Lec01 (1113299)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Биологический факультет (Специальность биофизика)Факультет биоинженерии и биоинформатики2007/2008Общая и неорганическая химияЛЕКЦИИлектор – ст.н. сотр. Химического ф-та, к.х.н., д.п.н.Загорский Вячеслав ВикторовичЛекция 1. Местохимии в системе естественных наук.Возникновение и развитие химии.Химия – наука о превращениях веществ, связанных с изменением электронногоокружения атомных ядер.Химическое видение мираДавно уже замечено – химики-профессионалы отличаются широтой своих взглядови открытым отношением ко всему происходящему вокруг.

Это легко объяснить тем, чтовсе наше современное материальное окружение – продукция промышленногохимического синтеза. Но главная причина, по-моему, не только в "химии вокруг нас".Химию можно "ненаучно" определить как то, чем занимаются люди, называющиесебя химиками. Мне очень понравилась характеристика химиков, данная лауреатомНобелевской премии 1996 г. американцем Гарольдом Крото (Университет Сассекса).Свою премию он получил совместно с Ричардом Смолли и Робертом Керлом за открытиефуллеренов в 1985 г.

Фуллерены – это новая форма элементарного углерода; среди нихесть, например, футболен С60 с шарообразными молекулами, "сшитыми" из пяти- ишестиугольников, как футбольный мяч.Г.Крото писал [1]:"Химики, по-моему, страдают особой формой "шизофрении". В самом деле, ихмышление – это причудливая смесь самых абстрактных и совсем наглядныхпредставлений. Они знают о тонких квантово-механических закономерностях,определяющих свойства молекул, которые, в свою очередь, ответственны за всемногообразие окружающего нас мира.

Эта взаимосвязь микро- и макромира остаетсяскрытой от ученых других специальностей. Кроме того, никто не сделал так много дляулучшения условий жизни людей, как химики, но их заслуги в должной мере не оценены".Настоящий химик, даже если он не занимается непосредственно синтезом, всегда"чувствует вещество". Это чувство вещества проявляется и в умении отмыть "насмерть"пригоревшую кастрюлю, и в способности найти на свалке всевозможные редкие металлыв невзрачных предметах, и в точном определении способа ремонта пластмассовогоизделия (сварить или склеить, а если склеить, то чем и как).До сих пор среди профессионалов-химиков наиболее ценятся не те коллеги,которые умеют вычислить "с определенным приближением" свойства новой молекулы, асинтетики, способные "чувствовать вещество" и эту самую молекулу "сварить" изящнымпутем из неожиданных на первый взгляд веществ-предшественников.Выдающийся духовный писатель и священник XIX века святитель ИгнатийКавказский (Дмитрий Александрович Брянчанинов; 1807-1867) подчеркивал важностьизучения самой материальной из наук – химии [2]:“Кажется, говорил нам красноречивый и умный профессор Соловьев (проф.

СПбун-та Михаил Феодорович Соловьев читал физику и химию в офицерских классахглавного Инженерного училища), произнося введение в химию, мы для того и изучаем этунауку, чтоб узнать, что мы ничего не знаем и не можем ничего знать; такое необъятноепоприще познаний открывает она пред взорами ума! Так приобретенные нами познанияна этом поприще ничтожны! Она с осязательною ясностью доказывает и убеждает, чтовещество, хотя оно, как вещество, должно иметь свои границы, не может быть постигнутои определено человеком и по обширности своей, и по многим другим причинам.

Химияследит за постепенным утончением вещества, доводит его до тонкости, едва доступнойдля чувств человеческих, в этом тонком состоянии вещества еще усматривает сложность испособность к разложению на составные части, более тонкие, хотя самое разложение уженевозможно. Человек не видит конца утончению вещества, так же как и увеличению чисели меры. Он постигает, что бесконечное должно быть и невещественным; напротив того,все конечное должно по необходимости быть и вещественным.

Но это – идеянеопределенная; определено ее существование. Затем физика и химия вращаются в одномвеществе, расширяют познания об употреблении его для временных, земных нуждчеловека и человеческого общества.”Вернемся к определению:Химия – наука о превращениях веществ, связанных с изменением электронногоокружения атомных ядер.В данном определении необходимо дополнительно уточнить термины “вещество”и “наука”.Согласно Химической энциклопедии [3]:Вещество – вид материи, которая обладает массой покоя. Состоит изэлементарных частиц: электронов, протонов, нейтронов, мезонов и др. Химия изучаетглавным образом вещество, организованное в атомы, молекулы, ионы и радикалы. Такиевещества принято подразделять на простые и сложные (хим.

соединения).Простые вещества образованы атомами одного хим. элемента и потому являютсяформой его существования в свободном состоянии, напр. Сера, железо, озон, алмаз.Сложные вещества образованы разными элементами и могут иметь состав постоянный(стехиометрические соединения или дальтониды) или меняющийся в некоторых пределах(нестехиометрические соединения или бертоллиды).Химический синтез все-таки ближе к искусству, чем к науке.

Ведь это управлениеповедением атомов и молекул, которые человек без приборов не может видеть впринципе.Демонстрация: “синтез”на детском конструктореВ рамках курса общей химии мы познакомимся с наиболее общими принципамиуправления поведением вещества - химическими термодинамикой и кинетикой.Согласно положениям термодинамики (учение о том, возможно лисамопроизвольное протекание данной реакции), чугунная гантеля не может существоватьв земной атмосфере (ΔG образования Fe3O4 равна –1014,2 кДж/моль).Демонстрация: чугунные опилки в газовом пламени и искристый фонтанУчение, описывающее скорость химических процессов, называется химическойкинетикой. Знание кинетики позволяет задавать скорость реакций, иногда весьманеожиданным образом.Демонстрация: колебательное горение смеси на основе бораГораздо больше разногласий по сравнению с “веществом” существует в трактовкетермина “наука”.

Здесь вполне приложимо высказывание Рене Декарта (лат. RenatusCartesius, 1596-1650): “Определите значение слов и вы избавите человечество отполовины его заблуждений”.Наука-естествознание как способ построения моделейНаукой принято называть сферу человеческой деятельности, функцией которойявляется выработка и теоретическая схематизация объективных знаний одействительности; отрасль культуры, которая существовала не во все времена и не у всехнародов [4].Канадский философ Уильям Хетчер определяет современную науку, как "способпознания реального мира, включающего в себя как ощущаемую органами чувств человекареальность, так и реальность невидимую, способ познания, основанный на построениипроверяемых моделей этой реальности".

Такое определение близко к пониманию наукиакадемиком В.И.Вернадским, английским математиком А.Уайтхедом, другимиизвестными учеными.В научных моделях мира обычно выделяются три уровня, которые в конкретнойдисциплине могут быть представлены в различном соотношении [5]:Эмпирический материал (экспериментальные данные)Идеализированные образы (физические модели)Математическое описание (формулы и уравнения)Наглядно-модельное рассмотрение мира неизбежно ведет к приблизительностилюбой модели. А.Эйнштейн (1879-1955) говорил "Пока математические законыописывают действительность, они неопределенны, а когда они перестают бытьнеопределенными, они теряют связь с действительностью".Многие проблемы в преподавании и понимании основ естественных наук связанысо смешением реальности, ее физических моделей и их математического описания.Доктор философских наук Э.В.Соколов пишет [6]:“Невозможно в физике изучить то, чего нет или что представляется самим методомизучения.

Уравнения в физике правомерны и нужны лишь до тех пор, пока ониупорядочивают, объясняют исследуемую объективную реальность. Оперировать в физике"чистыми" математическими функциями – значит выйти из физики в математику, то есть,интеллектуалистику. А такой выход сопряжен с тем, что меняется наше мировидение,меняются цели науки. Выход в "микромир", изучение бесконечно малых и бесконечнобольших величин, несопоставимых с возможностями человеческих чувств – означаетвыход из естествознания в метафизику. Метафизикой заниматься можно и нужно, носледует помнить, что ценность теорий в физике, да и в любой области естествознания,определяется их описательной, объяснительной, предсказательной и манипулятивнойсилой, а не строгостью и изяществом.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций