Е.В. Савинкина, Г.П. Логинова, С.С. Плоткин - История химии. Элективный курс (1118120), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Получил и исследовал большое число органическихи неорганических соединений, работал такжев области аналитической химии.кислородсодержащие органические вещества он рассматривалкак оксиды сложных радикалов.В 1 8 2 8 г. Ф. Вёлер, пытаясь выделить из раствора неорганическое вещество пианат аммония, после выпаривания по?лучил совершенно другое вещество — мочевину, считавшуюсяодним из продуктов, который образуется только при участии«жизненной силы». Сам Вёлер писал, что теперь он может«приготовить мочевину, не нуждаясь для этого ни в почке, нив животном организме вообще». Хотя сторонники витализмаутверждали, что искусственно можно получить лишь этототбросовый продукт организма, открытие Вёлера стало первым шагом к краху виталистических идей. До этого предметизучения органической химии ограничивался соединениямиуглерода, имеющими растительное и животное происхождение.
Синтез мочевины положил начало развитию органическойхимии как науки, изучающей разнообразные соединения углерода с другими элементами, как природные, так и синтетические.Вопросы1. С какими проблемами неизбежно должны были столкнутьсяхимики, изучающие органические вещества?2. Органическое вещество мочевину нередко относят к неорганическим соединениям. Какие аргументы можно привестиза и против?3. Кто ввел термины «неорганические» и «органические соединения»?До сих пор ведутся споры, можно ли считать аналитическуюхимию самостоятельным разделом химии. Испытания материалов проводились еще в глубокой древности: руды исследовали,чтобы установить их пригодность для плавки, ювелирныеизделия — для определения в них количества золота и серебра.Алхимики впервые применили взвешивание и провели оченьмного исследований состава и свойств веществ.
В периодятрохимии появились новые способы обнаружения веществ,основанные на реакциях в растворе, например открытие ионовсеребра по образованию осадка с хлорид-ионами. До первойполовины XIX в. анализ был одним из основных методовисследования веществ.Родоначальником аналитической химии как науки об определении химического состава веществ и, в некоторой степени,химического строения соединений считают Р.
Бойля, которыйввел понятие «химический анализ».До конца ХУШ в. искусству анализа обучали в аптеках,в лабораториях при монетных дворах, рудниках и металлургических заводах. Только в отдельных случаях анализыпроводились в немногочисленных лабораториях при университетах и академиях или в частных лабораториях. В такихлабораториях, например, исследовали состав воздуха Г.
Кавендиш, Дж. Пристли, К. Шееле. Почти все учебники по химиисодержали описания аналитических работ.В начале XIX в. появились многочисленные руководствапо аналитической химии, содержащие описание не толькоприемов и методов анализа отдельных соединений, но и систематического анализа солей, руд и минералов. Были созданыспециальные аналитические лаборатории.Долгое время важнейшим фактором, обеспечивакшцш точность анализов, оставалось мастерство аналитика, его особоечутье* Й.Я, Берцелиус писал: «Химический анализ требует отхимика, помимо самого образца, знаний, способности к рассуждению и аккуратности. При этом химик должен определить иприроду веществ, содержащихся в исследуемом теле, и их количественные отношения. Таким образом, анализ бывает двухвидов — качественный и количественный, из которых первыйвсегда должен предшествовать второму».
История химии по-54Часть 2. Становление химии как наукиназывает, что без совершенствования приборов и техникианализа развитие этой науки было бы невозможно.Вопросы1. Какое влияние оказала аналитическая химия на неорганическую и органическую химию? Какова роль неорганической химии в развитии аналитической химии?2. Почему любой синтез должен обязательно сопровождатьсяанализом?2.4.4. Физическая химияЧем различаются методы исследования вещества в физикеи химии?Термин «физическая химия» принадлежит М.В.Ломоносову, который в 1752 г. впервые прочитал студентам Петербургского университета курс этой науки. Он считал, что «физическая химия есть наука, объясняющая на основе положенийи опытов физики то, что происходит в смешанных телах прихимических операциях».Использование отдельных физических методов д л я исследования, начатое в ХУШв., выделилось в самостоятельноенаучное направление лишь спустя столетие. Это было связано,прежде всего, с различием уровня математической обработкиэкспериментальных данных в физике и химии.
П р и изучении разнообразных веществ в первую очередь исследовалиих свойства, строение и превращения. Единственной количественной характеристикой в химии долгое время оставалсяОствальд Вильгельм Фридрих ( 1 8 5 3 - 1 9 3 2 ) —немецкий физикохимик. Основные научные работы посвящены развитию теории электролитической диссоциации.
Установил закономерность,связывающую степень диссоциации электролита с его концентрацией (закон разбавленияОствальда). Изучал вопросы химической кинетики и катализа. За работы по катализу, а также заисследования основных принципов управленияхимическим равновесием и скоростями реакцийстал в 1909 г. лауреатом Нобелевской премии.2.4. Основные направления химии55Вант-Гофф Якоб Хендрик (1852-1911) — голландский химик, один из основателей физической х и м и и и стереохимии.
Сформулировал теорию пространственного расположения атомов в молекулах органических соединений, л е ж а щ у ю в основе современнойстереохимии. Исследовал кинетику реакцийи химическое сродство, предложил классификацию х и м и ч е с к и х реакций. Установил,что при повышении температуры на 10° Сскорость реакции увеличивается в 2 - 4 раза(правило Вант-Гоффа). Вывел одно из основных уравнений химической термодинамики,выражающее зависимость константы равновесия от температуры и теплового эффектахимической реакции, а также уравнение,выражающее зависимость химического сродства от константы равновесияреакции п р и постоянной температуре.
Разработал основы количественнойтеории разбавленных растворов, вывел закон осмотического давления(закон Вант-Гоффа). Первый лауреат Нобелевской премии по химии(1901 г.).вес. Попытки К. Л. Бертолле найти зависимость между весомвеществ и их свойствами не получили положительной оценкисовременных ему химиков.Р а з л и ч и я в методах исследования не позволяли найти физикам и химикам общий я з ы к . Поэтому, видимо, не могли понятьдруг друга Д ж . Дальтон и Ж. Л. Гей-Люссак, а молекулярнуюгипотезу Авогадро химики долго не признавали.В начале X I X в. Г. Дэви, Й.Я. Берцелиус и другие химикипроводили экспериментальные исследования электролиза растворов, в результате чего возникли первые электрохимическиетеории.Многие исследователи пытались найти зависимость физических свойств соединений от их состава и строения.
Оказалось,что теплоемкости простых веществ зависят от атомных масс,а температуры кипения сходных по составу органических соединений — от числа атомов углерода.Постепенно сформировалась новая наука об общих законах»определяющих строение и химические превращения веществ вразличных условиях, — физическая химия, которая исследуетхимические явления с помощью теоретических и экспериментальных методов физики. Изучение тепловых эффектов химических реакций привело к возникновению термохимии. Химические процессы, протекающие под действием электрического56Часть 2. Становление химии как наукиЧасть 3тока, стали объектом изучения электрохимии.
Затем появилисьучения о растворах, скоростях и механизмах химических реакций, строении молекул и многие другие. Большую роль вразвитии новой науки сыграл «Журнал физической химии»,основанный в 1887 г. выдающимися учеными В. Ф. Оствальдомиз Германии и Я. X. Вант-Гоффом из Голландии.Развитие неорганической хииииВопросы1. Каковы объекты изучения физической химии? Чем онаотличается от других областей химии?2. Почему именно физика стала теоретической основой химии?Используя справочные данные, постройте графическую зависимостъ числа открытых элементов от времени (по векам).
Почему максимальное число химических элементовбыло открыто в XIX в.?К середине XIX в. число известных элементов приблизилось к шестидесяти. Открытие все новых и новых элементовпоставило перед химиками вопросы: почему элементов такмного и сколько их еще можно открыть.3.1. Периодический законКакие еще характеристики кроме атомного веса моглилечь в основу классификации химических элементов*Один и тот же элемент может иметь совершенно разныеФизические свойства в зависимости от ^ " ^ Г ^ свой? ^вещество он образует. Что же говорить о ^имичствах, определяющих способность вступать в р^ ^ ^п0картина куда более сложная.
Поэтому все ^ ических свойствНео бхсклассифицировать элементы, исходя из хикакуйИда°бразуемых ими веществ, оказывались н wинуюадассифИДимо было положить в основу^7щШример относихарактеристику, присущую всем элементам,тельный атомный вес.заиия элементов3.1.1.Доменделеевская'"'""'"изировать химиПочему большинство попыток си^ j^ftfвеские элементы относится к сер„«яческимил =ачьрсвмеЖДУХЯов~TICDU-Многие химики пытались н а й т и ^ и »* *™воеЛ°йствами и атомным весом давно ^ 6 y K ) груйпУ * °ТЬ1хэлементов. Выделив в 1817 г.58Часть 3. Развитие неорганической химииземельные элементы (кальций—стронций—барий), немецкийхимик Иоганн Вольфганг Дёберейнер (1780-1849) обнаружил,что атомная масса среднего из трех химических элементов,близких но физическим и химическим свойствам, примерноравна среднему арифметическому атомных масс двух другихэлементов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
