4. Особенности развития химии на рубеже хiх-хх вв.

В конце XIX — начале XX в. для химии, как и для естествознания в целом, стали характерны кризисные тенденции. Это выражалось в том, что подверглась сомнению истинность сложившейся атомно-молекулярной концепции химизма. Оказалась под воп­росом реалистичность «химической картины мира», основанной на целостной системе понятий («атом», «молекула», «химический элемент», «валентность» и др.). Если классическая концепция в химии исходила из «неделимого атома», то углубленное изучение вещества (выявление радиоактивного распада, открытие электрона и др.) показало его «делимость». Тем самым разрушались, как казалось многим химикам, основы объективного анализа химических процессов.

Преодолеть возникший «кризис» в химии призвана была в частности, теория «энергетизма». Один из ее основателей, немецкий физико-химик В. Оствальд (1853—1932) доказывал, что ценность физико-химических превращений связана с энергетическими процессами. Иными словами, предлагалось заменить атомно-молекулярную концепцию химизма энергетической. Позднее стало очевидным, что «химическая картина мира» оказалась сложнее, чем это представлялось в XIX в. Впрочем, химия постепенно готовилась к выходу на уровень микромолекулярных исследований. Это было связано с активным развитием физической химии, а также ее разнообразных направлений (химическая термодинамика, электрохимия, кристаллохимия, коллоидная химия и др.). Тем самым выявлялась взаимосвязь микро- и макроуровней изучения вещества. Произошло не крушение атомистической концепции в химии, а ее развитие.

5. Развитие химического атомизма в первой половине XX в. Квантовый уровень химии

В химии продолжилось выявление и изучение качественного многообразия форм вещества. Анализировались атомные структуры (простые ионы, изотопы и др.), молекулярные структуры (сложенные ионы, свободные радикалы, комплексные частицы и др.), надмолекулярные структуры (мицеллы, макромолекулы и др.). Химия все более активно проникала как «вглубь» (микромир), так и «вширь» (макромир) вещества, уделяя особое внимание изучению его разнообразных дискретных форм. Атом, считавшийся прежде неделимым, предстал как сложная и изменчивая ядерно-электронная система. Молекулярные химические связи стали рассматриваться на электронном уровне, как «обобществление» электронных оболочек, взаимодействующих атомов. Атом уже не рассматривается в качестве неизменной частицы; отпал принцип абсолютной одинаковости атомов одного и того же химического элемента. Утратил свое значение и принцип универсальности молекулярной формы вещества. Оказалось, что многие вещества, особенно неорганические, состоят не из молекул, а из ионов (например, хлористый натрий). Вещество может находиться как в виде сложной хи­мической частицы (молекулы, свободного радикала и др.), так и в виде макромолекулы или макротела. Все более активно химия выходит за пределы классической атомно-молекулярной концепции, Возникает квантовый уровень химии.

Квантовая трактовка химизма связана с представлениями корпускулярно-волнового дуализма (двойственности) электрона, дискретности (прерывности) изменений энергии. Именно квантово-механический подход содержит в себе возможность эффективного описания процессов, происходящих в электронных оболочках атомов и молекул. Тем самым анализ химических процессов выходит на фундаментальный теоретический уровень (квантовая химия). Ее объект — субатомные частицы (атомные ядра и электроны). На этой основе складывается электронная теория вещества. Наиболее распространенный и эффективный метод — спектральный анализ. Истинное познание вещества предполагает взаимодействие физи­ческих и химических теорий, характерное для квантовой химии. Проникновение физических методов в химию способствует повышению ее гносеологических (познавательных) возможностей.