Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

ХИМИЧЕСКАЯ НАУКА ОБ ОСОБЕННОСТЯХ АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОГО УРОВНЯ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ



Р

азвитие химических знаний стимулируется необходимостью полу­чения человеком различных веществ для своей жизнедеятельности. Для этого приходится осуществлять их качественные превращения, ис­кать пути их получения из уже существующих в природе. На базе позна­ния глубинных свойств различных веществ возникла теоретическая хи­мия, которая в настоящее время представляет собой высокоупорядочен-ную и постоянно развивающуюся систему знаний. В наши дни химиче­ская наука дает возможность получать вещества с заданными свойствами, находить способы управления этими свойствами, что является основной проблемой химии и системообразующим началом ее как науки.

7.1. Предмет химической науки

Химия — наука, изучающая свойства и превращения веществ, со­провождающиеся изменением их состава и строения1.

Химия изучает природу и свойства различных химических свя­зей, энергетику химических реакций, реакционную способность веществ, свойства катализаторов и т.д.

Своеобразную программу исследования химических явлений впервые сформулировали и приняли ученые-химики на первом Международном съезде химиков в Карлсруэ в Германии (1860). Они исходили из того, что атомы представляют собой мельчайшие, далее неделимые составные части молекул.

Этим подводился своего рода итог развитию представлений того времени о веществе как состоящем из атомов и молекул. При этом атом считался неделимым. На этой концептуальной основе в сере­дине XIX в. была разработана стройная атомно-молекулярная тео­рия, которая впоследствии оказалась не в состоянии объяснить многие экспериментальные факты конца XIX — начала XX в. Кар­тина прояснилась с открытием сложного строения атома, когда стали понятны причины связи ■ атомов, т.е. механизм образования


химических связей. В частности, было установлено, что химические связи указывают на взаимодействие атомных электрических заря­дов, носителями которых являются электроны и ядра атомов. Осу­ществляются химические связи между атомами с помощью электро­нов, расположенных на внешней электронной оболочке и связанных с ядром наименее прочно. Их назвали валентными электронами. В зависимости от характера взаимодействия между электронами разли­чают ковалентную, ионную и металлическую химические связи.

Ковалентная связь осуществляется за счет образования элек­тронных пар, в одинаковой мере принадлежащих обоим атомам.

Ионная связь представляет собой электростатическое притяже­ние между ионами, образованное за счет полного смещения элек­тронных пар к одному из атомов.

Металлическая связь — это связь между всеми положительно за­ряженными ионами металлов и свободными электронами в кри­сталлической решетке металлов.

Химическая связь — это взаимодействие, которое связывает от­дельные атомы в более сложные образования — молекулы, ионы, кристаллы, т.е. те формы организации материи, которые изучает химическая наука. Химическую связь объясняют взаимодействием электрических полей, образующихся между электронами и ядрами атомов в процессе химических преобразований. Прочность химиче­ской связи зависит от энергии связи.

Основываясь на законах термодинамики, химия определяет воз­можность протекания того или иного процесса, условия его осуще­ствления, внутреннюю энергию. «Внутренняя энергия — это общий запас энергии системы, который складывается из энергии движения и взаимодействия молекул, энергии движения и взаимодействия ядер и электронов в атомах, в молекулах и т.п.»1.

Химическая кинетика объясняет качественные и количествен­ные изменения в химических процессах и выявляет механизм хи­мических реакций. Реакции протекают, как правило, через ряд по­следовательных стадий, которые в совокупности составляют полную реакцию. Скорость химической реакции зависит от условий проте­кания и природы веществ, вступивших в нее. К условиям протека­ния химических реакций относят концентрации реагирующих ве­ществ, температуру, давление, присутствие катализаторов и инги­биторов. Описывая химическую реакцию, ученые скрупулезно фик­сируют все условия ее протекания, поскольку в других условиях и при иных физических состояниях веществ эффект будет иным.

Таким образом, предметом химической науки являются химиче­ские элементы, процессы химического взаимодействия различных


 


1 Шиманович И.Е., Павлович М.Л., Тикавый В.Ф., Малашко П.М. Общая химия в формулах, определениях, схемах. — Минск: Университетское, 1996. — С. 6.


1 Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. Химия. Ответы на вопросы. — М.: I Федеративная книготорговая компания, 1997. — С. 65.


веществ, проблемы получения новых веществ с заданными свойст­вами и множество других проблем, возникающих в процессе разви­тия химических знаний.




©2015 studenchik.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.