Посмотреть ответы на другие ответы на вопросы к экзамену или зачету по дисциплине "Концепции современного естествознания (КСЕ)"
029. Концептуальные уровни познания веществ и химические системы
Химия - наука о составе и превращении веществ.
Химия в своем развитии прошла большой путь и как фундаментальная наука базирующая как фундаментальная наука окончательно сформулировалась лишь в 20 веке.
Основные отрасли химии:
- органическая химия
- неорганическая химия
- физическая химия
- аналитическая химия
- радио химия
- геохимия химия
- биохимия и т.д.
В системе современного химического знания можно выделить 4 уровня знания.
Химия в своем развитии прошла длительный путь и как фундаментальная наука сформировалась в середине 20 века.
Внутренние механизмы и условия протекания химического процесса.
Первый концептуальный уровень - Учение о составе вещества.
Сложилась в середине 17 века. На этом уровне исследуются свойства веществ в зависимости от их химического состава, определяют их элемент. Первые научные определения научных элементов дал Бойль. Он полагал, что в химическим элементом является простое тело, как предел химического разложения веществ.
Первым химическим элементом, полученным в чистом виде, можно считать фосфор, который в 1670 году получил Х. Бранг.
Французский физик и химик Лавуазье осуществил первую попытку систематизации химических элементов. Д.И. Менделеев на основе открытой им периодической закономерности создал ПСХЭ (периодическую систему химических элементов).
По Менделееву химический элемент - совокупность атомов, обладающих одинаковым атомным весом. В современных условиях понятие химический элемент - вещество, все атомы которого обладают одинаковым зарядом ядра (хотя и различных по массе). Свойства химических элементов зависит от атомного номера определятся зарядом ядра. Заряд ядра определяется количеством протонов, количеством нейтронов может быть различной у атомов одного итого же химического элемента, тем самым атомный вес представляет собой среднее арифметическое величины массы изотопов. В периодической системе по горизонтали увеличивается неметаллические свойства веществ, а по вертикали увеличиваются металлические свойства, а также увеличивается неустойчивость атомов химического элемента.
Таким образом, свойства химических элементов зависят от атомного номера, определяемого зарядом ядра. Заряд ядра определяется количеством протонов в ядре атома, при том, что количество нейтронов может быть различным у атомов одного и того же химического элемента, тем самым атомный вес представляет собой среднее арифметическое величин масс изотопов.
Изотопы - разновидности атомов, которые имеют одинаковый заряд ядра, но отличается по своей массе. В периодической системе по горизонтали увеличиваются неметаллические свойства, а по вертикали увеличиваются металлические свойства, а также увеличивается неустойчивость атомов химического элемента.
Самый распространённый химический элемент Вселенной - это водород. Самый распространённый химический элемент на Земле это кислород , на его долю приходится 47% массы земной коры. Морские пресные воды на 89% состоит из кислорода. А в теле человека углерод занимает более 21% процента элементного состава. Кремний занимает второе место (30%) в земной коре.
Второй концептуальный уровень - Структурная химия.
Состоялась к рубежу 18-19 веков. На этом уровне исследуется способ взаимодействия элементов вещества (то есть структура). Взаимодействие атомов обуславливающую их соединение в молекулы и кристаллы называется химической связью. По современным представлениям химические связи - это обменное взаимодействие электронов. Фундаментальную теорию химических связей, создав в 30-х годах 20-ого века Американский химик Лайнус Поллинг.
Согласно теории химических связей различают 4 типа химических связей: ионная, ковалентная, водородная, металлическая. Наименьшей частицей вещества обладающей свойствами вещества является молекула. Структура молекулы - это пространственная и энергетическая упорядоченность квантово-механической системы состоящей их атомных ядер и электронов. В основе современной химии лежит квантово-механическая теория. Большой вклад в развитие структурной химий внесли Дальтон, Берцелиус, Жерар, Кеколле, Пруст, Бутлеров.
Третий концептуальный уровень - Учение о химических процессах.
Сложилось в середине 20 ого века. На этом уровне исследуются внутренние механизмы и условия протекания химических процессов (скорость, температура, протекая и т.д.). Таким образом, химия становится не столько наукой о веществах сколько наукой, о процессах и механизмах изменения вещества. Способы управления скоростью химических процессов и механизмы их протекания исследует химическая кинетика. Химические реакции описываются уравнениями, основанными на законе сохранения вещества. Он гласит: полная масса веществ, вступивших в реакцию должна точно соответствовать массе образовавшихся веществ.
Скорость протекания реакции зависит от таких внешних условий как: температура давление освещенность наличие катализаторов и ингибиторов.
Катализаторы ускоряют давление, а ингибиторы замедляют протекание химических элементов.
Четвертый уровень - Эволюционная химия.
Сложилась к 70 годам 20 века. На этом уровне исследуется природа и условие химических процессов со организации химических систем(каталитических систем) по существу это уровень биологизации химии.
|
|
|
