- •1. Основная проблема химии
- •2. История химии как закономерный процесс смены способов решения ее основной проблемы
- •3. Принцип субординации дискретных уровней развития научного знания — основной принцип классификации науки
- •4. Принцип гомологии, или принцип уплотнения научной информации, и его значение для изучения химии
- •5. Иерархия дискретных уровней научного знания — основание теории развития химии
- •Литература
- •1. Решение проблемы химического элемента
- •2. Развитие учения о периодичности и теории валентности
- •3. Решение проблемы химического соединения
- •4. Учение о составе и появление технологии основных неорганических веществ
- •Литература
- •111 Химии. Вторая концептуальная
- •1. Возникновение первых структурных представлений
- •2. Эволюция понятия структуры в химии
- •3. Конец антиномии «структура — динамика»
- •4. Новые проблемы структурной химии
- •5. Пределы структурной химии. Ограниченность химической технологии, основанной на принципах структурных теорий
- •IV о химическом процессе.
- •1. Логические основы учения о химическом процессе
- •2. Рост исследований многофакторности кинетических систем — первая и основная тенденция развития учения о химическом процессе
- •3. Химия каталитическая и химия экстремальных состояний
- •4. Исследование гидродинамических факторов
- •6. Математическое моделирование в учении о химическом процессе
- •7. Новые методы управления химическими процессами. Спиновая химия
- •Литература
- •V концептуальная система.
- •1. «Лаборатория живого организма» — идеал химиков
- •2. Изучение ферментов в русле биохимии и биоорганической химии
- •3. Пути освоения каталитического опыта живой природы
- •4. Самоорганизация химических систем — основа химической эволюции
- •5. О понятиях «организация»
- •6. О различных подходах к проблеме самоорганизации предбиологических систем
- •7. Общая теория химической эволюции и биогенеза а. П. Руденко
- •8. Нестационарная кинетика и развитие представлений об эволюции химических систем
- •9. Явления саморазвития химических систем
- •Литература
- •VI и химического производства
- •2. Особенности интенсификации развития химии как науки и производства
- •3. Возможно ли предвидение научных открытий?
- •4. Пути интенсификации химических процессов
- •5. Наиболее перспективные направления исследований в области химии экстремальных состояний
- •6. Пути интенсификации развития химии и химического производства посредством катализа
- •7. Теория химической технологии вместо «технического оформления процессов» — важный путь интенсификации химического производства
- •8. О резервах интенсификации развития химии на уровне двух первых концептуальных систем
- •Литература
- •Глава 1. Основная проблема химии '4
- •Глава 1. Возникновение первых структурных представлений . . 75
- •Глава 1. Логические основы учения о химическом процессе . . .108
- •Глава V
- •Глава VI
IV о химическом процессе.
ТРЕТЬЯ КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА
«Между теориею и действительностью должно быть полное согласие — иначе ничего не стоит самое красивое теооетизиоование».
Д. И. Менделеев [1, с. i81
Приведенное здесь в качестве эпиграфа положение Д. И. Менделеева высказано в связи с обсуждением общего вопроса о формировании теорий. Оно не затрагивает непосредственно какую-либо конкретную область науки. Между тем сторонники структурных теорий могли бы с полным на то основанием принять это положение на свой счет. Ведь их утверждение о том, что структурные теории вызвали триумфальный марш органического синтеза, — всего лишь эйфория, явившаяся следствием преувеличенной оценки логической стройности, эвристичности и даже эстетических качеств этих теорий.
Конечно, нельзя игнорировать тот факт, что структурные теории в XIX в. стали фундаментом почти всего здания современной органической химии, ибо именно они через разработанный на их основе препаративный органический синтез обеспечили получение научной информации о сотнях тысяч (а в XX в.
о шести миллионах) органических соединений. Но не следует закрывать глаза и на тот факт, что, достигнув столь поразительных успехов в «тонком органическом синтезе», химики-органики с начала XX в. по инерции самообольщения встали на путь абсолютизации структурных теорий. По принципу подавляющего большинства голосов, каковыми они обладали по отношению ко всем другим химикам, им удалось материалом структурной химии заполнить до 80—90% объема учебников и учебных программ высших учебных заведений по общей химии. Исходя из того же принципа, они присвоили только своим лабораторным работам статус фундаментальных исследований, объявив перенесение результатов в промышленность простым «делом техники». Химическая технология по их воле была лишена прав на свои химические теории и фундаментальные исследования.
105
Естественно, что такой эгоцентризм был тормозом развития химического производства, и он не мог продолжаться долго. К 1950-м годам стало очевидным то положение, что прежний лозунг химиков — «дайте нам воду, воздух и уголь, и мы на их основе синтезируем любое химическое соединение» — имеет лишь принципиальное, но отнюдь не производственное значение. Действительно, химики первой половины XX в. могли в лаборатории синтезировать из элементов многие сложные соединения, но такими способами и с такими незначительными выходами продуктов, что этот синтез никогда не мог получить промышленного значения. Но с решением производственных задаь дело обстояло еще сложнее; химия первой половины XX в с ее структурным эпицентром не могла сколько-нибудь направленно осуществлять реак ции такого, например, типа:
несмотря на их крайнюю (в смысле структурной перестройки молекул) простоту и исключительно важное экономическое значение.
И не этот ли синтез, путь которого из лаборатории в
Камнем преткновения до начала XX в. был синтез аммиака из элементов:
промышленность благодаря альтернативам структурной химии был наиболее коротким, послужил одним из самых мощных стимулов к коренному пересмотру воззрений на задачи и методы химии, на связи химии с химической технологией?
Узловой проблемой, связывающей химию с химической технологией и химическим производством, является проблема масштабного перехода от лабораторного эксперимента к промышленному реактору. Структурные теории вовсе не касались этой проблемы. Решение ее, по крайней мере со второй четверти XX в., всецело приходится на химическую технологию, которая выступает в качестве главной предпосылки развития химической термодинамики, химической кинетики, макрокинетики, т. е. всех тех разделов современной химии, которые составляют учение о химическом процессе.
В отличие от структурных теорий, рассматривающих реакционную способность химических соединений в однофак-торном аспекте, т. е. в зависимости лишь только от структуры их молекул как потенциальных реагентов, учение о химическом процессе рассматривает химические свойства изучаемых соединений как многофакторную функцию, обусловленную не только структурными особенностями их молекул, но и теми условиями, в которых они претерпевают качественные превращения. Поэтому переход
106
от структурной химии к уче- нию о химических процессах — это восхождение на принципиально иной, неизмеримо более высокий уровень химических знаний, где осуществляется максимально разностороннее изучение химических объектов. «Чтобы действительно знать предмет, — говорит В. И. Ленин, — надо охватить, изучить все его стороны, все связи и «опосредствования». Мы никогда не достигнем этого полностью, но требование всесторонности предостережет нас от ошибок и от омертвения» *.
Учение о химическом процессе в том виде, в каком оно сегодня функционирует в качестве системы химических знаний, формировалось в течение почти целого столетия, начиная с 1880-х годов. Не смотря на то, что это учение мы рассматриваем как единую концептуальную систему, составляющую один дискретный уровень химических знаний, в целом ее нельзя представить как плавно поднимающуюся кривую познания. Развитие представлений о химическом процессе как очень сложном объекте, подобно развитию структурной химии, происходило как экстенсивными, так и интенсивными путями: каждое новое открытие, если оно вносило коренные изменения во взгляды на объект, неизменно приводило к появлению таких представлений, которые утверждали нечто принципиально новое и бо-
лее общее, ограничивая тенденции к абсолютизации известного. Именно таким образом формировались представления о влиянии на направление и скорость химического процесса температуры, давления, концентрации реагентов и т. д. Так, если в конце XIX в. платформой всего учения о химическом процессе считалась теория химического равновесия, то затем оказалось, что она является лишь частностью по отношению к более общей неравновесной химической кинетике. Или другой пример: еще в 1930-х годах идея активированного комплекса казалась непреложным законом, которому подчиняется всякое химическое взаимодействие, приводящее к новым продуктам. Но сегодня, когда стали осуществляться процессы при температурах ниже 10 К, т. е. вблизи абсолютного нуля, и выше 1000 К, т. е. в области плазменных состояний, открыты новые законы химической кинетики, по отношению к которым постулаты теории абсолютных скоростей реакций являются лишь частностью. Произошло своеобразное диалектическое отрицание всей аррениусовой кинетики. В современной теории химической технологии, которая наиболее адекватно описывает реальные химические процессы в промышленных реакторах, имеет место диалектическое отрицание многих положений классического учения о катализе.
* Ленин В. И. Поли. собр. соч. Т. 42. С. 290.
107