Kimya adətən 5 bölməyə bölünür: qeyri-üzvi, üzvi, fiziki, analitik və makromolekulyar kimya.

Müasir kimyanın ən mühüm xüsusiyyətlərinə aşağıdakılar daxildir:

1. Kimyanın əsas bölmələrinin ayrı-ayrı, əsasən müstəqil bölmələrə diferensiallaşdırılması elmi fənlər obyektlər və tədqiqat metodları arasındakı fərqə əsaslanır.

2. Kimyanın digər elmlərlə inteqrasiyası. Bu proses nəticəsində yaranmışdır: biokimya, bioüzvi kimya və molekulyar biologiya canlı orqanizmlərdə gedən kimyəvi prosesləri öyrənənlər. Həm geokimya, həm də kosmokimya fənlərin kəsişməsində yarandı.

3. Yeni fiziki-kimyəvi və fiziki tədqiqat üsullarının yaranması.

4. Kvant dalğası konsepsiyası əsasında kimyanın nəzəri əsaslarının formalaşması.

Kimyanın müasir səviyyəyə qədər inkişafı ilə burada əsas problemin həllinə dörd yanaşma kompleksi (maddələrin xassələrinin mənşəyinin öyrənilməsi və bu əsasda əvvəlcədən müəyyən edilmiş xassələri olan maddələrin alınması üsullarının inkişafı) inkişaf etmişdir.

1. Maddələrin xassələrinin müstəsna olaraq onların tərkibi ilə bağlı olduğu tərkib haqqında təlim. Bu səviyyədə kimyanın məzmunu onun ənənəvi tərifi ilə məhdudlaşırdı - kimyəvi elementlər və onların birləşmələri haqqında elm kimi.

2. Struktur kimya. Bu konsepsiya kimyada maddələrin xassələri arasında təkcə tərkibi ilə deyil, həm də molekulların quruluşu ilə əlaqə quran nəzəri anlayışları birləşdirir. Bu yanaşma çərçivəsində bir molekulun ayrı-ayrı fraqmentlərinin - onun ayrı-ayrı atomlarının və ya bütün atom qruplarının kimyəvi aktivliyi ideyası da daxil olmaqla "reaktivlik" anlayışı yarandı. Struktur konsepsiya kimyanı əsasən analitik elmdən sintetik elmə çevirməyə imkan verdi. Bu yanaşma sonda bir çox üzvi maddələrin sintezi üçün sənaye texnologiyalarını yaratmağa imkan verdi.

3. Kimyəvi proseslər haqqında təlim. Bu konsepsiya çərçivəsində fiziki kinetik və termodinamika üsullarından istifadə etməklə kimyəvi çevrilmələrin istiqamətinə və sürətinə təsir edən amillər və onların nəticələri müəyyən edilmişdir. Kimya reaksiyaların idarə edilməsi mexanizmlərini aşkar etdi və yaranan maddələrin xassələrinin dəyişdirilməsi yollarını təklif etdi.

4. Təkamül kimyası. Kimyanın konseptual inkişafının son mərhələsi canlı təbiət kimyasında həyata keçirilən bəzi prinsiplərin onda istifadəsi ilə bağlıdır. Təkamül kimyası çərçivəsində kimyəvi çevrilmə prosesində reaksiya katalizatorlarının özünü təkmilləşdirməsinin baş verdiyi şərtlərin axtarışı aparılır. Söhbət mahiyyət etibarilə canlı orqanizmlərin hüceyrələrində baş verən kimyəvi proseslərin öz-özünə təşkilindən gedir.

Mühazirə 10Kimya sistemi.

1. Kimyanın əsas problemi. Kimyanın konseptual sistemləri.

2. Maddənin tərkibi haqqında təlim. Kimyəvi element və kimyəvi birləşmə məsələlərinin həlli. Elementlərin dövri sistemi.

3. Struktur kimya.

4. Kinetik kimya.

5. Təkamül kimyası.

Kimyanın bir elm kimi əsas problemi. Kimyanın konseptual sistemləri. D. İ. Mendeleyev kimyanı “kimyəvi elementlər və onların birləşmələri haqqında elm” adlandırırdı. Bəzi dərsliklərdə kimya “maddələr və onların çevrilmələri haqqında elm”, digərlərində isə “maddələrin keyfiyyətcə dəyişməsi proseslərini öyrənən elm” və s. Bütün bu təriflər özünəməxsus şəkildə yaxşıdır, lakin bunu nəzərə almırlar kimya sadəcə maddələr haqqında biliklərin cəmi deyil, nizamlı, daim inkişaf edən biliklər sistemidir., müəyyən ictimai məqsədi və digər elmlər arasında yeri olan.

Kimyanın bütün inkişafı tarixi onun əsas probleminin həlli yollarının dəyişdirilməsinin təbii prosesidir. Əsrlər boyu əldə edilmiş bütün kimyəvi biliklər tək bir şeyə tabedir kimyanın əsas vəzifəsi - zəruri xassələrə malik maddələrin alınması problemi.

Belə ki, kimyanın əsas ikili problemi- bu:

1. İstənilən xassələrə malik maddələrin alınması istehsal işidir.

2. Maddənin xassələrinə nəzarət üsullarının aşkara çıxarılması elmi tədqiqatın vəzifəsidir.

Elm inkişaf etdikcə, maddənin təşkili, maddələrin tərkibi və molekulların quruluşu haqqında təsəvvürlər dəyişdi, kimyəvi proseslərin özləri haqqında yeni məlumatlar əldə edildi ki, bu da təbii ki, həm yeni birləşmələrin, həm də sintez üsullarını kökündən dəyişdirdi. xassələrinin öyrənilməsi üsulları. Yalnız var bu problemi həll etməyin dörd yolu , ilk növbədə əldə edilən maddələrin xüsusiyyətlərindən asılı olan yalnız dörd əsas təbii amilin olması ilə əlaqələndirilir:

1. Maddənin tərkibi (elementar, molekulyar).

2. Molekulların quruluşu.

3. Bu maddənin alındığı kimyəvi reaksiyanın termodinamik və kinetik şərtləri.

4. Maddənin təşkili səviyyəsi.

Kimyanın əsas probleminin həllinin əvvəlcə birinci, sonra ikinci, üçüncü və nəhayət dördüncü üsullarının ardıcıl olaraq meydana çıxması kimyəvi biliklərin dörd inkişaf səviyyəsinin ardıcıl görünüşünə və birgə mövcudluğuna gətirib çıxarır və ya indiki kimi. çağırdı, dörd konseptual sistemlər , iyerarxiya münasibətində, yəni tabeçilikdə yerləşir. Kimyanın özü bütövlükdə bütün Təbiət Elmlərinin alt sistemi olduğu kimi, bütün kimya sistemində onlar alt sistemlərdir. Kimyanın əsas problemini həll etməyin yalnız dörd yolunun mövcudluğu Kimya Sisteminin dörd alt sistemə bölünməsində özünü göstərir.

Beləliklə, kimyanın inkişafında dəyişiklik deyil, konseptual sistemlərin ciddi şəkildə təbii, ardıcıl görünüşü var. Üstəlik, hər bir yeni yaranan sistem əvvəlkini inkar etmir, əksinə, ona arxalanır və onu transformasiya olunmuş formada daxil edir.

Bəzi nəticələri ümumiləşdirərək aşağıdakı tərifi verə bilərik: Kimya sistemi -bir-birindən ayrı deyil, sıx əlaqədə meydana çıxan və mövcud olan, bir-birini tamamlayan və bir-biri ilə iyerarxik olan kimyəvi biliklərin konseptual sistemlərində birləşən bütün kimyəvi biliklərin vahid tamlığı.

Kimyəvi biliklərin əldə edilməsində dörd tarixi mərhələnin hər birinin həll edilməli olan öz vəzifələri var idi.

Kimyanın inkişafının birinci mərhələsi - XVII əsr: Maddənin tərkibi haqqında təlim.İlk mərhələdə alimlərin qarşısında duran əsas problemlər - mərhələdə maddənin tərkibini öyrənmək :

1. Kimyəvi element problemi.

2. Kimyəvi birləşmə problemi.

3. Yeni kəşf edilmiş kimyəvi elementləri ehtiva edən yeni materialların yaradılması problemi.

Problemi həll etməyin təsirli yolu mənşəyimaddənin xassələri 17-ci əsrin ikinci yarısında meydana çıxdı. ingilis aliminin əsərlərində Robert Boyl. Onun tədqiqatları göstərdi ki, cisimlərin keyfiyyət və xassələri mütləq deyil və bu cisimlərin hansı maddi elementlərdən ibarət olmasından asılıdır.

Beləliklə, Boyl əlaqə quraraq kimyanın əsas probleminin həllinə töhfə verdi:

MADDININ TƏRKİBİ ---------> MADDİNİN XÜSUSİYYƏTLƏRİ

Bu üsul maddələrin tərkibi doktrinasının əsasını qoydu birinci səviyyə elmi kimyəvi biliklər . 19-cu əsrin birinci yarısına qədər. maddələrin tərkibi haqqında doktrina o dövrün bütün kimyasını təmsil edirdi.

Kimyəvi element məsələsinin həlli. Bu problemin həllinin tarixi kökləri qədim dövrlərə gedib çıxır. IN Qədim Yunanıstan dünyanın quruluşu haqqında ilk atomistik nəzəriyyələr və onlardan fərqli olaraq elementlər haqqında təsəvvürlər meydana çıxır; xassələr və elementlər, kimyagərlərin saxta təlimləri tərəfindən sonradan mənimsənilmiş keyfiyyətlər.

R. Boyl kimyəvi elementin "sadə" bir cisim və ya maddənin kimyəvi parçalanmasının həddi kimi müasir ideyasının əsasını qoydu. “Sadə maddələr” əldə etməyə çalışan kimyaçılar o dövrdə ən geniş yayılmış üsuldan – “mürəkkəb maddələrin” kalsinasiyasına əl atırdılar. Kalsinasiya da yeni bir element kimi qəbul edilən miqyaslılığa səbəb oldu. Müvafiq olaraq, metallar - məsələn, dəmir, müvafiq elementdən və universal "çəkisiz bədəndən" ibarət mürəkkəb cisimlər kimi qəbul edildi. flogiston (phlogistos - yunanca yanan). Flogiston nəzəriyyəsi (mahiyyətinə görə yanlış) ilk elmi kimyəvi nəzəriyyə idi və bir çox tədqiqatlar üçün təkan rolunu oynadı.

1680-1760-cı illərdə. dəqiq analizin kəmiyyət üsulları maddələr və onlar da öz növbəsində həqiqətin kəşfinə töhfə verdilər kimyəvi elementlər. Bu zaman onlar açıq idi fosfor, kobalt, nikel, hidrogen, flüor, azot, xlor və manqan .

1772-1776-cı illərdə. İsveç, İngiltərə və Fransada eyni vaxtda açıldı oksigen . Fransada onun kəşfçisi əlamətdar kimyaçı idi A.L. Lavoisier(1743-1794). O, turşuların, oksidlərin və suyun əmələ gəlməsində oksigenin rolunu əsaslandırdı, floqiston nəzəriyyəsini təkzib etdi və kimyanın əsaslı şəkildə yeni nəzəriyyəsini yaratdı. Kimyəvi elementləri sistemləşdirmək üçün ilk cəhd də o, sonradan D. İ. Mendeleyev tərəfindən düzəldildi.

Kimyəvi elementlərin dövri qanunu və dövri sistemi D.İ. Mendeleyev. Rus kimyaçısı D. İ. Mendeleyev bu kəşfi 1869-cu ildə etdi, təbiət elmində inqilab etdi, çünki. o, təkcə ayrı-ayrı elementlərin kimyəvi və fiziki xassələri arasında əlaqə yaratmadı, həm də bütün kimyəvi elementlər arasında qarşılıqlı əlaqə yaratdı. Dövri sistemin qrupları və seriyaları əlaqəli elementlərin ailələrini müəyyən etmək üçün etibarlı əsas olmuşdur.

N. B! Dövri qanunun ilk praktik tətbiqi müəyyən elementlərin valentliklərini və atom çəkilərini düzəltmək idi, o zamanlar üçün yanlış dəyərlər qəbul edildi. Bu, xüsusən indium, serium və digər nadir torpaq elementlərinə: toriuma, urana aiddir.

Mendeleyevin öz cədvəlini qurduğu əsas prinsip elementləri atom çəkilərinin artan ardıcıllığı ilə düzmək idi. Elementlərin valentliyinə və kimyəvi xassələrinə əsaslanaraq, Mendeleyev bütün elementləri 8 qrupa ayırdı, onların hər birində oxşar xassələrə malik elementlər var idi.

Elementlərin fiziki və kimyəvi xassələrindəki dövri dəyişikliklərin səbəbi buduratomların elektron qabıqlarının quruluşunun dövriliyi .

N. B! Hər dövrün əvvəlində valentlik elektronları atomlarda müvafiq enerji səviyyələrinin s-alt səviyyələrində olur. Sonra kiçik dövrlərdə s və p alt səviyyələri elektronlarla, böyük dövrlərdə isə d alt səviyyələri də doldurulur. VI və VII dövrlərdə əlavə olaraq f-alt səviyyələrin dolması müşahidə edilir. İnert qazların atomları həmişə tam formalaşmış s və p alt səviyyələrində xarici elektronları ehtiva edir. Beləliklə, dövri sistemin eyni alt qruplarının kimyəvi elementləri atomun elektron qabıqlarının oxşar quruluşu ilə xarakterizə olunur.

Elektron qabıqlarının quruluşu ilə bağlı atomların ən mühüm xüsusiyyətlərindən biri təsirli atom və ion radiuslarıdır. Belə çıxır ki, onlar da elementin atom nömrəsinin qiymətindən asılı olaraq vaxtaşırı dəyişirlər. Eyni dövrün elementləri üçün seriya nömrəsi artdıqca əvvəlcə atom radiuslarında azalma, sonra isə dövrün sonuna doğru onların artması müşahidə olunur. Bu qeyri-adi fiziki xassə eyni dövrə aid atomların xarici elektron qabığının quruluşu haqqında biliklərə əsaslanan sadə izahat tapır: hər şey elektrostatika ilə bağlıdır.

Amma ən əsası o idi ki, dövri cədvəl elementlərin fiziki xassələrini izah etməklə kifayətlənməyib, onları öz xüsusiyyətlərinə uyğunlaşdırıb. Kimyəvi xassələri. Cədvəlin əsas postulatı bundan ibarət idi valentlik kimyəvi element xarici elektron qabığındakı elektronların sayı ilə müəyyən edilir(bu elektronlar adlanır - valent elektronlar ).

Dövri qanunun mühüm rolu ondan ibarətdir ki, o, atomların quruluşu ilə bu quruluşun elementlərin fiziki və kimyəvi xassələrinə təsiri arasında əlaqə yaradır.

Kimyəvi birləşmə məsələsinin həlli. Bu problemin həllinin başlanğıcı fransız kimyaçısının əməyi sayəsində qoyulmuşdur J. Prust 1801-1808-ci illərdə. quraşdırılıb tərkibin sabitliyi qanunu , Bununla hər hansı fərdi kimyəvi birləşmə ciddi şəkildə müəyyən edilmiş, dəyişməz tərkibə malikdir - onun tərkib hissələrinin (atomlarının) güclü cazibəsi və beləliklə qarışıqlardan fərqlənir.

Prust qanununun nəzəri əsaslandırması bir ingilis tərəfindən verilmişdir J. Dalton, maddələrin tərkibi doktrinasında başqa bir əsas qanunun müəllifi olan - çoxlu nisbətlər qanunu . O göstərdi ki, bütün maddələr molekullardan, bütün molekullar isə öz növbəsində atomlardan ibarətdir və istənilən maddənin tərkibini AB, AB2, A2 B3 və s. kimi sadə düstur kimi təsəvvür etmək olar, burada A və B simvolları var. bir molekulu təşkil edən iki atomun adını ifadə edir. Bu ekvivalentlər qanununa görə, "molekulun komponentləri" - A və B atomları digər atomlarla - C və D ilə əvəz edilə bilər, məsələn, reaksiyalara görə:

AB + C -> AC + B və ya

A2B3 + 3D ---> A2D3 + 3B

Daltonun çoxlu nisbətlər qanunu (1803) deyir: Bir elementin müəyyən miqdarı bir neçə çəki nisbətində digər elementlə birləşməyə girərsə, ikinci elementin kəmiyyətləri bir-biri ilə tam ədədlər kimi əlaqələndirilir.

Maddənin quruluşunun molekulyar nəzəriyyəsi qaz fazasında baş verən proseslərə təzə nəzər salmağa imkan verdi və kimya ilə fizikanın kəsişməsində dayanan yeni bir elmin yaranmasına səbəb oldu - molekulyar fizika . Əsl sensasiya kəşf idi Avoqadro qanunu 1811-ci ildə italyan alimi Amadeo Avoqadro(1776-1856) müəyyən etmişdir eyni fiziki şəraitdə (təzyiq və temperatur) bərabər həcmdə müxtəlif qazlar bərabər sayda molekul ehtiva edir. Başqa sözlə, bu o deməkdir qram molekul Eyni temperatur və təzyiqdə olan istənilən qaz eyni həcmdə olur.

Lakin kimyanın inkişafı və artan sayda birləşmələrin öyrənilməsi kimyaçıları belə bir fikrə gətirdi ki, maddələrlə yanaşı, müəyyən tərkib , əlaqələri də var dəyişən tərkib - və bu, bütövlükdə molekul haqqında fikirlərin yenidən nəzərdən keçirilməsinə səbəb oldu. Bir molekul, əvvəllər olduğu kimi, xassələrini təyin edə bilən və müstəqil olaraq mövcud olan maddənin ən kiçik hissəciyi adlandırılmağa davam etdi, lakin indi ion, atom və metal kimi qeyri-adi kvant mexaniki sistemləri. tək kristallar , eləcə də polimerlər hidrogen bağları ilə əmələ gəlir.

Maddənin öyrənilməsi üçün fiziki üsulların tətbiqi nəticəsində məlum oldu ki, həqiqi cismin xassələri daha çox kimyəvi birləşmənin tərkibinin sabit olub-olmaması ilə deyil, daha çox kimyanın fiziki təbiəti, yəni. bir neçə atomun bir molekulda birləşməsinə səbəb olan qüvvələrin təbiəti. Beləliklə, indi altında kimyəvi birləşmə başa düşmək bir və ya bir neçə kimyəvi elementdən ibarət müəyyən bir maddə, atomları bir-biri ilə qarşılıqlı təsir nəticəsində sabit bir quruluşa malik bir hissəcikdə birləşir - molekul, mürəkkəb, monokristal və ya digər məcmu. Bu, “mürəkkəb maddə” anlayışından daha geniş anlayışdır. Həqiqətən, hər kəs fərqli deyil, eyni elementlərdən ibarət olan kimyəvi birləşmələri bilir. Bunlar hidrogen, oksigen, xlor, qrafit, almaz və s. molekullarıdır.

Molekulyar hissəciklər silsiləsində xüsusi bir mövqe tutur polimer makromolekulları . Onların tərkibində bir-biri ilə kimyəvi cəhətdən əlaqəli çoxlu təkrarlanan struktur bölmələr var - monomerik molekulların fraqmentləri eyni kimyəvi xassələrə malikdir.

Maddənin kimyəvi təşkilinin sonrakı mürəkkəbləşməsi qarşılıqlı təsir göstərən atom və molekulyar hissəciklərin daha mürəkkəb dəstinin əmələ gəlməsi yolunu izləyir. molekulyar assosiasiyalar və aqreqatlar , eləcə də onların birləşmələri. Aqreqatların əmələ gəlməsi zamanı sistemin faza vəziyyəti dəyişir, bu, assosiasiyaların formalaşması zamanı baş vermir. F əsas dövlət -hər hansı bir maddənin mövcud ola biləcəyi əsas fiziki vəziyyətdir(qaz, maye, bərk).

Yeni materialların yaradılması problemi. Təbiət öz maddi ehtiyatlarını bütün planetə səxavətlə “səpələdi”. Ancaq burada elm adamlarının aşkar etdiyi qəribə bir qanunauyğunluq var: məlum olur ki, insan öz fəaliyyətində ən çox ehtiyatları məhdud təbiətə malik olan maddələrdən istifadə edir.

Buna görə kimyaçılar hazırda üç vəzifə ilə üzləşirlər:

1. Kimyəvi elementlərin istehsalda istifadəsi təcrübəsinin onların təbiətdəki real ehtiyatlarına uyğunlaşdırılması.

2. Metalların ardıcıl olaraq müxtəlif növ keramika ilə əvəz edilməsi.

3. Üzvi sintez əsasında üzvi element birləşmələrinin istehsalının genişləndirilməsi. Organoelement birləşmələri I-bunlar həm üzvi elementləri (karbon, hidrogen, kükürd, azot, oksigen), həm də bir sıra digər kimyəvi elementlərin törəmələrini ehtiva edən birləşmələrdir: silisium, flüor, maqnezium, kalsium, sink, natrium, litium və s.

Alüminium, maqnezium, kalsium, silisium kimi elementlərin istehsalında istifadənin artırılmasına diqqət yetirmək təklif olunur. Təbiətdə bu elementlər olduqca yaygındır və onların çıxarılması çətin deyil. Bundan əlavə, ən çox tapılan təbii elementlərdən ibarət olan bu maddələrin istifadəsi ətraf mühitin tullantılarla daha az çirklənməsinə səbəb olacaq ki, bu da hazırda hər kəs tərəfindən çox kəskin şəkildə hiss olunur.

Metalları keramika ilə əvəz etmək ehtiyacının artması keramika istehsalının daha asan və qənaətcil olması ilə əlaqədardır və əlavə olaraq bəzi sənaye sahələrində onu sadəcə metallarla əvəz etmək mümkün deyil. Kimyaçılar odadavamlı, istiliyədavamlı, kimyəvi cəhətdən davamlı, yüksək sərtliyə malik keramika, eləcə də elektrotexnika üçün keramika əldə etməyi öyrənmişlər. Bu yaxınlarda bəzi keramika məmulatlarının heyrətamiz xüsusiyyəti aşkar edilmişdir ki, yüksək temperaturda super keçiriciliyə malikdir, yəni. azotun qaynama nöqtəsindən yuxarı temperaturda super keçiricilik. Bu unikal fiziki xassənin kəşfinə kimyaçıların vahid kompleksdə götürülmüş barium, lantan və mis kompleksləri əsasında yeni keramika məmulatlarının yaradılması üzərində apardıqları işlər kömək etmişdir.

Silikondan istifadə edən orqanoelement materiallarının kimyası (orqasilikon kimyası) qiymətli xüsusiyyətlərə malik olan və aviasiya və energetikada əvəzolunmaz olan bir çox polimerlərin istehsalının yaradılmasının əsasını təşkil edir. Və orqanofluorin birləşmələri müstəsna dərəcədə sabitdir (hətta turşularda və qələvilərdə) və xüsusi səth aktivliyinə malikdir və buna görə də, məsələn, hemoglobin molekulu kimi oksigeni daşıya bilər! Orqanofluor birləşmələri tibbdə hər cür örtük yaratmaq üçün fəal şəkildə istifadə olunur və s.

İndiki dövrdə kimyaçıların qarşısında duran praktiki problemlərin həlli yeni maddələrin sintezi və onların kimyəvi tərkibinin təhlili ilə bağlıdır. Buna görə də, uzun illər əvvəl olduğu kimi, kimyada maddələrin tərkibi problemi aktual olaraq qalır.

Kimyanın bir elm kimi inkişafının ikinci mərhələsi - XIX əsr: Struktur kimya.

1820-1830-cu illərdə. əl texnikası ilə istehsalın manufaktura mərhələsi zavod mərhələsi ilə əvəz olundu. İstehsalda yeni maşınlar meydana çıxdı, sənayedə istifadə üçün yeni xammal axtarmağa ehtiyac var idi. Kimya istehsalında bitki və heyvan mənşəli maddələrin böyük kütlələrinin emalı üstünlük təşkil etməyə başladı, keyfiyyət müxtəlifliyi heyrətamiz dərəcədə böyük idi və tərkibi vahid idi: karbon, hidrogen, oksigen, kükürd, azot, fosfor. Bu o deməkdir ki, maddələrin xassələri təkcə tərkibi ilə müəyyən edilmir - kimyaçılar belə nəticəyə gəliblər.

Kimyaçılar müəyyən ediblər ki, maddələrin xassələri və deməli, onların keyfiyyət müxtəlifliyi təkcə onların tərkibi ilə deyil, həm də molekulların quruluşu ilə müəyyən edilir. Əgər bilikmaddənin tərkibi verilmiş maddənin molekulunun hansı kimyəvi elementlərdən ibarət olması sualına cavab verir, sonra bilikmaddənin quruluşu məhz bu molekuldakı atomların fəza düzülüşü haqqında fikir verir.

Eyni zamanda, müəyyən bir maddənin molekulunu təşkil edən bütün atomların digər molekulların atomları ilə eyni dərəcədə yaxşı qarşılıqlı əlaqədə olmadığı aydın oldu. Hər bir molekul şərti olaraq bir neçə sözdə funksional və ya reaktiv vahidlərə bölünə bilər, bunlara atom qrupları, sadəcə fərdi atomlar və ya hətta fərdi kimyəvi bağlar daxildir. Bu strukturların hər biri kimyəvi reaksiyalara girmək üçün özünəməxsus qabiliyyətinə malikdir, yəni. onunreaktivlik .

Kimyəvi biliklərin inkişafının ikinci səviyyəsi şərti ad aldı struktur kimyası .Bu mərhələnin əsas nailiyyətini molekulun strukturu ilə birləşmənin funksional fəaliyyəti arasında əlaqənin qurulması adlandırmaq olar:

MOLEKULUN SRUKTURU ---> FUNKSİYA (REAKTİVİYƏ)

Beləliklə, molekulların quruluşu haqqında biliklər kimyanı kimyəvi biliklərin inkişafının ikinci səviyyəsinə köçürdü və kimyanın əsas etibarilə çevrilməsinə kömək etdi. analitik elmdən elmə sintetik . Həm də var idi üzvi maddələr texnologiyası əvvəllər mövcud olmayan.

Kimyada “struktur” anlayışının təkamülü.İrəli sürülən nəzəriyyəyə görə J. Dalton, hər hansı bir kimyəvi maddə, ciddi şəkildə müəyyən edilmiş keyfiyyət və kəmiyyət tərkibinə malik olan, yəni bir, iki və ya üç kimyəvi elementin müəyyən sayda atomundan ibarət molekulların toplusudur. C. Daltonun maddənin quruluşu nəzəriyyəsi suala belə cavab verdi: ayrı-ayrı maddələri maddələrin qarışıqlarından necə ayırmaq olar, lakin bir çox başqa suallara cavab vermədi: atomlar bir molekula necə birləşir, bir molekulda atomların düzülüşündə hər hansı bir nizam varmı, yoxsa təsadüfən təsadüfən birləşirlər?

İsveçli kimyaçı bu suallara cavab verməyə çalışıb VƏ MƏN. Berzelius 19-cu əsrin birinci yarısında yaşamış. İ.Ya.Berzelius hesab edirdi ki, molekul sadə atom yığını deyil, elektrostatik qüvvələr tərəfindən bir-birinə bağlı olan atomların müəyyən nizamlı strukturudur. Yenisini təklif etdi atom modeli kimi elektrik dipolu . VƏ MƏN. Berzelius belə bir fərziyyə irəli sürdü müxtəlif kimyəvi elementlərin bütün atomları fərqli elektronmənfiliyə malikdir və artdıqca onları bir növ sıra ilə düzürlər..

N. B! VƏ MƏN. Berzelius, onun verdiyi bir çox maddələrin faiz tərkibinin müəyyən edilməsinə və elementarların axtarışına əsaslanaraq stoxiometrik qanunauyğunluqları, habelə elektrik cərəyanının təsiri altında məhlulda mürəkkəb maddələrin parçalanmasını öyrənərək sual verdi: müəyyən bir maddənin elektrik yükünün işarəsinə və böyüklüyünə nə təsir edir? Niyə elektropozitiv və elektronmənfi maddələr var? Turşu və qələvi və ya qələvi ilə neytral duzun molekullarının quruluşunda nə fərq var?

1840-cı ildə fransız aliminin əsərlərində C. Gerardİ. Ya. Berzeliusun strukturlarının bütün hallarda etibarlı olmadığı göstərildi: elektrik cərəyanının təsiri altında molekulları ayrı-ayrı atomlara parçalana bilməyən maddələrin kütləsi var, onlar, sanki, vahid bir elementi təmsil edirlər. bütün sistem və məhz belə bir-birinə bağlı atomların bölünməz sistemi C. Gerard və zəng etməyi təklif etdi molekul . O, üzvi birləşmələrin növləri nəzəriyyəsini inkişaf etdirdi.

1857-ci ildə alman kimyaçısı A. Kekule bir sıra birləşmələrdə hidrogen atomlarını əvəz edə bilən ayrı-ayrı elementlərin xassələri ilə bağlı müşahidələrini dərc etmişdir. O, belə nəticəyə gəldi ki, onlardan bəziləri üç hidrogen atomunu, digərləri isə yalnız iki və hətta bir atomu əvəz edə bilər. A.Kekule onu da tapıb ki, “bir karbon atomu... dörd hidrogen atomuna bərabərdir”. Bunlar əsaslar idi maddələrin valentliyi nəzəriyyələri .

A.Kekule yeni bir kimyəvi termin təqdim etdi qohumluq , bu, müəyyən bir kimyəvi elementin əvəz edə biləcəyi hidrogen atomlarının sayını göstərir. O, bütün elementlərə müvafiq olaraq üç, iki və ya bir yaxınlıq vahidi təyin etdi. Eyni zamanda, karbon qeyri-adi vəziyyətdə idi - onun atomunda dörd vahid yaxınlıq var idi. Müəyyən bir kimyəvi elementə xas olan yaxınlıq vahidlərinin sayı, alim çağırdıatom valentliyi .

Atomlar bir molekulda birləşdikdə, sərbəst yaxınlıq vahidləri bağlanır.

anlayış molekulyar quruluş A. Kekulenin yüngül əli ilə kimyaçılar üçün praktiki işlərində bələdçi rolunu oynayan vizual formula sxemlərinin qurulmasına qədər azaldıldı, lazımi kimyəvi məhsulu əldə etmək üçün hansı başlanğıc maddələrin alınması lazım olduğuna dair xüsusi bir göstərici.

N. B! A.Kekulenin sxemləri isə praktikada həmişə həyata keçirilə bilməzdi: yaxşı düşünülmüş (yaxud icad edilmiş) reaksiya gözəl sxem üzrə davam etmək istəmirdi. Bu, formul sxematizminin bir-biri ilə kimyəvi qarşılıqlı təsirə girən maddələrin reaktivliyini nəzərə almaması səbəbindən baş verdi.

Praktiki kimyaçıları maraqlandıran sualların cavablarını rus alimin kimyəvi quruluş nəzəriyyəsi verdi Aleksandr Mixayloviç Butlerov. Butlerov, Kekule kimi, atomlardan molekulların əmələ gəlməsinin sərbəst yaxınlıq vahidlərinin bağlanması nəticəsində baş verdiyini qəbul etdi, lakin eyni zamanda o, "gərginliyin, daha çox və ya daha az enerjinin (bu yaxınlığın) maddələri bir-birinə bağladığının vacibliyini qeyd etdi. ".

A. M. Butlerovun nəzəriyyəsi kimyaçılar üçün praktik fəaliyyətlərində bələdçi oldu. Sonralar o, öz təsdiqini və fiziki əsaslandırmasını kvant mexanikasında tapdı.

Kimyəvi bağ.Kimyəvi bağ elementlərin atomları arasında qarşılıqlı təsirdir və onların molekullara və kristallara birləşməsinə səbəb olur.

Bağın növü atom-molekulyar hissəciklərin bir-biri ilə fiziki qarşılıqlı təsirinin xarakteri ilə müəyyən edilir. Kimyəvi bağların əsas nəzəriyyəsi XX əsrin 30-cu illərində Amerika kimyaçısı tərəfindən yaradılmışdır. Linus Pauling.

Hazırda “kimyəvi bağ” anlayışı daha geniş xarakter almışdır . İndi altında kimyəvi bağ kimi başa düşülür təkcə ayrı-ayrı atomlar arasında deyil, bəzən atom və molekulyar hissəciklər arasında elektronların birgə istifadəsi nəticəsində yaranan qarşılıqlı təsir növü. Burada başa düşülür ki, qarşılıqlı təsir göstərən hissəciklər vasitəsilə elektronların belə ictimailəşməsi geniş diapazonda dəyişə bilər. Mövcüd olmaq kovalent (qütblü, qeyri-qütblü), hidrogen və ion (ion-kovalent) rabitələri, həmçinin metal bağlar.

İon bağı bir molekula birləşərək, atomlardan biri xarici qabığından (kation) elektronları itirdikdə, digəri isə onları (anion) əldə etdikdə, əks yüklü ionlar bir-birinə cəlb olunaraq güclü bağlar əmələ gətirdikdə əmələ gəlir. İon birləşmələri ümumiyyətlə çox yüksək ərimə nöqtəsi olan bərk maddələrdir (duzlar, qələvilər, məsələn, xörək duzu).

kovalent bağ maddənin molekulunu yaradan hər iki atoma eyni vaxtda aid olan elektron cütü nəticəsində əmələ gəlir. Belə molekullar zəif qüvvələr tərəfindən tutulduğundan, onlar qeyri-sabitdir və aşağı ərimə və qaynama nöqtələri (oksigen, butan) olan maye və ya qazlar şəklində mövcuddur.

Hidrogen rabitəsi kovalent bağların qütbləşməsi ilə əlaqədardır, birgə elektronlar çox vaxt hidrogen atomu ilə əlaqəli elementin atomunda olduqda. Nəticədə belə bir atom kiçik bir mənfi yük alır ki, bu da hidrogen bağları olan birləşmələri digər kovalent birləşmələrdən (su) daha güclü edir.

Metal rabitələri metal atomlarının xarici qabıqlarında elektronların sərbəst hərəkəti ilə əlaqədardır. Metallardakı atomlar elektron sahə ilə bir yerdə saxlanılan dəqiq uyğunlaşdırılmış cərgələrdə düzülür.

1860-1880-ci illərdə struktur nümayəndəliklərin inkişafı sayəsində. termini kimyada meydana çıxdı üzvi sintez , təkcə yeni üzvi maddələrin əldə edilməsi üzrə hərəkətləri deyil, həm də təbii maddələrin təhlili üçün ümumi həvəsdən fərqli olaraq belə adlandırılan bütöv bir elm sahəsini ifadə edir.

Belə ki, altında atom hissəciklərinin valentliyi onları başa düşdü Kimyəvi qarşılıqlı əlaqəyə girmək xüsusiyyəti, onun kəmiyyət ölçüsü kimyəvi bağların yaranmasında iştirak edən qoşalaşmamış elektronların, tək elektron cütlərinin və boş orbitalların ümumi sayıdır. Atom hissəciyinin valentliyi sabit qiymət deyil və partnyor hissəciklərin təbiətindən və kimyəvi birləşmənin əmələ gəlməsi şərtlərindən asılı olaraq vahiddən müəyyən maksimum qiymətə qədər dəyişə bilər.

Konsepsiya altında strukturu başa düşmək keyfiyyətcə dəyişməmiş sistemin sabit nizamlanması.

Altında molekulyar quruluş başa düşmək kosmosda nizamlı düzülüşü olan və valent elektronlardan istifadə edərək bir-biri ilə kimyəvi cəhətdən bağlanmış məhdud sayda atomların birləşməsi. Molekulyar quruluşa görə bölünür nüvə (həndəsi) və elektron .

Aşağıdakı ilk yaxınlaşmada atom quruluşu başa düşülməlidir bir-biri ilə elektromaqnit təsirində olan nüvənin və onu əhatə edən elektronların sabit toplusu.

Kimyanın bir elm kimi inkişafının üçüncü mərhələsi - XX əsrin birinci yarısı: Kimyəvi proseslər haqqında təlim - kinetik kimya.

Texnologiyanın inkişafı ilə əlaqədar olaraq və məhz bu dövrdə kimya təkcə maddələr haqqında deyil, həm də maddələrin dəyişmə prosesləri və mexanizmləri haqqında bir elmə çevrilir.

Əsrimizin əvvəllərində avtomobil sənayesi, aviasiya, energetika və cihazqayırmanın intensiv inkişafı mühərriklərin işləməsi üçün yüksək keyfiyyətli yanacaq tələb edirdi. Avtomobil şinləri üçün xüsusi yüksək möhkəm kauçuklar, onların çəkisini yüngülləşdirmək üçün plastiklər, hər cür polimerlər və yarımkeçiricilər - bütün bunlar böyük miqdarda əldə edilməli idi, lakin təəssüf ki, kimyəvi bacarıqların inkişafı istehsalın tələblərinə cavab vermirdi.

Fakt budur ki, kimyəvi reaksiyanın özü olduqca şıltaq bir şeydir. Reaksiya zamanı maddələrin qarşılıqlı təsiri maddənin tərkibində dəyişikliyə səbəb olur. Bunun üçün atomların bir kombinasiyası məhv edilməli, digəri yaradılmalıdır. Köhnə əlaqəni məhv etmək üçün enerji sərf etmək lazımdır. Yeni birləşmənin əmələ gəlməsi adətən enerjinin sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunur.

Kimyəvi reaksiyalar əsaslanan tənliklərlə təsvir edilirmaddənin saxlanması qanunu . Bu qanuna görə reaksiyaya girən maddələrin ümumi kütləsi əmələ gələn maddələrin kütləsinə tam uyğun olmalıdır. Kütləvi hesablamalar üçün bir sayma vahidi istifadə olunur - mol, eyni sayda hissəcikləri ehtiva edir (6 10 23, Avogadro nömrəsi)

Kimyəvi proseslərin doktrinası. Kimyəvi proseslərə nəzarət üsulları. Kimyəvi proseslərin doktrinası elə bir elm sahəsidir ki, orada fizikanın, kimyanın və biologiyanın ən dərin qarşılıqlı əlaqəsi mövcuddur. Bu doktrinanın mərkəzindədir kimyəvi termodinamika və kinetika , buna görə də kimyəvi proseslərin bütün bu doktrinası həm kimyaya, həm də fizikaya eyni dərəcədə aiddir.

Kimyəvi proseslərin doktrinasının yaradılması ilə bağlı həll edilməli olan çoxlu sayda problemlər var. Onların ətraflı təsviri fiziki kimya üzrə istənilən müasir dərslikdə tapıla bilər. Lakin, bəlkə də, ən əsas problemlərdən biri kimyəvi prosesləri idarə etmək üçün üsulların yaradılması vəzifəsi idi.

Ən ümumi formada bütün idarəetmə üsullarını iki böyük qrupa bölmək olar: termodinamik və kinetik. Birinci qrup - termodinamik üsullar - bu reaksiyanın kimyəvi tarazlığının yerdəyişməsinə təsir edən üsullar; ikinci qrup - kinetik üsullar -Bunlar reaksiyanın sürətinə təsir edən üsullardır.

1884-cü ildə görkəmli holland kimyaçısının kitabı çıxdı I. Van't Hoff, burada kimyəvi reaksiyanın istiqamətinin temperaturun dəyişməsindən və reaksiyanın istilik effektindən asılılığını təyin edən qanunları əsaslandırdı. Elə həmin il fransız kimyaçısı A. Le Chatelier məşhurluğunu formalaşdırmışdır tarazlığın hərəkət prinsipi , tarazlığı reaksiya məhsullarının əmələ gəlməsinə çevirmək üsulları ilə silahlanmış kimyaçılara sahib olmaq. Bu vəziyyətdə əsas idarəetmə qolları idi temperatur, təzyiq və konsentrasiya reaktivlər. Buna görə də bu nəzarət üsulları öz adını aldı - termodinamik .

Unutmayın ki, istənilən kimyəvi reaksiya geri dönə bilər. Məsələn, belə bir reaksiya:

AB+CD<=>AC+BD

Reaksiyaların geri çevrilməsi irəli və əks reaksiyalar arasında tarazlıq üçün əsas kimi xidmət edir. Praktikada tarazlıq bu və ya digər istiqamətə dəyişir. Kimyəvi reaksiyanın AC və BD reaksiya məhsullarının artması istiqamətində getməsi üçün ya AB və CD maddələrinin konsentrasiyasını artırmaq, ya da temperaturu və ya təzyiqi dəyişmək lazımdır.

Amma termodinamik üsulları yalnız nəzarət etməyə icazə verilir istiqamət reaksiyalar, onların dərəcələri deyil. sürətə nəzarətkimyəvi reaksiyalar müxtəlif amillərdən asılı olaraq xüsusi bir elm məşğul olur - kimyəvi kinetika . Bir çox şey kimyəvi reaksiyanın sürətinə, hətta reaksiyanın baş verdiyi gəminin divarlarına təsir edə bilər.

Kimyəvi proseslərin təşkilinin mürəkkəbliyini nəzərə alaraq və kimyəvi reaktorlarda bu proseslərin iqtisadi cəhətdən məqbul işini təmin etməklə əsas problemi həll etməyin üçüncü yolu sxemlə təmsil oluna bilər:

KİMYASİ TƏŞKİLAT ---> PERFORMANS

REAKTOR REAKTORUNDA PROSESLER

Ekstremal vəziyyətlərin kataliz və kimyası. 1812-ci ildə rus akademiki K.S. Kirchhoff fenomen aşkar edilmişdir kimyəvi kataliz .Katalizkimyəvi reaksiyaların aparılmasının ən ümumi və geniş yayılmış üsuludur, onun xüsusiyyəti katalizatorla təmasda reagent molekullarının aktivləşməsidir.. Bu halda, ilkin maddədə kimyəvi bağların bir növ "rahatlanması" baş verir, onu ayrı-ayrı hissələrə "çəkir", sonra bir-biri ilə daha asan qarşılıqlı əlaqə yaradır.

Qeyri-sabit kinetik. Sistemlərin təkamülü haqqında fikirlərin inkişafı. 1970-ci illərdə katalizatorlardan istifadə edən bir çox kimyəvi sistemlər aşkar edildi, zaman keçdikcə hər şey əksinə baş verdi - proses həmişəki kimi sabitləşmədi, əksinə oldu. qeyri-stasionar . Bir neçə növ aşkar edilmişdir öz-özünə salınan kimyəvi reaksiyalar , zamanla reaksiya məhsullarının məhsuldarlığında dövri dəyişikliklər baş verir. Başqa sözlə, kimyəvi reaksiyanın zəruri məhsulu ya çoxlu miqdarda ayrılır, ya da əksinə, reaksiya demək olar ki, getmir, hətta istiqamətini dəyişir və sonra bütün bunlar yenidən təkrarlanır. Məlum oldu ki, bir sıra hallarda bu cür proses zamanı əldə edilən maddənin ümumi miqdarı qeyri-sabit kimyəvi reaksiya, hətta reaksiya zamanı meydana çıxacağı təqdirdə ayrılacaq maddə miqdarını aşar stasionar və ya, yəni. olardı sabit sürət .

öyrənilməsi qeyri-stasionar kinetik bu yaxınlarda başladı. Amma artıq praktiki nəticələr var. Onun köməyi ilə bəzi enerjili əlaqəli proseslər araşdırıldı, yəni. bir neçə reaksiyanın eyni anda iştirak etdiyi, bir-biri ilə enerji mübadiləsi aparan belə kimyəvi proseslər. Heyvanlar aləmində qeyri-stasionar kimyəvi proseslər də aşkar edilmişdir.

Kimyanın bir elm kimi inkişafının dördüncü mərhələsi - XX əsrin ikinci yarısı: Təkamül kimyası. 1960 - 1979-cu illərdə kimyanın əsas problemini həll etmək üçün yeni bir yol meydana çıxdı, bu adlanırdı. təkamül kimyası . Bu üsul kimyəvi məhsulların alınması proseslərində kimyəvi reaksiyalar üçün katalizatorların özünü təkmilləşdirməsinə səbəb olan şərtlərdən istifadə prinsipinə əsaslanır, yəni. kimyəvi sistemlərin öz-özünə təşkilinə.

Beləliklə, kimyanın inkişafının indiyədək davam edən dördüncü mərhələsi reagentlər sisteminin öz-özünə təşkili ilə bu sistemin davranışı arasında əlaqə yaradır:

ÖZÜNÜTƏŞKİL -----> REAGENT SİSTEMİ DAVRANIŞ REAKTİV SİSTEMİ

Kimyanın təkamül problemləri. Başlamaq təkamül kimyası 1950-1960-cı illərlə bağlıdır. Altında təkamül problemləri başa düşülməlidir insanın iştirakı olmadan yeni mürəkkəb, yüksək mütəşəkkil birləşmələrin sintezi problemləri.

Kimyəvi təkamül və biogenez nəzəriyyəsi A.P. Rudenko. 1960-cı illərdə kimyəvi reaksiya zamanı bəzi kimyəvi katalizatorların özünü təkmilləşdirməsi halları qeyd edildi. Adi katalizatorlar nəhayət (dünyadakı hər şey kimi) köhnəlir və köhnəlir. Amma kimyaçılar elə katalizatorlar tapmağa müvəffəq olublar ki, onlar nəinki qocalmır, əksinə, hər kimyəvi reaksiya ilə “cavanlaşır”. Bu sualın cavabını 1964-cü ildə rus professoru tərəfindən dünya alimlərinin irəli sürdüyü kimyəvi təkamül və biogenez nəzəriyyəsi verilməyə çalışılmışdır. A. P. Rudenko. Bu nəzəriyyənin mahiyyəti kimyəvi təkamülün olmasıdır katalitik sistemlərin öz-özünə inkişafı . Reaksiya zamanı ən yüksək aktivliyə malik olan katalitik mərkəzlərin seçilməsi baş verir (kimyəvi təkamülün əsas qanunu): Katalizatorda təkamül dəyişiklikləri onun maksimum aktivliyinin təzahür etdiyi istiqamətdə baş verir. Sistemlərin öz-özünə inkişafı kimyəvi reaksiyanın özü zamanı ayrılan enerji axınının katalizatorlar tərəfindən daimi udulması səbəbindən baş verir, buna görə də daha yüksək enerjili katalitik sistemlər inkişaf edir. Belə sistemlər kimyəvi tarazlığı pozur və nəticədə katalizatorda ən sabit təkamül dəyişikliklərinin seçilməsi üçün alət rolunu oynayır.

Heyvanlar aləmində fermentlərin quruluşu və fəaliyyətinin öyrənilməsi kimyəvi biliklərin elə bir mərhələsidir ki, gələcəkdə prinsipial olaraq yeni kimyəvi texnologiyaların yaradılmasına yol açacaqdır.

Hal-hazırda kimyanın "canlı orqanizmin laboratoriyası"nın malik olduğu mükəmməllikdən hələ də uzaq olmasına baxmayaraq, bu ideala aparan yollar müəyyən edilmişdir. Bu gün kimyaçılar belə bir nəticəyə gəldilər ki, canlı orqanizmlərin kimyasının qurulduğu eyni prinsiplərdən istifadə edərək, gələcəkdə (təbiəti dəqiq təkrarlamadan) əsaslı şəkildə yeni kimya, kimyəvi maddələrə yeni nəzarət "qurmaq" mümkün olacaq. proseslər - hər hansı bir canlı hüceyrədə necə baş verir. Kimyaçılar, məsələn, qeyri-adi günəş işığı çeviriciləri yaratmağa imkan verəcək katalizatorların yeni nəslini əldə etməyə ümid edirlər.

Alimlər vəhşi təbiətdə baş verən kimyəvi proseslərin sənaye analoqlarını yaratmağa çalışırlar. Onlar biokimyəvi katalizatorların təcrübəsini öyrənirlər və laboratoriya şəraitində belə katalizatorlar yaradırlar. Xüsusilə işləməyin çətinliyi biokimyəvi katalizatorlar - fermentlər , onların saxlanma zamanı çox qeyri-sabit olması və aktivliyini itirərək tez xarab olmasıdır. Buna görə də, kimyaçılar uzun müddət ferment stabilizasiyasının yaradılması üzərində işləyirlər və nəticədə sözdə immobilizasiya edilmiş fermentlər - bu canlı orqanizmdən təcrid olunmuş və adsorbsiya yolu ilə bərk səthə bağlanan fermentlər. Belə biokatalizatorlar kimyəvi reaksiyalarda çox dayanıqlı və dayanıqlıdır və dəfələrlə istifadə oluna bilər. təsisçisi immobilizasiya edilmiş sistemlərin kimyası rus kimyaçısıdır I. V. Berezin.

XXI əsrin kimyasının perspektivli sahələri arasında aşağıdakılar xüsusi maraq doğurur:

beyin kimyası

Yerin makrokimyası

koherent kimya

Spin kimyası və kimyəvi radiofizika

Ekstremal Dövlətlərin Kimyası

soyuq birləşmə

Kimyəvi reaksiyaların fizikası.

Kimyəvi biliklərin mənşəyi qədim dövrlərə gedib çıxır. Bunlar insanın həyatı üçün lazım olan maddələri əldə etmək ehtiyacına əsaslanır. "Kimya" termininin mənşəyi hələ aydınlaşdırılmayıb, baxmayaraq ki, bu məsələ ilə bağlı bir neçə versiya var. Onlardan birinə görə, bu ad Misir mənasını verən Misir “chemi” sözündən, həm də “qara” sözündəndir. Elm tarixçiləri bu termini “Misir sənəti” kimi də tərcümə edirlər. Belə ki, bu variantda kimya sözü zəruri maddələrin istehsalı sənətini, o cümlədən adi metalları qızıl və gümüşə və ya onların ərintilərinə çevirmək sənətini ifadə edir.

Ancaq başqa bir izahat indi daha məşhurdur. "Kimya" sözü yunanca "bitki suyu" kimi tərcümə edilə bilən "chymos" terminindən gəlir. Buna görə də, "kimya" "şirə hazırlamaq sənəti" deməkdir, lakin sözügedən şirə həm də ərimiş metal ola bilər. Beləliklə, kimya həm də "metallurgiya sənəti" mənasını verə bilər.

Kimya tarixi göstərir ki, onun inkişafı qeyri-bərabər olmuşdur: empirik təcrübələrdən və müşahidələrdən əldə edilən məlumatların toplanması və sistemləşdirilməsi dövrləri fundamental qanunların və nəzəriyyələrin kəşfi və qızğın müzakirəsi dövrləri ilə əvəz olundu. Belə dövrlərin bir-birini əvəz etməsi tarixi bölməyə imkan verir kimya elmi bir neçə mərhələyə bölünür.

Kimyanın inkişafının əsas dövrləri

1. Alchemy Dövrü- antik dövrdən 16-cı əsrə qədər. reklam. Axtarış ilə xarakterizə olunur fəlsəfə daşı, uzunömürlülük eliksiri, alkaqest (universal həlledici). Bundan əlavə, kimyagərlik dövründə demək olar ki, bütün mədəniyyətlər adi metalların qızıl və ya gümüşə "çevrilməsini" tətbiq etdilər, lakin bütün bu "çevrilmələr" hər bir xalq tərəfindən müxtəlif yollarla həyata keçirildi.

2. Elmi kimyanın doğulduğu dövr, XVI - XVIII əsrlər boyu davam etdi. Bu mərhələdə Parasels nəzəriyyələri, Boyl, Kavendiş və başqalarının qazlar nəzəriyyələri, Q. Ştalın floqiston nəzəriyyəsi və nəhayət, Lavuazyenin kimyəvi elementlər nəzəriyyəsi yaradılmışdır. Bu dövrdə tətbiqi kimya təkmilləşdirilmiş, metallurgiyanın inkişafı, şüşə və çini istehsalı, mayelərin distillə edilməsi sənəti və s. XVIII əsrin sonlarında kimya digər təbiət elmlərindən müstəqil bir elm kimi möhkəmləndi.

3. Kimyanın əsas qanunlarının kəşf dövrü 19-cu əsrin ilk altmış ilini əhatə edir və Daltonun atom nəzəriyyəsinin, Avoqadronun atom-molekulyar nəzəriyyəsinin yaranması və inkişafı, Berzelius tərəfindən elementlərin atom çəkilərinin müəyyən edilməsi və kimyanın əsas anlayışlarının formalaşması ilə səciyyələnir: atom, molekul və s.

4. Müasir dövr XIX əsrin 60-cı illərindən bu günə qədər davam edir. Bu, kimyanın inkişafında ən məhsuldar dövrdür, çünki 100 ildən bir qədər çox müddət ərzində elementlərin dövri təsnifatı, valentlik nəzəriyyəsi, aromatik birləşmələr nəzəriyyəsi və stereokimya, Arrhenius elektrolitik dissosiasiya nəzəriyyəsi, maddənin elektron nəzəriyyəsi. və s. işlənib hazırlanmışdır.

Eyni zamanda, bu dövrdə kimyəvi tədqiqatların dairəsi xeyli genişlənmişdir. Kimyanın belə komponentləri qeyri-üzvi kimya, üzvi kimya, fiziki kimya, əczaçılıq kimyası, qida kimyası, kənd təsərrüfatı kimyası, geokimya, biokimya və s. müstəqil elmlər statusu və öz nəzəri bazası qazanmışdır.

Alchemy Dövrü

Tarixən kimyagərlik O, metalları qızıla və gümüşə çevirən filosof daşını, uzunömürlülük iksirini axtarmağa yönəlmiş gizli, mistik bilik kimi formalaşmışdır. Kimyagərlik özünün çoxəsrlik tarixi ərzində maddələrin alınması ilə bağlı bir çox praktiki məsələləri həll etdi və elmi kimyanın yaradılmasının əsasını qoydu.

Kimyagərlik üç əsas növdə ən yüksək inkişafa çatdı:

Yunan-Misir

· Ərəb dili;

Qərbi Avropa.

Kimyagərliyin vətəni Misirdir. Hələ qədim dövrlərdə metalların, sikkələrin, silahların və zərgərlik məmulatlarının istehsalı üçün istifadə olunan ərintilərin alınması üsulları məlum olmuşdur. Bu bilik məxfi saxlanılırdı və kahinlərin məhdud dairəsinin mülkiyyəti idi. Qızıla artan tələbat metallurqları adi metalları (dəmir, qurğuşun, mis və s.) qızıla çevirmək (çevirmək) yollarını axtarmağa vadar etdi. Qədim metallurgiyanın kimyavi təbiəti onu astrologiya və sehrlə əlaqələndirdi. Hər bir metalın müvafiq planetlə astroloji əlaqəsi var idi. Fəlsəfə daşının axtarışı kimyəvi proseslər haqqında bilikləri dərinləşdirməyə və genişləndirməyə imkan verdi. Metallurgiya inkişaf etdirildi, qızıl və gümüşün emalı prosesləri təkmilləşdirildi. Lakin imperator Diokletianın hakimiyyəti dövründə Qədim Roma kimyagərlik təqib olunmağa başladı. Ucuz qızıl əldə etmək ehtimalı imperatoru qorxutdu və onun əmri ilə kimyagərliklə bağlı bütün əsərlər məhv edildi. Kimyagərliyin qadağan edilməsində böyük rolu onu şeytani sənət hesab edən xristianlıq oynadı.

7-ci əsrdə ərəblər Misiri zəbt etdikdən sonra. n. e. kimyagərlik inkişaf etməyə başladı ərəb ölkələri. Ən məşhur ərəb kimyaçısı idi Cabir ibn Xəyyam, Avropada kimi tanınır Geber. O, ammiakı, ağ qurğuşunun hazırlanması texnologiyasını və sirkə turşusunun alınması üçün sirkənin distillə edilməsi üsulunu təsvir etmişdir. Cabirin əsas ideyası iki əsas komponent kimi civə və kükürdün qarışığından o zaman məlum olan yeddi metalın hamısının əmələ gəlməsi nəzəriyyəsi idi. Bu ideya sadə maddələrin metallara və qeyri-metallara bölünməsini nəzərdə tuturdu.

Ərəb kimyagərliyinin inkişafı iki paralel yolla getdi. Bəzi kimyagərlər metalların qızıla çevrilməsi ilə məşğul olur, digərləri isə ölümsüzlük bəxş edən həyat iksirini axtarırdılar.

Qərbi Avropada kimyagərliyin yaranması səlib yürüşləri sayəsində mümkün oldu. Sonra avropalılar ərəblərdən elmi və praktiki biliklər aldılar, o cümlədən kimyagərlik. Avropa kimyagərliyi astrologiyanın himayəsi altına düşdü və buna görə də gizli bir elm xarakteri aldı. Ən görkəmli orta əsr Qərbi Avropa kimyagərinin adı naməlum olaraq qaldı, yalnız onun ispan olduğu və XIV əsrdə yaşadığı məlumdur. O, ilk dəfə sulfat turşusunu, azot turşusunun əmələ gəlməsi prosesini, aqua regia-nı təsvir etmişdir. Avropa kimyagərliyinin şübhəsiz məziyyəti mineral turşuların, duzların, spirtin, fosforun və s. öyrənilməsi və istehsalı idi. Kimyagərlər kimyəvi avadanlıq yaratdılar, müxtəlif kimyəvi əməliyyatları inkişaf etdirdilər: birbaşa odda qızdırma, su banyosu, kalsinasiya, distillə, sublimasiya, buxarlanma, filtrasiya , kristallaşma və s.Beləliklə, kimya elminin inkişafı üçün müvafiq şərait hazırlanmışdır.

2. Kimya elminin yaranma dövrüüç əsri əhatə edir: XVI əsrdən 19-cu əsrə qədər. Kimyanın bir elm kimi formalaşması üçün şərtlər bunlar idi:

Ø Avropa mədəniyyətinin yenilənməsi;

Ø sənaye istehsalının yeni növlərinə ehtiyac;

Ø Yeni Dünyanın kəşfi;

Ø Ticarət əlaqələrinin genişləndirilməsi.

Köhnə kimyagərlikdən ayrılan kimya daha çox tədqiqat azadlığı əldə etdi və özünü vahid müstəqil elm kimi təsdiq etdi.

XVI əsrdə. kimyagərlik dərman preparatlarının hazırlanması ilə məşğul olan yeni bir istiqamətlə əvəz olundu. Bu istiqamət adlanır yatrokimya . Yatrokimyanın banisi isveçrəli alimdir Theophrastus Bombast von Hohenheim, elmdə kimi tanınır Paracelsus.

Yatrokimya orqanizmdə kimyəvi çevrilmələrin rolunu həddən artıq qiymətləndirərək və müəyyən kimyəvi birləşmələrə bədəndəki balanssızlıqları aradan qaldırmaq qabiliyyətini aid edərək, təbabəti kimya ilə birləşdirmək arzusunu ifadə etdi. Paracelsus qəti şəkildə inanırdı ki, insan orqanizmi xüsusi maddələrdən ibarətdirsə, onda baş verən dəyişikliklər yalnız normal kimyəvi tarazlığı bərpa edən dərmanların istifadəsi ilə müalicə edilə bilən xəstəliklərə səbəb olmalıdır. Paracelsusdan əvvəl dərmanlar əsasən bitki mənşəli preparatlar idi, lakin o, yalnız minerallardan hazırlanan dərmanların effektivliyinə güvənir və buna görə də bu tip dərmanlar yaratmağa çalışırdı.

Kimyəvi tədqiqatlarında Paracelsus kimya ənənəsindən maddənin əsas xüsusiyyətlərinə uyğun gələn üç əsas tərkib hissəsi - civə, kükürd və duz haqqında doktrina götürdü: uçuculuq, alışqanlıq və sərtlik. Bu üç element makrokosmosun (kainatın) əsasını təşkil edir, həm də ruh, can və bədəndən ibarət mikrokosmosa (insan) aiddir. Xəstəliklərin səbəblərini müəyyən edən Paracelsus, qızdırma və vəbanın bədəndə kükürdün çox olmasından qaynaqlandığını, civənin çox olması ilə iflicin baş verdiyini, duzun çox olması isə həzmsizlik və damcılığa səbəb ola biləcəyini müdafiə etdi. Eyni şəkildə, bir çox başqa xəstəliklərin səbəblərini də bu üç əsas elementin çoxluğu və ya çatışmazlığı ilə əlaqələndirmişdir.

İnsan sağlamlığının qorunmasında Paracelsus verdi böyük əhəmiyyət kəsb edir kimya, çünki o, tibbin dörd sütuna, yəni fəlsəfə, astrologiya, kimya və fəzilət üzərində dayandığı müşahidəsindən irəli gəlir. Kimya tibblə həmahəng inkişaf etməlidir, çünki bu birləşmə hər iki elmin tərəqqisinə səbəb olacaqdır.

Yatrokimya kimyaya əhəmiyyətli faydalar gətirdi, çünki o, kimyagərliyin təsirindən azad olmağa kömək etdi və həyati birləşmələr haqqında bilikləri əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirdi və bununla da əczaçılıq işinə faydalı təsir göstərdi. Amma eyni zamanda, yatrokimya kimyanın inkişafına da maneə idi, çünki onun tədqiqat sahəsini daraltmışdı. Bu səbəbdən XVII və XVIII əsrlərdə. bir sıra tədqiqatçılar yatrokimyanın prinsiplərindən əl çəkərək öz tədqiqatları üçün başqa yol seçdilər, kimyanı həyata keçirdilər və onu insanın xidmətinə verdilər.

Məhz bu tədqiqatçılar öz kəşfləri ilə ilk elmi kimyəvi nəzəriyyələrin yaranmasına töhfə vermişlər.

XVII əsrdə, mexanikanın sürətli inkişafı dövründə buxar maşınının ixtirası ilə əlaqədar olaraq, kimya yanma prosesi ilə maraqlanmağa başladı. Bu araşdırmaların nəticəsi oldu floqiston nəzəriyyəsi, qurucusu alman kimyaçısı və həkimi idi Georg Stahl.

Flogiston nəzəriyyəsi

18-ci əsrdən çox əvvəl Yunan və Qərb kimyagərləri bu suallara cavab verməyə çalışdılar: Niyə bəzi şeylər yanır, bəziləri isə yanmaz? Yanma prosesi nədir?

Qədim yunanların fikrinə görə, yanmağa qadir olan hər bir şey, uyğun şəraitdə sərbəst buraxıla bilən od elementini ehtiva edir. Kimyagərlər təxminən eyni nöqteyi-nəzərdən sadiq qaldılar, lakin yanmağa qadir olan maddələrin tərkibində "kükürd" elementi olduğuna inanırdılar. 1669-cu ildə Alman kimyaçısı Johann Becher alovlanma hadisəsinə rasional izahat verməyə çalışmışdır. O, bərk cisimlərin üç növ "torpaq"dan ibarət olduğunu və bu növlərdən birinin "yağlı torpaq" adlandırdığı yanan bir maddə kimi xidmət etdiyini irəli sürdü. Bütün bu izahatlar yanma prosesinin mahiyyəti ilə bağlı suala cavab verməsə də, floqiston nəzəriyyəsi kimi tanınan vahid nəzəriyyənin yaradılması üçün başlanğıc nöqtəsi oldu.

Becherin "yağlı torpaq" anlayışının əvəzinə Stahl "phlogiston" - yunan "phlogistos" - yanan, alışan anlayışını təqdim etdi. "Flogiston" termini Stahlın özünün işi və onun nəzəriyyəsi yanma və qızartma haqqında çoxsaylı məlumatları birləşdirdiyi üçün geniş yayılmışdır.

Flogiston nəzəriyyəsi bütün yanan maddələrin xüsusi yanan maddə - floqistonla zəngin olduğuna inanmağa əsaslanır və müəyyən bir orqanizmdə nə qədər çox floqiston varsa, bir o qədər yanmağa qadirdir. Yanma prosesi başa çatdıqdan sonra qalanlar flogiston ehtiva etmir və buna görə də yandıra bilməz. Stahl iddia edir ki, metalların əriməsi odun yandırmaq kimidir. Onun fikrincə, metallarda flogiston da var, lakin onu itirərək əhəng, pas və ya miqyasda olur. Lakin bu qalıqlara yenidən floqiston əlavə edilərsə, o zaman yenidən metallar əldə etmək olar. Bu maddələr kömürlə qızdırıldıqda metal "yenidən doğulur".

Ərimə prosesinin bu cür anlaşılması filizlərin metallara çevrilməsi prosesi üçün məqbul izahat verməyə imkan verdi - kimya sahəsində ilk nəzəri kəşf.

Stahlın phlogiston nəzəriyyəsi əvvəlcə kəskin tənqidlərlə qarşılaşdı, lakin eyni zamanda 17-ci əsrin ikinci yarısında tez bir zamanda populyarlıq qazanmağa başladı. bir çox suallara aydın cavab verməyə imkan verdiyi üçün hər yerdə kimyaçılar tərəfindən qəbul edilirdi. Ancaq nə Stahl, nə də onun ardıcılları bir məsələni həll edə bilmədilər. Fakt budur ki, yanan maddələrin əksəriyyəti (ağac, kağız, yağ) yanma zamanı böyük ölçüdə yox olur. Qalan kül və his orijinal maddədən xeyli yüngül idi. Lakin XVIII əsrin kimyaçıları. bu problem vacib görünmürdü, onlar dəqiq ölçmənin vacibliyini hələ dərk etmirdilər və çəki dəyişikliyinə laqeyd yanaşırdılar. Flogiston nəzəriyyəsi maddələrin görünüşünün və xassələrinin dəyişməsinin səbəblərini izah etdi və çəkidəki dəyişikliklər əhəmiyyətsiz idi.

A.L.-nin ideyalarının təsiri. Lavuazye kimyəvi biliklərin inkişafı haqqında

XVIII əsrin sonlarında. kimyada böyük miqdarda eksperimental məlumatlar toplanmışdı ki, onları vahid nəzəriyyə çərçivəsində sistemləşdirmək lazım idi. Belə bir nəzəriyyənin yaradıcısı fransız kimyaçısı Antuan-Loran Lavuazye olmuşdur.

Lavuazye kimya sahəsində fəaliyyətinin lap əvvəlindən kimyəvi proseslərdə iştirak edən maddələrin dəqiq ölçülməsinin vacibliyini dərk edirdi. Kimyəvi reaksiyaların öyrənilməsində dəqiq ölçmələrdən istifadə ona kimya elminin inkişafına mane olan köhnə nəzəriyyələrin uyğunsuzluğunu sübut etməyə imkan verdi.

Yanma prosesinin təbiəti məsələsi 18-ci əsrin bütün kimyaçılarını maraqlandırırdı və Lavoisier də onunla maraqlanmağa kömək edə bilməzdi. Onun müxtəlif maddələrin qapalı qablarda qızdırılması ilə bağlı çoxsaylı təcrübələri müəyyən etməyə imkan verdi ki, kimyəvi proseslərin və onların məhsullarının təbiətindən asılı olmayaraq, reaksiyada iştirak edən bütün maddələrin ümumi çəkisi dəyişməz qalır.

Bu, ona metalların və filizlərin əmələ gəlməsi ilə bağlı yeni bir nəzəriyyə irəli sürməyə imkan verdi. Bu nəzəriyyəyə görə, filizdəki metal qazla birləşir. Filiz kömür üzərində qızdırıldıqda, kömür filizdən olan qazı udur və karbon qazı və metal əmələ gəlir.

Beləliklə, metalın əridilməsinin flogistonun kömürdən filizə köçürülməsi ilə bağlı olduğuna inanan Stahldan fərqli olaraq, Lavuazye bu prosesi qazın filizdən kömürə keçməsi kimi təsəvvür edir. Lavuazyenin ideyası yanma nəticəsində maddələrin çəkisinin dəyişməsinin səbəblərini izah etməyə imkan verdi.

Təcrübələrinin nəticələrini nəzərə alan Lavuazye belə bir nəticəyə gəldi ki, əgər kimyəvi reaksiyada iştirak edən bütün maddələri və əmələ gələn bütün məhsulları nəzərə alsaq, onda heç vaxt çəkidə dəyişiklik olmayacaq. Başqa sözlə desək, Lavuazye belə nəticəyə gəlib ki, kütlə heç vaxt yaranmır və məhv olmur, ancaq bir maddədən digərinə keçir. Bu gün kütlənin saxlanması qanunu kimi tanınan bu nəticə 19-cu əsrdə kimyanın bütün inkişafı üçün əsas oldu.

Lakin Lavuazyenin özü də əldə edilən nəticələrdən narazı idi, çünki o, nə üçün havanın metalla birləşdiyi zaman miqyas, ağacla birləşdikdə isə qazların əmələ gəldiyini və nə üçün bütün havanın yox, onun yalnız beşdə bir hissəsinin əmələ gəldiyini başa düşmürdü. bu qarşılıqlı əlaqədə iştirak etdinizmi?

Yenə çoxsaylı təcrübə və təcrübələr nəticəsində Lavuazye belə nəticəyə gəldi ki, hava sadə bir maddə deyil, iki qazın qarışığıdır. Lavuazyenin fikrincə, havanın beşdə biri yanan və paslanan cisimlərlə birləşən, filizlərdən kömürə keçən və həyat üçün zəruri olan "deflogistikləşdirilmiş hava"dır. Lavoisier səhvən oksigenin bütün turşuların tərkib hissəsi olduğuna inandığı üçün bu qazı oksigen, yəni turşular yaradan adlandırdı.

Havanın beşdə dördünü təşkil edən ikinci qaz ("flogistikləşdirilmiş hava") tamamilə müstəqil bir maddə kimi tanındı. Bu qaz yanmağı dəstəkləmədi və Lavoisier onu azot - cansız adlandırdı.

Lavuazyenin tədqiqatlarında yanma zamanı əmələ gələn qazların maye halına gəldiyini, analizlərin göstərdiyi kimi yalnız su olduğunu sübut edən ingilis fiziki Kavendişin təcrübələrinin nəticələri mühüm rol oynamışdır.

Bu kəşfin əhəmiyyəti çox böyük idi, çünki suyun sadə bir maddə olmadığı, iki qazın birləşməsinin məhsulu olduğu ortaya çıxdı.

Lavoisier, yanma zamanı ayrılan qazı hidrogen ("yaradıcı su") adlandırdı və qeyd etdi ki, hidrogen oksigenlə birləşərək yanar və buna görə də su hidrogen və oksigenin birləşməsidir.

Lavuazyenin yeni nəzəriyyələri kimyanın tam rasionallaşdırılmasına səbəb oldu. Nəhayət, bütün sirli elementlərlə tamamlandı. O vaxtdan bəri kimyaçılar yalnız başqa bir şəkildə çəkilə və ya ölçülə bilən maddələrlə maraqlanmağa başladılar.

Kimyanın, eləcə də bütün Avropa elminin yaranması, uzun təşəkkül tarixinə baxmayaraq, müasir dövrdə təbiət qanunlarının mövcudluğu ideyasının yaranması ilə bağlıdır. Kimyanın klassik tərifi, kimyanın maddələr, onların quruluşu, xassələri, reaksiyaları və çevrilmələrini tənzimləyən qanunlar haqqında elm olduğu tərifdir; təbiət elminin sahələrindən biri 1 . Bununla belə, artıq 1967-ci ildə “Kimyanın əsas qanunları haqqında fikirlərin təkamülü” fundamental monoqrafiyasında V. İ. Kuznetsov belə nəticəyə gəlmişdir ki, kimyanın “maddələr və onların çevrilmələri haqqında elm” kimi tərifi köhnəlmişdir. Maddənin quruluşu və kimyəvi proseslərin dinamikası haqqında anlayış və müvafiq olaraq onların öyrənilməsi metodologiyası dəyişdi. Bu, kimyəvi tədqiqatların bütün əsas sahələrinin səmərəli inkişafına səbəb oldu. Yeni kimyəvi birləşmələr kəşf edildi. Beləliklə, müasir kimya gözlənilməz xüsusiyyətlər nümayiş etdirən və tamamilə yeni anlayışların tətbiqini tələb edən 15 milyondan çox kimyəvi birləşmələrə və kimyəvi reaksiyalara malikdir.

Yu.A.Jdanov hərəkətin kimyəvi formasının spesifikliyi probleminə toxunaraq qeyd edir ki, paradoksal olaraq müasir təbiətşünaslıq sistemində kimya bir qədər qeyri-müəyyən mövqe tutur: o, asanlıqla zəruri hesab olunur. elmi əsas bioloji, geoloji hadisələri anlamaq, texnoloji proseslər yaratmaq, lakin çox vaxt onu kvant mexanikasına, statik fizikaya, termodinamikaya endirərək nəzəri elm statusu inkar edilir. Jdanov yazır ki, həm filosoflar, həm də təbiətşünaslar arasında kimyanın prinsipcə mövcud olmadığına, “kimya” termininin dəqiq, nəfis fiziki nəzəriyyə ilə çirkli nəzəriyyənin qarışığını gizlətdiyinə and içməyə hazır olan çoxlu mötəbər şahidlər var. , vulqar mətbəxi, yalnız mərhəmətdən elm adlandırmaq olar. Belə bir vəziyyətdə sual etibarlıdır ki, bu da onun tədqiqatında təkcə K) deyil. A.Jdanov, həm də bir çox alim və filosoflar: əgər kimyanın nəzəri tərəfi fizika tərəfindən tükənibsə, kimyadan ancaq praktiki təcrübə qalır, lakin öz nəzəriyyəsindən məhrum fəaliyyət sahəsini elm kimi qəbul etməyə kim cəsarət edə bilər?

Baxmayaraq ki, təxminlər var ən müasir kimyanın yeni kimyanın doğuşu kimi aydınlaşdırılmasına ehtiyac duyulan problemlərdən biri də kimyəvi biliklərin fiziki biliyə endirilməsi məsələsidir. Bu problem fəlsəfi sualdır, çünki mahiyyət etibarı ilə onun necə formalaşdırılmasından gedir.

V. Dekelman kimyanın özünəməxsus varlıq anlayışına malik olub-olmaması, yoxsa onun öz əsaslarına görə fizikanın özəl sahəsi olub-olmaması haqqında. Kimyəvi dəyişiklikləri fiziki olanlara endirmək ənənəsi od, hava və yer atomlarının bir-biri ilə mexaniki şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olması və “qarışıq cisimlər” əmələ gəlməsi ideyasından qaynaqlanır (R.Dekart, R.Boyl, İ.Nyuton). M.Volkenşteynə görə, fizikadan başqa nəzəri kimya yoxdur. Bu anlayış, ilk növbədə, klassik mexanikanın (M. Faraday) inkişafı ilə qurulmuş və bir çox kimyaçılar tərəfindən paylaşılmışdır; məsələn, D. I. Mendeleev kimyəvi kəşflərin parlaqlığının müasir kimyanı tamamilə xüsusi bir elmə çevirdiyini etiraf edərək, "kimyəvi yaxınlığın mexaniki bir hadisə kimi qiymətləndiriləcəyi zamanın şübhəsiz ki, gəldiyini" qeyd etdi. İkincisi, prinsipləri və müddəaları kimya elminin ənənəvi problemlərinin həllinə tətbiq olunan kvant mexanikasının inkişafı ilə kimyanın fundamental əsaslarının kvant mexaniki təbiətinə inanmağa əsas verir.

Kimyəvi biliklərin fiziki əsasını kvant mexanikasının aşağıdakı əsas postulatları təşkil edir: 1) elektronun fəzada və zamanda paylanmış yük və spin (bucaq impulsu) kimi dalğa funksiyası anlayışı; 2) elektronları enerji səviyyələrinə, spin vəziyyətlərinə və öz orbitallarına (dalğa funksiyalarına) görə "təşkil edən" Pauli prinsipi; 3) klassik mexanika tənliklərinin kvant varisi kimi E.Şrödinger tənliyi.

Bununla əlaqədar olaraq 20-ci əsrin bir çox fizikləri, məsələn, U.Heyzenberq, P.İordan, R.Feynman hər hansı kimyəvi proseslərin qanunauyğunluqlarını fundamental fiziki qanunlara endirmək mümkünlüyü haqqında tezis hazırlamışlar. Üstəlik, fiziklər “hazırkı kvant mexanikasının fizika və kimyanı birləşdirdiyi kimi, biologiyanın da fizika və kimya ilə tamamilə qovuşduğu zaman” anın mütləq gələcəyinə əminliklərini ifadə edirlər. Rus fizikasının və fəlsəfəsinin bir çox nümayəndələri də bu fikri bölüşürlər. Deməli, S. V. Vonsovski yazır ki, biz bütün kimyəvi proseslərdə, ilk növbədə, təbiət cisimlərinin atomizmi ilə qarşılaşırıq. Kimya onun tərəfindən ən mühüm təbiətşünaslıq fənlərindən biri kimi başa düşülür, ilk növbədə molekulların quruluşu, həmçinin molekulların qarşılıqlı təsir prosesləri və müxtəlif kimyəvi reaksiyalar zamanı maddələrin davranışı haqqında elmdir.

Dünyanın kimyəvi mənzərəsinin azalması problemi kimyanı nəzəri fizika ilə eyni dəqiq elmə çevirmək cəhdidir. Bununla belə, kimyanın başqa bir əsası var - riyazi, onun ifadəsi bir çox kəmiyyət qanunlarının, dəqiq qanunların (o cümlədən Mendeleyev qanununun elektron dövriliyi), atom-molekulyar, termodinamik və kinetik sabitlərin təyininin ən yüksək ölçü səviyyəsinin yaradılması idi. maddəni xarakterizə edən və kimyəvi proses. Bu gün kimyanın fundamental fiziki-riyazi əsasları ilə yanaşı, kimyəvi biliklərin özünün də çoxlu tədqiqat sahələri formalaşmışdır. Üstəlik, həm kimya fənlərinin qovşağında, həm də bütün təbiət elmləri arasında fənlərarası qarşılıqlı əlaqələrin inkişaf tendensiyaları fənlər arasında əks əlaqənin fəaliyyətinə səbəb olmuşdur.

Kimyanın fizikaya endirilməsinə qarşı çıxan ənənənin əsas tezisi: “Kimyəvi hadisədə həmişə fiziki hadisədən başqa bir şey var” (V. Ostvald, N. N. Semenov, Yu. A. Jdanov, B. M. Kedrov, A. N. Nesmeyanov və başqaları). Bu müddəa kimyanın obyekt əsası probleminin formalaşdırılması zərurətinə səbəb olur. Bu problemin ifadəsi sual ola bilər: kimya və fizika eyni tədqiqat obyekti ilə məşğul olurmu?

G. A. Krestovun qeyd etdiyi kimi, kimya dünyanı maddə və sahə şəklində mövcud olan, kütlə, enerjiyə malik olan və korpuskulyar və dalğa xassələrinin dialektik vəhdəti ilə xarakterizə olunan vahid maddə anlayışı ilə öyrənir.

Halbuki fizika “sahə” anlayışı ilə fəaliyyət göstərir. V.M.Kedrov qeyd edir ki, atomlar və molekullar cismin ilkin struktur elementlərinə münasibətdə inkişafında son mərhələ ola bilər və fizikanın tədqiqat obyekti ola bilər, lakin onlar həm də yaranan molekulyar strukturlara münasibətdə ilkin kimyəvi vahid ola bilərlər. ondan və bu zaman kimyanın öyrənilməsi obyekti kimi çıxış edir 11 .

Kimyəvi bağları fiziki olanlarla azaltmağın tərəfdarları kimyəvi qarşılıqlı əlaqənin daha ümumi elektromaqnit qarşılıqlı təsirinin xüsusi bir növü kimi başa düşülməsini nəzərdə tuturlar. Nəzərə alsaq ki, fərdi atom hələ kimyəvi maddə deyil, onda D. İ. Mendeleyevin elementlərinin dövri sistemi kimyəvi anlayış deyil. Kimyəvi prosesi təhlil edərkən V. A. Engelqardın haqlı olaraq qeyd etdiyi kimi: “... əvvəllər müstəqil olan hissə öz mövcudluğunu dayandırır, daxildən birləşmiş inteqral tamın tərkib hissəsinə çevrilir. Yeni bir şey yaranır, əvvəllər mövcud olmayan, ona xas olan yeni keyfiyyətlərlə.

Dünyanın kimyəvi mənzərəsinin özəlliyi ondan ibarətdir ki, əsas tədqiqat obyektləri təkcə atomlar və ya molekullar deyil, maddənin çox mürəkkəb təşkilidir. Nəzərə almaq lazımdır ki, atomun elektron orbitallarının yenidən təşkili bütövlükdə atomun daxilində baş verir. Yəni elektron orbitalların yenidən təşkili təkcə elektronların fərdi xüsusiyyətləri ilə deyil, atomun bütün strukturu ilə bağlıdır. Yalnız bütünlük çərçivəsində bu və ya digər qarşılıqlı təsirin kimyəvi olduğunu deyə bilərik. Nəzərə almaq lazımdır ki, kimyəvi birləşmələr ayrı-ayrı atomlardan deyil, sosiallaşmış elektron kontinuumla bağlanan atom nüvələrindən (atom nüvələrindən) qurulur. Bu, bir atomun elektron itirməsi, digərinin isə onu əldə etməsi prosesinin kimyəvi qarşılıqlı təsirin mahiyyətini əks etdirə bilməməsinə səbəb olur.

Bu məsələdə N. M. Çeremnıx və O. S. Sirotkin kimi tədqiqatçılar haqlı olaraq belə hesab edirlər ki, onun kimyəvi tədqiqat obyekti olmasının meyarı maddədə kimyəvi rabitənin olmasıdır; nə də elementar hissəcik, nə atom (bəzən kimyanın “qanuni” obyekti hesab olunur) bu meyara cavab vermir və buna görə də maddənin təşkilinin elementar və atom səviyyələrinin modelləri kimyəvi səviyyəyə ekstrapolyasiya edilə bilməz. Kimyəvi sistem bir növ bütövlükdür, ona görə də onun əsasında yaranan ayrı-ayrı elementlərin təsviri kimyəvi prosesin tam təsvirini verə bilməz, məsələn, qlükozadan qlikogenin əmələ gəlməsi və s. fizika ilə kimya arasında fərq olduğunu söyləyirlər, o, təkcə kimyəvi və fiziki (elektromaqnit) qarşılıqlı təsirlər arasındakı fərqə qədər azalmır. N. N. Semyonov fizika qanunlarına endirilməsi mümkün olmayan bütün kimyəvi qanunların əldə oluna biləcəyi əsas prinsipləri müəyyən edir:

Prinsip elektron quruluş molekulyar sistemlər; molekulyarın quruluşu və xassələri arasındakı əlaqə haqqında doktrina

• - kimyəvi birləşmələrin reaktivliyi haqqında doktrinanı;
• - kimyəvi hadisələrin vəhdəti anlayışı.

Bundan başqa, nəzərə alsaq ki, fizikokimyaçı N.N.Semenovun mötəbər fikrinə görə, kimyəvi maddənin mahiyyəti müasir kimyada bir çox maddələrin kinetik kontinuumu kimi qəbul edilən kimyəvi prosesdir, deməli, kimyəvi prosesdir. fizikanın obyektləri ilə biologiyanın obyektləri arasında körpü təşkil edən.

• Bax: Kimyəvi Ensiklopedik Lüğət. M.: Sovet Ensiklopediyası, 1983.
• Bax: Kuznetsov V.I. Kimyanın əsas qanunları haqqında fikirlərin təkamülü.M. : Nauka, 1967.
• Bax: Jdanov Yu. A. Karbon və həyat. Rostov n/a: Rusiya Dövlət Universitetinin Nəşriyyatı, 1968; Jdanov Yu. A. Üzvi kimyanın metodologiyasına dair esselər. M .: Vyssh. məktəb, 1960.
• Bax: Kuznetsov V. I. Kimyanın inkişafının dialektikası. Moskva: Nauka, 1973; Solovyov Yu. I., Trifonov D. II., Şamin A. II. Müasir kimyanın əsas istiqamətlərinin inkişafı. Moskva: Təhsil, 1978; Polit L. Ümumi kimya. M.: Mir, 1974.

slayd 2

suallar

1. Kimya bir elm kimi. 2. Kimyagərlik kimyanın tarixdən əvvəlki dövrü kimi. 3. Kimya elminin təkamülü. 4. D. İ. Mendeleyev və A. M. Butlerovun ideyaları. 5. Antropogen kimya və onun ətraf mühitə təsiri.

slayd 3

Misir mənasını verən "chemi" sözündən, eləcə də "qara". Elm tarixçiləri bu termini “Misir sənəti” kimi tərcümə edirlər. kimya adi metalları qızıla və gümüşə və ya onların ərintilərinə çevirmək sənəti də daxil olmaqla, zəruri maddələrin istehsalı sənəti deməkdir.

slayd 4

"Kimya" sözü yunanca "bitki suyu" kimi tərcümə edilə bilən "chymos" terminindən gəlir. "kimya" "şirə hazırlamaq sənəti" deməkdir, lakin sözügedən şirə ərinmiş metal də ola bilər. Kimya "metallurgiya sənəti" mənasını verə bilər.

slayd 5

Kimya - maddənin xassələrini və onların çevrilmələrini öyrənən təbiət elminin bir sahəsi

Kimyanın əsas problemi arzu olunan xassələrə malik maddələrin alınmasıdır. qeyri-üzvi üzvi kimya kimyəvi elementlərin və onların sadə birləşmələrinin: qələvilərin, turşuların, duzların xassələrini araşdırır. karbon-polimerlərə əsaslanan kompleks birləşmələri, o cümlədən insan tərəfindən yaradılanları öyrənir: qazlar, spirtlər, yağlar, şəkərlər

slayd 6

Kimyanın inkişafının əsas dövrləri

1. Kimyagərlik dövrü - antik dövrdən 16-cı əsrə qədər. reklam. O, filosof daşı, uzunömürlülük iksiri, alkahest (universal həlledici) axtarışı ilə xarakterizə olunur. 2. XVI - XVIII əsrlər ərzində dövr. Paraselsin nəzəriyyələri, Boyl, Kavendiş və başqalarının qazlar nəzəriyyəsi, Q. Stahlın floqiston nəzəriyyəsi, Lavuazyenin kimyəvi elementlər nəzəriyyəsi yaradılmışdır. Metallurgiyanın inkişafı, şüşə və çini istehsalı, mayelərin distillə edilməsi sənəti və s. ilə bağlı tətbiqi kimya təkmilləşdi. XVIII əsrin sonlarında kimya digər təbiət elmlərindən müstəqil bir elm kimi möhkəmləndi.

Slayd 7

3. XIX əsrin ilk altmış ili. Daltonun atom nəzəriyyəsinin, Avoqadronun atom-molekulyar nəzəriyyəsinin yaranması və inkişafı və kimyanın əsas anlayışlarının: atom, molekul və s.-nin formalaşması ilə xarakterizə olunur 4. XIX əsrin 60-cı illərindən bu günə qədər. Elementlərin dövri təsnifatı, aromatik birləşmələr nəzəriyyəsi və stereokimya, maddənin elektron nəzəriyyəsi və s. Kimyanın tərkib hissələrinin spektri genişləndi, məsələn, qeyri-üzvi kimya, üzvi kimya, fiziki kimya, əczaçılıq kimyası, qida kimyası, aqrokimya, geokimya, biokimya və s.

Slayd 8

ALKİMYA

"Alchemy" ərəbləşmiş yunan sözü olub, "bitki suyu" kimi başa düşülür. 3 növ: Yunan-Misir, Ərəb, Qərbi Avropa

Slayd 9

Kimyagərliyin vətəni Misirdir.

Empedoklun Yerin dörd ünsürü (su, hava, torpaq, od) haqqında fəlsəfi nəzəriyyəsi. Ona görə, Yer kürəsində müxtəlif maddələr yalnız bu elementlərin birləşmə xarakteri ilə fərqlənir. Bu dörd element homojen maddələrə qarışdırıla bilər. Kimyagərlikdə ən mühüm problem filosof daşının axtarışı idi. Qızılın kupelasiya yolu ilə təmizlənməsi prosesi təkmilləşdirilmişdir (qızılla zəngin filizi qurğuşun və selitra ilə qızdırmaq). Filizin qurğuşunla əridilməsi yolu ilə gümüşün izolyasiyası. Adi metalların metallurgiyası inkişaf etdi. Civə istehsalı ilə tanınır.

Slayd 10

ƏRƏB ALKİMYASI

"əl-kimya"da "kimya" Cabir ibn Xəyyam ammonyakı, ağ qurğuşun hazırlamaq texnologiyasını, sirkə turşusunu əldə etmək üçün sirkəni distillə etmək üsulunu təsvir etdi; bütün yeddi əsas metal civə və kükürdün qarışığından əmələ gəlir. yaxşı

slayd 11

QƏRBİ AVROPA KİMYAYA

Dominikan rahib Albert fon Bolstedt (1193-1280) - Böyük Albert arsenin xassələrini ətraflı təsvir etmiş, metalların civə, kükürd, arsen və ammonyakdan ibarət olması fikrini bildirmişdir.

slayd 12

12-ci əsr ingilis filosofu - Rocer Bekon (təxminən 1214 - 1294-cü ildən sonra). barıtın mümkün ixtiraçısı; havaya çıxışı olmayan maddələrin məhv olması haqqında yazdı, selitranın yanan kömürlə partlama qabiliyyətindən yazdı.

slayd 13

İspan həkimi Arnaldo de Villanova (1240-1313) və Raimund Lullia (1235-1313). filosof daşı və qızıl almaq cəhdləri (uğursuz), kalium bikarbonat etdi. İtalyan kimyaçısı kardinal Covanni Fidanza (1121-1274) - Bonaventure ammonyakın nitrat turşusunda məhlulunu aldı.Ən görkəmli kimyagər XIV əsrdə yaşamış ispan idi - Gebera. sulfat turşusunu təsvir etdi, nitrat turşusunun necə əmələ gəldiyini təsvir etdi, aqua regia-nın qızıla təsir etmə xüsusiyyətini qeyd etdi, o vaxta qədər dəyişməz hesab edildi.

Slayd 14

Vasili Valentin (XIV əsr) kükürd efirini, xlor turşusunu, arsen və sürmanın bir çox birləşmələrini kəşf etdi, sürmənin alınması üsullarını və onun tibbi istifadəsini təsvir etdi.

slayd 15

Yatrokimyanın - dərman kimyasının banisi Theophrastus von Hohenheim (Paracelsus) (1493-1541), sifilislə mübarizədə müəyyən uğurlar qazandı, psixi pozğunluqlarla mübarizə üçün dərmanlar hazırlayan ilklərdən biri, efirin kəşfinə borcludur.

Bütün slaydlara baxın