Химия ғылымының дамуына үлес қосқан ғалымдар

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 34 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

М. Өтемісов атындағы Батыс Қазақстан мемлекеттік университеті

Жаратылыстану-география факультеті

Химия кафедрасы

РЕФЕРАТ

Тақырыбы:

«Химия ғылымының дамуына үлес қосқан ғалымдар»

Орындаған: Шәді Айжан

Тексерген:

Орал, 2015

Жоспары

Кіріспе

1. Химия ғылымының дамуына еңбегін сіңірген ғалымдар

2. Эпикурдің және Демокриттің атомистік теориясы

3. Аристотельдің химия ғылымына қосқан еңбегі

4. Роберт Бойль және Джон Дальтон және А. Лавуазе еңбектері

5. М. В. Ломоносовтың химияға қосқан үлесі

6. Кольбенің және Менделеевтің химияғы қосқан үлес

7. Радикалдар теориясының негізін қалаушылар:

Я. Берцелиус пен Фридрих Вёлер

8. Химия ғылымының дамуына үлес қосқан

қазақстандық ғалымдар

Қорытынды

Әдебиеттер тізімі

Кіріспе

Химия - жаратылысты зерттейтін ғылымдардың бірі. Жаратылыс дегеніміз - бізді айнала қоршаған материалдық дүние. Материя әрдайым қозғалыста болады. Неміс философы Ф. Энгельс: "Химия дегеніміз - атомдар қозғалысы туралы ғылым, ол дененің сандық құрамының өзгеруінен болатын сапалық өзгерістерін зерттейді", - деп атап көрсеткен еді. Физика молекулалар қозғалысын зерттесе, химия атомдардан молекулалардың түзілуін қарастырады. Химия ғылымы қазіргі жаратылыстану ғылымдарының маңызды бір саласы ретінде материя қозғалысының химиялық формасын, анығырақ айтсақ химиялық процестердің заңдылықтарын зерттейді.

Материя қозғалысының химиялық формасы деп отырғанымыз - молекула ішіндегі атомдар қозғалысы әсерінен молекуланың сапалық өзгеруі. Оны іске асырып, тасымалдайтындар - электрондар, атомдар, молекулалар, макромолекулалар, иондар, радикалдар, т. б.

Материя қозғалысының химиялық формасын (химиялық айналуларды) химиялық құбылыс немесе химиялық реакция деп атайды. Біздің айналамызда мұндай айналулар үздіксіз, тоқтаусыз жүріп жатады. Соның нәтижесінде бір заттардан екінші заттар пайда болады, кіші организмдер өседі, көбейеді, т. б.

Табиғатта болып жататын мұндай өзгерістерді химия басқа да ғылым салаларымен бірлесе отырып өзара тығыз байланыста зерттейді. Мысалы, химия және басқа ғылымдар физикалық заңдар мен әдістерді кеңінен пайдаланады. Қазіргі физикалық жетістіктерді пайдаланбай химияның дамуы мүмкін емес. Дәл осылай химиялық жетістіктерсіз физика да, басқа да ғылым мен өнеркәсіп салалары дами алмас еді. Басқаша айтқанда химия математикамен, физикамен бірлесе отырып күрделі биологиялық түзілістерді танып-білуге көмектеседі.

Химия - күрделі, көп қырлы, іргелі ғылым. Ол басқа да жаратылыстану ғылымдары сияқты дүниені материалистік тұрғыдан түсінуге, диалектикалық ойлауға негіз береді. Химияның негізгі заңдылықтары табиғаттың жалпы заңдылықтарымен үндесіп жатады. Мысалы: көмірсутектердің молекуласындағы әр түрлі байланыстардың түзілуімен сәйкес қаныққан және қанықпаған косылыстар қасиеттеріндегі айырмашылықтардың болатынын білдіңдер. Бұл -сан өзгерістершің сапа өзгерістерше ауысу заңын дәлелдесе, аминқышқылдары мен белоктардың екідайлы қасиеттерінің болуы - қарама-қарсылықтың бірлігі мен күресі заңын өрнектейді. Сондай-ақ алкандар мен арендер қасиеттеріндегі ұқсастық (орын басу реакциясына қатысуы) терісті теріске шығару заңына бағынып, оралма бойынша дамуды көрсетеді. Ал табиғат дамуының қарапайымнан күрделіге өту заңдылығын сендер органикалық химияны оқу барысында үнемі кездестірдіңдер. Мысалы, қарапайым метаннан бастап, күрделі заттар - жоғары молекулалық қосылыстар химиясына дейін осы заңдылық бірте-бірте енгізіліп отыр.

1. Химия ғылымының дамуына еңбегін сіңірген ғалымдар

Химия дамуының барлық тарихы оның негізгі алдыға қойған мәселесін шешу жолында әдістеме-тәсілдердің ауысып отыруымен сипатталады. Химия ғылымының даму деңгейіне байланысты материя құрылымы, табиғаттағы заттардың құрамы, олардың бөлшектері -молекулалардың құрылымы туралы уғымдар да өзгеріп отырды.

XVIII ғасырға дейінгі химияның даму кезеңінде қажетті қасиеттері бар заттарды алу мәселелері көп жағдайда оңды нәтиже бере қойған жоқ. Табиғаттағы денелердің қасиеттерінің пайда болуы туралы екі удай пікір айтылған болатын. Антикалық уақыттың ұлы ғұламалары Демокрит (б. э. д. 470-380 ж. ), Эпикур (б. э. д. 341-270 ж. ) атомистік теорияны ұсынды. Олардың көзқарасы бойынша, барлық денелер көлемдері мен формалары әр түрлі атомдардан тұрады, ал бул атомдар олардың сапалық өзгешеліктерін түсіндіреді деген данышпандық көзқарасты устады.

Ал Аристотель (б. э. д. 384-322 ж. ) мен Эмподокл (б. э. д. 490-430 ж. ) табиғатта кездесетін денелердің әр түрлілігі олардың қасиеттерінің: жылу мен суықтың, құрғақтық пен ылғалдың, жарық пен қараңғының тағы басқа тіркесіп келуі арқылы түсіндіріледі деп айтты. Кейінірек осы көзқарасты ортағасырлық алхимиктер де дамытты. Бул кезеңде табиғат туралы білім жүйесін қураған - натурфилософия мен кәсіптік химия жеке-жеке дамыды.

Ал заттардың қасиеттерінің мәселесін шешу тәсілдері XVII ғасырдың екінші жартысында Р. Бойлдің еңбектерінде көрініс тапты.

Оның зерттеулері денелердің қасиеттері абсолютті емес, олар оны қураушы материалдық элементтердің сипаттарына байланысты екендігін көрсетті. XVII ғасырдың ортасынан XIX ғасырдың басына дейін заттардың құрамы туралы ілім барлық сол кездегі химияны қамтыды. Ол қазір де химияның бір бөлігі ретінде қарастырылады.

Химия ғылымдары дамуының екінші кезеңі немесе құрылымдық химия XIX ғасырды қамтиды. Химия дамуының бул кезеңі өндірістің мануфактуралық сипатының техникаға, кеңейтілген материалдық-шикізат базасына негізделген фабрикалық сипатпен алмасуы арқылы сипатталады.

Сол кездегі химия өнеркәсібінде өсімдік пен жануарлардан алына-тын заттарды өңдеу орын алды, олардың әрқайсысының ерекше сапалық ерекшеліктері болды, дегенмен, қурамы бірдей: яғни көбінесе сутегі, оттегі, көміртегі, күкірт, азот, фосфордан тұрды. Сонымен, зат-тардың жеке қасиеттері олардың химиялық құрамымен анықталмайтындығы белгілі болды.

Ал енді, осыдан кейін заттың құрылымы деген ұғым ғылымға енді. Химиктер заттардың қасиеттері мен сапалық жағынан әр түрлілігі олардың қүрамымен емес, молекулаларының құрылымымен анықталатындығына көз жеткізді.

Ал, зат қурылымымен таныс болғаннан кейін оны құрайтын моле-кулалардың атомдары қайсысы химиялық байланысқа жақсы қатысады, қайсысының қабілеті төмен деген сурақ туды. Себебі, зат қурамына кіретін барлық атомдар химиялық айналымға бірдей дәрежеде қатыспайды екен. Осыдан келіп, «реакцияға қабілеттілік» деген тағы бір ұғым химия ғылымына енді.

Өзінің екінші даму деңгейінде химия аналитикалық ғылымнан синтетикалық ғылымға айналды. Бул кезең органикалық синтез хи-миясының дамуымен байланысты.

Осы кезде тоқыма өнеркәсібіне арналған бояулар шығару, дәрі-дәрмек, жасанды жібек алу мүмкіндігі туды.

Бұл кезең - құрылымдық химия кезеңі деген шартты атауға ие болды, оның басты жетістігі - молекула қурылымы мен заттардың функционалдық белсенділігінің арасындағы байланысты анықтау болды.

Химия дамуының үшінші кезеңі - XX ғасырдың бірінші жартысын қамтиды.

XX ғасырдың алғашқы жартысындағы автомобиль өндірісінің, авиацияның, энергетикалық, құрал-жабдық шығарудың дамуы мате-риалдар шығаруға жаңа талаптар қойды.

Жоғары октанды мотор отынын, арнаулы синтетикалық каучук пен пластмасса, беріктігі аса жоғары изоляторлар, органикалық және бейор-ганикалық полимерлер, жартылай өткізгіштер шығару қажеттілігі туды. Бүндай материалдарды алу үшін бурьінғы заттың қурамы мен қурылымы туралы химиялық білім жеткіліксіз болды. Құрылымдық химия зат қасиеттерінің температураның, қысымның, еріткіштердің тағы басқа факторлардың әсерінен өзгеретіндігін есепке алмаған болатын.

Осыған байланысты, осы кезеңде химия ғылымы процестер мен заттардың езгеру механизмі туралы ғылымға айналды. Осының нәтижесінде қурылыс жумыстарына қажетті ағаш пен металдың орны-на синтетикалық материалдар, тамақ шикізатттарын, олиф, лак, жуғыш заттар тағы басқа өндіруді қамтамасыз етті. Ал каучук, этил спирті, жасанды талшық өндіру мұнай шикізатына, азот тынайтқыштарын алу - ауа азотына негізделді. . Енді үздіксіз жүйемен жумыс істейтін мунай-химия өнеркәсібі дамыды.

Егер 1935 жылы тері, резина, талшық, жуғыш заттар, лактар, олиф, сірке қышқылы, этил спирті толығымен тек жануарлар мен өсімдіктер шикізатынан алынатын болса, ал XX ғасырдың 60-шы жылдарында техникалық спирттің 100%-ы, жуғыш заттардың 80%-ы, олиф пен лак-тың 90%-ы, талшықтың 40%-ы, каучуктың 70% және тері материалда-рының 25%-ға жуығы газ және мүнай шикізаттарынан алынды. Соны-мен бірге химия жылына мыңдаған тонна малға азық-түлік ретінде қолданылатын мочевина мен белок және миллиондаған тонна тыңайтқыш берді.

Сонымен, химия өзінің дамуының үшінші кезеңінде заттар туралы ғылым емес, заттардың өзгеруі мен өзгеру механизмдері туралы ғылым болды.

Химия ғылымы дамуының төртінші кезеңі - XX ғасырдың екінші жартысы. Бұл кезеңді эволюциялық химия кезеңі деп атайды.

Эволюциялық химияның негізінде химиялық өнімдерді алу про-цестерінде химиялық реакциялардың катализаторларын өздігінен жетілуге жеткізетін, яғни, химиялық жүйелердің өздігінен құрылуына әкелетін шарттарды пайдалану принципі жатыр. Буның өзін - химияны өзіндік бір биологизациялау тәсілі деп қарастыруға болады.

Ал бұл процесс белгілі бір уақыт бойында дамиды және сыртқы жағдайларға тәуелді емес. Уақыт бул жерде маңызды фактор, өйткені химиялық жүйенің эволюциясы қарастырылып отыр.

Химиялық жүйенің негізінде әлемнің химиялық картинасы қалыптасады, яғни табиғатқа химиялық көзқараспен қарау. Оның негізгі мазмуны мынандай:

тірі және өлі табиғатты химиялық мағанада қарастыра келгендегі сол дәуірдегі химиялық білімнің қортындысы;
табиғат обьектілерінің барлық негізгі түрлерінің пайда болуы мен эволюциясы туралы түсінік;
табиғат обьектілерінің химиялық қасиеттерінің оның қурылымына байланыстылығы;
табиғат процестерінің химиялық қозғалыс процесі ретіндегі жалпы заңдылықтары;
тәжірбиелік жағдайда синтезделетін ерекше обьектілер туралы білім.

50-60 жылдарға дейін эволюциялық химия туралы ештеңе белгілі болған жоқ. Жануарлар мен өсімдіктердің шығу тегін Чарлз Дарвиннің зволюциялық теориясы арқылы түсіндіруге тырысқан биологтардан айырмашылығы, химиктерді заттардың шығу тегі туралы мәселе толғандырмады. Ал, XX ғасырдың екінші жартысынан бастап, химиктерге өз обьектілеріне байланысты эволюциялық мәселелерді шешу мүмкіндігі туды. Эволюциялық химияны-химиялық жүйелердің өздігінен ұйымдасуы мен ездігінен дамуы туралы ғылым деп те атай-ды. Бул жерде химия биологиямен тығыз байланыс жасайды. Тірі организмдерде жүретін барлық процестерді химия тілімен, химиялық процестер арқылы беруге болады екен.

Расында, егер денедегі зат алмасу процесіне таза химиялық көзқараспен қарасақ (А. И. Опариннің тәжірибесін), біз уақыт тәртібін сақтайтын, өзара бір-бірімен байланысты бірнеше химиялық реакцияларды байқаймыз.

Тірі организмдердегі ереше кейбір қасиеттер, мысалы квбею, қозғалғыштық, қозу, сыртқы ортаның әсеріне жауап беру - барлығы химиялық реакциялар арқылы түсіндіріледі.

Әрине, тіршіліктің барлық қубылыстарын химиялық жолмен түсіндіру қателік болар еді, бул тіпті дөрекі механистикальщ кезқарас ретінде қарастырылатын еді. Бұған химиялық процестердің тірі және өлі жүйелердегі жүруінің ерекшеліктері дәлел бола алады.

Қазіргі кезде химия үшін биологиялық принциптерді қолдану маңызды болып саналады. XX ғасырдың өзінде биологиялық процес-тер үшін биокатализдің үлкен әсері бар екедігін ғалымдар түсінген. Сондықтан химиктер тірі табиғатқа катализаторлар қолдану төжірибесін жасайтын жаңа химияны шығаруды мақсат етіп қойды. Ұқсас молекулалар синтездеу принциптерін, әр түрлі қасиеттері бар, ферменттер принципімен жұмыс істейтін катализаторлар қолданылатын химиялық процестерді басқарудың жаңа түрі шықты.

Химияның ғылымға айналуына алғаш қадам жасап, алхимия қағидаларына қарсы шыққан ағылшын ғалымы Роберт Бойль болды. Химияның нағыз ғылым ретінде дамуы 19 ғасырдан басталды. Негізін салушы ағылшын ғалымы Д. Дальтон болды. Осы кезеңдерде химияның іргетасы болып саналатын атом-молекулалық ілім (С. Канниццарро, А. Авогадро) қалыптасып, атомдық салмақ ұғымының (Дальтон), құрам тұрақтылық, еселік қатынастар, көлемдік қатынастар, Авогадро, эквиваленттер, электролиз (Майкл Фарадей), тағы басқа заңдар мен заңдылықтар ашылды. Орыс ғалымы Дмитрий Иванович Менделеев жасаған элементтердің периодты жүйесі химия ғылымының жүйесін анықтап, ондағы салалардың өзара байланысын ашты. Осы кездегі химия ғылымы периодтық заң негізінде дамып келеді. 19 ғасырдың 70-жылдарынан басталған химияның даму кезеңі «органикалық химия дәуірі» деп аталады.

Химия да басқа ғылымдар тәрізді адамзат қоғамының материалдық мұқтажынан туған. 18 ғасырдың ортасына дейін химия ғылым деп есептелмеген, ол кәсіптік, шеберлік ретінде ғана танылған. Көп ғалымдар химия әдістерін металлургияда, шыны, бояу өндіруде, дәрі жасауда қолданған. Орта ғасырлардағы химияның даму кезені алхимия дәуірі деп аталады. Алхимиктер жай металдың қасиетін өзгіріп, оны алтынға айналдыруға болады, ол үшін «философия тасын» табу керек, өйткені ол кез келген металды алтынға айналдырады деген. Алхимиктер еңбектері нәтижесінде көптеген маңызды заттар (қышқылдар, тұздар, сілтілер, элементтер т. б. ) алу әдістері табылды.

Ағылшын ғалыми Роберт Бойль (1661) алхимия қағидаларына қарсы шығып, химияны ғылми жолға қоюға тырысты, химикалық элементке алғаш дұрыс анықтама берді. Ол затты ұсақтап бөле берсе құраушы элементтерге жететінін айтты, эксперимент арқылы анализ бен синтездің мәнін дәл анықтады, бірақ сол кезде кең тараған флогистон теориясының (1700) негізі қате болды. Бұл теория бойынша заттың жануы денеде алғаштан болатын жанғыш зат флогистонға байланысты. 1756 жылы М. Б. Ломоносов, кейін А. Лавуазье реакцияға қатысқан заттардың масса сақталу заңын ашып, химияны сапалық ғылымнан сандық (өлшемдік) ғылымға айналдырды. 19 ғасырда ғана атом-молекула ілімінің (С. Канниццарро, Авогадро Амедео) негізі қаланды, атомдық салмақтың (Дж. Дальтон), қурам турақтылық заңы мен еселі қатынас заңы ашылуының үлкен маңызы болды. 19 ғасырдың бас кезінде электр тогы көмегімен күрделі заттарды ыдырату арқылы сілтілік және сілтілік-жер металдар алынды. Элементтер туралы ұғым, атом-молекула теорияның қалыптасуы өсімдік пен жануарларға тән заттарды зерттеуді қажет етті, сөйтіп органикалық химия қалыптаса бастады. Органикалық заттар жайлы мәліметтердің жиналуы олардың химия табиғатын тануға көмектесетін теориялардың (унитарлы теория, типтер теориясы, радикалдар теориясы) шығуына себеп (1857) болды. 1857 жылы Ф. А. Кекуленің көміртек атомының 4 валентті екендігін табуы, соған байланысты көміртекті тізбектердің түзілу мүмкіндігінің анықталуы органикалық заттардың классификациясына жеткізді.

Дмитрий Иванович Менделеев. Химияның ғылымға айналуына алғаш қадам жасап, алхимия қағидаларына қарсы шыққан ағылшын ғалымы Р. Бойль болды. Химияның нағыз ғылым ретінде дамуы 19 ғасырдан басталды. Негізін салушы ағылшын ғалымы Д. Дальтон болды. Осы кезеңдерде химияның іргетасы болып саналатын атом-молекулалық ілім (С. Канниццарро, А. Авогадро) қалыптасып, атомдық салмақ ұғымының (Дальтон), құрам тұрақтылық, еселік қатынастар, көлемдік қатынастар, Авогадро, эквиваленттер, электролиз (М. Фарадей), тағы басқа заңдар мен заңдылықтар ашылды. Орыс ғалымы Д. И. Менделеев жасаған элементтердің периодты жүйесі химия ғылымының жүйесін анықтап, ондағы салалардың өзара байланысын ашты. Осы кездегі химия ғылымы периодтық заң негізінде дамып келеді. 19 ғасырдың 70-жылдарынан басталған химияның даму кезеңі «органикалық химия дәуірі» деп аталады.

Ағылшын ғалыми Р. Бойль (1661) алхимия қағидаларына қарсы шығып, химияны ғылми жолға қоюға тырысты, химикалық элементке алғаш дұрыс анықтама берді. Ол затты ұсақтап бөле берсе құраушы элементтерге жететінін айтты, эксперимент арқылы анализ бен синтездің мәнін дәл анықтады, бірақ сол кезде кең тараған флогистон теориясының (1700) негізі қате болды. Бұл теория бойынша заттың жануы денеде алғаштан болатын жанғыш зат флогистонға байланысты. 1756 жылы М. Б. Ломоносов, кейін А. Лавуазье реакцияға қатысқан заттардың масса сақталу заңын ашып, химияны сапалық ғылымнан сандық (өлшемдік) ғылымға айналдырды. 19 ғасырда ғана атом-молекула ілімінің (С. Канниццарро, А. Авогадро) негізі қаланды, атомдық салмақтың (Дж. Дальтон), қурам турақтылық заңы мен еселі қатынас заңы ашылуының үлкен маңызы болды. 19 ғасырдың бас кезінде электр тогы көмегімен күрделі заттарды ыдырату арқылы сілтілік және сілтілік-жер металдар алынды. Элементтер туралы ұғым, атом-молекула теорияның қалыптасуы өсімдік пен жануарларға тән заттарды зерттеуді қажет етті, сөйтіп органикалық химия қалыптаса бастады. Органикалық заттар жайлы мәліметтердің жиналуы олардың химия табиғатын тануға көмектесетін теориялардың (унитарлы теория, типтер теориясы, радикалдар теориясы) шығуына себеп (1857) болды. 1857 жылы Ф. А. Кекуленің көміртек атомының 4 валентті екендігін табуы, соған байланысты көміртекті тізбектердің түзілу мүмкіндігінің анықталуы органикалық заттардың классификациясына жеткізді.

Осы кездегі химия алуан түрлі зерттеу әдістері, аса маңызды өндірістік, өнер-кәсіптік мәні бар ғылымға айналды.

Химия ғылымының қоғамдағы практикалық мәселелерді, табиғат дамуы туралы материалдық көзқарастарды шешу мен жаңа заттар, дәрі-дәрмек, энергия мен отынның жаңа көздерін табу, тағы басқа адамзат қажетіне керекті көптеген заттар алуда маңызы зор. Қазақстанда Химия ғылымы мен Химия өнеркәсібі 1930 - 1990 жылы қарқынды дамыды. Осы кездегі химия алуан түрлі зерттеу әдістері, аса маңызды өндірістік, өнер-кәсіптік мәні бар ғылымға айналды. Атомдар мен молекулалардағы электрондарды сипаттайтын кванттық механика заңдарының ашылуы химиялық әрекеттесудің табиғатын анықтады. Заттардың қасиеті және құрылымымен қатар олардың өзгерістері кинетикасының заңдылықтары ашылуда, әсіресе химиялық реакциялардағы аралық өнімдер көбірек зерттелуде. Заттар мен процестерді зерттеуге осы күнгі физикалық әдістер мен құралдар (рентген структуралы анализ, спектроскопия т. б. ) қолданылуда.

Заттарды қолдану үшін қасиеттерін анықтау, адамдардың сұранысына қажет жаңа химиялық заттар алу, табиғи қорларды орынды пайдаланып, қоршаған ортаны қорғау.

Химия ғылымының дамуына үлес қосқан қазақстандық ғалымдар

М. И. Усанович

Д. В. Сокольский

А. Бектұров

Б. А. Бірімжанов

М. И. Козловский

О. А. Сонгина

Органикалық заттар адамға өте ертеден таныс болды. Себебі адамның өмір сүруіне ең қажетті заттар - ішетін тағам, киетін киім, жағатын отын, т. б. органикалық заттар еді. Уақыт өте келе адамдар табиғи органикалық шикізатты өңдеп, өз қажетіне пайдалануды үйрене бастады. Ерте кездің өзінде-ақ адамдар тамақ пісіруді, тері илеуді, жарақаттарын жазатын дәрілер (майлар) дайындауды, малдың сүтін өңдеуді, сусындар дайындауды білді. Бертін келе адамдар өсімдіктерден бояулар алып, тері мен матаны бояуды, қант өндіруді, сабын жасауды, сірке суы мен өсімдік майын алуды үйренді. Осылай адамның пайдаланатын заттары көбейіп, өндіретін өнімдерінің саны өсе берді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.