ИСТОРИЯ ХИМИИ И ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ Цель курса

ИСТОРИЯ ХИМИИ И ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Цель курса – создание представления о химии, как о единой, непрерывно и закономерно развивающейся системе знаний о материальном мире «Знание готовых выводов, без сведений о способах их достижения, может легко привести к заблуждению. . ……………. » Д. И. Менделеев

Основные этапы развития химии

Торберн Улаф Бергман Альберт Ладенбург Жан Батист Дюма Юстус Либих Герман Мориц Копп Иоган Фридрих Гмелин Пьер Эжен Марселен Бертло Томсон Томас

Хронологический подход: 1) Предалхимический период (до III в. н. э. ) 2) Алхимический период (III – XVII в. в. ) 3) Период становления (объединения) (XVII - XVIII в. в. ) 4) Период количественных законов (1789 – 1860 г. г. ) 5) Период классической химии (1860 г. – конец XIX в. ) 6) Современный период (с начала XX в. по настоящее время)

Концептуальный подход: 1) Учение о составе (Химия – «Искусство превращения неблагородных металлов в благородные» ) Основной тезис учения: свойства вещества определяются его составом, т. е. тем, из каких элементов и в каком их соотношении образовано данное вещество. Объектом учения является вещество как совокупность атомов.

2) Структурная химия (Химия – «учение об элементах и их соединениях» ) Cвойства вещества определяются структурой молекулы, порядком соединения атомов между собой и их расположением в пространстве. Объект структурной химии - молекула химического вещества как единое целое. Появление новой системы означало превращение химии из науки аналитической в науку синтетическую

3) Учение о химическом процессе (Химия – «наука о веществах, их составе, строении, свойствах, взаимных превращениях и законах этих превращений» ) Существующих знаний оказывается недостаточно для предсказания свойств вещества, которые определяются не только его структурой и составом, но и природой, количеством реагентов, внешними условиями, в которых находится система, наличием веществ стехиометрически не участвующих в реакции (примеси, катализаторы, растворитель и т. п. ). Учение о процессе выделяется в самостоятельную концепцию химии. Предмет изучения химии на этом этапе - вся реагирующая система. Широкое развитие получают химическая термодинамика, химическая кинетика и учение о катализе.

4) Эволюционная химия Представляет собой учение о высших формах химизма и о химической эволюции материи. Эволюционная химия изучает процессы самоорганизации вещества: от атомов и простейших молекул до живых организмов

Предалхимический период

Теоретический и практический аспекты знаний о веществе развиваются относительно независимо друг от друга: Натурфилософия – теоретическое рассмотрение проблемы происхождения и свойств веществ Ремесленная химия – Практические операции с веществом

Металлургия: Медь – 9000 лет до н. э. Свинец – 7000 лет до н. э. Бронза: мышьяковистая – 5000 лет до н. э. оловянная – 3000 лет до н. э. Золото, серебро – 3000 лет до н. э. Железо – 2000 лет до н. э. Ртуть – 1500 лет до н. э.

«Семь металлов древности» : Железо, олово, золото, серебро, ртуть, медь, свинец В виде сплавов – мышьяк, цинк, висмут Достижения металлургов Древности – основа металлургической техники всего Средневековья Сколько – нибудь существенные изменения в методы выплавки металлов, особенно в технику получения железа, внесены только в Новое время

Другие области химической технологии Древности: Изготовление керамики: Терракота — керамические неглазурованные изделия из цветной глины с пористым строением (наиболее известна терракотовая армия, Китай, 209 год до н. э. ). Майолика – керамика, покрытая слоем обливной глазури, окрашенной оксидами свинца, железа, меди, кобальта III тысячелетие до н. э.

Изготовление стекла: Первые изделия из стекла (Месопотамия, Египет, Палестина) – III тысячелетие до н. э. Массовое производство цветного стекла – Древний Египет, середина II тысячелетия до н. э. Производство красителей и крашение тканей Дубление кожи Производство парфюмерии и косметики Фармация

Античная натурфилософия Зарождение – около VII века до н. э. Китай – Конфуций; Лао Цзы. Индия – Будда (Сиддхартха Гаутама) Персия - Заратустра Древняя Греция – философы Милетской школы

Общие черты натурфилософских учений: 1. Космологический подход. Учение о природе вещества и его свойств является частью учения о мироздании в целом. 2. Дуализм. Важнейшим элементом любого натурфилософского учения является существование пар противоположных мировых начал (Ян – Инь, светлое – тёмное, активное – пассивное, и т. п. ).

Фалес Милетский (ок. 625 -547 до н. э. ) Все вещества способны к взаимопревращениям, они являются проявлениями одного основного вещества и этим основным веществом является вода Вода окружает сушу, насыщает воздух парами, пробивается через земную твердь ручьями и реками, а самое главное — без воды невозможна сама жизнь Земля по Фалесу - плоский диск, накрытый полусферической крышкой неба и плывущий по бесконечному океану воды. При этом сама Земля образована «сгущением» воды

Анаксимен из Милета (ок. 585 -525 до н. э. ) воздух Первичное вещество – при его охлаждении и сгущении получается вода (дождь), а из воды путем дальнейшего уплотнения возникает земля (пример – отмели на море и реках) Ксенофан (ок 565 -473 до н. э. ) земля Первоначалом всех вещей является , находящаяся в центре Вселенной. Из земли и воды произошли все остальные вещи.

Гераклит Эфесский (ок. 540 -480 до н. э. ) Поскольку основным свойством Вселенной является постоянное изменение, первосубстанцией должно быть нечто, наделённое способностью к изменению в максимальной степени: ОГОНЬ - Анаксимандр (ок. 610 -546 до н. э. ) Первосубстанция предстаёт в виде трёх известных основных субстанций – воды, земли и огня. Эти стихии находятся в вечной борьбе, однако естественный закон не позволяет одной стихии возобладать над другими. Все вещества окружающего мира образуются в результате сочетания воды, земли и огня.

Эмпедокл из Агригента (ок. 490 -430 до н. э. ) Все тела образованы смешением четырех стихий (элементов): Земля Воздух Огонь Вода Элементы Эмпедокла материальны и наделены свойствами филии (любви) и фобии (вражды). Эти две противоположности, присущие всем телам, и приводят материю в движение.

Платон (428 -348 до н. э. ) Все тела образованы смешением четырех стихий Частицы разных видов материи представляют собой правильные геометрические тела: Земля - куб Вода - октаэдр Огонь - тетраэдр Воздух - икосаэдр Небесные тела - додекаэдр

Аристотель из Стагиры (384 -322 до н. э. ) Четыре стихии не материальны, а являются лишь различными проявлениями первоматерии. Первоматерия проявляет одновременно два из четырех противоположных свойств – холода, тепла, влажности или сухости Тепло + сухость = огонь Тепло + влажность = воздух Холод + сухость = земля Холод + влажность = вода В результате соединения элементов в различных сочетаниях возможно образование сложных тел с различными свойствами Графическое представление – квадрат противоположностей

Античный атомизм Делима ли материя ? ДА Континуализм - материя непрерывна и делима до бесконечности; любая сколь угодно малая часть материи тождественна тому телу, делением которого она получена НЕТ Атомизм - материя дискретна и состоит из множества неделимых частичек – атомов, – движущихся в пустоте Левкипп Демокрит

Свойства атомов по Демокриту: • Невидимы, поскольку очень малы • Телесны (материальны) • Абсолютно прочны и вечны • Постоянно совершают движение • Различаются формой и размером • Способны к соединению, что обусловлено особенностями их формы – наличием выступов, углублений, зубцов, крючков и пр. Особенности атомизма по Демокриту: • Наличие пустоты (в заполненном мире невозможно движение) • Принцип сохранения материи (ничто не может возникнуть из ничего) • Принцип сохранения форм материи (природа все разлагает на тела и в ничто ничего не переводит, т. е. в природе повторяются постоянно одни и те же формы материи)

Основные черты греческой натурфилософии: 1. Умозрительность. Всякая античная натурфилософская концепция представляет собой абстракцию (порой гениальную), лишённую каких-либо эмпирических основ. Практические данные всегда используются лишь как иллюстрация для умозаключений. 2. Дедукция (рассуждение от общего к частному). Всякая античная натурфилософская концепция претендует на всеобщее объяснение устройства Вселенной; свойства вещества логически вытекают из свойств Вселенной. 3. Выбор первоматерии (субстанции) в качестве объекта изучения.

Библиография по истории химии: 1. Зефирова О. Н. Краткий курс истории и методологии химии. М. : Анабасис. 2007. 2. Левченков С. И. Краткий курс истории химии. Ростов на Дону. 2008. 3. А. И. Иванов. История и философия химии. М. : 2009. 4. Машихина А. С. , Наумова О. А. Общие сведения о нефтяной и газовой промышленности. уч. пособие. Сиб. гос. техн. ун-т. Красноярск. -2006. -87 с. 5. С. Л. Давыдова, В. И. Тагаев. Нефть как топливный ресурс и загрязнитель окружающей среды. - М. : Российский университет дружбы народов, 2004. -131 с. 6. Капустин В. М. , Гуреев А. А. Технология переработки нефти в 2 ч. Часть вторая. Деструктивные процессы. М. : Колос. С, 2007. -334 с. 7. Мановян А. К. Технология переработки природных энергоносителей. М. : Химия, Колос. С, 2004. -456 с. 8. Азимов А. Краткая история химии: развитие идей и представлений в химии / А. Азимов; Пер. с англ. и предисл. З. Е. Гельмана. – СПб. : Амфора, 2002.

http: //groh. ru/ http: //chemind. ru/