Концепции химии

4 этапа развития химии: 1. Учение о составе. 2. Структурная химия. 3.Учение о закономерностях химических процессов. 4. Эволюционная химия.

Молекула – это наименьшая структурная единица вещества, определяющая его химические свойства.

По тепловым эффектам химические реакции подразделяются на эндотермические (тепло поглощается) и экзотермические (тепло выделяется).

Направление смещения химического равновесия под влиянием внешних воздействий определяется принципом Ле Шателье: любое воздействие на систему, находящуюся в равновесии, способствует протеканию той реакции, которая препятствует этому воздействию. Этот принцип описывает характер влияния на состояние химического равновесия температуры, концентрации компонентов системы и давления.

Правило Вант Гоффа в химической кинетике определяет влияние температуры на скорость химической реакции

Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагентов выражается законом действующих масс.

Катализаторы – это вещества, которые увеличивают скорость химической реакции, не расходуясь в ней.

Катализаторы снижают энергию активации.

Кинетическим условием состояния равновесия является равенство скоростей прямого и обратного процессов.

Ферменты являются катализаторами в живых организмах.

Ядерная физика и термодинамика

Радиоактивность – это способность некоторых ядер самопроизвольно распадаться, превращаясь в другие.

α-излучение – поток ядер He

β-излучение – поток электронов

γ-излучение – поток электромагнитных волн с малой длиной волны (λ=10^-12-10^-13 м) (поток фотонов). Это наиболее проникающее из радиоактивных излучений.

Ядерные реакции – это превращения ядер при взаимодействии друг с другом и с элементарными частицами.

Термоядерными называются реакции синтеза атомных ядер.

Термоядерные реакции – это источник энергии звезд (и Солнца).

Адроны участвуют в сильном взаимодействии.

Лептоны не участвуют в сильном взаимодействии.

6 известных лептонов: электрон, электронное нейтрино, мюон, мюонное нейтрино, тау-лептон, тау-лептонное нейтрино.

Кварки входят в состав адронов.

Гравитоны – переносчики гравитационного взаимодействия.

Фотоны – переносчики электромагнитного взаимодействия.

Глюоны – переносчики сильного взаимодействия.

Промежуточные векторные бозоны (W^±, Z⁰) – переносчики слабого взаимодействия.

Флуктуация – это случайное локальное отклонение величины, характеризующее состояние системы от ее среднего значения.

Релаксация – это процесс самопроизвольного возвращения системы в состояние равновесия после снятия возмущающего внешнего воздействия.

Энтропия является мерой хаотичности (беспорядка) многочастичной системы.

Формула Больцмана: S = klnW.

Точка бифуркации: состояние, при котором в сильно неравновесной и неустойчивой системе скачком происходит переход к новому типу поведения.

Синергетика – это междисциплинарное научное направление, изучающее процессы самоорганизации.

Концепции космологии и космогонии

Космология – это наука о Вселенной в целом, ее свойствах и эволюции.

Космогония – это наука о происхождении и развитии небесных тел, их систем.

Красное смещение – это смещение спектральных линий излучения далеких галактик в область низких частот.

Космологическая сингулярность – состояние Вселенной в прошлом, которое характеризуется бесконечно малыми пространственными масштабами и бесконечно высокой плотностью.

Метагалактика – наблюдаемая часть Вселенной (не вся Вселенная).

Наша галактика (Млечный Путь) – это спиральная галактика.

Большинство химических элементов современной Вселенной образовалось в ходе термоядерных реакций в недрах звезд и взрывов Сверхновых.