Форма подготовки - очная 1 страница

История и методология химии

КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ

Специальность —020101.65 - Химия

г. Владивосток

Лекция № 1.

Historia est magistra vitae! – История – учитель жизни!

Не зная историю науки и ничего о возникновении химии, нельзя понять современную науку. Понимание противоречий следует из изучения исторических аспектов химии (да и вообще любой науки). Бесконечные явления, которые представляются нам новыми (в настоящее время) были предметом исследований и опытов предшественников; с другой стороны в старой литературе заключены бесконечные наблюдения, и мысли древних могут воскреснуть вновь в этой жизни. Если проще, то все новое – это хорошо забытое старое. Идея имеет более длительное существование, нежели нам кажется. Многие идеи, высказанные в древности, имеют жизнь и сегодня. Чтобы понять проблемы химии сегодня, нужно “заглянуть” в лабораторию древних предшественников.

История и методология химии – это завершающая стадия получения образования. Есть мнения о том, что химия не наука, а физика – наука. Но, история и методология химии – жизненно необходимая дисциплина (имеется в виду для химика как ученого или педагога). Она нужна для понимания (в полном объеме) современных знаний по химии. Изучая этот предмет, начинающий исследователь может обозначить свою роль в науке, соотнести место этой науки с другими. “Молодые химики будут черпать знания из исторической химии”, – сказал Бутлеров.

История химии позволяет заново воссоздать химию в ее логическом единстве согласно новейшим интеграционным тенденциям в ее развитии. Эволюция химии как науки – это целостностный процесс, характеризующийся нарастающей мощностью потока знаний. Протекание этого процесса определяется множеством факторов и причин, и учет их и диалектически правильная оценка требует тщательного историко-научного и методологического анализа.

О подходах в изучении истории химии.

Историко-научный метод (анализ) осуществляется двумя различными подходами. Первый (традиционный) сводится к тому, что конечная цель (итог) исследования уже известна и формулируется на основе современных представлений и теорий современности (естественно, что используется современный язык и терминология). Этот подход преобладает в большинстве учебников по истории химии. Второй подход является гораздо менее традиционным и более сложным. Заключается в том, что историк пытается воспроизвести ход исследований, ставя себя на место того ученого, исследования которого подвергаются анализу. Конечный итог при этом остается неизвестным. Также стараются не использовать современный язык и терминологию. Этот подход требует огромной эрудиции и воображения. Т.е. весь ход развития проходится как бы глазами предшественника. Несмотря на сложность подхода, он имеет фундаментальную ценность. Он позволяет так же увидеть высоту барьеров, которые пришлось преодолеть ученому, трудившемуся в прошлом.

Кроме этих подходов следует поговорить о методологии науки. Она изучает общие принципы и средства научного познания. Ее нельзя путать с методикой, т.е. описанием конкретных экспериментальных и теоретических методов. Методика определяет тактику развития науки (научного исследования). Методология определяет стратегию науки. Ее основная задача (как части общей методологии науки) в инвентаризации важнейших химических понятий, в уточнении их содержания, анализа и в их применении при изложении современных основ химии. Почему это необходимо? Химия не стоит на месте, и вместе с ее развитием меняются основные понятия. Говоря об истории химии, мы должны достичь современного состояния ее, пройдя через все ступени.

Основные тенденции развития современно химии.

1) Современное состояние химии характеризуется возрастающим вкладом теорий и компьютеризации химических знаний.

2) Широкое использование физических методов (это позволило вести исследования на атомном уровне – видеть отдельные атомы).

3) Широкое взаимопроникновение химии и биологии (science of life). Наибольший вклад в статейном мире испытывает засилье (в хорошем смысле) биохимической направленности. Появилась отдельно медицинская химия, занимающаяся лекарственными препаратами.

4) Интерес к экологическим проблемам. Если бы химики этим не интересовались, то Земля превратилась бы в свалку, и люди увязли бы в грязи и погибли.

Возникновение химии и периодизация ее истории.

Химия – это древняя и одновременно молодая наука. Зачатки опытов можно отыскать еще в древности. Самостоятельной химия как наука стала в конце XIX в. Многие считали, что химия – это искусство. Например, Бертло говорил: “Химия – это искусство превращения обыкновенных металлов в золото и их сплавы”.

“Химия” как слово заимствовано из египетского “chemi” (в латинском написании), что значит “Египет” или “черный”. Раньше выделялась каста жрецов. Так вот они впервые занялись химией как ремеслом. Они опекали те ремесла, которые могли принести коммерческую выгоду, потому ремеслом-химией и занимались. Секреты ремесла передавались из уст в уста по кастовому делению. Химия считалась привилегией жрецов.

Греция характеризовалась высоким духовным развитием. И Платон, и Аристотель занимались отдельными аспектами химии. В их работах встречались упоминания об исследованиях, которые можно отнести к химическим. В отличие от других ученых греческие натурфилософы смотрели в корень вещей. В Греции зародились истоки химических теорий. Ученые применяли созерцательный метод (анализ). Выдвинули основные понятия. Грекам принадлежит основное понятие “элемента” как первоначала всякого вещества. Они считали разные вещества вариантами одного и того же вещества – элемента. Элементы по-гречески были просты. У Фалеса элементом была вода, у Анаксимента – воздух, т.е. он думал, что при сжигании воздуха образуется вода и земля (современный эквивалент представлениям – агрегатные состояния), у Гераклита – огонь (современный аналог – энергия). По Пифагору и Эмпедоклу элементов было уж четыре – вода, земля, воздух и огонь. Аристотель выделял уже четыре элементы стихии по качественному признаку: холод, тепло, сухость и влажность. По его мнению огонь – сухой и теплый, земля – сухая и холодная и т.д. Еще Аристотель обозначил эфир – пятый элемент (в переводе “сверкающий”). Сейчас то, что древний ученый назвал эфиром, современные физики называют физическим вакуумом. Эфир – это концентрированная форма чего-либо или “quin ta essentia” (квинтэссенция).

Еще греки дали представление о делимости материи. Эти вещи принадлежат Евклиду и Демокриту. Они считали, что вещества состоят из неделимых “атомос” – атомов. Демокрит считал, что атомы каждого элемента имеют разные формы и размеры, что обеспечивает различия в свойствах. Изменяя природу веществ, можно превратить одно вещество в другое, так как реальные вещества – это совокупность атомов. И это было высказано до нашей эры!

Нельзя забывать о Китае, который по практической химии выдвинулся на первое место в мире. Достаточно вспомнить, что изобретатели пороха были сынами этой страны.

Поэтому условно можно разделить историю развития химии на два больших периода: доалхимический и,собственно, алхимический.

Алхимия – это рационализация накопленных совокупностей знаний для превращения неблагородных металлов в благородные. Идея трансмутации, владевшая умами алхимиков, двигала развитие других областей химии. Некоторые ученые связывали алхимию с Гермесом и называли ее герметическим искусством. В развитии самой алхимии известны различные подпериоды развития. Например, арабский период (кстати, “алхимия” – арабское слово “al chimia”). Можно выделить ярких алхимиков: Джабир, например, получил нашатырный спирт, свинцовые белила, слабую азотную кислоту. Ибн Сина (по-европейски Авиценна) очень известный медицинский алхимик. Из европейской алхимии известен Бэкон (его еще называли псевдо-Джабир). Этот ученый ввел экспериментальные и математические методы. Он получил концентрированные минеральные кислоты: серную и азотную, что позволило проводить многие, доселе невозможные реакции. Даже Бойль и Ньютон занимались алхимией. Шло перекрытие периодов в развитии химии. Умы алхимиков занимало супер вещество “al-i-ksir” – эликсир бессмертия или катализатор трансмутации.

Период алхимии длился до XVI в. и сменился периодом объединения химии (XVI–XVII вв.), который включил в себя период ятрохимии, период химии измерений, период флогистонной химии, период антифлогистонной системы, период количественных законов химии.

Начинался этот период прикладной химии с трудов Агриколы и Глаубера. Представления алхимии не исчезли, но значительно сдали позиции.

По медицинской химии появились труды Парацельса (ятрохимия). Он рассматривал химию как вспомогательную медицине науку.

С середины XVII в. до последней трети XVIII в. выработался единый взгляд на процессы, и концептуально это выразилось в эксперименте. Т.е. появилась экспериментальная (измерительная) химия. Развивали ее Ньютон, Бойль (пневмохимия, впервые ввел количественные измерения). Только к концу XVIII в., начиная с Лавуазье, наука приняла экспериментальный характер, заключающийся в экспериментальном анализе состава тел.

Шталь и др. развивали флогистонную химию. Для объяснения горения была придумана некая субстанция – флогистон. Согласно этому вещества, богатые флогистоном, горят лучше, чем бедные. При горении флогистон уходит из веществ. Лавуазье же показал отсутствие флогистона, объяснил роль кислорода в горении и вывел (доказал экспериментально) закон сохранения массы, чем обозначил период антифлогистонной системы.

В период количественных законов химии появились атомистические представления Дальтона, молекулярные представления Авогадро, реформы Каницаро дали представление об атомах, молекулах и эквивалентах с их точными формулировками.

Лишь с 60-х годов XIX в. химия выступает как самостоятельная наука, используя достижения математики, физики. Совершается переход от чистого эмпиризма к рационализму. Этот период называют периодом современной химии или золотым. Именно в это время обозначили понятие валентности, периодической системы, стереохимии, структурных теорий, строения вещества (углубление), синтетической химии, условности границы между живой и неживой природой. А также шло бурное развитие физической химии, термодинамики, радиоактивности, электронной структуры, теории материи. Также шла резкая дифференциация химии.

Стоит отметить, что географически развитие химии перемещалось из страны в страну вследствие причин общественно-политического и социального характера. Можно вспомнить период химического развития в Швеции, ученые которой открыли кобальт, марганец и др. Там впервые применили паяльную трубку для анализа элементарного состава веществ по различию в цвете пламени. Там же разработал Бергман теорию химического сродства. Шееле открыл винную, лимонную и прочие кислоты. Он пробовал все на вкус (!), даже работая с мышьяковыми и цианистыми соединениями. Про Францию можно вспомнить, что Лавуазье – богатый собственник, ученый – попал под нож (в прямом смысле) Великой Французской революции. Его казнили на гильотине.

Лекция №2.

Рассмотрим методологию как инвентаризацию. Речь пойдет об известных вещах, на которые обычно не обращают внимание. На самом деле эти понятия есть фундамент, и нужно знать историю их формирования. До сих пор нет однозначности в таких понятиях, как элемент, вещество, химическое соединение, атом, молекула.

“Элемент” – впервые это понятие и сам термин, как уже говорилось выше, появляются в работах древнегреческих натурфилософов. Некоторые понимали элемент как составную часть, начало, простое неразложимое тело, также под это понятие подводили элементы стихии, а в некоторых переводах само слово звучит как “стоять в ряду”, “порядок”, “ряд”. По Аристотелю элемент вещи – то основное, что входит в состав вещи. Далее по истории происходит путаница в понятиях. Так, вплоть до конца XVIII в. под элементом понимали первичные частицы – атомы, т.е. неделимые части тела. Также сюда относили аристотелевские начала (тепло, холод, влажность, сухость). И сюда же относили алхимические понятия (ртуть, сера, соль).

Основа разделения понятий принадлежит Ван Гель-Монту и Бойлю, которые впервые поставили вопрос об истинном составе тел. Бойль под “простыми телами” понимал те, которые могут быть выделены при разложении более сложных тел. Он полагал, что элемент – это составная часть, из которой состоят сложные тела и на которые они могут быть разложены. Т.е. если есть предел, после которого вещество не разлагается, то это неразложимое вещество и есть простое тело – элемент.

Период флогистона внес еще большую неразбериху. Так, например металлы и сера стали считаться сложными веществами, поскольку они были богаты флогистоном (хорошо горели), а калий – простым. Ломоносов со своими корпускулами добавил еще больше путаницы в понятия и терминологию. Он под элементом понимал атом, а под корпускулой – молекулу. По его мнению начало – есть тело, состоящее из однородных корпускул.

Шестидесятые годы XVIII в. ознаменовались химико-аналитическим периодом. В это время было открыто много химических элементов – простых веществ (O₂, H₂, N₂, галогены). Появилась необходимость систематизации накопленных знаний по этому вопросу. Первая попытка систематизации принадлежит Лавуазье, который ввел таблицу простых тел. В первую группу вошли свет, тепло, газы. Во вторую группу попали неметаллы, которые окисляются и дают кислоты. Далее шли солеобразующие и землистые вещества. Всего в таблице содержалось 23 пункта. При этом тогда уже знали сложные радикалы органических кислот, были известны борная и плавиковая кислоты. Другими словами Лавуазье придерживался представлений о простых телах, которые далее не разлагаются. Естественно, выход из сложившегося положения был делом анализа и времени, и при развитии методов ранее простые вещества становились уже сложными. Таким образом, представления о предельном разложении тел жили до XIX в. Только с появлением атомистических представлений Дальтона заговорили об атомных весах. Хотя даже сам Дальтон придерживался концепции Лавуазье.

Выдвигался еще ряд гипотез, например, Проутом. Тот полагал, что первичная материя – водород. Существовала концепция бесконечной делимости атома, где все же не отбрасывалась идея простого тела, но были понятия о бесконечном делении материи. Об элементе пока не говорили.

К тому времени, как открыли около 40 элементов, Менделеев писал о том, что надо различать простое тело и элемент, а также вес частицы и вес атома. Это было в 1871 году. Элемент – это те материальные составляющие части простых и сложных тел, которые придают ему совокупность химических и физических свойств. Если простому телу соответствует понятие о частице, то элементу – понятие об атоме.

С открытием явления радиоактивности (распада) классическое понятие элемента было подорвано (XX в.).

Единственным свойством простых тел, которое без сомнения принадлежит элементу, а не простому телу – атомный вес элемента.

Дальнейшее развитие химии от таблицы простых тел Лавуазье шло в сторону большей материализации понятия элемента. Т.е. от описания внешних свойств элемента химики переходят к описанию его внутренних субстанционных качеств (Дальтон). Вместо весьма условного критерия разложимости стали считать характеристикой элемента его атомный вес. С развитием атомистических представлений эмпирика химического элемента как простого тела, далее неразложимого, утратила свою почву.

В связи с этим всем понятие химического элемента неоднозначно. Инвариантно оно только в одном случае – при переходе от одного соединения к другому. Все понимают, что в металлводородных соединениях и галогенводородах водород разный, но элемент водород один. Поэтому эталоном химического элемента должны быть не связанные, а свободные атомы, из которых образуются все и всякие химические соединения. В этом отношении и любая молекула, и любая химическая частица – это результат соединения химических атомов. Поэтому химик должен исследовать процесс соединения свободных атомов, в то время как физик – еще более абстрактную частицу “изолированный атом”.

Стоит привести понятия учебных и энциклопедических изданий, так как даже в них не существует правильных однозначных определений.

Химическое вещество или вещество – определение отсутствует или вещество описано как вид материи, который обладает массой покоя, что более близко к физической точки зрения, нежели к химической.

Простые вещества образованы атомами одного химического элемента, а потому являются формой его существования в свободном состоянии. Спорно, т.к. если между молекулами есть химическая связь, то это уже соединение.

Сложные вещества образованы атомами разных элементов, могут иметь постоянный состав (дальтониды), подчиняющиеся стехиометрическим соотношениям, а также могут иметь в некоторых пределах непостоянный состав (бертоллиды, по имени итальянского ученого, который ввел понятия о веществах непостоянного состава).

Химическое соединение – это химически индивидуальное вещество, состоящее из атомов различных элементов, однако, к химическим соединениям можно отнести и соединения, состоящие из атомов одного элемента, связанные между собой теми или иными видами химической связи. С этой точки зрения и простые вещества можно считать химическими соединениями. Важным признаком химического соединения является его однородность. Этим оно отличается от механической смеси. Однородность химического соединения сближает его с растворами.

Атом – наименьшая частица химического элемента и носитель его свойств.

Молекула – наименьшая частица данного вещества, обладающая его основными химическими свойствами, способная к самостоятельному существованию и состоящая из одинаковых или различных атомов, соединенных в одно целое химической связью. Но известно, что во многих веществах вообще нет молекул, и одна молекула, выдранная из этого вещества, не может определять свойства вещества в целом. Способность к самостоятельному существованию молекулы не является ни необходимым, ни достаточным ее признаком.

Таким образом, многие определения имеют изъяны и недостатки.

Замечания по существованию теории Дальтона и самих атомов были. Это связано с философскими представлениями. Скептицизм в XIX в. был вызван тем, что по теории философского позитивизма полагалось, что если мы чего-то не ощущаем, то этого нет (Кант, Маг).

Слова корпускула и молекула существовали давно, но доказательства их существования были сделаны Переном при исследовании броуновского движения в конце XIX в. Ученый показал движения отдельных молекул. Это было выявлено на основе эксперимента, а химия – наука экспериментальная.

В последнее время продолжается совершенствование основных понятий.

Химическое соединение – это атомно-молекулярная система, обладающая следующими признаками: система содержит большое количество атомов ограниченных “сортов”; наблюдается постоянная определяющая индивидуальность химического соединения, распределяющая элементы по сортам, причем каждому сорту атомов соответствует определенная координация; система может существовать в виде одной или нескольких равновесных фаз, воспроизводимых по составу и структуре, т.е. в виде одного или нескольких химических веществ. В качестве примера можно взять сульфид цинка ZnS. Известные модификации этого сульфида – сфалерит и вюрцит. В этих модификациях заключено одно и то же химическое соединение – сульфид цинка. Оба минерала имеют одинаковый химический состав и координацию (тетраэдр). Но представляют разные вещества, так как кристаллизуются в различных группах. Сфалерит обладает кубической сингонией, а вюрцит – гексагональной. Лед и жидкая вода различные вещества, но одно и то же химическое соединение. При этом они являются дальтонидами. По этой концепции химическое соединение вовсе не обязательно должно содержать атомы разных элементов. Наряду со сложными соединениями, которые образуют сложные вещества, должны быть простые соединения, которые образуют простые вещества. Алмаз и лонсдейлит (гексагональный алмаз) – это разные вещества, которые представляют одно и то же соединение. Алмаз и графит – не только разные вещества, но и разные соединения, поскольку взаимопревращение алмаза и графита происходит путем химической реакции.

Меняется понятие и об аллотропии. Это существование разных простых соединений (именно соединений, а не веществ), образованных одним и тем же химическим элементом. Но ромбическая и моноклинная сера – это не аллотропические, а полиморфные модификации, поскольку обе имеют общую формулу S₈ и превращение одной в другую идет не путем химической реакции, а путем фазового перехода.

Проанализировав основные понятия и рассмотрев их эволюцию, можно перейти к химии как науке.

Место химии в системе научных знаний.

Этот вопрос далеко не праздный, так как некоторые до сих пор не признают химию за науку. Химию можно рассматривать с двух сторон – с точки зрения философии и, как противоположность, историзма.

Предметом любой науки в философском аспекте рассмотрения являются специфические особенности и взаимосвязи материальных объектов. С точки зрения диалектики – в мире существует связь взаимообусловленности и взаимозависимости функций. Развитие материального движения происходит при наличии противоречий. Для любой из форм движения материи имеются свои противоречия со своим характером, что обеспечивает особенности данного конкретного движения. Объективные условия существования дисциплины возникают в тех случаях, когда имеется множество других явлений, для которых существуют одни и те же специфические закономерности, законы и противоречия. Если такие противоречия становятся объектом исследований, то происходит зарождение отдельной науки. Противоречия же не существуют сами по себе, а связаны с определенными материальными объектами. В качественно различных материальных объектах противоречия приобретают свои различия. На любой ступени развития науки специфицируются противоречия, присущие данным материальным объектам, круг общих исследований данной дисциплины становится шире, охватывая все больше и больше противоречий. Изучение конкретных противоречий становится глубже, поэтому предмет (понятие) науки не есть нечто заданное, застывшее, неизменное. Существуют причинные связи между явлениями. Правильному пониманию особенностей предмета науки может способствовать знание ее исторического развития.

Если говорить о противоречиях, изучаемых в химии, то это противоречия материального движения, присущего атомам, молекулам, ионам, т.е. химия – наука о веществах и их превращении (еще школьное понятие). Это определение с современных позиций далеко не бесспорно, так как вещества изучает не только химия, а физика и биология; превращения элементарных частиц друг в друга изучает атомная физика; взаимопревращения магнетиков, явление сверхтекучести (фазовые превращения) изучает молекулярная физика; превращения веществ, связанных с жизнедеятельностью организмов, – область биологии. Материальными объектами в химии являются вещества, имеющие атомное, молекулярное или ионное строение.

Исторический аспект.

В донаучный период нельзя было говорить о предмете химии как таковом, поскольку она не представляла собой систему знаний. Химия тогда занималась изучением противоречий превращения в качествах тел с единственной целью удовлетворения запросов ремесла и нарождающейся промышленности. В конце XVII в. известна формулировка МакКи: “Химия имеет целью исследовать природу всех тел посредством анализа соединений”. Если вспомнить Лавуазье, так тот полагал, что в химии цель – разложить все вещества и выявить их состав. Тогда меньше занимались синтезом, все более тяготели к разложению веществ. Однако, с философской точки зрения, разложение и синтез (соединение) – суть две стороны одного и того же процесса – химического движения. Но в период химической революции (Лавуазье, Ломоносов) определяющей целью химии было разложение веществ.

Мейером и Менделеевым уже было дано определение химии, как науки о превращении веществ. Химия – наука о веществах и законах, объясняющих взаимное их действие. Идет переход к определениям, где главным мотивом звучит не разложение, а соединение (синтез).

Пока опытных данных было не много, речь о дифференциации химии не шла, химия воспринималась как единая наука. Химия периода формирования теоретических основ является единой наукой, главной целью которой есть синтез и анализ сложных веществ. По мере развития химических знаний начинается период разделения химии. На современном этапе в науке наблюдается значительная дифференциация. Необходимо рассматривать предмет химии и связывать его с другими областями знаний. К чертам, присущим современной химии, можно отнести то, что эта наука не является беспорядочным конгломератом (скоплением) наук, а обладает присущим ей строением. Существует “ядро” науки (общая, неорганическая, органическая химия). В данном случае общая химия – фундамент всех химических знаний. К этому “ядру” примыкают пограничные науки (физическая, биоорганическая, биохимия и др.). Особняком стоит аналитическая химия – это вспомогательная наука для химии, биологии, физики и т.д. Любой структурный элемент науки взаимосвязан с другими науками.

Основной задачей научного “ядра” является исследование основного противоречия между разрушением и образованием молекул. Для дочерних наук задача та же, но со своей спецификой каждой из них. В пограничных науках исследуются еще и близлежащие формы движения материй, их взаимосвязи и взаимопереходы. Подводя некий итог вышесказанному, формулировка современной химии будет звучать так.

Современная химия – сложная система наук, главной задачей которой является изучение противоречий химической формы движения или же взаимосвязей и взаимозависимостей между химической и другими формами движения материи. Наиболее общие черты в содержании современной химии – исследование атомно-молекулярных систем, изучение противоречий химической формы движения и их взаимосвязь с другими формами движения материи. В связи с этим появляются попытки свести химию к математике, физике и т.д.

Говоря о взаимозависимости наук, следует сказать, что химию нельзя свести к другим. Нужно определить специфику науки. Например, никакая математическая система не в состоянии отобразить такого многообразия процессов и явлений, какие отображает химия. Поэтому того, чего достигла математика, не хватит (без химии) для решения этой задачи. В квантовой химии были представления, что ученый-химик скоро не пойдет в лабораторию ставить эксперименты, а на машинах все посчитает. Но это оказалось не так, поскольку для точных расчетов знаний квантовой химии не хватило. Физика имеет свой предмет исследований. Безусловно, неизбежны взаимосвязи между физическими и химическими явлениями (объективные, природные связи). Эти связи не означают, что нет качественных различий между ними. Процессы взаимопроникновения наук неизбежны, так как это один из объектов существующей в природе взаимосвязи всего сущего. Современный период дифференциации химии нельзя считать законченным из-за неглубоких знаний в отдельных областях химии.

Считается, что проблема точности (особенно для квантовиков с их волновыми функциями) имеется для системы из 10–15 молекул, так как квантовомеханические положения не могут точно, адекватно объяснить, а тем более предсказать, точное взаимодействие атомов в молекуле.

Для того чтобы определить место химии в естествознании, необходимо рассмотреть базисные индивиды. Существуют две–три важнейшие системы базисных индивидов и несколько второстепенных систем. Так, для физики базисным индивидом считается многообразие физических явлений, для биологии – многообразие биологических видов, а для химии – это уже многообразие химических соединений и химических веществ. Это специфично сугубо для химии. Если сюда же добавить многообразие химических процессов, то вот полный перечень отличий химии от других наук. О степени важности тех или иных базисных индивидов говорить не приходится по вполне понятным причинам.

Лекция №3

Почти всегда практические задачи химии опережают теоретические. Философия черпает из источника развития химии, а химия с другой стороны с помощью философии лучше видит частные исследуемые случаи.

Как уже было сказано, все определения химии в той или иной степени не бесспорны. Существуют более современные толкования предмета химии. Например, предметом химии является определенный тип организации вещества, элементы, соединения, различные атомы и агрегаты, образованные за счет валентных связей. Любой такой агрегат или частица представляют собой единую квантово-механическую систему, устойчивость которой определяется минимумом энергии как функцией межатомного состояния. В этом аспекте химия изучает молекулы, радикалы, ионы, поверхностные соединения, твердые и жидкие фазы постоянного и переменного состава, активные комплексы и переходные состояния. В этом смысле химия изучает определенный тип превращений одних квантово-механических систем в другие, которые осуществляются путем перераспределения валентных электронов связи, обобществленными в виде электронного газа, переходов электронов с одних орбит на другие и т.д.

В современной методологической литературе встречаются определения химии, которые подчеркивают связи и их взаимодействия. Жданов много сделал в этой области: “Химия – это наука об изменениях тел, происходящих под влиянием изменения их внутреннего строения, т.е. порядков взаимосвязи и взаимодействия атомов”. Другой видный историк и методолог химии говорил: “Химия изучает превращения веществ, протекающих путем перераспределения связей между атомами”. Оба определения отражают предмет химии, если имеется в виду химическая связь. Хотя известны вещества, в которых нет такой связи (вандерваальсово взаимодействие и т.п.). Поэтому эти определения не полны и до конца не верны.

Дата добавления: 2014-12-08