверти XIX в. она приняла современный облик. Уже в конце XIX в. синтетический метод органической химии стал проникать в химическую промышленность. Возникают производства синтетических красителей, взрывчатых веществ, медикаментов. Сырьевую базу для них дает коксохимическая промышленность: необходимые для этих производств органические вещества получают преимущественно из каменноугольной смолы и продуктов ее переработки. Развитие промышленности в свою очередь стимулировало научные исследования1.
В начале XX в. органическая химия и промышленность обогащаются новыми методами синтеза: широко используются высокие давления (В. Н. Ипатьев), катализ (Габер, Н. Д. Зелинский, Сабатье), электрохимические методы. Особенно бурно развивается химическая промышленность в Германии. Именно благодаря развитию металлургии и химической промышленности Германия становится одной из наиболее развитых империалистических держав. В результате первой мировой войны Германия утратила свое преимущество в развитии химической промышленности. На первое место в области развития химии вышли Соединенные Штаты Америки. В качестве сырья для получения органических соединений в США использовалась главным образом нефть. Преимущественное развитие получили такие отрасли химической промышленности, как производство искусственного моторного топлива и смазочных масел, растворителей, лаков и красок, позже пластических масс.
В царской России несмотря на ведущую роль отечественных химиков во многих областях химии химическая промышленность была развита слабо и в основном находилась в руках иностранного капитала. Это несоответствие между развитием науки и промышленности было характерно для господствовавшего в России самодержавного буржуазно-помещичьего строя, неспособного использовать богатейшие материальные и духовные ресурсы страны.
В результате мировой войны 1914 г. и гражданской войны и эта слабо развитая химическая промышленность была почти полностью разрушена. Химическую промышленность в Советском Союзе фактически пришлось создавать заново. В короткие сроки были созданы такие отрасли химической промышленности, как азотно-туковая, анилинокрасочная, пластических материалов, искусственного волокна, лакокрасочная. Впервые в мире были построены заводы по производству синтетического каучука способом, разработанным С. В. Лебедевым. Выпуск химической продукции увеличился в 1940 г. по сравнению с 1913 г. почти в 25 раз.
Нападение фашистской Германии на нашу страну нанесло всей промышленности, в том числе и химической, огромный урон. Было выведено из строя более половины всех производственных мощностей. Химическая промышленность, как и остальные отрасли народного хозяйства, после войны была быстро восстановлена и реорганизована. Выпуск химической продукции к 1959 г. — первому году семилетнего плана — увеличился по сравнению с довоенным 1940 г. больше чем в пять раз. Советский Союз по производству химической продукции занял первое место в Европе и второе в мире (после США), а по темпам развития опередил все капиталистические страны. Несмотря на это потребности нашего народного хозяйства в некоторых важных химических продуктах удовлетворялись далеко не полностью.
stud24.ru
История возникновения органической химии
8/05/2007
Тема: «История возникновения органической химии»
(10-й общеобразовательный класс, базовый уровень)
Урок – изучение нового
Учитель: Танкушина Ирина Геннадьевна
Цели:
сформировать представление учащихся о начальных этапах зарождения органической химии;
рассмотреть основные теории строения органических веществ;
сформировать основные понятия теорий;
показать достоинства и недостатки каждой теории.
уметь анализировать содержание теории;
делать выводы о состоятельности и значимости теорий;
уметь конкретизировать содержание каждой теории;
уметь обосновывать применение той или иной теории для раскрытия сведений об изучаемом органическом веществе;
уметь анализировать вещества с позиции той или иной теории
уметь составлять структурные формулы некоторых органических веществ в соответствии с различными теориями.
любовь к предмету;
привить уважение к труду ученых, внесших вклад в создание теорий органической химии;
воспитать аккуратность в ведении записей в тетрадях;
приучать к поддержанию чистоты и аккуратности рабочего места.
Оборудование и реактивы: портреты ученых, динамические модели некоторых соединений.
Методы: словесно-наглядный
Методика: урок изучение нового, лекция.
Деятельность учителя
Деятельность ученика
Здравствуйте, ребята! На протяжении довольно длительного времени вы знакомились с неорганической химией. Сегодня на уроке мы с вами познакомимся с новым разделом – органической химией. И начнем наше знакомство с истории развития данного направления.
Запишем число и тему урока (пишу на доске).
Тема: «История возникновения органической химии»
Органическая химия как наука оформилась в начале XIX в., однако знакомство человека с органическими веществами и применение их для практических целей началось еще в глубокой древности. Первой известной кислотой был уксус, или водный раствор уксусной кислоты. Древним народам было известно брожение виноградного сока, они знали примитивный способ перегонки и применяли его для получения скипидара; галлы и германцы знали способы варки мыла; в Египте, Галлии и Германии умели варить пиво.
Впервые понятия об органических веществах и об органической химии ввел шведский ученый Берцелиус. В учебнике химии он высказывает убеждение, что «в живой природе элементы повинуются иным законам, чем в безжизненной» и что органические вещества не могут образовываться под влиянием обычных физических и химических сил, но требуют для своего образования особой «жизненной силы». Органическую химию он и определял как «химию растительных и животных веществ, или веществ, образующихся под влиянием жизненной силы». Последующее развитие органической химии доказало ошибочность этих взглядов.
Вёлер показал, что неорганическое вещество - цианат аммония при нагревании превращается в продукт жизнедеятельности животного организма - мочевину.
Запишем это в таблицу, лежащую перед вами.
Теория Витализма
Дата, ученые Берцелиус И. начало XIX века
Содержание теории: Для превращения неорганических веществ в органические требуется какое-то особое воздействие (жизненная сила), которое проявляется только в живой ткани.
Плюсы и минусы
«-» Теория не состоятельна.
Вёлер Ф. начало XIX века осуществил синтез мочевины из цианата аммония:
Nh5CNS → CO(Nh4)2
цианат мочевина
аммония
Теория радикалов (ее создатели И. Берцелиус, Вёлер Ф., Либих Ю.) утверждала, что в состав органических веществ входят радикалы, переходящие из одной молекулы в другую: радикалы постоянны по составу и могут существовать в свободном виде. В дальнейшем было установлено, что радикалы могут подвергаться изменениям в результате реакции замещения (замещение атомов водорода атомами хлора). Так, была получена трихлоруксусная кислота. Теория радикалов была постепенно отвергнута, однако она оставила глубокий след в науке: понятие о радикале прочно вошло в химию. Верными оказались утверждения о возможности существования радикалов в свободном виде, о переходе в огромном числе реакций определенных групп из одного соединения в другое.
На доску вывешиваю портреты ученых.
Запишем в таблицу
Теория Радикалов
Дата, ученые
Берцелиус И. начало XIX века
Вёлер Ф. начало XIX века
Либих Ю. начало XIX века
Содержание теории: В состав ОВ входят радикалы, несущие положительный заряд
Радикалы (неизменяющиеся части молекулы) всегда постоянны, переходят из одной молекулы в другую
С7Н5ОН С7Н5ОСl
радикал бензоил радикал бензоил
бензальдегид бензоилхлорид
Плюсы и минусы
«+» В основе теории лежало очень важное обобщение: при химических реакциях группы атомов (т. е. радикалы) в неизменном виде входят в образующиеся при этих реакциях молекулы.
«-» Не учитывала изменения радикалов в химических реакциях.
С2Н3–ОН + Сl2 → С2Сl3–ОН + НСl
уксусная трихлоруксусная
кислота кислота
Как мы видели выше, теория радикалов обращала внимание на ту часть молекулы органических веществ, которая при обычных химических превращениях оставалась неизменной. Меньше внимания уделялось легко изменяющейся части молекулы и причинам ее изменений. Сменившая теорию радикалов теория типов, наоборот, обратила внимание именно на наиболее изменчивые части молекулы и причины этой изменчивости. Теория типов подчеркивала, что в реакциях органических веществ обнаруживается сходство с реакциями простейших неорганических соединений. Органические вещества предлагалось рассматривать образовавшимися из простейших неорганических веществ замещением в последних одного или нескольких атомов на разные органические группы, названные «остатками» (чтобы не употреблять отвергнутого слова «радикал»). При этом простейшие неорганические вещества являлись для образовавшихся из них органических веществ типами в том смысле, что молекулы этих органических веществ обладали характерными, «типичными», реакциями исходных неорганических молекул.
Основоположник теории типов Жерар предложил разделить органические вещества на группы, близкие по своему типу к воде, хлороводороду, аммиаку. Несколько позднее Кекуле ввел и тип метана.
На доску вывешиваю портреты ученых.
Запишем в таблицу
Теория Типов
Дата, ученые
Жерар Ш. середина XIX века
Кекуле А. середина XIX века
Содержание теории:
Органические вещества – производные простых неорганических веществ: Н2, НСl, Н2О, Nh4 и тд.
Плюсы и минусы
«+» Обратила внимание на наиболее изменчивые части молекулы и на причины этой изменчивости.
Подчеркивала сходство реакций ОВ с реакциями простейших неорганических соединений.
«-» Одно и то же соединение изображали десятками типических формул.
При помощи данной теории нельзя предсказать свойств и строение веществ.
Домашнее задание
infourok.ru
Предмет органическая химия: история развития — реферат
I. Углеводороды (R–H).
II. Галогенопроизводные (R–Hlg).
III. Спирты (R–OH).
IV. Эфиры простые и сложные (R–O–R’, R–C ).
V. Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны).
VI. Карбоновые кислоты (R–C).
VII. Амины (R–Nh3, NH, R–N–R’).
VIII. Нитросоединения (R–NO2).
IX. Сульфокислоты (R–SO3H).
Число известных классов органических соединений не ограничивается перечисленными, оно велико и с развитием науки все время увеличивается. Все классы органических соединений взаимосвязаны. Переход от одних классов соединений к другим осуществляется в основном за счет превращений функциональных групп без изменения углеродного скелета.
Классификация реакций органических соединений по характеру химических превращений.
Органические соединения способны к разнообразным химическим превращениям, которые могут проходить как без изменения углеродного скелета, так и с таковым. Большинство реакций проходит без изменения углеродного скелета.
I. Реакции без изменения углеродного скелета. К реакциям без изменения углеродного скелета относятся следующие:
1) замещения: RH + Br2 ® RBr + HBr,
2) присоединения: Ch3=Ch3 + Br2 ® Ch3Br – Ch3Br,
3) отщепления (элиминирования): Ch4–Ch3–Cl ® Ch3=Ch3 + HCl, C2H5ONa
4) изомеризации.
Реакции замещения характерны для всех классов органических соединений. Замещаться могут атомы водорода или атомы любого другого элемента, кроме углерода.
Реакции присоединения характерны для соединений с кратными связями, которые могут быть между атомами углерода, углерода и кислорода, углерода и азота и т. д., а также для соединений, содержащих атомы со свободными электронными парами или вакантными орбиталями.
К реакциям элиминирования способны соединения, содержащие электроотрицательные группировки. Легко отщепляются такие вещества, как вода, галогеноводороды, аммиак. К реакциям изомеризации без изменения углеродного скелета особенно склонны непредельные соединения и их производные.
II. Реакции с изменением углеродного скелета. К этому типу превращений органических соединений относятся следующие реакции:
1) удлинения цепи,
2) укорачивания цепи,
3) изомеризации цепи,
4) циклизации,
5) раскрытия цикла,
6) сжатия и расширения цикла.
Химические реакции проходят с образованием различных промежуточных продуктов. Путь, по которому осуществляется переход от исходных веществ к конечным продуктам, называется механизмом реакции. В зависимости от механизма реакции они делятся на радикальные и ионные. Ковалентные связи между атомами А и В могут разрываться таким образом, что электронная пара или делится между атомами А и В, или передается одному из атомов. В первом случае частицы А и В, получив по одному электрону, становятся свободными радикалами. Происходит гомолитическое расщепление:
А : В ® А• + •В
Во втором случае электронная пара переходит к одной из частиц и образуются два разноименных иона. Поскольку образующиеся ионы имеют различные электронные структуры, этот тип разрыва связи называется гетеролитическим расщеплением:
А : В ® А+ + :В-
Положительный ион в реакциях будет стремиться присоединить к себе электрон, т. е. будет вести себя как электрофильная частица. Отрицательный ион – так называемая, нуклеофильная частица будет атаковать центры с избыточными положительными зарядами.
Основные этапы развития химии
При изучении истории развития химии возможны два взаимно дополняющих подхода: хронологический и содержательный. При хронологическом подходе историю химии принято подразделять на несколько периодов. Следует учитывать, что периодизация истории химии, будучи достаточно условной и относительной, имеет скорее дидактический смысл. При этом на поздних этапах развития науки (в случае химии – уже с начала XIX века) в связи с её дифференциацией неизбежны отступления от хронологического порядка изложения, поскольку приходится отдельно рассматривать развитие каждого из основных разделов науки. Как правило, большинство историков химии выделяют следующие основные этапы её развития:
1. Предалхимический период: до III в. н.э.
В предалхимическом периоде теоретический и практический аспекты знаний о веществе развиваются относительно независимо друг от друга. Происхождение свойств вещества рассматривает античная натурфилософия, практические операции с веществом являются прерогативой ремесленной химии.
2. Алхимический период: III – XVI вв.
Алхимический период, в свою очередь, разделяется на три подпериода – александрийскую (греко-египетскую), арабскую и европейскую алхимию. Алхимический период – это время поисков философского камня, считавшегося необходимым для осуществления трансмутации металлов. В этом периоде происходит зарождение экспериментальной химии и накопление запаса знаний о веществе; алхимическая теория, основанная на античных философских представлениях об элементах, тесно связана с астрологией и мистикой. Наряду с химико-техническим "златоделием" алхимический период примечателен также и созданием уникальной системы мистической философии.
3. Период становления (объединения): XVII – XVIII вв.
В период становления химии как науки происходит её полная рационализация. Химия освобождается от натурфилософских и алхимических взглядов на элементы как на носители определённых качеств. Наряду с расширением практических знаний о веществе начинает вырабатываться единый взгляд на химические процессы и в полной мере использоваться экспериментальный метод. Завершающая этот период химическая революция окончательно придаёт химии вид самостоятельной (хотя и тесно связанной с другими отраслями естествознания) науки, занимающейся экспериментальным изучением состава тел.
4. Период количественных законов (атомно-молекулярной теории): 1789 – 1860 гг.
Период количественных законов, ознаменовавшийся открытием главных количественных закономерностей химии – стехиометрических законов, и формированием атомно-молекулярной теории, окончательно завершает превращение химии в точную науку, основанную не только на наблюдении, но и на измерении.
5. Период классической химии: 1860 г. – конец XIX в.
Период классической химии характеризуется стремительным развитием науки: создаётся периодическая система элементов, теория валентности и химического строения молекул, стереохимия, химическая термодинамика и химическая кинетика; блестящих успехов достигают прикладная неорганическая химия и органический синтез. В связи с ростом объёма знаний о веществе и его свойствах начинается дифференциация химии – выделение её отдельных ветвей, приобретающих черты самостоятельных наук.
6. Современный период: с начала XX века по настоящее время.
В начале ХХ века происходит революция в физике: на смену системе знаний о материи, основанной на механике Ньютона, приходят квантовая теория и теория относительности. Установление делимости атома и создание квантовой механики вкладывают новое содержание в основные понятия химии. Успехи физики в начале XX века позволили понять причины периодичности свойств элементов и их соединений, объяснить природу валентных сил и создать теории химической связи между атомами. Появление принципиально новых физических методов исследования предоставило химикам невиданные ранее возможности для изучения состава, структуры и реакционной способности вещества. Всё это в совокупности обусловило в числе прочих достижений и блестящие успехи биологической химии второй половины XX века – установление строения белков и ДНК, познание механизмов функционирования клеток живого организма.
Содержательный подход к истории химии основывается на изучении того, как изменялись со временем теоретические основы науки. Вследствие изменений в теориях на всём протяжении существования химии постоянно менялось её определение. Химия зарождается как "искусство превращения неблагородных металлов в благородные"; Менделеев в 1882 г. определяет её как "учение об элементах и их соединениях". Определение из современного школьного учебника в свою очередь значительно отличается от менделеевского: "Химия – наука о веществах, их составе, строении, свойствах, взаимных превращениях и законах этих превращений".
Следует отметить, что изучение структуры науки мало способствует созданию представления о путях развития химии в целом: общепринятое деление химии на разделы основано на целом ряде различных принципов. Деление химии на органическую и неорганическую произведено по различию их предметов (каковое различие, кстати, может быть правильно понято только при историческом рассмотрении). Выделение физической химии основано на её близости к физике, аналитическая химия выделена по признаку используемого метода исследования. В целом общепринятое деление химии на разделы является в значительной степени данью исторической традиции; каждый раздел в той или иной степени пересекается со всеми остальными.
Основной задачей содержательного подхода к истории химии является, говоря словами Д. И. Менделеева, выделение "неизменного и общего в изменяемом и частном". Таким неизменным и общим для химических знаний всех исторических периодов является цель химии. Именно цель науки – не только теоретический, но и исторический её стержень.
Целью химии на всех этапах её развития является получение вещества с заданными свойствами. Эта цель, иногда именуемая основной проблемой химии, включает в себя две важнейших задачи – практическую и теоретическую, которые не могут быть решены отдельно друг от друга. Получение вещества с заданными свойствами не может быть осуществлено без выявления способов управления свойствами вещества, или, что то же самое, без понимания причин происхождения и обусловленности свойств вещества. Таким образом, химия есть одновременно и цель и средство, и теория и практика.
Теоретическая задача химии имеет ограниченное и строго определённое число способов решения, которые задаются структурной иерархией самого вещества, для которого можно выделить следующие уровни организации:
1. Субатомные частицы.
2. Атомы химических элементов.
3. Молекулы химических веществ как унитарные (единые) системы.
4. Микро- и макроскопические системы реагирующих молекул.
5. Мегасистемы (Солнечная система, Галактика и т.п.)
Объектами изучения химии является вещество на 2 – 4 уровнях организации. Исходя из этого, для разрешения проблемы происхождения свойств необходимо рассмотреть зависимость свойств вещества от трёх факторов:
1. От элементарного состава;
2. От структуры молекулы вещества;
3. От организации системы.
Таким образом, иерархия изучаемых материальных объектов предопределяет иерархию т.н. концептуальных систем химии – относительно самостоятельных систем теорий, описывающих вещество на каком-либо уровне организации. Обычно выделяют три концептуальных системы, а именно:
1. Учение о составе;
2. Структурная химия;
3. Учение о химическом процессе.
Следует отметить, что указанные концептуальные системы не противоречат друг другу и не сменяют одна другую, но являются взаимно дополняющими.
Заключение
Учение о составе возникло значительно раньше двух других концептуальных систем – уже в античной натурфилософии появляется понятие об элементах как о составных частях тел.
turboreferat.ru
|
|
..:::Счетчики:::.. |
|
|
|
|
|
|
|
|