Bu bölümü incelemenin bir sonucu olarak, öğrenci şunları yapmalıdır: bilmek
- dünyanın kimyasal resminin temel kavramları ve özellikleri;
- kimyanın bir bilim olarak gelişmesinde simyanın rolü;
- kimyanın bir bilim olarak gelişiminin tarihsel aşamaları;
- maddelerin bileşimi ve yapısı doktrininin önde gelen ilkeleri;
- kimyasal reaksiyonların seyrindeki ana faktörler ve kontrol koşulları;
- evrimsel kimyanın temel ilkeleri ve biyogenezi açıklamada rolü; yapabilmek
- kimya biliminin temellerini anlamak için mikro dünya fiziğinin rolünü ortaya çıkarmak;
- yönetmek Karşılaştırmalı analiz kimyanın gelişimindeki ana aşamalar;
- tartışmaya açıklanması için kimyanın rolünü göstermek yapısal seviyeler maddenin sistemik organizasyonu;
sahip olmak
- dünyanın kimyasal bir resmini oluşturmak için bilgi edinme ve uygulama becerileri;
- kimyasal süreçleri karakterize etmek için kimyanın kavramsal aygıtını kullanma becerileri.
Kimya biliminin gelişimindeki tarihsel aşamalar
Bir bilim olarak nitelendiren kimyanın birçok tanımı vardır:
- kimyasal elementler ve bileşikleri hakkında;
- maddeler, bileşimleri ve yapıları;
- maddelerin niteliksel dönüşüm süreçleri;
- kimyasal reaksiyonların yanı sıra bu reaksiyonların uyduğu yasalar ve düzenlilikler.
Açıktır ki, bunların her biri kapsamlı kimya bilgisinin yönlerinden yalnızca birini yansıtır ve kimyanın kendisi oldukça düzenli, sürekli gelişen bir bilgi sistemi olarak hareket eder. İşte klasik bir ders kitabından bir tanım: “Kimya, maddelerin dönüşümlerinin bilimidir. Maddelerin bileşimini ve yapısını, maddelerin özelliklerinin bileşimlerine ve yapılarına bağımlılığını, bir maddenin diğerine dönüşüm koşullarını ve yollarını inceler.
Kimya, maddelerin dönüşümlerinin bilimidir.
En önemli ayırt edici özellik kimya, büyük ölçüde bağımsız biçimler araştırma konusu, doğada var olmayan maddeler yaratmak. Başka hiçbir bilimde olmadığı gibi, kimya aynı anda hem bilim hem de üretim işlevi görür. Modern kimya, problemlerini atomik-moleküler düzeyde çözdüğü için fizik, biyoloji ve ayrıca jeoloji, mineraloji vb. bilimlerle yakından ilişkilidir. Bu bilimler arasındaki sınır alanları kuantum kimyası, kimyasal fizik, fiziksel tarafından incelenir. kimya, jeokimya, biyokimya vb.
200 yıldan fazla bir süre önce, büyük M. V. Lomonosov, St. Petersburg Bilimler Akademisi'nin halka açık bir toplantısında konuştu. raporda "Kimyanın faydaları hakkında bir kelime" kehanet satırları okuyoruz: “Kimya, insan ilişkilerinde ellerini geniş açıyor ... Nereye baksak, nereye baksak, her yerde çalışkanlığının başarılarını gözümüzün önüne getiriyoruz.” Kimya, gelişmiş bir ülke olan Mısır'da bile "çalışmasını" yaymaya başladı. Antik Dünya. Metalurji, seramik, cam yapımı, boyacılık, parfümeri, kozmetik gibi üretim dalları, çağımızdan çok daha önce orada önemli bir gelişme göstermiştir.
Kimya biliminin adını karşılaştırın farklı diller:
Bütün bu kelimeler kökü içerir "kimya" veya " kimya”, eski Yunan dilinin kelimeleriyle uyumlu: “himos” veya “hyumos”, “meyve suyu” anlamına geliyordu. Bu isim, tıp ve eczacılık hakkında bilgiler içeren el yazmalarında bulunur.
Başka bakış açıları da var. Plutarch'a göre, "kimya" terimi Mısır'ın eski isimlerinden biri olan Hemi'den geliyor. ("toprak çizimi"). Orijinal anlamıyla, terim "Mısır sanatı" anlamına geliyordu. Maddelerin bilimi ve etkileşimleri olarak kimya, Mısır'da ilahi bir bilim olarak kabul edildi ve tamamen rahiplerin elindeydi.
Kimyanın en eski dallarından biri metalurjidir. 4-3 bin yıl için M.Ö. cevherlerden bakırı eritmeye ve daha sonra bakır ve kalay (bronz) alaşımı üretmeye başladı. MÖ II binyılda. ham üfleme işlemi ile cevherlerden demir elde etmeyi öğrendi. 1600 yıllarında M.Ö. kumaşları boyamak için doğal indigo boyayı kullanmaya başladılar ve biraz sonra - mor ve alizarin, ayrıca sirke, bitkisel malzemelerden ilaçlar ve üretimi kimyasal işlemlerle ilişkili diğer ürünler hazırladılar.
Arap Doğu'da V-VI yüzyıllarda. "simya" terimi, Yunan-Mısır "kimyası"na "al-" parçacığının eklenmesiyle ortaya çıkar. Simyacıların amacı, tüm adi metalleri altına çevirebilen bir "filozof taşı" yaratmaktı. Pratik bir düzene dayanıyordu: altın
Avrupa'da ticaretin gelişmesi için gerekliydi ve bilinen çok az altın yatağı vardı.
Bilim tarihinden gerçekler
Keşfedilen en eski kimyasal metinler artık eski Mısırlı olarak kabul ediliyor "Ebers Papirüsü"(onu bulan Alman Mısırbilimcinin adını almıştır) - 16. yüzyılın ilaçlarının üretimi için tarifler koleksiyonu. ve Memphis'te ilaç reçeteleriyle bulunan “Brugsch Papirüsü” (MÖ XIV yüzyıl).
Bağımsız olarak kimya oluşumu için ön koşullar bilimsel disiplin XVII - XVIII yüzyılın ilk yarısı boyunca kademeli olarak kuruldu. Aynı zamanda, ampirik materyalin çeşitliliğine rağmen, bu bilimde, 1869'daki keşfe kadar. periyodik sistem kimyasal elementler D. I. Mendeleev (1834-1907), birikmiş olgusal materyali açıklamanın mümkün olacağı bu genelleştirici teoriye sahip değildi.
Kimyasal bilgiyi dönemselleştirme girişimleri 19. yüzyılın başlarında yapıldı. Alman bilim adamı G. Kopp'a göre - dört ciltlik bir monografın yazarı "Kimya Tarihi"(1843-1847), kimyanın gelişimi belli bir dönemin etkisi altında gerçekleşmiştir. yol gösterici fikir. Beş aşama belirledi:
- teorik olarak açıklamaya çalışmadan ampirik bilgi birikimi dönemi (eski zamanlardan MS 4. yüzyıla kadar);
- simya dönemi (IV - 16. yüzyılın başı);
- iatrokimya dönemi, yani. "Şifa Kimyası" (16. yüzyılın ikinci çeyreği - 17. yüzyılın ortaları);
- ilk kimyasal teorinin yaratılış ve hakimiyet dönemi - flojiston teorisi (17. yüzyılın ortası - 18. yüzyılın üçüncü çeyreği);
- nicel araştırma dönemi (18.-1840'ların son çeyreği) 1 .
Ancak, göre modern fikirler, bu sınıflandırma kimya biliminin henüz sistematik bir teorik bilgi olarak oluşturulmadığı aşamaları ifade eder.
Yerli kimya tarihçileri, kimyanın temel problemini bir bilim ve bir üretim olarak çözmenin bir yoluna dayanan dört kavramsal seviyeyi ayırt eder (Şekil 13.1).
İlk kavramsal seviye - kimyasal bir maddenin yapısını inceleyen bilim dalı. Bu düzeyde, kimyasal bileşimlerine bağlı olarak maddelerin çeşitli özellikleri ve dönüşümleri incelenmiştir.
Pirinç. 13.1.
Bu kavramın fiziksel atomizm kavramıyla benzerliğini görmek kolaydır. Hem fizikçiler hem de kimyagerler, tüm basit ve karmaşık maddelerin özelliklerini açıklamanın mümkün olacağı orijinal temeli bulmaya çalıştılar. Bu kavram oldukça geç formüle edildi - 1860'ta Almanya, Karlsruhe'deki ilk Uluslararası Kimyagerler Kongresi'nde. Kimyagerler gerçeğinden yola çıktı Tüm maddeler moleküllerden ve tüm moleküllerden oluşur, sırayla atomlardan oluşur. Hem atomlar hem de moleküller sürekli hareket halindeyken, atomlar moleküllerin en küçük ve daha sonra bölünmez parçalarıdır.
Kongrenin önemi D. I. Mendeleev tarafından açıkça ifade edildi: G. A.), bütün ülkelerin kimyagerleri üniter sistemin başlangıcını kabul ettiler; şimdi, başlangıcı kabul etmek, sonuçlarını kabul etmemek büyük bir tutarsızlık olurdu.
İkinci kavramsal seviye - yapı çalışması kimyasal maddeler, belirli kimyasalların bileşimindeki elementlerin belirli bir etkileşim yolunu belirlemek. Maddelerin özelliklerinin sadece kurucu kimyasal elementlerine değil, aynı zamanda kimyasal reaksiyon sırasında bu elementlerin ilişkisine ve etkileşimine de bağlı olduğu bulundu. Bu nedenle, kimyasal bileşimleri benzer olmasına rağmen, elmas ve kömür, yapılarındaki farklılık nedeniyle tam olarak farklı özelliklere sahiptir.
Üçüncü kavramsal seviye kimya, kimya endüstrilerinin verimliliğini artırma ihtiyaçları tarafından üretilir ve araştırır iç mekanizmalar ve dış koşullar kimyasal süreçlerin seyri: sıcaklık, basınç, reaksiyon hızı, vb.
Dördüncü kavramsal düzey - evrimsel kimya seviyesi. Bu seviyede, kimyasal reaksiyonlarda yer alan reaktiflerin doğası, hızlarını önemli ölçüde hızlandıran katalizörlerin etkisinin özellikleri daha derinlemesine incelenir. Köken süreci bu düzeyde kavranır. canlı atıl maddeden madde.
- Glinka II. L. Genel kimya. 2b baskı. L.: Kimya: Leningrad şubesi, 1987. S. 13.
- Cit. Alıntı yapılan: Koltun M. Kimya Dünyası. M.: Çocuk edebiyatı, 1988. S. 7.
- Mendeleev D.I. Op. 25 ciltte L. - M .: SSCB Bilimler Akademisi Yayınevi, 1949. T. 15. S. 171-172.
Ders: Kimya bir doğa bilimidir. Çevrede kimya.
Hedef: öğrencileri kendileri için yeni bir konuya ilgilendirmek için - kimya;
kimyanın insan yaşamındaki rolünü ortaya çıkarmak; çocukları eğitmek
doğaya karşı sorumlu tutum.
Görevler: 1. kimya kelimesinin anlamını doğal kavramlardan biri olarak düşünün.
2. kimyanın anlamını ve başkalarıyla ilişkisini belirlemek
3. Kimyanın bir kişi üzerindeki etkisini öğrenin ve
Ekipman ve malzemeler:"Guinness Rekorlar Kitabında Kimya";
Kimya piyasası: ilgili makaleler; bilim adamlarının konuyla ilgili açıklaması
kimya; maden suyu; ekmek, iyot; şampuan, tabletler, diş macunu
macun, vernik vb.
Terimler ve kavramlar: kimya; maddeler: basit ve karmaşık; kimyasal
eleman; atom, molekül.
Ders türü: yeni materyal öğrenmek.
Dersler sırasında
İ. organizasyon aşaması.
Zil çaldı
Ders başladı. Buraya çalışmaya geldik
Tembel olmayın ama çok çalışın.
özenle çalışıyoruz
Dikkatle dinliyoruz.
selam beyler
II. Gerçekleştirme ve motivasyon Öğrenme aktiviteleri . Bugün yeni bir konu olan kimyayı incelemeye başlıyorsunuz.
Doğa tarihi derslerinde bazı kimya kavramlarıyla zaten tanıştınız. . Örnekler ver
(Vücut, madde, kimyasal element, molekül, atom).evde hangi maddeleri kullanıyorsun? (su, şeker, tuz, sirke, soda, alkol vb.) Kimya kelimesini neyle ilişkilendirirsiniz??(Yiyecek, giyim, su, kozmetik, ev). Diş macunu, şampuan, tozlar, vücudumuzu ve kıyafetlerimizi temiz ve düzenli tutan hijyen ürünleri gibi araçlar olmadan hayatımızı hayal edemeyiz.Çevremizi saran nesneler basit veya karmaşık maddelerden oluşur ve bunlar da kimyasal maddelerden oluşur. bir veya daha fazlasının elemanları. Vücudumuz ayrıca neredeyse tüm periyodik tabloyu içerir, örneğin: kan, Oksijen ile birleştiğinde hemoglobinin bir parçası olan ve kırmızı kan hücrelerini oluşturan kimyasal element Ferum (Demir) içerir - eritrositler, mide hidroklorik asit içerir, bu da gıdaların daha hızlı parçalanmasına katkıda bulunur, vücudumuzun %70'i sudan oluşur, bu olmadan insan yaşamı mümkün değildir.. Kimya boyunca bu ve diğer maddelerle tanışacağız.
Elbette her bilimde olduğu gibi kimyada da eğlencenin dışında zor olanlar da olacaktır. Ama zor ve ilginç olan şey düşünen kişi tam da gerekli olan, aklımızın tembellik ve tembellik içinde olmaması, sürekli çalışıp çalışmasıdır. Bu nedenle, ilk dersin konusu, doğa bilimlerinden biri olarak kimyaya giriştir.
Bir deftere yazıyoruz:
Sınıf çalışması.
Konu: Kimya bir doğa bilimidir. Çevrede kimya.
III. Yeni materyal öğrenmek.
Epigraf:
Ey mutlu bilimler!
Ellerini özenle uzat
Ve en uzak yerlere bak.
Dünyayı ve uçurumu geç,
Ve bozkırlar ve derin orman,
Ve cennetin tam yüksekliği.
Her yerde her zaman keşfet,
harika ve güzel olan nedir
Dünyanın henüz görmediği ... ..
Dünyanın bağırsaklarında sen, Kimya,
Bakışların keskinliğine nüfuz etti,
Ve Rusya'nın içinde ne var,
Hazine hazinelerini aç...
M.V. Lomonosov "Şükran Ode"
dakika
Kollar gökyüzüne çekildi (yukarı çekin)
Omurga gerildi (yayıldı)
Hepimizin dinlenmek için vakti vardı (ellerini sık)
Ve tekrar masaya oturdu.
"Kimya" kelimesi, "himi" veya "huma" kelimesinden gelir. Antik Mısır chernozem gibi, yani çeşitli minerallerle ilgilenen toprak gibi siyah.
Günlük yaşamda sıklıkla kimyasal reaksiyonlarla karşılaşırsınız. Örneğin:
Tecrübe etmek: 1. Ekmeğe, patateslere bir damla iyot bırakın - Mavi renk, Yani niteliksel tepki nişasta üzerinde. Nişasta içeriği için kendinizi diğer nesneler üzerinde test edebilirsiniz.
2. Bir şişe karbonatlı su açın. Karbonik veya karbonat asidin karbon dioksit ve suya ayrışma reaksiyonu vardır.
H2CO3 CO2 + H2O
3. Asetik asit + soda karbondioksit + sodyum asetat. Büyükanneler ve anneler sizin için turta pişiriyor. Hamurun yumuşak ve kabarık olması için üzerine sirke ile söndürülmüş soda eklenir.
Bütün bu fenomenler kimya ile açıklanmaktadır.
Biraz İlginç gerçekler kimya ile ilgili:
Neden utangaç mimoza buna denir?
Utangaç mimoza bitkisi, dokunulduğunda yapraklarının kıvrılması ve bir süre sonra tekrar düzleşmesi ile bilinir. Bu mekanizma, bitki gövdesindeki belirli alanların, dışarıdan uyarıldığında potasyum iyonları dahil kimyasallar salması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Su çıkışının başladığı yaprak hücreleri üzerinde hareket ederler. Bu nedenle hücrelerdeki iç basınç düşer ve bunun sonucunda yapraklar üzerindeki yaprak sapı ve petaller kıvrılır ve bu etki zincir boyunca diğer yapraklara iletilebilir.
Diş macunu kullanımı: Çayı temizleyen soda içerdiğinden fincandaki çaydaki plakları giderir.
İmparator Napolyon'un ölümüyle ilgili soruşturma .
Eskort eşliğinde 1815'te yakalanan Napolyon, kıskanılacak bir sağlıkla St. Helena adasına geldi, ancak 1821'de öldü. Mide kanseri teşhisi kondu. Merhumun saçından bukleler kesilir ve imparatorun sadık destekçilerine dağıtılırdı. Böylece zamanımıza ulaştılar. 1961'de Napolyon'un saçlarının arsenik için çalışmaları yayınlandı. Saçın, kademeli olarak gıdaya karıştırılan ve kademeli zehirlenmeye neden olan artan arsenik ve antimon içeriği içerdiği ortaya çıktı. Böylece kimya, ölümden bir buçuk yüzyıl sonra, bazı suçların çözülmesine yardımcı oldu.
Ders kitabıyla çalışmak 5 Kimya kavramının tanımını bulur ve yazar.
Kimya, maddelerin ve bunların dönüşümlerinin bilimidir. Bir bilim olarak kesin ve deneyseldir, çünkü yanında deneyler veya bir deney vardır, aynı zamanda gerekli hesaplamalar yapılır ve bundan sonra sadece sonuçlara varılır.
Kimyagerler, maddelerin çeşitliliğini ve özelliklerini inceler; maddelerle meydana gelen olaylar; maddelerin bileşimi; yapı; özellikleri; dönüşüm koşulları; kullanım olanakları.
Maddelerin doğada dağılımı. Şekil 1'i düşünün. Bundan nasıl bir sonuç çıkarılabilir.(Maddeler sadece Dünya'da değil, onun dışında da bulunur.) Ancak tüm maddeler kimyasal elementlerden oluşur. Kimyasal elementler ve maddeler hakkında bazı bilgiler listelenmiştir. Guinness Rekorlar Kitabında: örneğin
En yaygın element: litosferde - oksijen (% 47), atmosferde - Azot (% 78), Dünya dışında - Hidrojen (% 90), en pahalı - Kaliforniya.
En dövülebilir metal - 1 g'dan itibaren altın, 2.4 km uzunluğunda (2.400 m), en sert - krom, en sıcak - ve elektriksel olarak iletken - gümüşe çekilebilir. En pahalı madde interferondur: saf bir ilacın milyonda biri mikrogramı 10 dolardır.
Kimya, diğer doğa bilimleriyle yakından ilişkilidir. Hangi doğa bilimlerini adlandırabilirsiniz?
Şema 1'i düşünün. 6
Ekoloji Tarım Agrokimya
fizik kimya
Fizik Kimya Biyoloji Biyokimya Tıp
Matematik Coğrafya Astronomi Kozmokimya
Ancak bunun yanı sıra kimyanın kendisi de sınıflandırılabilir:
kimya sınıflandırması
İnorganik Organik Analitik
Genel Kimya
Bütün bunlar baştan sona incelenecek okul kursu kimya.
İnsan doğayla uyum içinde var olmalıdır, ama aynı zamanda onu kendisi de yok eder. Her biriniz doğayı hem koruyabilir hem de kirletebilirsiniz. Kağıt, polietilen, plastik - ayrışmadıkları için yalnızca özel kutulara atmanız ve bulunduğunuz yere dağılmamanız gerekir. Plastik ve polietilen yakıldığında, insanları etkileyen çok toksik maddeler açığa çıkar. Sonbaharda, yapraklar yakıldığında, çürüme işlemi için yığılıp daha sonra biyolojik gübre olarak kullanılabilmelerine rağmen, toksik maddeler de oluşur. Ev kimyasallarının kullanımı su kirliliğine yol açar. Bu nedenle, gelecek nesiller için doğanın korunması, her birimizin ona, kültür düzeyine, kimyasal bilgisine karşı dikkatli tutumuna bağlıdır.
IV. Bilginin genelleştirilmesi ve sistemleştirilmesi.
1. Tanımlamaya devam edin:
Kimya ……………………………………………………………………..
2. Doğru ifadeleri seçin:
a. Kimya - Beşeri Bilimler
b. Kimya bir doğa bilimidir.
içinde. Kimya bilgisi sadece biyologlar için gereklidir.
d.Kimyasallar sadece Dünya'da bulunur.
e.Yaşamak, nefes almak için insanın karbondioksite ihtiyacı vardır.
e. Gezegendeki yaşam oksijensiz mümkün değildir.
3. Kimya ile bağlantılı verilen bilimlerden tanımlarla ilgili olanları seçin.
Biyokimya, Ekoloji, Fizikokimya, Jeoloji, Agrokimya
1. İnsan vücudunda meydana gelen kimyasal süreçler bilim - Biyokimya tarafından incelenir.
2. Çevre koruma biliminin adı Ekolojidir.
3. Minerallerin Keşfi - Jeoloji
4. Bazı maddelerin diğer maddelere dönüşmesine, ısının emilmesi veya salınması eşlik eder, Fizik Kimya çalışmaları bilimi
5. Gübrelerin toprak ve bitkiler üzerindeki etkisinin incelenmesi, Tarım Kimyası bilimidir.
4. Kimyanın doğa üzerindeki etkisi nedir?
V. Dersi özetlemek.
Sunulan materyalden, Kimyanın maddelerin bilimi ve dönüşümleri olduğu anlaşılmaktadır. AT modern dünya bir insan hayatını kimyasallar olmadan hayal edemez. Kimyasal bilginin gerekmediği neredeyse hiçbir endüstri yoktur. Kimya ve kimyasalların insan ve çevre üzerindeki olumlu ve olumsuz etkileri. Her birimiz doğanın bir parçasını olduğu gibi kurtarabiliriz. Çevreyi Koru.
VI. Ödev.
2. Sayfadaki soruları yanıtlayın. on 1- sözlü, 2-4 yazılı olarak.
3. Konuyla ilgili raporlar hazırlayın: "Kimyanın bir bilim olarak gelişim tarihi"
Çevremizdeki tüm çeşitli dünya Önemli olmak hangi iki biçimde görünür: maddeler ve alanlar. Madde kendi kütlesi olan parçacıklardan oluşur. Tarla- enerji ile karakterize edilen maddenin varoluş biçimi.
Maddenin özelliğidir hareket. Madde hareketinin biçimleri çeşitli doğa bilimleri tarafından incelenir: fizik, kimya, biyoloji vb.
Bir yanda bilimler ile diğer yanda maddenin hareket biçimleri arasında açık ve kesin bir yazışma olduğu varsayılmamalıdır. Genel olarak, diğer formlardan ayrı olarak saf formunda var olacak böyle bir madde hareketi formunun olmadığı akılda tutulmalıdır. Bütün bunlar bilimleri sınıflandırmanın zorluğunu vurgular.
X imyu olarak anlaşılan maddenin hareketinin kimyasal formunu inceleyen bir bilim olarak tanımlanabilir. niteliksel değişim Maddeler: Kimya, maddelerin yapısını, özelliklerini ve dönüşümlerini inceler.
İle kimyasal olaylar Bir maddenin diğerine dönüştürüldüğü fenomenleri ifade eder. Kimyasal olaylar, aksi takdirde kimyasal reaksiyonlar olarak bilinir. fiziksel olaylar bir maddenin diğerine dönüşümü eşlik etmez.
Her bilimin kalbinde, bir dizi önceki inançlar, temel felsefeler ve gerçekliğin doğası ve insan bilgisi hakkındaki sorunun yanıtları bulunur. Belirli bir bilim topluluğunun üyeleri tarafından paylaşılan bu inançlara, değerlere paradigmalar denir.
Modern kimyanın ana paradigmaları:
1. Atomik ve moleküler yapı maddeler
2. Maddenin korunumu yasası
3. Kimyasal bağın elektronik yapısı
4. Maddenin yapısı ile onun yapısı arasındaki açık ilişki kimyasal özellikler(periyodik yasa)
Kimya, fizik, biyoloji sadece ilk bakışta birbirinden uzak bilimler gibi görünebilir. Bir fizikçinin, bir kimyagerin ve bir biyoloğun laboratuvarları çok farklı olmasına rağmen, tüm bu araştırmacılar doğal (doğal) nesnelerle uğraşırlar. Bu, doğa bilimlerini, doğa tarafından değil, öncelikle insanın kendisi tarafından yaratılanları inceleyen matematik, tarih, ekonomi ve diğer birçok bilimden ayırır.
Yakın Doğa Bilimleri bitişik ekoloji. Çevreyi kirleten klasik "kötü" kimyanın aksine, ekolojinin "iyi" kimya olduğu düşünülmemelidir. "Kötü" kimya veya "kötü" nükleer fizik yoktur - bazı faaliyet alanlarında bilimsel ve teknolojik ilerleme veya eksikliği vardır. Ekolojistin görevi, doğa bilimlerinin yeni kazanımlarını, canlıların yaşam alanlarını maksimum fayda ile bozma riskini en aza indirgemek için kullanmaktır. "Risk-fayda" dengesi, ekolojistlerin çalışmasının konusudur.
Doğa bilimleri arasında kesin sınırlar yoktur. Örneğin, yeni tür atomların özelliklerinin keşfi ve incelenmesi bir zamanlar kimyagerlerin görevi olarak kabul edildi. Bununla birlikte, şu anda bilinen atom türlerinden bazılarının kimyagerler ve bazılarının fizikçiler tarafından keşfedildiği ortaya çıktı. Bu, fizik ve kimya arasındaki "açık sınırların" pek çok örneğinden sadece biridir.
Hayat, karmaşık bir kimyasal dönüşümler zinciridir. Tüm canlı organizmalar çevreden bazı maddeleri emer ve bazılarını serbest bırakır. Bu, ciddi bir biyologun (botanikçi, zoolog, doktor) kimya bilgisi olmadan yapamayacağı anlamına gelir.
Daha sonra fiziksel ve kimyasal dönüşümler arasında kesinlikle kesin bir sınır olmadığını göreceğiz. Doğa birdir, bu nedenle, insan bilgisinin alanlarından yalnızca birini inceleyerek çevremizdeki dünyanın yapısını anlamanın imkansız olduğunu her zaman hatırlamalıyız.
"Kimya" disiplini, diğer doğa bilimleri disiplinleriyle disiplinlerarası bağlantılarla bağlantılıdır: öncekiler - matematik, fizik, biyoloji, jeoloji ve diğer disiplinlerle.
Modern kimya, birçok bilimin dallanmış bir sistemidir: inorganik, organik, fiziksel, analitik Kimya, elektrokimya, biyokimya, sonraki derslerde öğrenciler tarafından hakim olunur.
Kimya dersi bilgisi, diğer genel bilimsel ve özel disiplinlerin başarılı bir şekilde çalışılması için gereklidir.
Şekil 1.2.1 - Kimyanın doğa bilimleri sistemindeki yeri
Araştırma yöntemlerinin, özellikle deneysel teknolojinin geliştirilmesi, bilimin daha da dar alanlara bölünmesine yol açtı. Sonuç olarak, nicelik ve "nitelik", yani. bilginin güvenilirliği artmıştır. Ancak, bir kişinin sahip olmasının imkansızlığı tam bilgi ilgili bilimsel alanlar için bile yeni sorunlara yol açmıştır. Nasıl askeri stratejide savunma ve saldırının en zayıf noktaları cephelerin birleştiği yerdeyse, bilimde de açık bir şekilde sınıflandırılamayan alanlar en az gelişmiş olarak kalır. Diğer nedenlerin yanı sıra, uygun yeterlilik seviyesini elde etmenin zorluğu not edilebilir ( derece) "bilimlerin birleşimi" alanlarında çalışan bilim adamları için. Ancak zamanımızın ana keşifleri de orada yapılıyor.
Bir bilim olarak kimya
Kimya- kompozisyon ve (veya) yapıdaki bir değişikliğin eşlik ettiği maddelerin yapısını ve dönüşümlerini inceleyen bir bilim. Modern kimya üç ana görevle karşı karşıyadır:
- İlk olarak, kimyanın gelişimindeki temel yön, maddenin yapısının incelenmesi, yapı teorisinin gelişimi ve moleküllerin ve malzemelerin özellikleridir. Maddelerin yapısı ve çeşitli özellikleri arasında bir bağlantı kurmak ve bu temelde bir maddenin reaktivitesi, kimyasal reaksiyonların kinetiği ve mekanizması ve katalitik fenomenler hakkında teoriler oluşturmak önemlidir. Kimyasal dönüşümlerin bir yönde uygulanması, moleküllerin, iyonların, radikallerin ve diğer kısa ömürlü oluşumların bileşimi ve yapısı ile belirlenir. Bunu bilmek, mevcut ürünlerden niteliksel veya niceliksel olarak farklı özelliklere sahip yeni ürünler elde etmenin yollarını bulmayı mümkün kılar.
- ikincisi, istenen özelliklere sahip yeni maddelerin yönlendirilmiş bir sentezinin uygulanması. Burada, halihazırda bilinen ve ticari olarak önemli bileşiklerin daha verimli bir sentezi için yeni reaksiyonlar ve katalizörler bulmak da önemlidir.
- üçüncü - analiz. Bu geleneksel kimya sorunu özel bir önem kazanmıştır. Hem kimyasal nesnelerin sayısındaki ve incelenen özelliklerdeki artışla hem de insan etkisinin doğa üzerindeki sonuçlarını belirleme ve azaltma ihtiyacı ile ilişkilidir.
Maddelerin kimyasal özellikleri esas olarak dış ortamın durumuna göre belirlenir. elektron kabukları maddeleri oluşturan atomlar ve moleküller; çekirdeklerin ve iç elektronların durumları kimyasal süreçler neredeyse değişmez. Kimyasal araştırmanın amacı kimyasal elementler ve bunların kombinasyonlarıdır, yani. atomlar, basit (tek elemanlı) ve kompleks (moleküller, iyonlar, radikal iyonlar, karbeler, serbest radikaller) kimyasal bileşikler, bunların birleşimleri (ortaklar, kümeler, solvatlar, klatratlar, vb.), malzemeler vb.
Modern kimya öyle bir gelişme düzeyine ulaşmıştır ki, bütün çizgi bağımsız bilimler olan özel bölümleri. İncelenen maddenin atomik doğasına bağlı olarak, atomlar, inorganik, organik ve organoelement kimyası arasındaki kimyasal bağ türleri ayırt edilir. nesne olumsuzluk organik Kimya tüm kimyasal elementler ve bunların bileşikleri, bunlara dayalı diğer maddelerdir. Organik kimya, karbonun karbon ve diğer organojenik elementlerle kimyasal bağları yoluyla oluşturulan geniş bir bileşik sınıfının özelliklerini inceler: hidrojen, nitrojen, oksijen, kükürt, klor, brom ve iyot. Organoelement kimyası, inorganik ve organik kimya arasındaki arayüzdedir. Bu "üçüncü" kimya, aşağıdakileri içeren bileşikleri ifade eder: Kimyasal bağlar karbon, periyodik sistemin organojen olmayan diğer elementleriyle birlikte. Moleküllerin ve büyük moleküllerin bileşimindeki atomların moleküler yapısı, kümelenme derecesi (birleşmesi) - makromoleküller kendi özellikler maddenin kimyasal hareket biçimine dönüşür. Bu nedenle makromoleküler bileşiklerin kimyası, kristal kimyası, jeokimya, biyokimya ve diğer bilimler vardır. Büyük atom birliklerini ve çeşitli yapıdaki dev polimer oluşumlarını incelerler. Her yerde kimyanın temel sorusu kimyasal özellikler sorunudur. Çalışmanın konusu aynı zamanda maddelerin fiziksel, fiziko-kimyasal ve biyokimyasal özellikleridir. Bu nedenle, yalnızca kendi yöntemleri yoğun bir şekilde geliştirilmekle kalmaz, aynı zamanda diğer bilimler de maddelerin incelenmesine dahil olur. Kimyanın çok önemli bileşenleri, fizik ve fiziksel hesaplama aparatı yardımıyla kimyasal nesneleri, süreçleri ve eşlik eden olayları inceleyen fiziksel kimya ve kimyasal fiziktir. deneysel yöntemler. Bugün, bu bilimler diğerlerini bir araya getiriyor: kuantum kimyası, kimyasal termodinamik (termokimya), kimyasal kinetik, elektrokimya, fotokimya, yüksek enerji kimyası, bilgisayar kimyası ve diğerleri. günlük yaşam. Uygulamalı kimyanın geliştirilmesinde, insan pratik aktivitesinin belirli problemlerini çözmek için tasarlanmış birçok yön vardır. Kimya bilimi öyle bir gelişme düzeyine ulaştı ki, yeni endüstriler ve teknolojiler üretmeye başladı.
Bir bilgi sistemi olarak kimya
Maddeler ve dönüşümleri hakkında bir bilgi sistemi olarak kimya, bir gerçekler stokunda bulunur - kimyasal elementler ve bileşikler, bunların doğal ve yapay ortamlardaki reaksiyonları ve davranışları hakkında güvenilir bir şekilde oluşturulmuş ve doğrulanmış bilgiler. Gerçeklerin güvenilirliğine ilişkin kriterler ve bunları sistematik hale getirmenin yolları sürekli olarak gelişmektedir. Büyük olgu kümelerini güvenilir bir şekilde birbirine bağlayan büyük genellemeler, formülasyonu kimyada yeni aşamalar açan bilimsel yasalar haline gelir (örneğin, kütle ve enerjinin korunumu yasaları, Dalton yasaları, Mendeleev'in periyodik yasası). Teoriler, belirli kavramları kullanarak, daha belirli bir konu alanındaki gerçekleri açıklar ve tahmin eder. Aslında, deneyimsel bilgi ancak teorik bir yorum aldığında bir gerçek haline gelir. Böylece, ilk kimyasal teori - flojiston teorisi, yanlış olmak, kimyanın oluşumuna katkıda bulundu, çünkü. gerçekleri bir sisteme bağladı ve yeni soruların formüle edilmesini sağladı. yapısal teori(Butlerov, Kekule) organik kimyanın devasa materyalini düzene soktu ve açıkladı ve hızlı gelişme kimyasal sentez ve organik bileşiklerin yapısı üzerine araştırmalar.
Bilgi olarak kimya çok dinamik bir sistemdir. Evrimsel bilgi birikimi devrimler tarafından kesintiye uğrar - yeni bir kavramlar dizisinin veya hatta yeni bir düşünme tarzının ortaya çıkmasıyla gerçekler, teoriler ve yöntemler sisteminin derin bir yeniden yapılandırılması. Böylece, devrime Lavoisier'in çalışmaları neden oldu (materyalist oksidasyon teorisi, miktarların tanıtılması, deneysel yöntemler, geliştirme kimyasal isimlendirme), Mendeleev'in periyodik yasasının keşfi, 20. yüzyılın başında yeni analitik yöntemlerin (mikroanaliz, kromatografi) yaratılması. Kimya konusunda yeni bir vizyon geliştiren ve tüm alanlarını etkileyen yeni alanların ortaya çıkması (örneğin, kimyasal termodinamik ve kimyasal kinetik temelli fiziksel kimyanın ortaya çıkması) da bir devrim olarak kabul edilebilir.
Akademik bir disiplin olarak kimya
Kimya genel bir teorik disiplindir. Öğrencilere, bir maddeyi diğerine dönüştürmenin yolları, mekanizmaları ve yöntemleri hakkında, hareketli madde türlerinden biri olarak madde hakkında modern bir bilimsel anlayış kazandırmak için tasarlanmıştır. Temel kimya yasaları bilgisi, kimyasal hesaplama tekniği bilgisi, bireysel ve dar alanlarda çalışan diğer uzmanların yardımıyla kimyanın sağladığı fırsatların anlaşılması, çeşitli mühendislik ve bilimsel alanlarda istenen sonucun elde edilmesini önemli ölçüde hızlandırır. aktivite. Kimya, gelecekteki uzmanı bir maddenin spesifik tezahürleriyle tanıştırır, bir laboratuar deneyi yardımıyla bir maddeyi “hissetmeyi”, yeni türlerini ve özelliklerini öğrenmesini mümkün kılar. Kimyanın kimya dışı uzmanlık öğrencileri için bir disiplin olarak bir özelliği, küçük bir derste, kimyanın neredeyse tüm dallarından bilgi sahibi olmanın gerekli olmasıdır. bağımsız bilimler ve özel disiplinlerde kimyagerler ve kimyager-teknologlar tarafından incelenmiştir. Ek olarak, farklı uzmanlıkların temsilcilerinin ilgi alanlarının çeşitliliği, genellikle kimyada özel kursların oluşturulmasına yol açar. Hepsi için olumlu yönler Böyle bir yönelimin de ciddi bir dezavantajı vardır - bir uzmanın dünya görüşü daralır, bir maddenin özelliklerinde yönelim özgürlüğü ve üretim ve uygulama yöntemleri azalır. Bu nedenle, kimya ve kimya teknolojisi alanında olmayan geleceğin uzmanları için bir kimya dersi yeterince geniş olmalı ve gerekli olduğu ölçüde, kimyanın bir bilim, bir endüstri dalı olarak olasılıklarına bütünsel bir bakış açısı sunmalıdır. bilimsel ve teknolojik ilerlemenin temelidir. teorik temel kimyasal olayların çeşitli ve karmaşık resmini anlamak Genel Kimya. Elementlerin kimyası, oluşan maddelerin somut dünyasına girer. kimyasal elementler. Özel kimya eğitimi olmayan modern bir mühendisin özelliklerini anlaması gerekir. Çeşitli türler malzemeler, bileşimler ve bileşikler. Çoğu zaman, şu veya bu şekilde, yakıtlar, yağlar, yağlayıcılar, deterjanlar, bağlayıcılar, seramik, yapısal, elektrik malzemeleri, lifler, kumaşlar, biyolojik nesneler, mineral gübreler ve diğer birçok şeyle uğraşmak zorundadır. Diğer kurslar her zaman bununla ilgili ilk izlenimi vermeyebilir. Bu boşluğun doldurulması gerekiyor. Bu bölüm, kimyanın en dinamik olarak değişen bölümüne aittir ve elbette hızla modası geçmiş olur. Bu nedenle burada materyalin zamanında ve dikkatli seçimi disiplinin düzenli olarak yenilenmesi için elzemdir. Bütün bunlar, kimyasal olmayan uzmanlık öğrencileri için kimya dersine ayrı bir uygulamalı kimya bölümünün getirilmesinin uygunluğuna yol açar.
Sosyal bir sistem olarak kimya
kimya gibi sosyal sistem- tüm bilim adamları topluluğunun en büyük kısmı. Bir bilim adamı türü olarak bir kimyagerin oluşumu, biliminin nesnesinin özelliklerinden ve faaliyet tarzından (kimyasal deney) etkilendi. Nesnenin matematiksel olarak biçimlendirilmesinin zorlukları (fizikle karşılaştırıldığında) ve aynı zamanda duyusal tezahürlerin çeşitliliği (koku, renk, biyolojik ve diğer aktivite) en başından beri kimyagerin düşüncesinde mekanizmanın egemenliğini sınırladı ve bu nedenle, sezgi ve sanat için bir alan bıraktı. Ek olarak, kimyager her zaman mekanik olmayan bir araç kullandı - ateş. Öte yandan, biyoloğun doğa tarafından verilen sabit nesnelerinin aksine, kimyagerin dünyası tükenmez ve hızla büyüyen bir çeşitliliğe sahiptir. Yeni maddenin sarsılmaz gizemi, kimyagerin dünyaya karşı sorumluluk ve temkinli tavrını verdi (bir sosyal tip olarak, bir kimyager muhafazakardır). Kimya laboratuvarı katı bir mekanizma geliştirdi " Doğal seçilim”, kibirli ve hataya meyilli insanların reddi. Bu sadece düşünme tarzına değil, aynı zamanda kimyagerin manevi ve ahlaki organizasyonuna da özgünlük kazandırır.
Kimyacılar topluluğu, kimya ile profesyonel olarak ilgilenen ve kendilerini bu alanla özdeşleştiren kişilerden oluşur. Ancak bunların yaklaşık yarısı başka alanlarda çalışarak onlara kimyasal bilgi sağlıyor. Ek olarak, birçok bilim adamı ve teknoloji uzmanı onlara bitişiktir - büyük ölçüde kimyagerler, ancak kendilerini artık kimyager olarak görmeseler de (bir kimyagerin diğer alanlardaki bilim adamları tarafından beceri ve yeteneklerine hakim olmak, konunun yukarıdaki özelliklerinden dolayı zordur).
Herhangi bir sıkı sıkıya bağlı topluluk gibi, kimyagerlerin de kendi profesyonel dil, personel yeniden üretim sistemi, iletişim sistemi [dergiler, kongreler vb.], tarihleri, kültürel normları ve davranış tarzları.
Bir endüstri olarak kimya
İnsanlığın modern yaşam standardı, kimya ürünleri ve yöntemleri olmadan kesinlikle imkansızdır. Çevremizdeki dünyanın modern yüzünü kesin olarak belirlerler. O kadar çok kimya ürünü gerekiyor ki, gelişmiş ülkelerde kimya endüstrileri var. Kimya sektörü ülkemizdeki en önemli sektörlerden biridir. Ürettiği kimyasal bileşikler, çeşitli bileşimler ve malzemeler her yerde kullanılmaktadır: makine mühendisliği, metalurji, tarım, inşaat, elektrik ve elektronik endüstrileri, iletişim, ulaşım, uzay teknolojisi, tıp, günlük yaşam, vb. Yaklaşık bin farklı kimyasal bileşikler ve toplamda pratik ihtiyaçlar için endüstri bir milyondan fazla madde üretmektedir. Ülkenin ekonomik refahı ve savunma kapasitesi büyük ölçüde kimyaya bağlıdır. Bu nedenle, diğer endüstrilerin gelişimini engellememek ve onlara gerekli özelliklere sahip yeni bileşikler ve malzemeleri zamanında sağlamak için kimya bilimi ve kimya endüstrisi, ürün yelpazesini genişleterek daha hızlı gelişmelidir. , kalitelerini iyileştirmek ve üretim hacimlerini artırmak. Ülkemizde var:
- temel kimyanın inorganik üretimi, asitler, alkaliler, tuzlar ve diğer bileşiklerin üretimi, gübreler;
- petrokimya üretimi: yakıtlar, yağlar, çözücüler, organik kimya monomerleri (hidrokarbonlar, alkoller, aldehitler, asitler), çeşitli polimerler ve bunlara dayalı malzemeler, sentetik kauçuk, kimyasal lifler, bitki koruma ürünleri, yem ve yem katkı maddeleri, ev eşyaları üretimi kimya;
- küçük kimya, üretilen ürünlerin hacimleri küçük olduğunda, ancak yelpazesi çok geniş olduğunda. Bu tür ürünler arasında polimerik malzemelerin (katalizörler, stabilizatörler, plastikleştiriciler, alev geciktiriciler), boyalar, ilaçlar, dezenfektanlar ve diğer sanitasyon ve hijyen ürünleri, tarım kimyasalları - herbisitler, böcek öldürücüler, mantar öldürücüler, yaprak dökücüler vb. üretimi için yardımcı maddeler bulunur.
Modern kimya endüstrisinin gelişiminin ana yönleri şunlardır: yeni bileşiklerin ve malzemelerin üretimi ve mevcut endüstrilerin verimliliğinin arttırılması. Bunu yapmak için, devam eden süreçlerin mekanizmalarını aydınlatmak için yeni reaksiyonlar ve katalizörler bulmak önemlidir. Bu, üretim verimliliğini artırmaya yönelik mühendislik problemlerinin çözümünde kimyasal yaklaşımı belirler. Kimya endüstrisinin tipik bir özelliği, nispeten az sayıda çalışan ve nitelikleri için yüksek gereksinimlerdir ve Göreceli miktarçok fazla kimya uzmanı yok, ancak diğer uzmanlıklardan daha fazla temsilci var (mekanik, ısı gücü mühendisleri, üretim otomasyonu uzmanları vb.). karakteristik büyük bedenler enerji ve su tüketimi, üretim için yüksek çevresel gereksinimler. Kimya dışı endüstrilerde, birçok teknolojik işlem, hammadde ve malzemelerin hazırlanması ve temizlenmesi, boyama, yapıştırma ve diğer kimyasal işlemlerle ilişkilidir.
Kimya, bilimsel ve teknolojik ilerlemenin temelidir
Kimyanın yarattığı bileşikler, bileşimler ve malzemeler, işgücü verimliliğinin artırılmasında, gerekli ürünlerin üretimi için enerji maliyetlerinin düşürülmesinde ve yeni teknoloji ve ekipmanlara hakim olunmasında önemli bir rol oynamaktadır. Kimyanın makine yapım teknolojisi yöntemleri, makine ve aparatları çalıştırma yöntemleri, elektronik endüstrisinin gelişimi üzerindeki başarılı etkisinin örnekleri, uzay teknolojisi ve jet havacılığı ve diğer birçok bilimsel ve teknolojik ilerleme alanı çoktur:
- kimyasalların tanıtılması ve elektrokimyasal yöntemler metallerin işlenmesi, metallerin kesilerek işlenmesinde kaçınılmaz olan atık miktarını önemli ölçüde azaltır. Aynı zamanda metallerin ve alaşımların mukavemeti ve sertliği üzerindeki kısıtlamalar, parçanın şekli kaldırılır, parçaların yüksek yüzey temizliği ve boyutsal doğruluğu sağlanır.
- sentetik grafit (yüksek sıcaklıklarda metallerden daha güçlü), korindon (alümina bazlı) ve kuvars (silika bazlı) seramikler, sentetik polimer malzemeler ve camlar gibi malzemeler benzersiz özellikler sergileyebilir.
- kristalize camlar (sitaller), kristalizasyon merkezlerinin ortaya çıkmasını ve ardından kristallerin büyümesini destekleyen maddelerin erimiş cama eklenmesiyle elde edilir. "Pyroceram" gibi cam-seramikler, haddelenmiş camdan dokuz kat daha güçlü, yüksek karbonlu çelikten daha sert, alüminyumdan daha hafif ve ısı direnci açısından kuvarsa yakındır.
- modern yağlayıcılar, sürtünme katsayısını önemli ölçüde azaltabilir ve malzemelerin aşınma direncini artırabilir. Molibden disülfür içeren yağların ve yağlayıcıların kullanılması, araç bileşenlerinin ve parçalarının hizmet ömrünü 1,5 kat, tek tek parçalar - iki kata kadar artırırken, sürtünme katsayısı 5 kattan fazla azaltılabilir.
- organoelement maddeleri - poliorganosiloksanlar, esneklik ve sıcaklık düştükçe sarmal oluşturan moleküllerin spiral yapısı ile karakterize edilir. Böylece, geniş bir sıcaklık aralığında biraz değişen viskoziteyi korurlar. Bu, çok çeşitli koşullarda hidrolik sıvı olarak kullanılmalarına izin verir.
- Metallerin korozyondan korunması, elektrokimyasal korozyon teorisinin yaratılmasından sonra bir eylem amacı kazanmıştır ve metal ürünlerin yenilenmesi için önemli ekonomik maliyetlerden kaçınmayı mümkün kılmaktadır.
Günümüzde kimya, diğer bilimler, teknoloji ve endüstri ile birlikte birçok acil ve karmaşık görevle karşı karşıyadır. sentez ve pratik kullanım uygun yüksek sıcaklık ve ayrıca sıcak süperiletkenler, enerjinin depolanma ve aktarılma şeklini önemli ölçüde değiştirecektir. Metal esaslı malzemeler, polimerler, seramikler ve kompozitlerin öne çıktığı yeni malzemelere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu nedenle, oksijende hidrojen yanmasının reaksiyonuna dayanan çevre dostu bir motor yaratma sorunu, hidrojenin hidrojen depolama tanklarının duvarlarından nüfuz etmesini önleyen malzemeler veya işlemler oluşturmaktır. Yeni oluşturma kimyasal teknolojiler aynı zamanda önemli bir bilimsel ve teknolojik ilerleme alanıdır. Böylece görev, kömür, şeyl, turba ve odunun işlenmesi sırasında elde edilen yeni tür sıvı ve gaz yakıtları sağlamaktır. Bu, yeni katalitik süreçler temelinde mümkündür.
Kimya - atom çekirdeğinin elektronik ortamındaki bir değişiklikle ilişkili maddelerin dönüşümlerinin bilimi. AT bu tanım"töz" ve "bilim" terimlerini daha da netleştirmek gerekir.
Kimya Ansiklopedisine göre:
Madde Dinlenme kütlesi olan bir madde türü. İçerir temel parçacıklar: elektronlar, protonlar, nötronlar, mezonlar, vb. Kimya temel olarak atomlar, moleküller, iyonlar ve radikaller halinde organize edilen maddeleri inceler. Bu tür maddeler genellikle basit ve karmaşık (kimyasal bileşikler) olarak ayrılır. basit maddeler bir kimyasalın atomlarından oluşur. element ve bu nedenle, örneğin kükürt, demir, ozon, elmas gibi serbest bir durumda varlığının bir şeklidir. Karmaşık Maddeler farklı elementlerden oluşur ve sabit bir bileşime sahip olabilir.
"Bilim" teriminin yorumlanmasında birçok farklılık vardır. René Descartes'ın (1596-1650) ifadesi burada oldukça uygulanabilir: "Kelimelerin anlamlarını tanımlayın, insanlığı yanılgılarının yarısından kurtaracaksınız." Bilim küre denir insan aktivitesi işlevi, gerçeklik hakkında nesnel bilginin geliştirilmesi ve teorik şemalaştırılması olan; her zaman ve tüm halklar arasında olmayan bir kültür dalı. Kanadalı filozof William Hatcher tanımlar modern bilim"Hem insan duyuları tarafından hissedilen gerçekliği hem de görünmez gerçekliği içeren gerçek dünyayı bilmenin bir yolu, bu gerçekliğin doğrulanabilir modellerinin inşasına dayanan bir bilme yolu" olarak. Böyle bir tanım, akademisyen V.I. Vernadsky, İngiliz matematikçi A. Whitehead ve diğer ünlü bilim adamlarının bilim anlayışına yakındır.
Dünyanın bilimsel modellerinde, belirli bir disiplinde farklı bir oranda temsil edilebilen genellikle üç seviye ayırt edilir:
* ampirik materyal (deneysel veriler);
* idealize edilmiş görüntüler (fiziksel modeller);
*matematiksel açıklama (formüller ve denklemler).
Dünyanın görsel model değerlendirmesi, kaçınılmaz olarak herhangi bir modelin yaklaşıklığına yol açar. A. Einstein (1879-1955) "Matematiksel yasalar gerçeği tanımladığı sürece belirsizdirler ve belirsiz olmaktan çıktıklarında gerçeklikle bağlarını kaybederler" demiştir.
Kimya, formlarının tüm zenginliği ve içinde meydana gelen olayların çeşitliliği ile çevremizdeki dünyayı inceleyen doğa bilimlerinden biridir. Doğa bilimi bilgisinin özellikleri üç özellikle tanımlanabilir: doğruluk, öznelerarasılık ve tutarlılık. Bilimsel gerçeklerin doğruluğu, yeter sebep ilkesi tarafından belirlenir: Her doğru düşünce, doğruluğu kanıtlanmış diğer düşünceler tarafından gerekçelendirilmelidir. Öznelerarasılık, her araştırmacının aynı nesneyi aynı koşullarda çalışırken aynı sonuçları alması gerektiği anlamına gelir. Bilimsel bilginin sistematik doğası, onun katı tümevarım-tümdengelim yapısını ima eder.
Kimya, maddelerin dönüşüm bilimidir. Maddelerin bileşimini ve yapısını, maddelerin özelliklerinin bileşimlerine ve yapılarına bağımlılığını, bir maddenin diğerine dönüşüm koşullarını ve yollarını inceler. Kimyasal değişiklikler her zaman fiziksel değişikliklerle ilişkilidir. Bu nedenle kimya fizikle yakından ilişkilidir. Kimya aynı zamanda biyoloji ile de ilgilidir. biyolojik süreçler sürekli kimyasal dönüşümler eşlik eder.
Araştırma yöntemlerinin, özellikle deneysel teknolojinin geliştirilmesi, bilimin daha da dar alanlara bölünmesine yol açtı. Sonuç olarak, nicelik ve "nitelik", yani. bilginin güvenilirliği artmıştır. Ancak ilgili bilim dallarında dahi bir kişinin tam bilgiye sahip olmasının imkansızlığı yeni sorunlar yaratmıştır. Nasıl askeri stratejide savunma ve saldırının en zayıf noktaları cephelerin kavşağındaysa, bilimde de en az gelişmiş alanlar kesin olarak sınıflandırılamayan alanlardır. Diğer nedenlerin yanı sıra, “bilimlerin kesişimi” alanlarında çalışan bilim adamlarının uygun yeterlilik düzeyini (akademik derece) elde etmedeki zorluk da not edilebilir. Ancak zamanımızın ana keşifleri de orada yapılıyor.
AT modern hayat, özellikle insan üretim faaliyetlerinde, kimya sadece önemli rol. Kimya kullanımı ile ilgili olmayan neredeyse hiçbir endüstri yoktur. Doğa bize sadece hammadde verir - odun, cevher, yağ vb. Tarım, endüstriyel üretim, ilaç, günlük yaşam - gübreler, metaller, plastikler, vernikler, boyalar, tıbbi maddeler, sabun vb. Doğal hammaddelerin işlenmesi için maddelerin dönüşüm yasalarını bilmek gerekir ve bu bilgi kimya tarafından sağlanır. Kimya endüstrisinin gelişimi, teknolojik ilerlemenin en önemli koşullarından biridir.
kimyasal sistemler
Kimyada çalışmanın amacı - kimyasal sistem . Bir kimyasal sistem, etkileşime giren ve zihinsel olarak veya gerçekte çevreden izole edilen bir maddeler topluluğudur. Tamamen farklı nesneler bir sistemin örnekleri olarak hizmet edebilir.
Kimyasal özelliklerin en basit taşıyıcısı bir atomdur - bir çekirdek ve onun etrafında hareket eden elektronlardan oluşan bir sistem. Atomların kimyasal etkileşiminin bir sonucu olarak, moleküller (radikaller, iyonlar, atomik kristaller) oluşur - genel alanda elektronların hareket ettiği birkaç çekirdekten oluşan sistemler. Makrosistemler, çok sayıda molekülün bir kombinasyonundan oluşur - çeşitli tuzların çözeltileri, kimyasal bir reaksiyonda bir katalizörün yüzeyinin üzerindeki gazların bir karışımı, vb.
Sistemin çevre ile etkileşiminin doğasına bağlı olarak açık, kapalı ve izole sistemler ayırt edilir. sistemi aç Sistem, çevre ile enerji ve kütle alışverişi yapabilen bir sistem olarak adlandırılır. Örneğin, açık bir kapta sodayı bir çözelti ile karıştırırken hidroklorik asit reaksiyon gerçekleşir:
Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + CO 2 + H 2 O.
Bu sistemin kütlesi azalır (karbon dioksit ve kısmen su buharı çıkışı), salınan ısının bir kısmı çevredeki havayı ısıtmak için harcanır.
Kapalı Sadece çevre ile enerji alışverişi yapabilen sistemlere sisteme denir. Yukarıda tartışılan, kapalı bir gemide bulunan sistem, kapalı bir sisteme örnek olacaktır. Bu durumda kütle değişimi imkansızdır ve sistemin kütlesi sabit kalır, ancak test tüpünün duvarlarından geçen reaksiyon ısısı ortama aktarılır.
Yalıtılmış Sistem, çevre ile kütle veya enerji alışverişinin olmadığı sabit hacimli bir sistemdir. Yalıtılmış bir sistem kavramı soyuttur, çünkü Uygulamada, tamamen izole bir sistem mevcut değildir.
Sistemin diğerlerinden en az bir arayüzle sınırlandırılmış ayrı bir parçasına denir. evre . Örneğin su, buz ve buhardan oluşan bir sistem üç faz ve iki arayüz içerir (Şekil 1.1). Faz, sistemin diğer fazlarından mekanik olarak ayrılabilir.Şekil 1.1 - Çok fazlı sistem.
Her zaman aynı fiziksel özellikler ve tek tip kimyasal bileşim boyunca faz değil. Bir örnek, dünyanın atmosferidir. Atmosferin alt katmanlarında gazların konsantrasyonu daha yüksektir ve hava sıcaklığı daha yüksektir, üst katmanlarda ise hava seyrekleşir ve sıcaklık düşer. Onlar. kimyasal bileşimin homojenliği ve fiziksel özellikler aşama boyunca bu durum saygı duyulmaz. Ayrıca, faz süreksiz olabilir, örneğin su yüzeyinde yüzen buz parçaları, sis, duman, köpük - bir fazın süreksiz olduğu iki fazlı sistemler.
Aynı fazdaki maddelerden oluşan sisteme ne denir homojen . Farklı fazlardaki maddelerden oluşan ve en az bir ara yüze sahip olan sisteme ne ad verilir? heterojen .
Kimyasal bir sistemi oluşturan maddeler bileşenlerdir. Bileşen sistemden izole edilebilir ve onun dışında var olabilir. Örneğin, sodyum klorürün suda çözündüğünde Na + ve Cl - iyonlarına ayrıştığı bilinmektedir, ancak bu iyonlar sistemin bileşenleri olarak kabul edilemez - suda bir tuz çözeltisi, çünkü belirli bir çözümden izole edilemezler ve ayrı olarak var olurlar. Bileşenler su ve sodyum klorürdür.
Sistemin durumu parametreleri tarafından belirlenir. Parametreler hem moleküler düzeyde (koordinatlar, her molekülün momentumu, bağ açıları vb.) hem de makro düzeyde (örneğin basınç, sıcaklık) ayarlanabilir.
Atomun yapısı.
Benzer bilgiler.