Ғасырлар белесіндегі химия құрылымы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 37 бет
Таңдаулыға:

Жоспар

1.Химия

2. Химия пәні мен құрылымы

3.Химияның дамуы

4.Заманауи ғасырдағы химия жетістіктері

5. Ғасырлар белесіндегі химия құрылымы

6.Заманауи құрылымдық химиядағы эксперимент

7.Заманауи құрылымдық химиядағы объектілер шеңбері

1.Химия

Химия химиялық элементтерді (атомдарды ), олар түзетін жай және
күрделі бөлшектерді ( молекулалар),осы бөлшектердің өзгеруін және заңдарын
оқып үйренетін жаратылыстану ғылымдарының бір тармағы.Д. И.Менделеевтің
анықтамасы бойынша Химияны қазіргі жағдайда элементтерді оқып үйрену деп
атауға болады. [Химия сөзінің қалыптасуы толық зерттеліп
бітпеген.Көптеген зерттеушілердің болжамы бойынша, бұл сөз Египеттің химия
деген бұрынғы атауына негізделген.(грекше Сһе Плуархта кездеседі ).Ол
хем жәнеХаме қара жер жайлы ғылым египет ғылымы деген мағына
береді.]Қазіргі заманғы Химия басқа ғылымдармен қатар ауыл шаруашылығының
барлық салаларымен тығыз байланысты .Материяның жылжуының химиялық
формаларының саналық ерекшіліктері және оның басқа қозғалықа өтуі химия
ғылымының жан жақтылығын жәе басқа ғылымдар байланысын өте төменгі және
өте жоғарғы формаларын оқып үйренеді .Қозғалыстық химиялық формасын тану
табиғаттың дамуы ,Ғаламдағы заттардың эвалюциясы ,әлемнің толықтай
материлистік суретінің қалыптасуына ықпал етіп,жалпы білімді байытады.

Химияның басқа ғылымдармен жанасуы олардың өзара енуінің спецификалық
облыстарын тудырады.Осылай химияныңфизиканың бір біріне өтуін физикалық
химиямен және химиялық физикамен көрсетілген.Химиямен биологияның ,химиямен
геологияның араларында ерекше шекаралық облыстар геохимия,биохимиялық,
биогеохимия, молекулярлық биология пайда болды. Химияның маңызды заңдары
математика тілінде қалыптасқан және де теоретикалық химия математикасыз
дами алмайды. Химия философияның ықпалын сезінген және сезінуде.

Химияның тарихи екі негізгі бөлімдері қалыптасқан:
бейорганикалықхимия, ол бірінші кезекте химиялық элементтерді және олар
тізетін жай және күрделі заттард, ( көміртегі қосылыстарынан басқа ),
жәнеорганикалық химия, ол көміртегінің басқа эленттерімен қосылыстарын
зерттейді. XVIII ғ.соңына дейін неорганикалық химия және органикалық
химия терминдері тек қосылыстардың қай табиғи патшалықтан екеніне (
минералдық, өсімдік және жануарлық )байланысты бөлінетін еді. XIX ғ.
басынан бастап олар құрамында көміртек элементті бар және жоқ деп
ажыралатын болды. Одан соң олар жаңа, одан да кең мағынаға ие болды.
Неорганикалық химия ең алдымен геохимиямен содан кейін минералогия және
геология мен, неорганикалық ғылымдармен жанасады. Органикалық химия
көміртегінің әртүрлі қосылыстарын тіпті күрделі биополинерлік заттарды
зерттейді; органикалық және биорганикалық химия арқылы химия биохимиямен
және биология мен шектесіп жатады.

Химияда біртіндеп заттардың құрылымдық түсінігі қалыптасты. З
аттардың күрделенуі, төмнгіден бастап, атомаралықтан, молекулярлық саты
арқылы өтіп, макромолекулярлық, және жоғарымалекуланың қосылыстар, одан
кейін молекула аралық (комплекс, клатрат,катенан), ең соңында көптүрлі
макроструктуралар (кристам, мицема)дан анықталмаған стехиометриялық емес
құрылымдарға дейін. Біртіндеп келесі дисциплиналар қалыптасты және
негізделді: комплекстік қосылыстардың химиясы, туралы оқу, құйма және т.б.

ІІ.Химия пәні мен құрылымы.
Физикалық химияның негізінде физиканың жалпы
принціптерінен бастау алып, химиялық өзгерудің заңдылықтарын
қалыптастыру, физикалық әдістермен химиялық обьектілердің және
құбылыстардың оқып үйрену. Химияның бұл аймағына өзіндік дициплиналар
жатады: химиялық термодинамика, химиялық кинетика, иондардың,
радикалдардың, радиациялық химия, фотохимия , химиялық тепе-теңдік,
ерітінділер және т.б. құрылыстары және қасиеттері. Өзіндік характерді
аналитикалық химия иеленді,ол химияның барлық аймақтарында және химиялық
өндірістер де кеңінен қолданылады. Сонымен қатар химияның практикалық
аймағында мынадай ғылымдар және ғылыми дисциплиналар пайда болды. Мәселен,
химиялық технология өзінің салаларымен, металлургия, алрохимия,
медициналық химия соттық химия және т.б.

Тарихи даму очеркі.

Химияның тамыры терең тарихта жатыр ( Египет, Индия, Қытай, және
т.б.елдер). Біздің эрамызға дейін адамзат әр түрлі заттардың өзгеруінен
танысты және өзінің қажеттері не оларды қолдануды үйренді.

Химияның бағзы заманғы бұтақтарының бірі-металлургия. Біздің эрамызға
дейінгі 4-3 мың жылдықтарда рудада мыс балқытып ала бастады, одан соң
мыстың қолайымен қоспасын дайындай бастады. Біздің эрамызға дейінгі 2-
мыңжылдықта рудадан темір өндіре бастады. Ал б.з.д 1600 жылда матаны бояуға
табиғи бояу индигоны пайдаланды кейінірек – пурпур және ализарин, сонымен
қатар сіркесуды, өсімдік заттарынан дәрі-дәрмек терді және химия
өндірісімен тығыз байланысты заттарды өндіруді үйренді.

Б.з. 3-4 ғасырларында ғасырларында ғасырларында Александрияда
алхимия пайда болды, ол бойынша философиялықтастан, яғни асыл емес
металдардан асыл металдарды –алтын және күміс алуға болады деген көз
қарасты ұстанды. Осы кезеңдегі химияның ақуыз-заттардың жеке қасиеттерін
және субстанция арқылы оларды анықтау болды.

Қайта өрлеу дәуірінен бастап өндірістің дамуынмен алхимияда
үлкен маңызға өндірістік және практикалық бағыттар ие бола бастады:
металлургия, шыны өндірісі, бояу және керамика дайындау (В .Биренгуччо,
Г.Агрикома, Б.Палессияның және т.б. еңбектері) Медициналық маңызды-
ятрохимия пайда болды. (Т.Парацельс, Я.Б. ван Гельмонт және т.б.).Бұл екі
бағыт практикалық химияның 16-17 ғ. жартысындағы химияны ғылым ретінде
дамуына түрткі болған.Осы кезеңде химияны тәжірбиелік жұмыстар мен
бағыттау дамыды, негізінен пештердің конструкциялары және лабораториялық
приборлар, заттарды тазалау әдістері (крсталлизация, перегонка және т.б.)
жаңа химиялық препараттар жасап шығарылды және жетілдірілді. 17 ғ. II
жартысында Р.Бойль алхимиялық түсініктердің шындыққа сәйкес келе
бермейтінін дәлелдеді, химия элементтер жайында бірінші түсінік берді және
сонымен бірге химияны ғылым дәрежесінде бірінші көтерді.

Химияның ғылымға айналуы жүз жылдан астам уақытты алды және
А.Л.Лавуазьенің жаңалықтарымен аяқталды.Химиядағы бірінші теория
–флогистон теориясы (оның негізінде флогистонның жаңғыштығын мойындау жатыр
), қате болсада, фактілердің кең шеңберін ашты,ал ол металдардың жануы
және өртенуімен байланысты. 17ғ.II жартысынан химиялық анализ жедел дами
бастады, бастапқыда-сапалық (Бойльден бастап ), ал 18 ғ. ортасынан –
сандық (М.В.Ломоносов және Д.Блэктен бастап)

1748 жылы Ломоносов және кейінірек Лавузье зат массасының сақталу
заңының химиялық реакциялар нәтижесінде тапты. Лаврузьенің оттегілік
теориясы Энгельстің сөзіне қарағанда ... басымен тұрған химияны аяғымен
тұрғызды (К.Маркс және Ф.Энгельс ) 18 ғ. соңында химия түбегейлі ғылым
болып қалыптасты.

ІІІ. Химияның дамуы.

19 ғасырдағы химия химялық атомистикамен тығыз байланысады. Атомдық
оқу 17-18 ғасырларда абстрактілі, механикалық көзқараспен жасап шығарылған.
Бірақ, Ломоносов атомдық гипотезалар мен мәселелерге жақын келіп қалған
еді. Химиялық атомистика ескі натурфилософиялық атомдық идея мен заттың
химиялық-сандық құрамы жайлы анамитикалық деректердің қосылуынан туындағы.
19 ғасырда химияның екі фундаметальды түсініктері қалып тасты – атом
салмағы (атомдық масса) және валенттілік, немесе атомдық , кейіннен 1869
Менделеев осы екеуінің арасындағы байланысты ашты. 1803 Дж. Дальтон
атомистика идеясынан қатынас заңын ашты, ал содан кейін оны тәжірбие
жүзінде дәлелдеді.Осыныі кезінде ол атомның салмағы жайында түсінік жасап
шығарып, олардың ең алғаш таблицаларын түзді, мұнда ол қосылыстың бірлігі
ретінде сутегінің салмағын алған еді. Бірақ, атомдық салмақтың мағынасы әлі
дәл емс еді, бұған себеп приборлардың нашарлығы және де атом және
молекулалар арасындағы қатынас дұрыс қалыптаспаған еді.

Молекула жайлы түсінікті және оның атомнан айырмашылықтарын
А.Авагадро (1811 ) және А.Ампер(1814) алға тартты, бірақ, алхимиктер
қабылдамаған еді.И.Я.Берцелиус үлкен эксперименттік материалда Дальтонның
реттік қатынас жайындағы заңын дәлелдеп шықты. Бұл заңы органикалық
қосылыстарға да қолданды, (1814) Дальтон жасағаннан әлде қайда дәл таблица
жасап шығарып, 46 элементтің атомдық салмағын және химиялық процестердің
байланыстары туралы алғашқы мәліметтерге сүйене отырып. Берцелиуе
дуалистикалық теореманы (1812-1819) алға тартты, бұл теория бойынша
химиялық процестер электрлік күштердің арқасында жүзеге астыны, себебі әр
атомда, әр атомдар тобында екі электрлік полюс болатыны көрсетілген.Бұл
теорияны органикалық химияға, яғни радикалдар теориясына жатқызуға әрекет
жасалған еді. Бұ радикалдық теория бойынша органикалық қосылыстар да екі
бөліктен тұрады, бір бөлігі атомдар тобының радикалы болып табылады. Ол
өзін бөлген атом сияқты ұстайды және бір химиялық қосылыстан екіншісіне
өзгеріссі өтеді. Дуалистикалық теорияға ауысымға унитарлы (молекулярлы)
теория, яғни Ш.Ф.Жерар теориясы келді. Сонымен қатар радикалдар теориясына
ауысымға типтер теориясы келді. Типтер теориясы заттардың құрылысын
көрсеткен жоқ, химиялық өзгеруін молекулалардың функционалдық топтардың
реакциялық активтігін көрсеті. Сондықтан бір затта бірнеше типтік
формулалар болуы мүмкін.Типтер теория, негізінен Жерар енгізген
гомологиялық қатар органикалық заттардың өзгруіне және классификациясына
негізгі роль ойнады.

1852 ж. Э.Франклен металло – органикалық қосылыстарды оқып үйренуде
валенттілік ұғымына негіз салды. Ол элемент атомдары қосылу күшіне ие
екенін көрсетті. Валенттіліктің бірлігі ретінде сутегінің валенттілігін
қабылдаған. Кейінірек Ф.А.Кекуле метан типтес қосылыстар жайлы түсінік
енгізді: осыдан көміртек төрт валентті екенін көрсетті, және де(1858) ол
көміртек атомдары тізбек түзу өзара қосылу жайлы айтып өтті. Осы жылдың
өзінде А.Купер бірінші болып органикалық қосылыстардың графикалық
формулаларын жасап шығарды, ол көміртегінің төрт ваплентті лікті екенін
негізге ала отырып жасады.1861ж. А.М.Бутлеров құрылыс теориясын жасап
шығарды. Ол теория бойынша заттардың химиялық қасиеттері олардың құрамымен
құрылымына, ал реакциялаушы қасиеті молекуладағы атомдардың байланысына
және өзара әсеріне байланысты.

Бірінші халықаралық Карлеруэдегі химиктер конгресі атом,
молекула, эквивалент түсініктерін нақты ажыратты; бұл химияның болашақтағы
дамуына ықпал етті.1859-1861жылдары ол үздік спектральді анализ әдісімен
байыды, сының негізінде аспанденелерінде кейбір химиялық элементтердің
болуы анықталды; физика(оптика), астрономия және химия арасында байланыс
қалыптасты.
Жаңа элементтердің көптеп
ашыла бастауына орай оларды жүйелеу қажет болды. 1869 ж. Д.И.Менделеев
олардың өзара байланысын тапты: ол периодтық жүйені ойлап тапты және оның
негізінде жатқан заңды ашты (Менделеевтің периодтық заңы ). Бұл жаңалығы
химияның дамуына жол ашатын теоретикалық синтезі болып шықты. Менделеев
сол кезде белгілі болған 63-элементтің физикалық және химиялық қасиеттерін
анықтап, дәлелдеп берді. Тағы да екі негізгі сандық өлшенетін атомдардың
қасиеттерін ашты, бұл қасиетте бүкіл химия тұрғызылған –атомдық салмақ және
валенттілік.

Периодтық жүйенің негізінде Менделеев алдын қате анықталған
элементтердің атомдық салмақтарын туралады және бір қатар әлі ашылмаған
элементтерді болжады . Бұл болжаулар көп өтпестен өзінің дұрыстығына
дәлелдер тапты. Келешекте периодтық заң химияның даму сатысының негізіне
енді. Физика мен химияның прогресті дамуы негізгі түсініктермен заң дардың
қалыптасуына, физикалық –химияның дамуына және басқа да жеке салалардың
пайда болуына 18-19ғ. II жаотысында жол ашылды.

Химиялық процесттердің жалпы заңдылықтарын зерттеуге19 ғ. 80-
жылдарында айтарлықтай дәрежеге көтерілген химялық өндірісте
қызуғышылықтанытты.

Химиялық процестердің жылулық заңдарын (1841) Г.И.Гесс ашқан соң
химиялық процестердің жылулық эффектілерін зерттеуге берік негіз табылды.
19ғ. II-жартысында химиялық реакциялардың жылуын анықтайтын үлкен жұмыстар
мына ғалымдармен жасалынған болатын: П.Э.М.Бертло, Х.П.Томсен, Н.Н.Бекетов,
және т.б. Бұл жұмыстар 19ғ. соңында физиканың химияның бөлімдерінің бірі-
термохимияның пайда болуымен аяқталды. Термодинамиканың пайда болуымен
және термохимияның дамуымен 19ғ.II-жартысында химиялық термодинамика
дами бастады. Ол энергетикалық эффектілерд, мүмкіндіктерді, бағыттары мен
шектеулерін және т.б. термодинамиканы құбылыстарды қарастырады (Дж. Гиббс,
Я.Ванг-Гофф. А.Ле Шателье т.б. еңбектері)

Г.Дэвидің нәтижелі басталған электро химиялық зерттеулері сандық
аяқтауларға М.Фарадейдің еңбектерінде көрініс тапты, ол(1833-1834)
электролез заңын ашқан болатын. 19ғ.II-жартысында электролит ерітінділері
арқылы электр тогын өткізуді зерттеу басталды, ол С.Аррениустың
электрометтік диссоциация теориясының ашуына әкеліп соқты.Бұлтеория бойынша
ерітінділерде электролиттер иондарға ыдырайды.

Сонымен қатар ерітінділер жайлы зерттеулер даму үстінде еді. Бұл
зерттеулер Вант-Гоорортың зерттеулер нәтижелерімен толықтырылған
болатын.1857-1887 ж. Менделеев жасаған сулы ерітінділердің химиялық
теориясына сәйкес, еріген зат және ерігіш өзара ерітінді ішінде ғана
әрекеттесетңн еді. Менделеев химиялық әрекеттесулер және ерітінді мен
еріткіш арасындағы әрекеттесулердің ортасында белгілі бір шекара қоймаған
болатын. Бұл қорытынды, өз дамуын Н.К.Курнаковтың жұмыстарында және оның
физика-химиялық анализ мектебінде көріністапқан болатын.

Сұйық заттардың үстінен өткізілген бақылаулар нағыз ерітінділермен
қатар, ерітілуіде молекула және иондар түрінде ерігіштер болатынын және
сонымен қатар ерігіштер үлкен көлемдей молекулалар жиынтығынан тұратын
алрегаттар күйінде де кездесетінін көрсетті. Бұндай жүйелер үшін
Т.Грэм(1861) коллоидтар дегент ұғымды енгізді. Дисперсті жүйелерді одан
әрі қарай зерттеу коллоидты химияның пайда болуына әкеліп соқты.

15ғ. өзінде химиялық реакцияларды жылдамдататын кейбір заттар
туралы мәліметтер алынған еді. Бұндай процестерді Э.Мичерлих контактілі
(1835), ал Берцелиус-каталитикалық (1835) прцестер деген атау берді.Сол
кезден бастап (19ғ.-60жыл) күкірт қышқылының каталитиканың өндірісін қолға
алды, бұл процеске қызығушылық өсті. 19ғ. соңында катализ және практикалық
катализаторларды қолдану химияда өзекті орын алды. Катализбен
Т.Е.Ловицемнің 1785 ж. ашылған адсорбция тығыз байланысты. 1878 ж. Гиббс
беттікөұбылыстардың, адсорбция және жаңа өзара түзуінің негізгі заңдарын
тағайындады.

19ғ. II-жартысынан химиялық реакциялардың жылдамдығы және
химиялық тепе- теңдік жайлы оқу дамыды. Активтік массаның (концентрация)
мағынасын 1801-1803 жылдары К.Бертолле түсіндірген болатын. Химиялық тепе-
теңдікке байланысты сұрақтарды қарастыу К.Гульберг пен П.Ваагенің
әрекеттесуші зат массаларының ашуға алып келді. Химиялық реакциялардың
кинеикалық заңдылықтарға өз үлесін Н.А.Меншуткиннің(1877) жүйелік
жұмыстары қосты.

1844 жылы Вант-Гофор осы шеңбердегі кинетикалық теңдеулер
түріндегі материалдарды жинақтады.

Химия XX ғасыр

19 ғасырдың соңы үш бетін ұстар физиканың шеңберіндегі жаңалықтар
ашуымен есте қалды.Осының нәтижесінде атомның күрделі құрылысы дәлелденген
болатын, алдында оны бөлінбейтін бөлшек деп есептеген.Және де рентгендік
сәулелер,радиоактивтік және электрондық құбылыстары ашылды.Бұл химияның
дамуындағы жаңа сатының дамуына қызмет етті.Э.Резерфорд атомдық
ядролардың бар екенін ашып және оның планетарлық моделін ұсынған соң, атом
құрылысы теориясын жасау сәті басталды.Химиялық күштердің электрлік
табиғаты жөнінде жаңа түсінік пайда болды.

Г.Мозли ашқан заң элементтің периоттық жүедегі орнын және оның
характеристикалық рентгендік сәулеленуін байланыстырды.

Бұл бойынша химиялық элементтің атомдық реті саны жағынан атом
ядросының заряд санына, яғни нейтрал атомының жалпы электрон санына тең
екенітуралы қорытынды шығаруға болады.Периодтың заңды одан тереңірек
түсінуге Н.Бордың жұмысоның старының негізінде және болсаоқымыстылардың
жұмыстарының негізінде жло ашылды. Олардың дәлелдеуінше, атомдық номері аз
элементтер атом номері көп элементтерге өз электрондарын береді, яғни
электрон санын толықтырады. Сонымен қатар сыртқы электрон конфигурациясы,
периодтық түрде қай таланып, негізінде элементтердің химиялық және
физикалық қасиеттері де периодтты болады. Атомның электрон қабатының толуын
және атомдық, молекулалық спектрлрды түсіндіруде Паули принципі айтарлықтай
роль атқарады. Ашылған жаңалықтар көптеген сұрақтарды шешуге мүмкіндік
берді. Бұл сұрақтар Менделеевтің периодтық жүйесінің теориялық негізделуіне
жіне оның әрі қарай дамуына байланысты изотоптардың табылу элементтердің
периодтық жүйедегі орнын аиомдық массасы емес, ядро заряды анықтайтынын
көрсетті. Нейтрондардың және жасанды реадиактивтіліктің ашылуы жаңа
реадиактипті изатоптарды, табиғатта кездеспейтін трансуряндық элементтерді
синтездеуге жол ашты.

Атомның құрылысының мәселесінің шешілуімен химиялық байланыстың
табиғаты туралы сұрақтар өзара байланысты. В.Коссень(1916) және Г.Льюие
(1916) бірінші электрондық валенттілік теориясын және химиялық байланысты
ұсынды. Косселдіңтеориясы иондық байланыстың түзілуін қарастырса, Льюиеттің
теориясы –ковалентті байланыстың түзілуін қарастырды. Кейінірек шығарылған
концепциялары, соның ішінде резонанс теориясы (Л.Полин), кейбір саплық және
жартылайсандық мәліметтерді молекулалардың симетриясы жайлы, молекуладағы
элементтердің структуралық байланыстың және эквиваленттік майлыкалық
,тұрақтылық және реакциялық қабілеттері(молекуланың ). Жайлы мәлімет алуға
мүмкіндік береді. Тек қана квантық механика негізінде хиимялық байланыстың
табиғатын, жай молекуланың байланыс энергиясын есептеу және т.б, екі
атомдық және бірнеше көпатомды молекулалрдың физикалық парметрлерді,
атомдардан энергия түзуін, спектрлердегі тербеліс жиілігін, электрлік және
магниттік қасиеттерін түсіндіруге мүмкіндік берді.

Химияның жаңа даму сатысы жедел кеістіктік зат құрылымын жасап шығару,
стереохимиялық концепцияларды жасапшығарумен түсіндіреді. 1874-1875 ж.
Н.А.Ае Бель және Вант -Гофф көміртегі атомымен байланысқан 4 атом және
радикал бір жазықтықа емес, кеңістікте, тетраэдрдің төбесінде орналасатыны
жайлы болжамдар айтқан болатын. Осыған байланысты кеңістік жайлы түсінік
кеңейтілді, оның бірнеше түрі анықталды және стереохимияның негізі қаланды.

Көптеген молекулалар үшін тұрақты кеңістік конфигурациялар анықталған;
кейінірек зерттеушілер молекулалардың лабильді конфигурациясын анықтаған;
ол жай байланыстардың айналасында атом топтары еркін қозғала алмайтын
жағдайда түзіледі.

Заманауи теориялық химия жалпы физикалық оқытуда материя құрылысына
негізделеді, кванттық теория жетістіктеріне, термодинамиканың және
статистикалық физикаға негізделеді. Кванттық механика әдістерін химиялық
мәселелерді шешуде қолдану кванттық химияның шығуына алып келді. Оның
міндеті молекулалардың көп электрондық жүйелердің тлқындық Шредингер
теңдеуін шешу болды. Бірінші нәтижелердің бірі валенттілік байланыс
теориясы болды, ол жұп электрондар яғни химиялық б\с тасушы мәнін де
дәстүрлі кең қолдану болды(Гейтлер, Лондон, Дж Слэтер,Полию). Толық
электрондық құрылысты қарастыратын молекула орбиталь (толқындық функция)
өзіне барлық электрондық орбиталь (атомдаодың) ауысуын есепке алады.
Көбірек таралған МО әдістердің нұсқасы бұл атом орбитальдарының сызықтық
комбинациясы. Жаңа есептеуіш технология қолдану негізінде жай молекулалар
үшін ешбір есептеуді жеңілдетпей едәуір қиын есептеулер жүргізілуі мүмкін.
Осы көрсетілген әдістің негізде молекулалардың электронды және
энергетикалық параметрлері есептелген (электрон тығыздығын анықтау,
энергиялық көлемін, байланыстың ретіне ұзындығы, қосылыстардың кейбір
физикалық қасиеттері). МО әдістері органикалық химияда өзгеше бағыт алады.
Неорганикалық химияда оның кристалдық бөлігі теориясымен байланысуы арқылы
лигандарам теориясы шықты., кнетикалық қатынастарды

Аррениус және Вант-Гоффпен қалыптастырылған, кнетикалық
қатынастарды вантохимиялық қарастыру, химиялық кинетиканың негізі болып
табылатын химиялық реакциялардың абсолюттік жылдамдығы туралы ілімнің пайда
болуына алып келді. Бұл жаңа химияның теориялық мәселелерінің бірі-аралық
қосылыстың, аралық активті комплекстің әлі түсініксіз молекуланың қайта
құрылымын процесін бөлшектеуге мүмкін береді.

Химиялық физиканың маңызды мәселесі –химиялық әсерлесудің элементарлық
актілерін зерттеу, реакция механизмдерін және кинетиканы оқып үйрену
Н.Н.Семенов және С.Хиншелвудпен жасап шығарылған теория негіздері тізбекті
реакциялар төңірегіңдегі жұмыстар үлкен маңызға ие болды. Зерттеудің
кинетикасы мұнайды өңдеуді, жанармайдың жануы, үлкен молекулалы
қосылыстарды синтездеу технологияларын дамытуда маңызды роль ойнайды.
Болашақ технологияны айтарлық өзгеріске ұшыратуы мүмкін болған қалыпты
қысым мен темпиратурадағы азоттың химиялық функциясының мүмкіндігі
көрсетілген.

Ядролық өзгерістер және физика-химиялық құбылыстар, ядролық
реакциялардың өнімдері, радиоактивті изотоптар, элементтер және заттар
ядролық химия мен радиохимияның зерттеу объектісі болып табылады. Осы
бағыттағы жұмыстар атомдық ішкізатты, изотоптарды бөлуді, алу және
бөлшектеу үшін маңызға ие.

Заттардың сәулеленумен және иүрлі табиғаттағы жоғары энергиялардың
бөлшектерімен әсері радиациялық химия мен оқылады. Радиация әсері көптеген
процестерді туындатады, соның бірі мономерлерден жоғары молекулалы
қосылыстардың синтезі. Жарықтық әсерінен фотохимиялық реакциялар жүреді.
Фотохимия электромагниттік сәулеленудің энергиясының байланысуын зерртеумен
қатар, синтез және ыдырау, изомеризация және қайта топтау сияқты көптеген
реакцияларды қарастырады. Электрохимияда электролиттерді зертеуге
байланысты үлкен материал жинақталған. Олардың электр өткізгіштігі,
электрохимиялық процестер, электрохимиялық кинетика түзілген, тең салмақсыз
электродты потенциалдар, металдардың коррозия процесі оқытылады және де
электр тогының жаңа химиялық көздері табылуда. Теориялық электрохимиялардың
жетістіктері көптеген өндірістік электрохимиялық процестердің берік ғылыми
негізді беруге мүмкіндік береді.

Молекулалардың химиялық іс-әрекетіне магниттік өрістердің әсері
магнетохимиямен қарастырылады.

Термохимиялық зерттеулердің аймағы заттың плазмамен әсері, плазмохимиялық
техналогиялар қолданудағы мақсатымен кеңейтілді. Плазмохимияның пайда болуы
60- жылдарға жатқызылады, яғни КСРО, АҚШ және ФГР-дей негіз салушы
жұмыстармен атқарылған болатын. Химиялық өзгерістер заттың барлық
агрегаттық күйлерінде-сұйық, газ және қатты күйінде де жүзеге асады. Қаты
денелердің химиялық реакцияларын зерттеу актуальдырақ маңызға ие бола
бастады.

Заманауи химияда ғаламдағы заттардың эволюциясы туралы мәліметтер жиналуда,
ол табиғи эвоюциясының толық суретін түзуге мүмкіндік береді. Қазіргі
заманғы ядролық физика және астрофизика химиялық элементтердің пайда болуы
жайлы түсінікті қалыптастырд.

Күрделі органикалық молекулалардың жұлдызаралық кеңістікте, метеориттерде
және жердің таулы аймақтарында табылуы, сонымен қатар ұшқыш разряды
жағдайында жай қосылыстардан(CH, CO, NH, HO) күрделі органикалық заттарды
синтездеудің модельді тәжірибелері, радиоактивті және ультракүлгін
сәулелену химияның эволюцияның этаптары тіршіліктің пайда болуына жағдай
туғызды.

Вулканогендік және тұнбалық геохимия, гидрохимия, атмосфера химиясы,
биогеохимия біртіндеп химиялық элементтердің планетарлық миграциясы жөнін
де түсінік қалыптастырады,ал биохимия –өмір ілімі нақты мазмұны
толықтырылды.

Органикалық химия үлкен жетістіктерге жетті. Сонымен, ақуыздардың
синтезінің автоматикалық әдістері жасап шығарылды; 412 аминқышқылдарынан
тұратын –аминотрансферазаның, гемоглабиннің, тетродотоксиннің құрылымы
анықталды: хинин, витамин, В12 және тіпті хлорофилл сияқты күрделі табиғи
қосылыстар синтезделген : Молекулалық биологияның дамуына органикалық
химияның әсері үлкен. Органикалық химия органикалық синтездің қуатты
индустриясының негізіне енді.

Өзіндік химиялық дисциплинаға 30- жылдарда ғана қалыптасқан полимрлер
химиясы жоғары молекулалық қосылыстардың синтез жолдарының толық комплексін
үйренеді (қарастырады). Және де олардың қасиеттері мен айналуларын,
декелердің қасиеттері, яғни макро молекулалардан тұрғызылғандығын
қарастырады.

Қазіргі поимерлер химиясының этапы үшін каталитикалық полимеризация
механизмдерін тереңірек қарастыру тән. Соның ішінде жоғары молекуланың
қосылыстардың микроқұрылымын зерттеу және стереорегулярлық қосылыстардың
синтезін. Полимерлердің қасиеттері тек химияық құрамынан, құрылысын және
макромолекулардың көлемінен емес, сонымен қатар, олардың өзара орналасуына
және молекула үстілік құрылымына байланысты екені дәлелденген. Маңызды
жетістіктері маңызды химиялық өндірістердің пластмасса, синтетикалық
каучук, химиялық талшықтар, ионитер, клейлер және т.б. өндірісін құруға
мүмкіндік берді.

Тіршілікті ұйымдастыруың құрылымдық сатыларында маңызды рольді спецификалық
химиялық процестер атқарады. Организмдегі үздіксіз зат алмасу химиялық
реакциялардың күрделі жүйесін сипаттайды, ал олар спецификалық ақуыздық
катализаторлар-ферменттер қатынасыда жүзеге асады.

Сыртқы ортада өтіп жататын химиялық процестердің организмдер жиынтығына,
экосистеманың ішіндегі элементтердің химиялық миграциясына әсері,
симбиотикалық немесе конкуренттік түрлерінің басылуын химияның экологиялық
шеңберінде зерттеледі.

Топтағы организмдердің іс-әрекетінің қалыптасуы химиялық ақпарат тасымалдау
жабдықтарына айтарлықтай дәрежеде тәуелді (мәселен, феронондар, жануарлар
қолданатын шақырушы немесе аластаушы ). Биохимияның дәстүрлі нейрохимиялық
зерттеулері білімнің жаңа тармағына өтті, ол химиялық қосылыстардың
психикалық процестерге әсерін оқып үйренеді; психобиология молекулалық
түзіледі, ол молекулаға биологияны әдеп туралы ғылыммен байланыстырады.

Химиядағы заманауи зертеу әдістері.

20ғ.ортасынан бастап химияны зерттеу әдістерінде түбегейлі өзгерістер
болды. Ол математика және физиканың кең арсеналына енеді. Химияның
классикалық мәселелері- заттардың құрамы мен құрылымын анықтау- жаңа
физикалық әдістердің қолданылуымен шешіледі. Теориялық және
экспериментальдық химияның маңыздылығы жаңа есептеуіш техниканы
квантоскопиялық мәліметтерді өңдеу, күрделі молекулалардың құрамы мен
құрылымын есептеу болып табылады.

20 ғ. жасап шығарылған химиялық әдістердің ішінен микрохимиялық анализді
ерекше атап өтуге болады. Ол жай химиялық анализ әдісіне қарағанда жүз есе
кіші мөлшердегі заттармен аналитикалық операцияларды жүргізуге мүмкіндік
береді. Лабараториялық және өндірістік масштабтарда химиялық қасиеттері
жақын заттарды бөлуге арналған хромотография үлкен мәнге ие болды. Басты
рольді физика-химиялық анализ ойнайды,ол ерітінділердегі балқымалардағы
және басқа жүйедегі компоненттердің өзара әселесуі және құрамын анықтайтын
әдістер болып табылады. ФХА-де графикалық әдістер кең қолданылады.
Графикалық әдістердің классификациясы химиялық индивид түсінігін айқын
анықтауға мүмкіндік берді. Химиялық индивидтің құрамы тұрақты және ауыспалы
болуы мүмкін (Дальтонидтар және бертоллидтар).

Курнаковтың болжап айтқан сехиометрлік емес кластардың қосылыстары қатты
дененің химиясында үлкен мәнге ие болды.

Люминисценттік анализ рентгендік құрылымдық анализ, электронография,
полярография және басқа физика-химиялық анализ әдістері аналитикалық
химияда кең қолданыс табуда Радихимиялық әдістемелерді қолдану радиоактивті
атомдардың бірнешеуі ғана анықтауға мүмкіндік береді (мәселен,транс урандық
элементтерді синтезінде ).

Химиялық қосылыстар құрылысын анықтау үшін молекулалық спектросколия
маңызды мәнге ие. Оның көмегімен атомдар арасындағы қашықтық анықталады
және де симметрия, функциональдық топтардың барлығы және басқада
молекулалардың қасиеттері, сонымен қатар химиялық реакциялардың механизмі
оқып зертеледі. Атомдар және молекулалардың электронды энергетикалық
құрылымы, эффективті зарядтардың көлемі эмиссионды және абсорбционды
рентгендік құрылымдық анализ әдістерімен зерттеледі.

Электрондар және атом ядролары, сыртқы және ішкі электрондардың арасындағы
әсерлесудің табылуы молекула құрылымын анықтауға келесідей әдістердің
түсуге мүмкіндік берді, олар: ядролық магниттік резонанс (ЯМР), электронды
парамагниттік резонанс (ЭПР), ядролық квадрупольді резонанс (ЯКР), гамма-
резонанстық спектроскопия. Қолдану кеңдігіне байланыс арнай орынды ЯМР
–спектроскопия алады. Молекулалардың кеңістік қасиеттерін анықтау үшін
маңызды артып келе жатқан оптикалық әдістер: спектрополяриметрия, шеңберлі
дихроум оптикалық айналуы депрессиясы. Вакумда молекулалардың электрондық
соққыдан қирауы олардың масс-спектроскопия әдісі құрылымын қалыптастыру
үшін қолданылады. Кинетикалық әдістер ЭПР және ЯМР спектроскопия, радиолз
және импульстік фотолиз әдістерімен толықтырылды. Бұл өте жылдам, яғни 10-
9сек және одан да аз уақытта өтетін процестерді зерттеуге мүмкіндік береді.

Ғарыштық объектілерді зерттеу үшін спектральді анализ әдістері
электромагниттік әр түрлі диапазомдардағы спектрлер қолданылуда. Жұлдыз
аралық кеңістікте радиоастрономия әдісімен формальде, тионочевина,
метиланин, цианацетилен т.б. күрделі молекулалы химиялық қосылыстары бар
бұлттар анықталған. Ғарышқа ұшудың дамуы мен экспериментальды химияның
әдістері жерден өзге объектілерде өолданыла бастады.

Химиялық техналогия және оның дамуының тенденциялары қоғамның қажеттілігі
химиялық технологияны тудырды. Берлонның айтуынша, химия табиғатқа таныс
емес қосылыстардың сан мыңдаған түрлерін жасап , өзінің жеке меншік
зерттеу объектісін түзуде. Химиялық техналогияның тарихы дамуында алғашқы
әдәстер қарапайымдандыру, дайын табиғи формалардың ыдырауы:рудалардан
металды алу, күрделі жүйелерден тұздарды бқлу сияқты басқада
тәсілдер.химиялық техналогияның іргетасы болып көптеген күрделі
техналогиялар үшін заттардың өндірісітабылады: күкірт,тұз, азот
қышқылдары, аммиак, негіздері, сода және басқа да химиялық өндірістің
негізін құрайтын заттар. Екінші тарихи үлкен саты гул синтез әдістеріне
көшу, күрделі жйелерді алу. Бұл тек эмпирикалық мәліметтерге жинақталып
қоймай, сонымен қатар теоретикалық табиғатты тану,химиялық заттардың
құрылысы және құрылымы және олардың түзілуінің заңдылықтарына да ықпал
етеді. Химиядағы синтетикалық техналогия дайын табиғи заттар және химиялық
заттардан табиғатқа белгісіз заттарды алудан дамыған. Талшық техналогиясы
табиғи цеюл оз оны қңдеуден басталып, кейін оның химиялық
модификацияланған формаларына (вискоза, жібек ацетаты) және соңында
синтетикалық материалдарға секіріс жасайды.

Химиялық техналогияның дамуындағы маңызындағы маңызды тенденциясы тарихи
қалыптасқан физика-химиялық құбылыстар шеңберінен шығу, яғни жоғары
температуралар, өте жоғары қысым, плазмамен әсер ету, электрлік және
магниттік өріс пен сәулелену сияқты экстренальды жағдайларды кеңінен
қолдану. Техналогияның мақсаты әдеттен тыс және бағалы қасиеттерге ие
заттарды алу: өте таза және өте қатты, ыстыққа шыдамды және люмин офорлар,
фотохромдар және термохромдар, катамуаторлар және биотұрақтандырғыштар
және лидикаленттер болып табылады.

Химиялық шикізаттың көздерінің жылдам кеңейуі байқалуда. Өндіріс сферасына
химиялық элементтерді көптеген түрлері тартылуда, табиғт заттарды қайта
өңдеудің толық комплекстігі. Дүние жүзілік мұхитты шикі зат көзне айналдыру
жоспарлануда. Табиғи процестерге жасанды химиялық әсер табиғи химиялық
циклдік бұзылуына, яғни олардың тартылуына және деформацияануына әкеліп
соғады. Бұл экологиялық мәселелерді қиындатады. Бұл мәселені шешудің
жолдары жабық, қалдықтар, басқарылады.

Химия төңірегіндегі ғылыми жұмыстар институттарда және ғылым
академияларының лабораторияларында, сонымен қатар университет
лабораторияларында,техникалық ЖОО-да, фирмаларда жүргізіледі.

IV. Заманауи ғасырдағы химия жетістіктері.

Химия басқа да жаратылыстану ғылымдары сияқты қиын кезеңді басынан
өткізуде. Бір жағынани химияны оқытуға мектепте және ЖОО-да қаржы бөлу
басқа ғылымдарға қарағанда асып түседі. Екінші жағынан тұрмыстық дәрежеде
химияға деген көзқарас қиын, қабылдауға ауыр тиетін, келкешекте қажет емес
пән ретінде қалыптасты. Дегенімен, олар үнемі химия саласының жеңістерін
пайдаланады немесе заттар мен қауіпсіз жұиыс жасау әдістерін қажет етеді.
Неге, үйбекесі ешқашан сірке қышқылы құйылған шөмекті басқада ұқсас
тағамдық заттар салынған ыдыстармен қатар қоймайады? – деген сұрақ
қаншалықты бізді мазалайды. Неге, әрқашан тұрмыстық сұйықтармен, хлорлы
ағартқыштармен және шыны тазалайтын сұйықтармен жұмыс істерден алдын
қолдану туралы ережені оқимыз? Неге бәріміз еденді линолиуммен немесе
ковролинмен жапқан соң бөлмені желдету керек екенін барлығы біледі? Ал, бұл
заттарды қолданудың қауыпсіз тәсілдері болып табылады.

Қазіргі кезде қоғамда ғылым ретінде химияға теріс қатынас қалыптасқан.
Химия – ерік күші барларға және оны үйренуге қызығушылығы жоғарылар үшін
таңдамалы ғылымға айналды. Химиялық білім деңгейі төмендеуі әлемнің
бірыңғай ғылыми бейнесін қалыптастырушы маңызды ғылыми ұғымдарды ажыратады.
Тұтастай алғанда химофобия мен жаппай химиялық сауатсыздық белең алған
деп айтуға болады.

Кейбіреулер өткен ғасырда химия жаратылыстануда орталық орын алды деп
түсінеді. Даму қарқыны бойынша ол басқа да жаратылыстық және нақты
ғылымдарды басын озды. Химиялық білім көлемі қазіргі орташа алғанда 11-12
жыл ішінде екі еселеніп отырса, өткен ғасырдың ортасында бұл уақыт осы
екзеңде шамамен 40 жылды құрады.

Заманауи әлемнің дамуы мен жетілуінің өркениетті әлемнің материалдық
мәдениетінің, базасының себептерінің бірі – химия жітістігі болды. Нақ осы
химия жаңа материалдарды, дәрілерді, өсімдіктердің қорғаныш ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.