Экзамен Зачет Учебный год 2023 / Чебан_Семинар №1

Семинар 1. Тема 1. Наука как форма духовного освоения действительности

Выдающийся российский химик, Александр Михайлович Бутлеров (1828— 1896), внес значительный вклад в органическую химию. Именно им были разработаны и дорабатывались впоследствии первые положения теории химического строения, отчасти революционные и интересные для своего времени. ¹ Можно смело сказать, что значение теории строения органических соединений можно сравнить со значением Д.И. Менделеева. ²

Согласно теории химического строения, свойства веществ определяются порядком связей атомов в молекулах и их взаимным влиянием.³

А.М. Бутлеров считал, что молекулы органических соединений  каждого вида представляют сочетания атомов с определенным относительным расположением (определенным сочетанием взаимных связей), и что молекулы, отличающиеся расположением атомов, должны обладать некоторым различием в свойствах и образовывать различные вещества - для каждого органического соединения можно установить только одну рациональную формулу, которая отражает не только вид и число атомов, содержащихся в молекуле, но и их относительное расположение.⁴

Основные положения бутлеровской научной школы⁵:

1. В молекуле органического соединения атомы связаны в определенной последовательности, что и определяет его строение.

2. При одинаковом составе молекулы возможно несколько вариантов соединения атомов этой молекулы между собой. Такие соединения, имеющие один состав, но различное строение были названы изомерами, а подобное явление – изомерией.

3. Зная строение органического соединения, можно предсказать его свойства; зная свойства органического соединения можно предсказать его строение.

4. Атомы, образующие молекулу подвержены взаимному влиянию, что определяет их реакционную способность. Непосредственно связанные атомы оказывают большее влияние друг на друга, влияние не связанных непосредственно атомов значительно слабее.

Научное познание складывается из двух уровней: эмпирического и теоретического. Теоретический уровень научного познания характеризуется преобладанием рационального момента. На данном этапе происходит мысленное объединение исследуемых явлений: формулировка понятий, выдвижение гипотез. На основе гипотез (при условии их подтверждения) строится теория. Эмпирический же уровень познания – опирается на органы чувств познающего субъекта; посредством описания, наблюдения, эксперимента и прочее ученый познает какие-либо свойства определенного объекта изучения. ⁶

Большинство положений ученого было выведено путем теоретических умозаключений, которые подкреплялись опытами. Таким образом, он пользовался и теоретическим, и эмпирическим уровнями познания.

Данная теория стала, с теоретической точки зрения, способствовала предсказанию свойств и состава новых, сложных по строению веществ и их синтеза. С эмпирической, она смогла экспериментально доказать свою справедливость в отношении не только органических, но и неорганических веществ. Впоследствии, ученые, изучив теорию, смогли синтезировать сахаристое вещество, имевшее важное теоретическое значение.

К концу 50-х годов XIX века метод изучения органических соединений, основанный на изучении реакций разложения, исчерпал себя. А. М. Бутлеров считал, что настало время, когда необходимо направить усилия химиков не только на определение строения молекул химическим путем и изучение свойств молекул, но их химическому строению. Так, метод химического анализа и синтеза не потеряли своего значения и в наши дни. ⁷

Тем не менее, с появлением новых технологий стали широко применяться новые физические методы исследования строения — разные виды спектроскопии, ядерный магнитный резонанс, масс-спектрометрия, определение моментов, рентгенография, электронография.

Функциями науки являются: описание, объяснение и предсказание.

Описание – это фиксация данных эксперимента/наблюдения. Оно проводится средствами обычного языка или специальных средств, составляющих язык науки (символы, таблицы, графики).⁸ На примере научной школы Бутлерова, можно сказать, что описание это одно из основных положений, касающееся того, что атомы в молекулах соединены друг с другом в определенной последовательности согласно их валентностям. Благодаря знанию атома можно описать гораздо более сложное вещество.

Объяснение представляет собой выявление и раскрытие связей между какими-либо явлениями и другими объектами, считающимися понятными и известными. Триумфом теории химического строения органических соединений Бутлерова явилось правильное объяснение на основе этой теории явлений изомерии. В своей статье «О различных способах объяснения некоторых случаев изомерии» Бутлеров сделал вывод: «Если при одинаковом составе вещества отличаются свойствами, то они должны также отличаться и своим химическим строением». Лучшим подтверждением учения Бутлерова об изомерии послужил синтез теоретически предсказанных изомеров изобутана и изобутилена.⁹

Предсказание означает определение, описание тех или иных явлений, которые отсутствуют или неизвестны в настоящий момент жизни, но могут возникнуть или быть изучены и открыты в будущем. Данная функция науки проявляется в работах Бутлерова А.М. в том, что по строению молекулы можно предвидеть свойства данного вещества.

Обобщая вышесказанное, хочется отметить, что создание научных школ – это потребность науки, необходимость ученых. Научное сообщество должно постоянно обмениваться научными знаниями, оно нуждается в постоянных контактах и взаимной оценке. Перспективы науки всегда определялись перспективами ведущих научных школ.

Имя Александра Михайловича навсегда останется в науке, благодаря созданию новой научной школы. Недаром Д. И. Менделеев писал: «А. М. Бутлеров – один из величайших русских ученых, он русский и по ученому образованию, и по оригинальности трудов».¹⁰

Список литературы:

Научная литература:

1. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. — М.: Академический Проект; Фонд «Мир», 2005. —9-е изд., испр. и доп. — 261 с

2. В.А. Киреев Краткий курс физической химии., Издательство «Химия»., М., 1969г., с.56

3. Бутлеров А.М. Введение к полному изучению органической химии. – М. : Издательство Юрайт. 2017.

4. Смирнов, С.В., Громов, Е.В. Концепции современного естествознания: Учебно-методическое пособие.– Елабуга: Изд-во ЕГПУ, 2011. – 8 с.

5. Брызгалина «Концепции современного естествознания» - учебник, М: Проспект, 2013, с.22.

Электронные ресурсы:

1. Бутлеров: кто он? Интересные факты из биографии [Электронный ресурс] // zen.yandex.ru URL:https://zen.yandex.ru/media/why1/butlerov-kto-on-interesnye-fakty-iz-biografii-5d9353e9fbe6e700b1482a3b

2. Бутлеров [Электронный ресурс] // dom-knig.com URL:https://dom-knig.com/read_180699-22

3. Методы определения строения молекул [Электронный ресурс] // URL:https://www.chem21.info/info/1843363/

4. Кожевников Н.В. Концепции современного естествознания (краткий курс лекций) [Электронный ресурс] // URL:http://elibrary.sgu.ru/uch_lit/1717.pdf

1 Бутлеров: кто он? Интересные факты из биографии [Электронный ресурс] // zen.yandex.ru URL:https://zen.yandex.ru/media/why1/butlerov-kto-on-interesnye-fakty-iz-biografii-5d9353e9fbe6e700b1482a3b

2 Кожевников Н.В. Концепции современного естествознания (краткий курс лекций) [Электронный ресурс] URL:http://elibrary.sgu.ru/uch_lit/1717.pdf

3 Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. — М.: Академический Проект; Фонд «Мир», 2005. —9-е изд., испр. и доп. — 261 с

4 В.А. Киреев Краткий курс физической химии., Издательство «Химия»., М., 1969г., с.56

5 Бутлеров А.М. Введение к полному изучению органической химии. – М. : Издательство Юрайт. 2017.

6 Смирнов, С.В., Громов, Е.В. Концепции современного естествознания: Учебно-методическое пособие.– Елабуга: Изд-во ЕГПУ, 2011. – 8 с.

7 Методы определения строения молекул [Электронный ресурс] // URL:https://www.chem21.info/info/1843363/

8 Брызгалина «Концепции современного естествознания» - учебник, М: Проспект, 2013, с.22.

9 Бутлеров [Электронный ресурс] // URL:https://dom-knig.com/read_180699-22

10 Там же.