Вопросы для самопроверки

1. Охарактеризуйте четыре этапа развития космологии.

2. Дайте определение понятий: нестационарность, изотропность, однородность.

3. Перечислите и охарактеризуйте этапы эволюции Вселенной согласно гипотезе Большого взрыва.

Тема 12. Химия и ее роль в становлении естественнонаучных знаний

В эпоху эллинизма на основе слияния прикладной химии египтян с греческой натурфилософией, мистикой и астрологией складывается алхимическая наука, представляя собой форму ритуально-магического (герметического) искусства. Во второй половине ХVII века алхимия постепенно исчерпывает себя, и химия постепенно становится наукой о качественных изменениях тел, происходящих в результате изменения их состава. Развитие ремесла и промышленности обусловливает постоянную потребность в различных химикалиях – селитре, железном купоросе, серной кислоте, соде, что дает импульс к созданию химических производств, а это в свою очередь стимулирует развитие научной химии.

Центральной проблемой химии ХVIII века оставалось объяснение процесса горения. Л.А. Лавуазье, опираясь на открытия К. В. Шееле и Дж. Пристли разработал кислородную теорию горения. Лавуазье показал, что все явления в химии, прежде считавшиеся хаотическими, могут быть систематизированы и сведены в закон сочетания элементов, старых и новых. Лавуазье при активном участии Бертолле вводит новую номенклатуру, которая исходит из того, что каждое химическое вещество должно иметь одно определенное название, характеризующее его состав и функции. С помощью закона сохранения материи он привел химию к представлению о необходимости количественного выражения пропорций, в которых сочетались элементы.

Следующий важный шаг в развитии научной химии был сделан Дж. Дальтоном. Изучая химический состав газов, он исследовал весовые количества кислорода, приходящиеся на одно и то же весовое количество вещества в различных по количественному составу окислах, и установил кратность этих количеств. Так был открыт закон кратных отношений. Дальтон правильно объяснил этот закон атомным строением вещества и способностью атомов одного вещества соединяться с различным количеством атомов другого вещества. При этом он ввел в химию понятие атомного веса.

Окончательную победу атомно-молекулярное учение (и опирающиеся на него способы определения атомных и молекулярных весов) одержало на 1-ом международном конгрессе химиков (1860 г).

В 1850-1870-е гг. на основе учения о валентности химической связи была разработана теория химического строения (А. М. Бутлеров), которая обусловила огромный успех органического синтеза и возникновение новых отраслей промышленности: производство красителей, медикаментов, нефтепереработка и др., а в теоретическом плане открыла путь теории пространственного строения органических соединений – стереохимии (Я. Х. Вант-Гофф, 1874).

Во второй половине ХIХ века складываются: физическая химия, химическая кинетика – учение о скорости химических реакций, теория электролитической диссоциации, химическая термодинамика.

Таким образом, в развитии химии можно выделить четыре основных этапа  концептуальные системы. Первая концептуальная система началась с трудов Роберта Бойля (1627–1691) изучением химических элементов и в определенной степени завершилась созданием Периодической таблицы элементов Д.И. Менделеева в 1869 г. Эта система дала элементный состав вещества. Вторая концептуальная система связана со структурой веществ. Третья концептуальная система – ус­тановила особенности протекания химических реакций, заложила основы химических технологий. Четвертая концептуальная система – эволюционная химия связана с изучением природы реагентов, роли ка­тализаторов в химических реакциях, природы и причин самоор­ганизации и саморазвития химических структур, предопределивших начало предбиологической эво­люции.

Стоит обратить внимание, что особенностью основной проблемы химии является то, что она имеет всего только четыре способа решения. А эти способы решения, безусловно, зависят от свойств вещества, которые в свою очередь также зависят от четырех факторов: от элементарного и молекулярного состава вещества; от структуры его молекул; от термодинамических и кинетических условий, в которых вещество находится в процессе химической реакции; от высоты химической организации вещества.

Литература: [1, с. 42-46]; [2, с. 560-590]; [4, с. 488-491].