8. Химия и ее роль в развитииестественнонаучных знаний

Как было показано на предыдущих лекциях, наши знания о природе накапливаются и развиваются не хаотично, а в строгом порядке. При этом, можно от чисто “физических” представлений об элементарных частицах (электронах, нейтронах, протонах, квантах) вывести представления об объектах химии - атомах, их естественной классификации (периодической системе химических элементов), а далее и о наборе “строительных блоков” живого организма.

Современное определение химии следующее.

Химия - это наука, изучающая свойства и превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и строения.

В настоящее время насчитывается около 10 млн. веществ. Из них 96 % - органические соединения. Около 300 тыс. составляют неорганические соединения.

Вещества делятся на простые и сложные. Простые вещества можно рассматривать как форму существования элементов в природе. Известно около 400 простых веществ, являющихся различными аллотропными формами 110 элементов. (Аллотропия - способность одного элемента существовать в виде различных простых веществ. Например, кислород и озон, графит и алмаз и др. Сложные вещества - форма существования соединений в природе.

Химия - одна из фундаментальных естественных наук, изучающих материальный мир во всем многообразии его существования и превращений. Она играет исключительно важную роль во всех сферах деятельности человека. До сих пор справедливы пророческие слова М.В.Ломоносова, сказанные им более двух веков назад: “Широко простирает химия руки свои в дела человеческие, и куда ни бросишь взор, видишь плоды ее прилежания”. Человек ежедневно осуществляет химические реакции в процессе намыливания рук, чистке зубов, приготовлении пищи, стирке белья и т.д. Современного человека повсюду окружают приготовленные на химических предприятиях материалы.

Химические системы

Химический элемент - это определенный вид атомов, характеризуемых одинаковым зарядом ядра.

Во времена Менделеева было известно 62 элемента. В настоящее время их насчитывается 110.

Проблема химического соединения прежде всего заключается в природе химической связи между атомами. Классическое понятие молекулы претерпело изменения в результате раскрытия физической электронной сущности химической связи.

Молекула - это электронейтральная наименьшая совокупность атомов, образующих определенную структуру посредством химических связей.

1. Наименьшая структурная единица элемента, сохраняющая его химические свойства – это атом.

2. В химических превращениях атом сохраняет свою индивидуальность.

3. Хлор-35 и Хлор-37 являются изотопами.

4. Индивидуальность химического элемента определяется зарядом ядра атома.

5. Свойства химического элемента определяются электронным строением его атома.

6. Согласно современной точке зрения, систематизация элементов по периодам периодической системы связана с числом энергетических уровней, по которым распределены электроны.

7. Согласно современной точке зрения, систематизация элементов по подгруппам периодической системы связана с одинаковым электронным строением валентных подуровней.

8. Молекула – это структурная единица вещества молекулярного строения.

9. Молекула – квантово-механическая система, образованная в результате электромагнитного взаимодействия электронов и ядер нескольких атомов.

10. Одной из отличительных особенностей молекул полимера является большая величина молекулярной массы.

11. Теоретической основой систематизации химических элементов является периодический закон Д.И.Менделеева.

12. Физический смысл периодического закона Д.И.Менделеева был вскрыт при создании современной теории строения атома.

13. С современной точки зрения, систематизирующим фактором периодической системы Д.И.Менделеева является заряд ядра атома.

14. Основоположником системного подхода в химии является Дж.Дальтон.

15. Согласно атомно-молекулярному учению, в основе которого лежит принцип дискретного строения, вещество состоит из одинаковых молекул. Молекулы вещества состоят из атомов.

Атом – это квантово-механическая система, образованная в результате электромагнитного взаимодействия электронов и ядра. Систематизирующий фактор, который был взят Менделеевым при разработке им периодической системы химических элементов – это атомная масса Изотопы – разновидности атомов одного химического элемента, имеющие одинаковый заряд, но разные массовые числа (т.е. разное число нейтронов) Наиболее верное определение, которое соответствует понятию полимеры: это высокомолекулярные соединения природного, синтетического или искусственного происхождения, обладающие особым комплексом физико-химических и механических свойств, которые отличают их от низкомолекулярных соединений Система, состоящая из большой совокупности молекул одного вида, представляет собой вещество. Соединение атомов в молекулы обусловлено химическим взаимодействием (электромагнитным). Определенный химический элемент – это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательных электронов, составляющих слой электронной оболочки атома. Основная масса атома сосредоточена в его ядре. Номер химического элемента в периодической таблице Менделеева связан с числом электронов.