FEDERÁLNA VZDELÁVACIA AGENTÚRA
ŠTÁTNA VZDELÁVACIA INŠTITÚCIA
VYŠŠIE ODBORNÉ VZDELANIE
"ŠTÁTNA UNIVERZITA ALTAJ"
Chemická fakulta
Katedra bezpečnosti života

Chemické, fyzikálne a biologické
obraz sveta.
(Abstrakt)

Vykonané:
študent 5. ročníka
Kosinskaya K.A.
Skontrolované:
učiteľ
Belová O.V.
Podpis________

Barnaul, 2011
Obsah
Úvod………………………………………………………………………………..3

Chemický obraz sveta………………………………………………..5

2. Fyzický obraz sveta………………………………………………………………..7
2.1 Mechanický obraz sveta…………………………………….…….8
2.2 Elektromagnetický obraz sveta……………………………….…….10
3. Biologický obraz sveta………………………………………………………13
Záver……………………………………………………………………………….. 17
Referencie……………………………………………………………………… 19

ÚVOD
Vždy bolo ľudskou prirodzenosťou opisovať svet okolo nás, študovať a predstavovať si jeho štruktúru a rozprávať o svojich predstavách o svete okolo nás s inými ľuďmi.
Prírodovedný obraz sveta sa nazýva súčasťou všeobecného vedeckého obrazu sveta, ktorý zahŕňa predstavy o prírode.
Vytvorenie jednotného prírodovedného obrazu sveta predpokladá nadviazanie súvislostí medzi vedami. V štruktúre konkrétnych vied ich hlavné zložky vyjadrujú vlastný celistvý obraz prírody, ktorý je tzv špeciálny (alebo lokálny) obraz sveta. Tieto obrázky sú do určitej miery fragmentmi okolitého sveta, ktoré sa študujú pomocou metód tejto vedy (napríklad biologický obraz sveta, chemický obraz sveta, fyzikálny obraz sveta). Takéto obrázky sa často považujú za relatívne nezávislé fragmenty jedného vedeckého obrazu sveta.
Vedecké poznatky predstavujú obrovské množstvo vzájomne sa ovplyvňujúcich prvkov vedomostí. Existujú rôzne formy opisu tejto interakcie vrstiev vedeckého poznania.
V rámci obrazov sveta sa systematizujú poznatky príslušnej vedy (alebo skupiny vied), sú vizuálnym stelesnením systému vzájomne pôsobiacich prvkov poznania - teórií (základných a aplikovaných), ktoré sú rozvinutými systémami vedecké pojmy a súvislosti medzi nimi.
Známe vedecké fakty zapadajú do rámca obrazov sveta. Obrazy sveta zabezpečujú celistvosť vedného odboru (vedy), formujú pre nás metódy vedeckého poznania a určujú stratégiu vedeckého bádania, stanovujú úlohy empirického a teoretického bádania a názorne zobrazujú jeho výsledky.
Pred ostatnými vznikol fyzikálny obraz sveta ako všeobecný teoretický základ pre všetky vedy o neživej prírode.
Biologický obraz sveta ako teoretický základ vied o živej prírode vznikol až v 19. storočí. Biologické vedy sú oddávna extrémne izolované, menej prepojené ako skupina fyzikálnych a chemických vied. Zjednotenie biologických vied nastalo zavedením základných pojmov modernej biológie Charlesom Darwinom (adaptácia, dedičnosť a variabilita, prirodzený výber, boj o existenciu, evolúcia atď.). Na ich základe sa buduje jednotný obraz biologických javov, spájajúci všetky prírodné vedy do jedného vedného odboru a umožňujúci konštruovať ucelené biologické teórie.
Jadrom jednotného prírodovedného obrazu sveta ako celku je fyzikálny obraz sveta, keďže fyzika je základným základom moderného svetonázoru. Stáročný vývoj fyziky viedol k vytvoreniu celistvého prírodovedného obrazu nášho sveta a jeho vývoja.

1. Chemický obraz sveta.
Nedostatok teoretických základov v chémii, ktoré by umožnili presne predpovedať a vypočítať priebeh chemických reakcií, neumožnil, aby bola postavená na rovnakú úroveň s vedami, ktoré dokladajú samotnú existenciu. Preto tvrdenie D.I. Mendelejevove myšlienky o chemickom chápaní svetového éteru nielenže neboli na začiatku 20. storočia žiadané, ale ukázalo sa, že boli na celé storočie nezaslúžene úplne zabudnuté. Či to súvisí s vtedajšou revolučnou revolúciou vo fyzike, ktorá v 20. storočí zaujala a uchvátila väčšinu myslí pri štúdiu kvantových pojmov a teórii relativity, už nie je také dôležité. Je len škoda, že závery geniálneho vedca, ktorý bol v tom čase tiež uznávaný, neprebudili kvalitatívne odlišné filozofické a metodologické princípy, odlišné od filozofických princípov, ktoré, mimochodom, hojne figurovali v úvahách fyzikov.
Vysvetlenie tohto nechceného zabudnutia je s najväčšou pravdepodobnosťou spôsobené šírením redukcionistických prúdov spôsobených exaltáciou fyziky. Práve redukcia chemických procesov na množinu fyzikálnych akoby priamo naznačovala zbytočnosť chemických pohľadov pri analýze základných princípov existencie. Mimochodom, keď sa chemici snažili obhajovať špecifiká svojej vedy argumentmi o štatistickej povahe chemických interakcií, na rozdiel od väčšiny interakcií vo fyzike, určovaných dynamickými zákonmi, fyzici okamžite poukázali na štatistickú fyziku, ktorá vraj plnšie popisuje takéto procesy.
Špecifickosť chémie sa stratila, hoci prítomnosť striktnej geometrie väzieb interagujúcich častíc v chemických procesoch vniesla do štatistickej úvahy informačný aspekt špecifický pre chémiu.
Analýza podstaty informačno-fázového stavu materiálových systémov ostro zdôrazňuje informačnú povahu chemických interakcií. Voda ako chemické médium, ako prvý príklad stavu informačnej fázy hmotných systémov, spája dva stavy: kvapalný a informačnú práve z dôvodu blízkosti chemických interakcií k informačným.
Vákuum ako elektromagnetické prostredie fyzikálneho priestoru, ktoré preukázalo vlastnosti informačno-fázového stavu, je s najväčšou pravdepodobnosťou bližšie k prostrediu, v ktorom prebiehajú procesy podobné chemickým. Preto chemické chápanie svetového éteru od D.I. Mendelejev sa stáva mimoriadne relevantným. Dlho povšimnutá terminologická zhoda pri opise zodpovedajúcich procesov premeny častíc v chémii a vo fyzike elementárnych častíc ako reakcieďalej zdôrazňuje úlohu chemických pojmov vo fyzike.
Predpokladaný vzťah medzi informačno-fázovými stavmi vodného prostredia a elektromagnetickým prostredím fyzikálneho vákua naznačuje zmeny fyzikálneho vákua sprevádzajúce chemické procesy, ktoré pravdepodobne pociťoval D.I. Mendelejev vo svojich pokusoch.
V dôsledku toho v otázke povahy svetového éteru chémia v niektorých bodoch dokonca pôsobí ako určujúci faktor vo vzťahu k fyzikálnemu pohľadu.
Preto asi nemá cenu hovoriť o priorite fyzikálnych alebo chemických pojmov pri vytváraní vedeckého obrazu sveta.

2. Fyzický obraz sveta.
História vedy ukazuje, že prírodná veda, ktorá vznikla počas vedeckej revolúcie v 16.–17. storočí, bola dlho spojená s rozvojom fyziky. Bola to fyzika, ktorá bola a zostáva najrozvinutejšou, a koncepty a argumenty do značnej miery určovali tento obraz. Stupeň rozvoja fyziky bol taký veľký, že si mohla vytvárať vlastný fyzikálny obraz sveta, na rozdiel od iných prírodných vied, ktoré až v 20. stor. si túto úlohu dokázali stanoviť (vytvoriť chemický a biologický obraz sveta). Preto, keď začneme rozhovor o konkrétnych úspechoch prírodných vied, začneme ho fyzikou, obrazom sveta, ktorý táto veda vytvorila.
Pojem „fyzikálny obraz sveta“ sa používa už dlho, no až nedávno sa začal považovať nielen za výsledok rozvoja fyzikálneho poznania, ale aj za osobitný samostatný druh poznania – tzv. najvšeobecnejšie teoretické poznatky z fyziky (systém pojmov, princípov a hypotéz), ktoré slúžia ako východiskový základ stavebných teórií. Fyzikálny obraz sveta na jednej strane zovšeobecňuje všetky predtým získané poznatky o prírode a na druhej strane vnáša do fyziky nové filozofické myšlienky a nimi určené pojmy, princípy a hypotézy, ktoré predtým neexistovali a ktoré radikálne meniť základy fyzikálnych teoretických vedomostí: staré fyzikálne pojmy a princípy sa rúcajú, vznikajú nové, mení sa obraz sveta. Kľúčovým pojmom vo fyzikálnom obraze sveta je pojem „hmota“, ktorý rieši najdôležitejšie problémy fyziky. Preto je zmena fyzického obrazu sveta spojená so zmenou predstáv o hmote. V histórii fyziky sa to stalo dvakrát. Najprv sa uskutočnil prechod z atomistických, korpuskulárnych konceptov hmoty na pole – kontinuálne. Potom, v 20. storočí, boli koncepty kontinua nahradené modernými kvantovými. Preto môžeme hovoriť o troch postupne nahrádzajúcich fyzické obrazy sveta.
Jedným z prvých, ktorý sa objavil, bol mechanistický obraz sveta, pretože štúdium prírody začalo analýzou najjednoduchšej formy pohybu hmoty - mechanického pohybu telies.

2.1. Mechanický obraz sveta.
Rozvíja sa v dôsledku vedeckej revolúcie 16.-17. na základe diela Galilea Galileiho, ktorý stanovil zákony pohybu voľne padajúcich telies a sformuloval mechanický princíp relativity. Hlavnou zásluhou Galilea je však to, že ako prvý použil experimentálnu metódu na štúdium prírody spolu s meraním skúmaných veličín a matematickým spracovaním výsledkov meraní. Ak sa experimenty uskutočnili už predtým, bol to Galileo, kto ako prvý začal systematicky uplatňovať svoju matematickú analýzu.
Zásadný rozdiel medzi novou metódou skúmania prírody a predtým existujúcou prírodnou filozofickou metódou bol teda v tom, že v nej boli hypotézy systematicky testované skúsenosťou. Experiment možno vnímať ako otázku adresovanú prírode. Aby sme na ňu dostali jednoznačnú odpoveď, je potrebné otázku formulovať tak, aby sme na ňu dostali úplne jednoznačnú a jednoznačnú odpoveď. Na to by mal byť experiment štruktúrovaný tak, aby sa čo najviac izoloval od vplyvu vonkajších faktorov, ktoré narúšajú pozorovanie skúmaného javu v jeho „čistej forme“. Na druhej strane, hypotéza, ktorá je otázkou prírody, musí umožňovať empirické overenie určitých dôsledkov z nej odvodených. Na tieto účely sa počnúc Galileom začala hojne využívať matematika na kvantifikáciu výsledkov experimentov.
Nová experimentálna prírodná veda sa tak na rozdiel od prírodných filozofických dohadov a špekulácií minulosti začala rozvíjať v úzkej interakcii medzi teóriou a skúsenosťou, keď sa každá hypotéza alebo teoretický predpoklad systematicky testuje skúsenosťami a meraniami.
Kľúčovým pojmom mechanistického obrazu sveta bol pojem pohybu. Boli to zákony pohybu, ktoré Newton považoval za základné zákony vesmíru. Telesá majú vnútornú vrodenú vlastnosť pohybovať sa rovnomerne a priamočiaro a odchýlky od tohto pohybu sú spojené s pôsobením vonkajšej sily (zotrvačnosti) na teleso. Mierou zotrvačnosti je hmotnosť, ďalší dôležitý pojem klasickej mechaniky. Univerzálnou vlastnosťou telies je gravitácia.
Newton, podobne ako jeho predchodcovia, prikladal veľký význam pozorovaniam a experimentom a považoval ich za najdôležitejšie kritérium na oddelenie falošných hypotéz od ​​pravdivých. Preto sa ostro postavil proti takzvaným skrytým vlastnostiam, pomocou ktorých sa Aristotelovi prívrženci snažili vysvetliť mnohé javy a procesy prírody.
Newton predkladá úplne nový princíp skúmania prírody, podľa ktorého odvodiť z javu dva alebo tri všeobecné princípy pohybu a potom stanoviť, ako z týchto zrejmých princípov vyplývajú vlastnosti a činnosti všetkých telesných vecí, by bolo veľmi náročné. dôležitý krok vo filozofii, hoci ich príčiny začali a ešte neboli otvorené.
Tieto princípy pohybu predstavujú základné zákony mechaniky, ktoré Newton presne sformuloval vo svojom hlavnom diele „The Mathematical Principles of Natural Philosophy“, publikovanom v roku 1687.
Objav princípov mechaniky skutočne znamená skutočne revolučnú revolúciu, ktorá je spojená s prechodom od prírodných filozofických dohadov a hypotéz o „skrytých“ vlastnostiach a špekulatívnych výmysloch k presnej experimentálnej prírodnej vede, v ktorej boli všetky predpoklady, hypotézy a teoretické konštrukcie. overené pozorovaniami a skúsenosťami. Keďže mechanika je abstrahovaná od kvalitatívnych zmien telies, na jej analýzu bolo možné široko využiť matematické abstrakcie a analýzu infinitezimál vytvorených samotným Newtonom a zároveň Leibnizom (1646-1716). Vďaka tomu sa štúdium mechanických procesov zredukovalo na ich presný matematický popis.
Na základe mechanistického obrazu sveta v 18. a na začiatku 19. storočia. bola vyvinutá pozemská, nebeská a molekulárna mechanika. Technológia sa vyvíjala rýchlym tempom. To viedlo k absolutizácii mechanistického obrazu sveta, k tomu, že sa začal považovať za univerzálny.
Zároveň sa vo fyzike začali hromadiť empirické údaje, ktoré odporovali mechanistickému obrazu sveta. Spolu s uvažovaním o sústave hmotných bodov, ktoré plne zodpovedali korpuskulárnym predstavám o hmote, bolo teda potrebné zaviesť pojem spojitého média, ktoré sa v podstate už nespája s korpuskulárnymi, ale s kontinuitnými predstavami o hmote. Na vysvetlenie svetelných javov sa teda zaviedol pojem éter – špeciálna jemná a absolútne súvislá svetelná hmota.
Tieto skutočnosti, ktoré nezapadajú do mechanistického obrazu sveta, naznačovali, že rozpory medzi zavedeným systémom názorov a údajmi skúseností sa ukázali ako nezlučiteľné. Fyzika potrebovala výraznú zmenu predstáv o hmote, zmenu fyzikálneho obrazu sveta.

2.2. Elektromagnetický obraz sveta.
V procese zdĺhavých úvah o podstate elektrických a magnetických javov dospel M. Faraday k myšlienke potreby nahradiť korpuskulárne predstavy o hmote kontinuálnymi, súvislými. Dospel k záveru, že elektromagnetické pole je úplne spojité, náboje v ňom sú bodové centrá sily. Zmizla tak otázka konštrukcie mechanistického modelu éteru, rozpor medzi mechanistickými predstavami o éteri a skutočnými experimentálnymi údajmi o vlastnostiach svetla, elektriny a magnetizmu.
Maxwell (1831-1879) bol jedným z prvých, ktorí ocenili Faradayove myšlienky. Zároveň zdôraznil, že Faraday predložil nové filozofické názory na hmotu, priestor, čas a sily, ktoré do značnej miery zmenili predchádzajúci mechanistický obraz sveta.
Názory na hmotu sa radikálne zmenili: súhrn nedeliteľných atómov prestal byť konečnou hranicou deliteľnosti hmoty, akceptovalo sa jediné absolútne súvislé nekonečné pole s centrami silových bodov – elektrickými nábojmi a pohybmi vĺn v ňom.
atď.................

(štrukturálne úrovne organizácie hmoty z hľadiska chémie).

Chémia je jedným z odvetví prírodných vied, predmetom ktorého sú chemické prvky (atómy), jednoduché a zložité látky (molekuly), ktoré tvoria, ich premeny a zákonitosti, ktorým tieto premeny podliehajú. Podľa definície D.I. Mendelejev (1871), „chémiu v jej modernom stave možno nazvať štúdiom prvkov“. Pôvod slova „chémia“ nie je úplne jasný. Mnohí bádatelia sa domnievajú, že pochádza zo starovekého názvu Egypta – Chemia (grécky Chemía, nachádza sa v Plutarchovi), ktorý je odvodený od „hem“ alebo „hame“ – čierny a znamená „veda o čiernej zemi“ (Egypt), „ Egyptská veda“.

Moderná chémia je úzko spätá tak s inými vedami, ako aj so všetkými odvetviami národného hospodárstva. Kvalitatívna vlastnosť chemickej formy pohybu hmoty a jej prechodov do iných foriem pohybu určuje všestrannosť chemickej vedy a jej prepojenia s oblasťami poznania, ktoré študujú nižšie aj vyššie formy pohybu. Poznanie chemickej formy pohybu hmoty obohacuje všeobecné učenie o vývoji prírody, vývoji hmoty vo Vesmíre a prispieva k formovaniu celistvého materialistického obrazu sveta. Kontaktom chémie s inými vedami vznikajú špecifické oblasti ich vzájomného prenikania. Oblasti prechodu medzi chémiou a fyzikou sú teda reprezentované fyzikálnou chémiou a chemickou fyzikou. Medzi chémiou a biológiou, chémiou a geológiou vznikli špeciálne hraničné oblasti - geochémia, biochémia, biogeochémia, molekulárna biológia. Najdôležitejšie zákony chémie sú formulované v matematickom jazyku a teoretická chémia sa tiež nemôže rozvíjať bez matematiky. Chémia mala a ovplyvňuje vývoj filozofie a sama ňou bola a je ovplyvňovaná. Historicky sa vyvinuli dve hlavné odvetvia chémie: anorganická chémia, ktorá študuje predovšetkým chemické prvky a jednoduché a zložité látky, ktoré tvoria (okrem zlúčenín uhlíka), a organická chémia, ktorej predmetom je štúdium zlúčenín uhlíka s inými prvkami. (organické látky). Do konca 18. stor. výrazy „anorganická chémia“ a „organická chémia“ označovali len to, z ktorého „kráľovstva“ prírody (minerálne, rastlinné alebo živočíšne) boli získané určité zlúčeniny. Od 19. storočia. tieto výrazy začali označovať prítomnosť alebo neprítomnosť uhlíka v danej látke. Potom nadobudli nový, širší význam. Anorganická chémia prichádza do styku predovšetkým s geochémiou a potom s mineralógiou a geológiou, t.j. s vedami o anorganickej prírode. Organická chémia je odvetvie chémie, ktoré študuje rôzne zlúčeniny uhlíka až po najzložitejšie biopolymérne látky; cez organickú a bioorganickú chémiu Chémia hraničí s biochémiou a potom s biológiou, t.j. s totalitou vied o živej prírode. Na rozhraní medzi anorganickou a organickou chémiou je oblasť organoprvkových zlúčenín. V chémii sa postupne formovali predstavy o štrukturálnych úrovniach organizácie hmoty. Komplikácia látky, počnúc od najnižšej, atómovej, prechádza štádiami molekulárnych, makromolekulárnych alebo vysokomolekulárnych zlúčenín (polymér), potom intermolekulárnych (komplex, klatrát, katenán) a nakoniec rôznymi makroštruktúrami (kryštál, micela) až po neurčité nestechiometrické útvary. Postupne vznikali a izolovali zodpovedajúce disciplíny: chémia komplexných zlúčenín, polymérov, kryštalochémia, štúdium disperzných systémov a povrchových javov, zliatin atď.

Základom fyzikálnej chémie je štúdium chemických objektov a javov fyzikálnymi metódami, stanovenie vzorcov chemických premien na základe všeobecných princípov fyziky. Táto oblasť chémie zahŕňa množstvo do značnej miery nezávislých disciplín: chemická termodynamika, chemická kinetika, elektrochémia, koloidná chémia, kvantová chémia a štúdium štruktúry a vlastností molekúl, iónov, radikálov, radiačná chémia, fotochémia, štúdium katalýzy. , chemické rovnováhy, roztoky atď. Analytická chémia nadobudla samostatný charakter, ktorej metódy sú široko používané vo všetkých oblastiach chémie a chemického priemyslu. V oblastiach praktickej aplikácie chémie vznikli také vedy a vedné disciplíny ako chemická technológia s jej mnohými odvetviami, hutníctvo, poľnohospodárska chémia, lekárska chémia, súdna chémia atď.

Vonkajší svet, ktorý existuje nezávisle od človeka a jeho vedomia, predstavuje rôzne druhy pohybu hmoty. Hmota existuje v neustálom pohybe, ktorého mierou je energia. Najviac skúmanými formami existencie hmoty sú hmota a pole. Veda v menšej miere prenikla do podstaty vákua a informácií ako možných foriem existencie hmotných objektov.

Hmota sa chápe ako stabilný súbor častíc (atómov, molekúl a pod.) s pokojovou hmotnosťou. Pole sa považuje za hmotné médium, ktoré zabezpečuje interakciu častíc. Moderná veda verí, že pole je prúdom kvánt, ktoré nemajú pokojovú hmotnosť.

Hmotné telá obklopujúce ľudí pozostávajú z rôznych látok. V tomto prípade sa telesá nazývajú objekty skutočného sveta, ktoré majú pokojovú hmotnosť a zaberajú určitý objem priestoru.

Každé telo má svoje vlastné fyzikálne parametre a vlastnosti. A látky, z ktorých sa skladajú, majú chemické a fyzikálne vlastnosti. Fyzikálne vlastnosti zahŕňajú agregované stavy látky, hustotu, rozpustnosť, teplotu, farbu, chuť, vôňu atď.

Existujú pevné, kvapalné, plynné a plazmové skupenstvo hmoty. Za normálnych podmienok (teplota 20 stupňov Celzia, tlak 1 atmosféra) sú rôzne látky v rôznom stave agregácie. Napríklad: sacharóza, chlorid sodný (soľ), síra sú pevné látky; voda, benzén, kyselina sírová – kvapaliny; kyslík, oxid uhličitý, metán sú plyny.

Hlavnou úlohou chémie ako vedy je identifikovať a popísať tie vlastnosti látky, ktoré umožňujú premenu jednej látky na druhú na základe chemických reakcií.

Chemické premeny sú špeciálnou formou pohybu hmoty, ktorá je spôsobená interakciou atómov, čo vedie k tvorbe molekúl, asociátov a agregátov.

Z hľadiska chemickej organizácie je atóm východiskovou úrovňou v celkovej štruktúre hmoty.

Chémia teda študuje špeciálnu „chemickú“ formu pohybu hmoty, ktorej charakteristickou črtou je kvalitatívna premena hmoty.

Chémia je veda, ktorá študuje premenu niektorých látok na iné, sprevádzanú zmenami v ich zložení a štruktúre, a študuje aj vzájomné prechody medzi týmito procesmi.

Pojem „prírodná veda“ znamená poznatky o prírode alebo prírodnej histórii. Štúdium prírody začalo prírodnou filozofiou („prírodná veda“ preložená z nemčiny „naturphilosophie“; a preložená z latinčiny – „natura“ – príroda, „Sophia“ – múdrosť).

V priebehu vývoja každej vedy, vrátane chémie, sa rozvíjal matematický aparát a pojmový aparát teórií, zdokonaľovala sa experimentálna základňa a experimentálna technika. V dôsledku toho vznikla úplná diferenciácia predmetov štúdia rôznych prírodných vied. Chémia študuje predovšetkým atómovú a molekulárnu úroveň organizácie hmoty, ktorá je prezentovaná na obr. 8.1.

Ryža. 8.1. Úrovne hmoty študované chemickou vedou

Základné pojmy a zákony chémie

Základom modernej prírodnej vedy je princíp zachovania hmoty, pohybu a energie. Formuloval M.V. Lomonosov v roku 1748. Tento princíp sa v chemickej vede pevne udomácnil. V roku 1756 M.V. Lomonosov, ktorý študoval chemické procesy, objavil stálosť celkovej hmotnosti látok zúčastňujúcich sa na chemickej reakcii. Tento objav sa stal najdôležitejším zákonom chémie – zákonom zachovania a vzťahu medzi hmotou a energiou. V modernej interpretácii je formulovaná takto: hmotnosť látok, ktoré vstúpili do chemickej reakcie, sa rovná hmotnosti látok vytvorených v dôsledku reakcie.

Slávny francúzsky chemik A. Lavoisier v roku 1774 doplnil zákon zachovania hmotnosti myšlienkami o nemennosti hmotností každej látky zúčastňujúcej sa reakcie.

V roku 1760 M.V. Lomonosov sformuloval zákon zachovania energie: energia nevzniká z ničoho a nezmizne bez stopy, premieňa sa z jedného typu na druhý. Tento zákon v roku 1842 experimentálne potvrdil nemecký vedec R. Mayer. A anglický vedec Joule stanovil ekvivalenciu rôznych druhov energie a práce (1 kal = 4,2 J). Pre chemické reakcie je tento zákon formulovaný takto: energia systému vrátane látok, ktoré vstúpili do reakcie, sa rovná energii systému vrátane látok vytvorených v dôsledku reakcie.

Zákon stálosti zloženia objavil francúzsky vedec J. Proust (1801): každá chemicky čistá jednotlivá látka má vždy rovnaké kvantitatívne zloženie, bez ohľadu na spôsob jej prípravy. Inými slovami, bez ohľadu na to, ako získate vodu - pri spaľovaní vodíka alebo pri rozklade hydroxidu vápenatého (Ca (OH)2), pomer hmotností vodíka a kyslíka v nej je 1:8.

V roku 1803 J. Dalton (anglický fyzik a chemik) objavil zákon viacnásobných pomerov, podľa ktorého, ak dva prvky tvoria medzi sebou niekoľko zlúčenín, potom hmotnosti jedného z prvkov na jeden a rovnaká hmotnosť druhého súvisia s navzájom ako malé celé čísla. Tento zákon je potvrdením atomistických predstáv o štruktúre hmoty. Ak sa prvky kombinujú vo viacerých pomeroch, potom sa chemické zlúčeniny odlišujú celými atómami, ktoré predstavujú najmenšie množstvo prvku, ktorý vstúpil do spojenia.

Najvýznamnejším objavom chémie v 19. storočí je Avogadrov zákon. V dôsledku kvantitatívnych štúdií reakcií medzi plynmi francúzsky fyzik J.L. Gay-Lussac zistil, že objemy reagujúcich plynov súvisia navzájom a s objemami výsledných plynných produktov ako malé celé čísla. Vysvetlenie tejto skutočnosti poskytuje Avogadrov zákon (objavený talianskym chemikom A. Avogadrom v roku 1811): rovnaké objemy akýchkoľvek plynov odoberaných pri rovnakej teplote a tlaku obsahujú rovnaký počet molekúl.

V chemických výpočtoch sa často používa zákon ekvivalentov. Zo zákona o stálosti zloženia vyplýva, že k vzájomnému pôsobeniu prvkov dochádza v presne definovaných (ekvivalentných) pomeroch. Preto sa pojem ekvivalent etabloval ako základný v chemickej vede. Ekvivalent prvku je množstvo, ktoré sa zlúči s jedným mólom vodíka alebo nahradí rovnaký počet atómov vodíka v chemických reakciách. Hmotnosť jedného ekvivalentu chemického prvku sa nazýva jeho ekvivalentná hmotnosť. Koncepty ekvivalentov a ekvivalentných hmotností sú použiteľné aj pre komplexné látky. Ekvivalentom komplexnej látky je jej množstvo, ktoré bezo zvyšku reaguje s jedným ekvivalentom vodíka alebo s jedným ekvivalentom akejkoľvek inej látky. Formuláciu zákona ekvivalentov podal Richter na konci 18. storočia: všetky látky medzi sebou reagujú v množstvách úmerných ich ekvivalentom. Iná formulácia tohto zákona hovorí: hmotnosti (objemy) látok, ktoré spolu reagujú, sú úmerné ich ekvivalentným hmotnostiam (objemom). Matematický zápis tohto zákona má tvar: m 1: m 2 = E 1: E 2, kde m 1 a m 2 sú hmotnosti interagujúcich látok, E 1 a E 2 sú ekvivalentné hmotnosti týchto látok, vyjadrené v kg/mol.

Dôležitú úlohu zohráva periodický zákon D.I. Mendelejev, ktorého moderná interpretácia uvádza, že poradie usporiadania a chemické vlastnosti prvkov sú určené nábojom jadra.

Snímka 2

otázky

1. Chémia ako veda. 2. Alchýmia ako prehistória chémie. 3. Evolúcia chemickej vedy. 4. Nápady D. I. Mendelejeva a A. M. Butlerova. 5. Antropogénna chémia a jej vplyv na životné prostredie.

Snímka 3

z egyptského slova „hemi“, čo znamenalo Egypt a tiež „čierna“. Historici vedy prekladajú tento výraz ako „egyptské umenie“. chémia znamená umenie výroby potrebných látok, vrátane umenia premeny obyčajných kovov na zlato a striebro alebo ich zliatiny

Snímka 4

Slovo „chémia“ pochádza z gréckeho výrazu „chemos“, ktorý možno preložiť ako „rastlinná šťava“. „chémia“ znamená „umenie získavania štiav“, ale šťavou, o ktorej je reč, môže byť aj roztavený kov. Chémia môže znamenať „metalurgické umenie“.

Snímka 5

Chémia je odvetvie prírodných vied, ktoré študuje vlastnosti hmoty a ich premeny

Hlavným problémom chémie je získavanie látok s požadovanými vlastnosťami. anorganická organická chémia študuje vlastnosti chemických prvkov a ich jednoduchých zlúčenín: zásad, kyselín, solí. študuje zložité zlúčeniny na báze uhlíka - polyméry, vrátane tých, ktoré vytvoril človek: plyny, alkoholy, tuky, cukry

Snímka 6

Hlavné obdobia vývoja chémie

1. Obdobie alchýmie - od antiky po 16. storočie. inzerát. Vyznačuje sa hľadaním kameňa mudrcov, elixíru dlhovekosti a alkahestu (univerzálneho rozpúšťadla). 2. Obdobie v priebehu 16. - 18. storočia. Vznikli teórie Paracelsa, teórie plynov Boyla, Cavendisha a iných, teória flogistónu G. Stahla a teória chemických prvkov Lavoisiera. Zdokonaľovala sa aplikovaná chémia spojená s rozvojom hutníctva, výroby skla a porcelánu, umením destilácie tekutín atď. Koncom 18. storočia sa chémia posilnila ako veda nezávislá od iných prírodných vied.

Snímka 7

3. Prvých šesťdesiat rokov 19. storočia. Charakterizovaný vznikom a rozvojom Daltonovej atómovej teórie, Avogadrovej atómovo-molekulárnej teórie a formovaním základných pojmov chémie: atóm, molekula atď. 4. Od 60. rokov 19. storočia po súčasnosť. Rozvinula sa periodická klasifikácia prvkov, teória aromatických zlúčenín a stereochémia, elektrónová teória hmoty atď. Rozšíril sa okruh zložiek chémie, ako je anorganická chémia, organická chémia, fyzikálna chémia, farmaceutická chémia, potravinárska chémia, agrochémia, geochémia, biochémia atď.

Snímka 8

ALCHÝMIA

„Alchýmia“ je arabské grécke slovo, ktoré sa chápe ako „šťava z rastlín“. 3 typy: grécko-egyptský, arabský, západoeurópsky

Snímka 9

Rodiskom alchýmie je Egypt.

Empedoklova filozofická teória štyroch prvkov Zeme (voda, vzduch, zem, oheň). Rôzne látky na Zemi sa podľa nej líšia len povahou kombinácie týchto prvkov. Tieto štyri prvky možno zmiešať do homogénnych látok. Hľadanie kameňa mudrcov bolo považované za najdôležitejší problém alchýmie. Vylepšený proces rafinácie zlata kupeláciou (ohrievanie rudy bohatej na zlato olovom a ledkom). Izolácia striebra legovaním rudy s olovom. Rozvinula sa metalurgia obyčajných kovov. Spôsob výroby ortuti je známy.

Snímka 10

ARABICKÁ ALCHÝMIA

„khemi“ v „al-chémii“ Jabir ibn Khayyam opísal amoniak, technológiu prípravy bieleho olova a metódu destilácie octu na získanie kyseliny octovej; všetkých sedem základných kovov vzniká zo zmesi ortuti a síry. a

Snímka 11

ZÁPADOEURÓPSKA ALCHÝMIA

Dominikánsky mních Albert von Bolstedt (1193-1280) - Albert Veľký podrobne opísal vlastnosti arzénu, vyjadril názor, že kovy pozostávajú z ortuti, síry, arzénu a amoniaku.

Snímka 12

Britský filozof 12. storočia. – Roger Bacon (asi 1214 - po 1294). možný vynálezca strelného prachu; písal o zániku látok bez prístupu vzduchu, písal o schopnosti ľadku vybuchovať horiacim uhlím.

Snímka 13

Španielsky lekár Arnaldo de Villanova (1240-1313) a Raymond Lullia (1235-1313). pokusy získať kameň mudrcov a zlato (neúspešne), produkoval hydrogénuhličitan draselný. Taliansky alchymista kardinál Giovanni Fidanza (1121-1274) - Bonaventura dostal roztok čpavku v kyseline dusičnej.Najvýznamnejším alchymistom bol Španiel, žil v 14. storočí - Geber. opísal kyselinu sírovú, opísal, ako vzniká kyselina dusičná, zaznamenal vlastnosť aqua regia ovplyvňovať zlato, ktorá sa dovtedy považovala za nemennú.

Snímka 14

Vasily Valentin (XIV. storočie) objavil éter síry, kyselinu chlorovodíkovú, mnohé zlúčeniny arzénu a antimónu, opísal spôsoby získavania antimónu a jeho medicínske využitie

Snímka 15

Theophrastus von Hohenheim (Paracelsus) (1493-1541), zakladateľ iatrochémie - lekárskej chémie, dosiahol určité úspechy v boji proti syfilisu, ako jeden z prvých vyvinul lieky na boj proti duševným poruchám a pripisuje sa mu objav éteru.

Zobraziť všetky snímky

Chémia– náuka o látkach a ich premenách, ktoré sú sprevádzané zmenami v zložení a štruktúre látky. Tieto procesy prebiehajú na hranici medzi mikro a makrosvetom.

Chémia sa ako samostatná veda začala rozvíjať od polovice 17. storočia. Vedeckej etape vývoja chémie predchádzalo obdobie alchýmie. Tento kultúrny fenomén je spojený s pokusmi získať „dokonalé“ kovy – zlato a striebro – z „nedokonalých“ kovov pomocou hypotetickej látky – „kameňa mudrcov“ alebo elixíru. Napriek zjavnej nemožnosti uskutočniť túto premenu podnietila alchýmia rozvoj chemických technológií (hutníctvo, sklárstvo, výroba keramiky, papiera, alkoholických nápojov) a objavovanie spôsobov získavania nových chemikálií.

Vedecká etapa vývoja chémie je zvyčajne rozdelená do štyroch období, z ktorých každé vytvára sa koncepčný znalostný systém:

a) náuka o zložení hmoty(pol. 17. – polovica 18. storočia) – študuje závislosť vlastností látok od chemického zloženia (zloženia molekuly);

b) štúdium štruktúry hmoty (štrukturálna chémia)(pol. 18. – polovica 20. storočia) – študuje závislosť vlastností látok od štruktúry molekuly;

c) štúdium chemických procesov(polovica 20. storočia) – študujú sa mechanizmy chemických reakcií, ako aj procesy ich urýchľovania (katalýzy);

d) evolučná chémia(posledných 25-30 rokov) - študuje chemické procesy v živej prírode, procesy samoorganizácie chemických systémov.

3.1.1 Náuka o zložení hmoty

Klasická chémia je založená na koncepte atomizmu, ktorý v antickej filozofii sformulovali Leucipus, Demokritos a Epikuros. Na základe atomizmu boli v polovici 19. storočia sformulované základné princípy atómovo-molekulárneho vyučovania.

Látky sa skladajú z molekúl. Molekula je najmenšia častica látky, ktorá má svoje chemické vlastnosti. Molekuly sa líšia zložením, veľkosťou, fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami.

Molekuly sú v nepretržitom pohybe; je medzi nimi vzájomná príťažlivosť a odpor. Rýchlosť pohybu molekúl závisí od stavu agregácie látok.

Pri fyzikálnych javoch zostáva zloženie molekúl nezmenené, pri chemických reakciách však z niektorých molekúl vznikajú iné.

Molekuly sa skladajú z atómov. Vlastnosti atómov jedného prvku sa líšia od vlastností atómov iných prvkov. Atómy sa vyznačujú určitými veľkosťami a hmotnosťami. Hmotnosť atómu vyjadrená v jednotkách atómovej hmotnosti (amu) sa nazýva relatívna atómová hmotnosť.

1 amu = 1,667 10 -27 kg.

Atómovo-molekulárna veda umožnila vysvetliť základné pojmy a zákony chémie. Pojem „chemický prvok“ navrhol R. Boyle a označenie chemických prvkov symbolmi navrhol v roku 1814 J. Berzelius. X imický prvok- určitý druh atómu s rovnakým jadrovým nábojom. Náboj jadra sa číselne rovná atómovému číslu prvku v periodickej tabuľke. V súčasnosti je známych 118 chemických prvkov, z ktorých 94 sa nachádza v prírode, zvyšných 24 sa získava umelo v dôsledku jadrových reakcií.

Atom- najmenšia častica chemického prvku, ktorá si zachováva všetky svoje chemické vlastnosti. Chemické vlastnosti prvku sú určené štruktúrou jeho atómu. To vedie k definícii atómu, ktorá zodpovedá moderným konceptom: Atom je elektricky neutrálna častica pozostávajúca z kladne nabitého atómového jadra a záporne nabitých elektrónov.

Izotopy- atómy toho istého chemického prvku, ktoré majú rôznu hmotnosť a podľa toho aj rôzny počet neutrónov v jadre. Izotopy môžu byť stabilné, t.j. ich jadrá nepodliehajú samovoľnému rozpadu a sú rádioaktívne, ktoré sú schopné premeny na atómy iných prvkov, kým sa nevytvorí stabilný izotop (urán-238 olovo-206).

Alotropia– schopnosť prvkov existovať vo forme rôznych jednoduchých látok, ktoré sa líšia fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami. Alotropia môže byť výsledkom tvorby molekúl s rôznym počtom atómov (napríklad atómový kyslík O, molekulárny kyslík O 2 a ozón O 3) alebo tvorbou rôznych kryštalických foriem (napríklad grafit a diamant). V dôsledku alotropie vzniká zo 118 prvkov asi 400 jednoduchých látok.

Molekula - je to najmenšia častica danej látky, ktorá má jej chemické vlastnosti. Pojem molekula zaviedol taliansky vedec A. Avogadro. V roku 1811 navrhol molekulárnu teóriu štruktúry hmoty.

Chemické vlastnosti molekuly sú určené jej zložením a chemickou štruktúrou. Veľkosti molekúl sú určené ich hmotnosťou a štruktúrou, u veľkých molekúl môžu dosiahnuť 10 -5 cm.V súčasnosti je známych viac ako 18 miliónov druhov molekúl rôznych látok.

Chemický vzorec je konvenčný záznam zloženia látky pomocou chemických symbolov a indexov. Chemický vzorec ukazuje, ktoré atómy ktorých prvkov a v akom pomere sú navzájom spojené v molekule.

Základné chimic zákony.

Zákon zachovania hmoty(M.V. Lomonosov, A.L. Lavoisier): hmotnosť látok, ktoré vstúpili do reakcie, sa rovná hmotnosti látok vytvorených v dôsledku reakcie. Z hľadiska atómovo-molekulárnej vedy v dôsledku chemických reakcií atómy nezanikajú ani nevznikajú, ale sa preskupujú (chemická premena). Keďže počet atómov pred a po reakcii zostáva nezmenený, ich celková hmotnosť by sa tiež nemala meniť. Na základe zákona zachovania hmoty je možné zostaviť rovnice chemických reakcií a pomocou nich robiť výpočty. Tento zákon je základom kvantitatívnej chemickej analýzy.

Začiatkom 20. storočia bola formulácia zákona zachovania hmotnosti revidovaná v súvislosti s príchodom teórie relativity (pozri časť 2.4.1), podľa ktorej hmotnosť telesa závisí od jeho rýchlosti a , teda charakterizuje nielen množstvo hmoty, ale aj jej pohyb. Energia prijatá telom E je spojené s nárastom jeho hmotnosti m podľa pomeru E= m c 2, kde c je rýchlosť svetla. Tento pomer sa pri chemických reakciách nepoužíva, pretože 1 kJ energie zodpovedá zmene hmotnosti približne o 10 -11 g a m sa prakticky nedá zmerať. Avšak pri jadrových reakciách, kde dochádza k zmene energie E je miliónkrát väčšie ako pri chemických reakciách, m by sa malo brať do úvahy.

Zákon stálosti zloženia hmoty:

Podľa zákona o stálosti zloženia má každá chemicky čistá látka konštantné kvalitatívne a kvantitatívne zloženie bez ohľadu na spôsob jej prípravy. Kvalitatívne a kvantitatívne zloženie látky je znázornené chemickým vzorcom. Napríklad bez ohľadu na to, ako sa látka voda (H 2 O) získava, má konštantné zloženie: dva atómy vodíka a jeden atóm kyslíka.

Zo zákona o stálosti zloženia vyplýva, že pri tvorbe komplexnej látky sa prvky navzájom spájajú v určitých hmotnostných pomeroch.

Teraz sa zistilo, že tento zákon vždy platí pre zlúčeniny s molekulárnou štruktúrou. Zloženie zlúčenín s nemolekulárnou štruktúrou (s atómovou, iónovou a kovovou kryštálovou mriežkou) nie je konštantné a závisí od podmienok prípravy.

Zákon viacerých pomerov (J. Dalton)- ak dva prvky tvoria medzi sebou niekoľko chemických zlúčenín, potom hmotnosti prvkov sú vo vzájomnom vzťahu ako malé celé čísla.

Napríklad: v oxidoch dusíka N2O, N2O3, NO2 (N2O4), N2O5 je počet atómov kyslíka na dva atómy dusíka vo vzťahu 1:3:4:5.

Zákon objemových vzťahov (Gay-Lussac) - objemy plynov vstupujúcich do chemických reakcií a objemy plynov vzniknutých v dôsledku reakcie sú vo vzájomnom vzťahu ako malé celé čísla. V dôsledku toho stechiometrické koeficienty v rovniciach chemických reakcií pre molekuly plynných látok naznačujú, v akých objemových pomeroch plynné látky reagujú alebo sa získavajú. Napríklad:

2CO+O 2
2CO 2

Keď sa dva objemy oxidu uhoľnatého (II) oxidujú jedným objemom kyslíka, vytvoria sa 2 objemy oxidu uhličitého, t.j. objem východiskovej reakčnej zmesi sa zníži o 1 objem.

Avogadrov zákon- rovnaké objemy všetkých plynov odobratých pri rovnakej teplote a rovnakom tlaku obsahujú rovnaký počet molekúl. Podľa tohto zákona:

rovnaký počet molekúl rôznych plynov za rovnakých podmienok zaberá rovnaké objemy;

1 mol akéhokoľvek ideálneho plynu za normálnych podmienok (0°C = 273°K, 1 atm = 101,3 kPa) zaberá rovnaký objem 22,4 litra.

Francúzsky chemik A.L. Lavoisier bol prvý, kto sa pokúsil systematizovať chemické prvky podľa ich hmotnosti. Anglický chemik J. Dalton zaviedol pojem atómová hmotnosť a bol tvorcom teórie štruktúry atómu. V roku 1804 navrhol tabuľku relatívnych atómových hmotností vodíka, dusíka, uhlíka, síry a fosforu, pričom atómovú hmotnosť vodíka považoval za jednu. V súčasnosti sa atómová hmotnosť meria vo vzťahu k 1/12 hmotnosti atómu izotopu uhlíka.

V práci na štúdiu vlastností atómov pokračoval D.I. Mendelejev sformuloval periodický zákon v roku 1869 a vytvoril periodickú tabuľku chemických prvkov. Periodický zákon bol formulovaný takto: „Vlastnosti jednoduchých telies, ako aj formy a vlastnosti zlúčenín prvkov sú periodicky závislé od atómových hmotností prvkov. D.I. Mendelejev použitý ako systémotvorný faktor hmotnosť chemického prvku. V periodickom systéme D.I. Mendelejev mal 62 prvkov.

Kvantová mechanika objasnila, že vlastnosti chemických prvkov a ich zlúčenín určuje náboj atómového jadra. Moderná formulácia periodického zákona chemických prvkov: vlastnosti jednoduchých látok, ako aj formy a vlastnosti zlúčenín prvkov periodicky závisia od veľkosti náboja atómového jadra a sú určené periodickým opakovaním podobných elektronických konfigurácií ich atómov.

Reaktivita atómu chemického prvku je určená počtom elektrónov vo vonkajšom obale atómu.

Valence– vlastnosti atómov jedného prvku vytvárať určitý počet väzieb s atómami iných prvkov. Chemické väzby medzi atómami sú uskutočňované elektrónmi umiestnenými na vonkajšom obale a menej pevne viazanými na jadro. Boli povolaní valenčné elektróny. Valenciu (počet valenčných elektrónov) možno určiť pomocou tabuľky D.I. Mendelejeva, pričom poznáme číslo skupiny, v ktorej sa chemický prvok nachádza.

Elektronegativita– vlastnosť atómu v zlúčenine priťahovať valenčné elektróny. Čím viac atóm priťahuje elektróny k sebe, tým väčšia je jeho elektronegativita. Oxidačný stav- podmienený náboj, ktorý sa tvorí na atóme, pričom sa berie do úvahy, že keď sa vytvorí väzba, elektrón úplne prejde na viac elektronegatívny atóm. Maximálny oxidačný stav prvku je určený číslom skupiny v periodickej tabuľke.

Atómy v molekulách sú vzájomne prepojené chemickými väzbami, ktoré vznikajú v dôsledku redistribúcie valenčných elektrónov medzi atómami. Keď sa vytvorí chemická väzba, atómy majú tendenciu získať stabilný (úplný) vonkajší elektrónový obal. Chemická väzba je typ základnej elektromagnetickej interakcie. K tvorbe chemickej väzby dochádza v dôsledku priťahovania kladných a záporných nábojov, ktoré sa tvoria na atóme, keď sa jeho elektrón stratí alebo vytlačí zo stacionárnej dráhy. V závislosti od povahy interakcie atómov sa rozlišujú kovalentné, iónové, kovové a vodíkové chemické väzby.

Kovalentná väzba sa uskutočňuje v dôsledku tvorby zdieľaných elektrónových párov medzi dvoma atómami. Môže byť polárny a nepolárny. Iónová väzba je elektrostatická príťažlivosť medzi iónmi, ktoré vznikajú v dôsledku úplného premiestnenia elektrónového páru k jednému z atómov. Kovové spojenie - je to spojenie medzi kladnými iónmi kovov cez spoločný elektrónový oblak („elektrónový plyn“).

Okrem vnútromolekulových väzieb vznikajú aj medzimolekulové väzby. Intermolekulové interakcie sú interakcie medzi molekulami, ktoré nevedú k prasknutiu alebo tvorbe intramolekulárnych chemických väzieb. Stav agregácie látky, štruktúrne, termodynamické, termofyzikálne a iné vlastnosti látok závisia od medzimolekulových interakcií. Príkladom medzimolekulovej väzby je vodíková väzba.

Vodíková väzba je medzimolekulová väzba vytvorená priťahovaním viac elektronegatívneho atómu (F, O, N) a atómu vodíka s čiastočným kladným nábojom. Napríklad vodíkové väzby sa vyskytujú medzi molekulami vody, alkoholu a organických kyselín. Ovplyvňuje teplotu varu látky.

Vo vnútri molekúl sa môžu vytvárať aj vodíkové väzby. Napríklad intramolekulárne vodíkové väzby existujú v molekulách nukleových kyselín, proteínov, polypeptidov atď. a určujú štruktúru týchto makromolekúl

Chémia– náuka o premenách látok, sprevádzaná zmenami v ich zložení a štruktúre.

Javy, pri ktorých z jednej látky vznikajú ďalšie látky, sa nazývajú chemický. Prirodzene, na jednej strane v týchto javov dá sa čisto zistiť fyzické zmeny a na druhej strane chemický javy sú vždy prítomné vo všetkých biologické procesy. Je teda zrejmé spojenie chémia s fyzikou a biológiou.

Toto spojenie bolo zrejme jedným z dôvodov, prečo sa chémia dlho nemohla stať samostatnou vedou. Hoci už Aristoteles rozdelil látky na jednoduché a zložité, čisté a zmiešané a snažil sa vysvetliť možnosť niektorých premien a nemožnosť iných, chemický fenomén považoval za celok kvalitu zmeny a preto sa pripisujú jednému z rodov pohyb. Chémia Aristoteles bol jeho súčasťou fyzikov– poznatky o prírode ().

Ďalší dôvod nesamostatnosti starovekej chémie je spojený s teoretickosť, kontemplácia celej starogréckej vedy ako celku. Hľadali nemenné vo veciach a javoch - nápad. teória chemické javy viedli k myšlienka prvku() ako istý počiatok prírody alebo k myšlienka atómu ako nedeliteľná častica hmoty. Podľa atomistickej koncepcie zvláštnosti tvarov atómov v ich mnohých kombináciách určujú rozmanitosť kvalít telies makrokozmu.

Empirický skúsenosti patrili v starovekom Grécku do oblasti umenia A remeslá. Jeho súčasťou boli aj praktické poznatky o chemický procesy: tavenie kovov z rúd, farbenie látok, činenie kože.

Pravdepodobne z týchto starovekých remesiel, známych už v Egypte a Babylone, vzniklo „tajné“ stredoveké hermetické umenie – alchýmia, najrozšírenejšia v Európe v 9. – 16. storočí.

Táto oblasť praktickej chémie vznikla v Egypte v 3.-4. storočí a bola spojená s mágiou a astrológiou. Jeho cieľom bolo vyvinúť spôsoby a prostriedky premeny menej ušľachtilých látok na ušľachtilejšie s cieľom dosiahnuť skutočnú dokonalosť, materiálnu aj duchovnú. Počas hľadania univerzálny Arabskí a európski alchymisti takýmito premenami získali mnohé nové a hodnotné produkty a tiež vylepšenú laboratórnu techniku.

1. Obdobie zrodu vedeckej chémie(XVII - koniec XVIII storočia; Paracelsus, Boyle, Cavendish, Stahl, Lavoisier, Lomonosov). Vyznačuje sa tým, že chémia vyčnieva z prírodných vied ako samostatná veda. Jej ciele určuje rozvoj priemyslu v modernej dobe. Teórie tohto obdobia však spravidla používajú buď staroveké alebo alchymistické predstavy o chemických javoch. Obdobie sa skončilo objavom zákona zachovania hmoty pri chemických reakciách.

Napríklad, iatrochémia Paracelsus (XVI. storočie) sa venoval príprave liekov a liečbe chorôb. Paracelsus vysvetlil príčiny chorôb narušením chemických procesov v tele. Podobne ako alchymisti zredukoval rozmanitosť látok na niekoľko prvkov – nositeľov základných vlastností hmoty. V dôsledku toho obnovenie ich normálneho pomeru užívaním liekov lieči chorobu.

teória flogistón Stahl (XVII-XVIII storočia) zovšeobecnil mnohé chemické oxidačné reakcie spojené so spaľovaním. Stahl navrhol existenciu prvku „flogistón“ vo všetkých látkach - začiatok horľavosti.

Potom reakcia horenia vyzerá takto: horľavé teleso → zvyšok + flogistón; možný je aj opačný proces: ak je zvyšok nasýtený flogistónom, t.j. zmiešané napríklad s uhlím, môžete opäť získať kov.

2. Obdobie objavovania základných zákonov chémie(1800-1860; Dalton, Avogadro, Berzelius). Výsledkom tohto obdobia bola atómovo-molekulárna teória:

a) všetky látky pozostávajú z molekúl, ktoré sú v nepretržitom chaotickom pohybe;

b) všetky molekuly pozostávajú z atómov;

3. Moderné obdobie(začal 1860; Butlerov, Mendelejev, Arrhenius, Kekule, Semenov). Vyznačuje sa vyčlenením odborov chémie ako samostatných vied, ako aj rozvojom príbuzných odborov, napríklad biochémie. V tomto období bol navrhnutý periodický systém prvkov, teórie valencie, aromatických zlúčenín, elektrochemická disociácia, stereochémia a elektrónová teória hmoty.

Moderný chemický obraz sveta vyzerá takto:

1. Látky v plynnom stave pozostávajú z molekúl. V tuhom a kvapalnom skupenstve pozostávajú z molekúl iba látky s molekulovou kryštálovou mriežkou (CO 2, H 2 O). Väčšina pevných látok má buď atómovú alebo iónovú štruktúru a existuje vo forme makroskopických telies (NaCl, CaO, S).

2. Chemický prvok je určitý typ atómu s rovnakým jadrovým nábojom. Chemické vlastnosti prvku sú určené štruktúrou jeho atómu.

3. Jednoduché látky vznikajú z atómov jedného prvku (N 2, Fe). Zložené látky alebo chemické zlúčeniny sú tvorené atómami rôznych prvkov (CuO, H 2 O).

4. Chemické javy alebo reakcie sú procesy, pri ktorých sa niektoré látky štruktúrou a vlastnosťami premieňajú na iné bez toho, aby sa zmenilo zloženie jadier atómov.

5. Hmotnosť látok vstupujúcich do reakcie sa rovná hmotnosti látok vzniknutých v dôsledku reakcie (zákon zachovania hmotnosti).

6. Akákoľvek čistá látka, bez ohľadu na spôsob prípravy, má vždy konštantné kvalitatívne a kvantitatívne zloženie (zákon o stálosti zloženia).

Hlavná úloha chémia– získavanie látok s vopred určenými vlastnosťami a identifikácia spôsobov kontroly vlastností látky.