О.Н. Зефирова - Краткий курс истории и методологии химии (1118122), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Достижения различных областей химин в ХХ е. Новые направления ХХ столетии «усложнения уровней внутренней организации» вещества по сравнению с различаемыми во второй половине Х1Х в. атомом и молекулой. К таким более слаисным видам органиэаг(ии вещества (которые часто трудно однозначно отнести к физическим илн химическим) относят не только коллоидные частицы, но и полученные в 1950-х — 1990-х гг. топо- логические» молекулы (катенаны, ротаксаны'), сунрамолекулы, а также наносистсмы и т.п. Отметим, что наносистемы (а наноразыер — зто размер коллоидиой частицы) стали выделать в отдельную группу химических объектов примерно в 1980 — 1990-х гг:, тогда же возникло специальное направление исследований — нанохимия.
В ХХ в. появились новые пограничные с физикой и химией области исследований. Например, свои специфические задачи появились у радиахимии (которая изначально была тесно связана с ядерной физикой), В числе этих задач — изучение реакций, характерных для радиоактивных элементов и продуктов их распада; исследование состава продуктов ядерных превращений; разделение радиоактивных изотопов, получение меченых соединений и пр. В 1920-х-1930-х гг.
радиоактивные индикаторы были впервые применены венгерским раднохимиком Рис. 56. РядиояимиГ. Хевешн для изучения различных биохимических процессов. Интересной разработкой в области радио- химии стало создание в !947 г. американским радиохнмиком У.Ф. Либби метода датнрования (археологических, геологических н др. объектов) с помощью изотопа углерода-14. Некоторые новые области физико-химического исследования в ХХ в.
появились а результате расширения круга физических методов воздействия на вещество. Так, использование специальных лазеров (в конце 19бО- х гт.) для инициирования или модификации химических реакций, привело к возникновению лазерной химии и гремтахимии (использзующей воздействие иа молекулы лазерных импульсов длительности 1О' с). Подобные методы исследования (технология фемтосекундной спектроскопии была разработана в конце 1980-х и. в работах А. Зевейла) позволили детектировать единичные атомы и молекулы, а также наблюдать спектры переходного состояния (активных комплексов) химических реакций.
3 В молекулах квтеивнов несколько циклических фрагментов сцеплены квк звенья цепи, в в ротвксвияя циклические фрагменты «нядеты» нв линейный остов, содержащий объемные группировки ня концах (хотя в зтия молекулах имеет место мехяннческое сцепление фрагментов, в не «чисто» химическая связь, и целом, нх совокупносп ведет себя кяк инливилувльняя чвстнцв).
99 Глава йа Особенности и тенаеняии развития лиман е ХХ е. Теоретические физико-химические и квантовохимнческие разработки ХХ столетия, развитию которых в 1960-х-!970-х годах способствовало совершенствование вычислительной техники, проникли ирактическн во все области химической науки' и оказали существенное влияние на тенденции развития химической технологии (компьютеризацию технологических процессов„создание технологических систем с учетом глобальных энергетических и экологических проблем и т.п.).
Например, разработка в 1970-х гг. американскими физнкохимиками Ф.Ш. Роуландом и М. Молина теории уменьшения озонового слоя атмосферы в присутствии фреонов (вслелствие фотолиза фторхлоруглеродов с образованием атомов хлора, разрушающих молекулы озона) привела к важным технологическим изменениям — необходимости ограничения производства фреонов и поиска их заменителей. Неоргаяячесмая химия Конкретным примером такой разработки может быть количественная конпепния злектроотринвтельности, развитая в ! 932 г.
Л. Полингом и ~нироко используемая в оргянической и неорганической химии. О формировании квинтовой химии см. гл. 9, 100 Из основных особенностей развитнв анаяиАяалятичесмая тической химии в ХХ в, следует отметить существенное расширение методов н объектов анализа. В этот период были созданы новые— химические, физические и биологические — методы (например, в 1920-х гг. чешский химик Я. Гейровский разработал полярографический метод исследования веществ), а также усовершенствованы некоторые старые методы качественного и количественного анаяиза.
Так, австрийский химик Ф. Прегль в 1920-х гг. усовершенствовал способы элементного анализа органических веществ, существенно повысив его чувствительность и бы«троту выполнения. Во второй половине ХХ в. характерной чертой аналитическою исследования стало ею проведение без разрушения анализируемого образца, а также использование комбинированных методов анализа. Появилнсь новые объекты исследований — вещества окружающей среды, объекты медицинской диагностики. Получила распространение новая тенденция в аналитических исследованиях — разработка подходов к созданию простых и доступных методов внелабораторного анализа, стали широко использоваться химические сенсоры — чувствительные миниатюрные устройства, реагирующие на изменение содержания химического компонента в смеси.
Во многих историко-химических работах отмечается факт смещения акцентов в научной химической проблематике первой половины ХХ в. в сторону физической и органической химии. Тем не менее, неорганическая химия продолжала развиваться и в этот период. Возникли и получили развитие такие области исследований, как химия Над Достиаеенвя Различных областей химии в ХХ в Новые ззааравлвнил бороводородов (синтезированы в 1912 г.
А. Штоком), химия координационных соединений, химия фтора (в 1927 г, П. Лебо и А. Дамьен синтези- ровали уникальное соединение — фторид кислорода т ОЕз) н другие. Позже (в 1962 г.), американским уче- ным Н. Бартлетом было сделано важное открытие— т- г- получено первое химическое соединение инертного ;ге 5з газа — Хер(Р». -т 'г- Характерной чертой развития теоретических представлений в неорганической химии ХХ столетия явилось очень глубокое проникновение в нее физико- химических концепций. Примером такой комбиниро° хол ванной разработки может быть проведенное америРяв вт пвР, л„канским ученым Г.
Таубе в 1950-х - 1960-х гг. нснвнае инертного газа следование в области координационных соединений, ("втафзоР"лвз"н~з в результате которого был установлен механизм рексвнонв) акций электронного переноса в комплексах переходных металлов. В середине ХХ в. к работам в области неорганической химии вновь появился особый интерес.
Он был связан с возникшей в то время потребностью в создании новых неорганических материалов со специфическими свойствами (например, полупроводников для микроэлектроники). Соответственно основным научным направлением в рассматриваемой области химии стало получение. изучение структуры и свойств неорганических соединений и создание ),,:.'Ф. -'Ач;;"'У', с „" - . материалов на их основе. В результате прове- (чйв'"','~~-:,.: 'Ро':-'Тлзм "-."т(цй) денных исследований были созданы физико- (. -:,'" .,г химические основы синтеза соединений с цен- ( Ф",,;, ' ~К;.'" ~ф', "йо ',' ными для практики электрическими, магнит- ( "„'ч)~"'..'. '.,)я()))((((ф,б,' ными.
оптическими и т.п. свойствами. Разви- 1 ~-" нвб 'ь, ' '., Ьа ( лась химия высокотемпературных сверхпро- ~ '," в- ..лйа,' водников, получили распространение исследования диаграмм состояний жаропроч- 1 фф. ных сплавов на основе переходных металлов. Интересным в методологическом плане от- платины, обзмавющего полукрытием в области неорганической химии ста- 1зроволнакоаым эффектом ло обнаружение в самом начале ХХ в.
интерметаллическнх фаз (соединений) переменного состава, Зти фазы (соединения) в 1912 — 1914 гг. русский химик Н.С. Курнаков предложил назвать бвртоллидами в отличие от дальтоззидов — соединений, подчиняющихся закону постоянства состава. Открытие берголлндов (соединений, не подчнняюшнхся стехнометрнческим закономерностям) вызвало впоследствии дискуссии о применимости к ним некоторых вклассических» химических понятий. Например, концепция о валентности элементов, по которой воз- 101 Х лава 10.
Особенности и тенденпни тив химин в лл' к можно предсказание характера межатомных связей и строения дальтонидов, оказывается фактически неприменимой к соединениям переменного состава (в которых возможны необычные — более чем двухэлехтронные и менее чем однозлектронные — связи). Открытие бертоллилов (к которым позже многие ученые стали относить ионные кристаллы, а также поверхностные соединения', промежуточные комплексы в химических реакциях н т.п,) сделало дискуссионным и вопрос о том, что вообще следует понимать под химическим соединением. С точки зрения квантовой теории любое соединение характеризуется межатомным взаимодействием, появляющимся за счет перекрывания волновых функций валентных электронов при определенных расстояниях между взаимодействующими атомами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
