18. Земля как планета.

Земля - самая крупная из 4 каменных планет, близких к Солнцу, - обращается вокруг Солнца по эллиптической орбите с эксцентриситетом, равным 0,017; таким образом, орбита Земли по форме очень близка к кругу. Среднее расстояние от Земли до Солнца - примерно равно 150 млн км. Скорость движения Земли по орбите 29,7 км/с, полный оборот она совершает за 365,26 суток. Период вращения Земли вокруг своей оси составляет 23 часа 56 минут. В результате этого вращения возникают небольшое экваториальное вздутие и соответственно полярное сжатие, так что диаметр Земли в экваториальном сечении на 43 км больше диаметра, соединяющего полюсы вращения. Масса Земли - около 6•1024 кг, средняя плотность вещества - 5500 кг/м3 , радиус равновеликого Земле шара (т.е. шара, имеющего тот же объем, что и Земля) равен 6371 км.

Земля - это, несомненно, единственная в Солнечной системе планета, где существует высокоразвитая жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Для того чтобы возникла жизнь, нужны определенные условия. Вероятно, единственным химическим элементом, свойства которого делают возможным образование “длинных” молекул, способных к самовоспроизведению, является углерод. Двуокись углерода (углекислый газ) и водяной пар - необходимые компоненты атмосферы, в которой растения могут производить фотосинтез. Химические свойства углерода, жидкое состояние воды и стабильное излучение солнечной энергии сделали возможным длительное существование и развитие жизни на Земле. Жизнь на Земле может существовать и сохраняться в диапазоне температур всего лишь около 100°С. Свидетельством постоянства температуры Солнца на протяжении длительного времени является существование непрерывного эволюционировавшего ряда ископаемых форм жизни, прослеживаемого по окаменелостям почти на 3 млрд. лет.

18. Реакционная способность веществ.

Реакционная способность веществ = способности в-в вступать в хим. р-ции. Она зависит от многих факторов;  - от состава вещества;  - от типа химических связей в веществе;  - от агрегатного состояния вещества;  - от измельчения вещества, в том числе от того переведено вещество в растворённое состояние или нет;  - от температуры и других факторов.  Кроме того, несомненно, реакционная способность веществ зависит от строения атомов тех элементов, которые входят в состав этого вещества.

22.Учение о химическом процессе. Эволюционная химия.

Способность к взаимодействию различных химических реагентов определяется не только их атомарно-молекуляр­ной структурой, но и условиями протекания химических реакций. К ним относятся термодинамические факторы (тем­пература, давление и др.) и кинетические факторы (все, что связано с переносом веществ, образованием их промежуточных форм). Их влияние на химические реакции вскрывает­ся на концептуальном уровне химии, который обобщенно называют учением о химических процессах.

Учение о химических процессах является областью глубокого взаимопроникновения физики, химии и био­логии.Действительно, в основе этого учения находятся хи­мическая термодинамика и кинетика, которые в равной сте­пени относятся и к химии, и к физике. А живая клетка, исследуемая биологической наукой, представляет собой в то же время микроскопический химический реактор, в ко­тором происходят превращения, изучаемые химией, и мно­гие из которых химия пытается реализовать в макроскопи­ческом масштабе. Таким образом, изучая условия проте­кания и закономерности химических процессов, человек вскрывает глубокую связь существующую между физи­ческими, химическими и биологическими явлениями и одновременно перенимает у живой природы опыт, необ­ходимый ему для получения новых веществ и материа­лов.

Большинство современных химических технологий реа­лизуется с использованием катализаторов — веществ, кото­рые увеличивают скорость реакции, не расходуясь в ней.

В современной химии получило развитие также направ­ление, принципом которого является энергетическая ак­тивация реагента (то есть подача энергии извне) до состоя­ния полного разрыва исходных связей. В данном случае речь идет о больших энергиях. Это так называемая химия экст­ремальных состояний, использующая высокие температу­ры, большие давления, излучение с большой величиной энер­гии кванта (ультрафиолетовое, рентгеновское, гамма-излу­чение). К этой области относятся плазмохимия (химия на основе плазменного состояния реагентов), а также техноло­гии, в которых активация процесса достигается за счет на­правленных электронных или ионных пучков (элионные технологии).

Химия экстремальных состояний позволяет получать ве­щества и материалы, уникальные по своим свойствам: ком­позитные материалы, высокотемпературные сплавы и ме­таллические порошки, нитриды, силициды и карбиды ту­гоплавких металлов, разнообразные по своим свойствам по­крытия. Примером могут служить сверхпрочные покрытия из нитрида титана, наносимые на металлообрабатывающий инструмент для многократного увеличения срока его эксп­луатации. Интересно, что «золотой» блеск и высокая корро­зионная стойкость пленок нитрида титана позволили с ус­пехом применить технологию его нанесения при изготовле­нии кровли куполов церквей взамен традиционной и доро­гой технологии золочения.

Эффективность технологий на основе химии экстремаль­ных состояний очень высока. Характерным для них являет­ся энергосбережение при высокой производительности, вы­сокая автоматизация и простота управления технологичес­кими процессами, небольшие размеры технологических ус­тановок.

Эволюционная химия

Эволюционная химия — четвёртая концептуальная система химии, связанная с включением в химическую науку принципаисторизма и понятия времени, с построением теории химической эволюции материи. Эволюционная химия изучает процессысамоорганизации вещества: от атомов и простейших молекул до живых организмов.

Одним из первых открытий, которые относят к эволюционной химии, является эффект самосовершенствования катализаторов в реакциях, исследованный в работах американских химиков А. Гуотми и Р. Каннингем в 1958—1960 гг. В 1964—1969 гг. советский химик А. П. Руденко, учитывая это открытие, создал теорию саморазвития открытых каталитических систем. В работах немецкого химика М.Эйген была развита теория гиперциклов, объясняющая объединение самовоспроизводящихсямакромолекул в замкнутые автокаталитические химические циклы. Теория гиперциклов является абиогенетической теорией химической эволюции и происхождения жизни. В 1987 году Нобелевский лауреат Жан-Мари Лен, основательсупрамолекулярной химии, ввёл понятие супрамолекулярной самоорганизации и самосборки для описания явлений упорядочения в системах высокомолекулярных соединений. Супрамолекулярной самосборкой является процесс спонтанной ассоциации двух и более компонентов, приводящий к образованию супермолекул или полимолекулярных ансамблей, происходящий за счет нековалентных взаимодействий. Это процесс был описан при изучении спонтанного образования неорганических комплексов (двойных геликатов), протекающего как процесс самосборки.

Наиболее известным проявлением самосборки в живой природе является самосборка молекул нуклеиновых кислот, матричный синтез белков.