На главнуюТексты книг БКАудиокниги БКПолит-инфоСоветские учебникиЗа страницами учебникаФото-ПитерНастрои СытинаРадиоспектаклиКнижная иллюстрация





Общая и неорганическая химия. Ходаков Ю. В. — 1954 г. Общая и неорганическая химия. Ходаков Ю. В. — 1954 г.

Юрий Владимирович Ходаков

Общая и неорганическая химия

Книга для учителя

*** 1954 ***


DjVu


      ОГЛАВЛЕНИЕ

 Предисловие 3
 I. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ, понятия И ТЕОРИИ ХИМИИ
 Глава 1. Предмет и метод химии
 Предмет химии. Место- химии среди других наук о природе. Метод химии 7

 Глава 2. Основной закон естествознания
 Закон сохранения материи и движения. Закон сохранения массы. Закон сохранения и превращения энергии. Взаимосвязь законов сохранения энергии и массы 10

 Глава 3. Смеси и химически чистые вещества
 Смеси. Магнитная сепарация. Пенная флотация. Гравитационная сепараядая. Перегонка растворов. История перегонки воды. Химически чистые вещества. Предистория химии. Явления и сущность в химии 15

 Глава 4. Химические элементы и химическая атомистика
 Античная дтомистика. Социально-экономическая обстановка возникновения русской химии. Жизнь и деятельность М. В. Ломоносова. Ломоносовский план Преобразования химии в науку. Атомно-молекулярное учение Ломоносова. Закон постоянства состава. Жизнь и деятельность Д. Дальтона. Атомистика Дальтона.
 Постановка проблемы определения атомных весов. Объемные законы химии. Тнпогёза Авогадро. Проблема летных газов. Химическая атомистика в период 1820 — 1860 гг. Всемирный съезд химиков в Карлсруэ. Метод определения атомных весов Катиицеро. Определение точных значений атомных весов. Химические формулы и валентность 24

 Глава 5. Периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделеева
 Историческая обстановка открытия периодического закона. Открытие периодического закона. Периодический закон. Значение периодического закона. Периодическая таблица элементов. Жизнь и деятельность Д. И. Менделеева 39

 Глава 6. Строение ауома и электронная теория валентности
 Периодическая система Д. И. Менделеева и физика в начале XX века. Электрон. Изотопия. Нуклеарная теория атома и экспериментальное определение порядковых номеров элементов. Планетарная теория строения атомов 48

 Глава 7. Строение вещества
 Причина взаимного союза «частиц» — сила химической связи. Электронная теория окислительно-восстановительных реакций С. В. Дайна. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. Электронная теория валент-«ости Косселя. Атомные и ионные радиусы. Силовое поле простых и сложных ионов. Электровалентность и ковалентность. Полярные и неполярные молекулы.
 Периодическая система элементов в свете теории строения атома. Строение молекул. Координационное число. Кислородные кислоты как комплексные соединения. Структурная теория и периодический закон. Физические теории комплексных соединений. Принцип трансвлияния И. И. Черняева

 Глава 8. Химическая кинетика и химическое равновесие
 История вопроса. Порядок химической реакции. Скорость химической реакции. Зависимость скорости реакций от концентрации реагирующих веществ. Зависимость скорости реакции от температуры. Катализ. Отрицательные катализаторы. Цепные реакции. Фотохимические реакции. Химическое равновесие. Принцип ле-Шателъе. Флюктуация скоростей реакций

 Глава 9. Растворы
 Растворимость. Пересыщенные растворы и перекристаллизация. Тепловые явления при -растворении. Общие свойства растворов, Криоскопичеекий способ определения молекулярных весов. Природа растворов. Гидратная теория Менделеева. Коллоидные и истинные растворы. Получение коллоидных растворов. Оптические свойства коллоидных растворов. Броуновское движение. Электрические свойства коллоидных растворов. Происхождение зарядов коллоидных частиц. Коагуляция

 Глава 10. Диссоциация электролитов
 Экспериментальные предпосылки. Механизм диссоциации. Ионогидраты. Произведение растворимости. Константа диссоциации. Ионное произволение воды. Водородный показатель. Буферные растворы. Практическое значение контроля и регулирования водородного показателя. Определение констант диссоциации кислот. Протолиты и протолитические реакции. Реакция взаимного вытеснения металлов. Электролиз

 Глава 11. Химическая энергия
 Термохимия. Термохимические расчеты. Энергетика образования ионных соединений. Энергетика протолитических реакций. Относительный характер понятий «кислота» и «основание»

 Глава 12. Ядерные превращения
 Открытие радиоактивности. Способы наблюдения единичных элементарных частиц. Длина пути альфа-частиц. Теория радиоактивного распада. Период полураспада. Искусственное превращение элементов. Состав атомных ядер. Освобождение внутриядерной энергии. Мировоззренческое значение теории радиоактивного распада. Познавательные перспективы ядерной физики

 II. НЕМЕТАЛЛЫ

 Глава 13. Кислород
 Кислород в природе и в истории культуры. Историческая обстановка открытия кислорода. Открытие кислорода. Жизнь Пристлея. Историческая обусловленность открытия кислорода. Получение кислорода. Изотопы. Атомный вес. Физические свойства кислорода. Химические свойства и физиологическое действие кислорода. Атом кислорода. Соединение кислорода с простыми веществами. Медленное окисление. Механизм медленного окисления. Химический механизм дыхания. Круговорот кислорода в природе. Химический механизм и энергетика фотосинтеза. Практическое применение кислорода
 Озон
 История открытия. Получение озона. Физические свойства озона. Озон в природе. Механизм образования озона. Химические свойства озона. Практическое применение озона. Окислы и перекиси. Перекись водорода. Л. В, Писаржев-ский. Н202 как окислитель и восстановитель. Перекись водорода на службе империализма. Перекиси металлов

 Глава 14. Воздух
 История открытия воздуха. Вес земной атмосферы. Качественный состав воздуха. «Двенадцатидневный опыт». Количественный анализ воздуха. Количественный состав воздуха. История земной атмосферы
 История открытия инертных газов. Предсказание инертных газов. Открытие аргона. Аргон и периодический закон. Открытие гелия. Открытие неона, криптона и ксенона. Открытие нитона. Случайность и необходимость в развитии химии. Инертные газы в природе. Физические свойства инертных газов. Физиологическое действие инертных газов. Химические свойства инертных газов. Практическое применение инертных газов 174 — 182.

 Глава 16. Водород
 Водород в природе. Изотопы водорода. Водород — космическое атомное горючее. Ядерные свойства дейтерия. Возникновение пневмотохимии. Химическая природа воды. Первый анализ воды. Водород и воздухоплавание. Основные способы получения водорода. Термическое разложение воды. Электролиз воды. Восстановление воды металлами. Действие металлов на кислоты и щелочи. -Физические и физиологические свойства водорода. Атомарный водород.
 Положение водорода в периодической таблице. Химические свойства водорода. Восстановление водородом окислов других элементов. Вода в жизни природы.
 Вода на других планетах солнечной системы. Водоочистка. Физические свойства воды. Агрегатные соединения воды Водяной пар. Жидкая вода. Лед. Термическая диссоциация воды. Действие воды на металлы. Кристаллизационная вода 182 — 214

 Глава 17. Фтор
 Фтор в природе. История открытия фтора. Промышленное получение фтора. Физические .и химические свойства фтора. Природа химических связей ф)тора. Состав; соединений" фтора. Физические свойства соединений фтора. Химические свойства соединений фтора. Фтористый водород и фториды 215 — 222

 Глава 18. Хлор
 Хлор в природе. Открытке хлора. Значение открытия хлора. Дискуссия р химической природе хлора. Лабораторное получение хлора. Промышленное получение хлора. Молекула хлора и его агрегатные состояния. Физическое свойство газообразного хлора. Практические применения хлора. Диссоциация молекул хлора на атомы. Изотопы и атомный вес хлора. Химические свойства хлора. Строение атома и валентности. Хлористый водород в природе.
 Синтез хлористого водорода. Обратимость реакции синтеза хлороводорода.
 Промышленное получение хлористого водорода и соляной кислоты. Свойства хлористого водорода и химическая природа соляной кислоты. Поваренная соль в истории культуры. Роль хлористого натрия в развитии животных и растений. Природные запасы хлористого натрия в СССР. Добыча хлористого натрия в СССР. Применение поваренной соли. Свойства хлористого натрия. Кислородные соединения хлора. Взаимодействие хлора с водой. Фотолиз хлорной воды.
 Хлорная вода как окислитель. Взаимодействие хлора со щелочами. Применение белильных солей. Хлорноватистая кислота НСЮ. Хлорноватая кислота НСЮз.
 Взрывчатые вещества на основе хлоратов. Зажигательные смеси на основе бертолетовой. соли. Хлорная кислота и перхлораты. Сила хлорной кислоты. Обобщение химии кислородных соединений хлора 222—155

 Глава 19. Бром и иод
 История «Триады галогенов». Иод и бром в природе. Получение и применение брома и иода. Соединения, в которых бром и иод электроотрицательны. Соединения, в которых бром и иод электроположительны. Астатин 255—261

 Глава 20. Сера
 Сера в природе. Важнейшие природные соединения серы. Круговорот серы.
 "История серы. Месторождения свободной серы. Добыча и очистка серы. Применение серы. Изотопный состав серы. Атом серы. Аллотропные модификации серы. Химические свойства серы. Сероводороды. Сероводород в природе. Получение сероводорода. Состав сероводорода. Физические свойства сероводорода.
 Действие на живые организмы. Химические свойства. Сульфиды металла.
 Сульфид натрия. Сульфид железа. Сульфид ртути. Полисульфиды. Серный или железный колчедан. Структурз пирита. Сульфиды металлов в истории химии. Аналитическое определение иона S — . Кислородные соединения серы. Двуокись «серы (сернистый газ), ее состав. Сернистый газ в природе. Получение сернистого газа. Физические свойства. Химические свойства. Применение. Сернистая кислота H2SO3. Сульфиды. Серный ангидрид. Получение серного ангидрида. Модификация серного ангидрида. Химические свойства Состав серной кислоты. Физические .свойства. Природа водных растворов серной кислоты. Ионный состав растворов серной кислоты. Сила серной кислоты на первой ступени диссоциации. Химические свойства серной кислоты. Действие на металлы. Действие
 на соли. Действие на органические вещества. Применение серной кислоты. Соли серной кислоты. Сульфат натрия. История открытия. Глауберова соль в природе
 Свойства сульфита натрия. Применение сульфита натрия. Жизнь Лаксмана.
 Гипс как серное удобрение. Кислоты с неравноценными атомами серы. Тио-серная кислота и гипосульфит. Аналитическая химия производных электроположительной серы
 Аналоги серы: селен, теллур
 История триады халкогенов. Получение, свойства и применение селена и теллура Соединение селена и теллура 299 301

 Глава 21. Азот
 Азот в природе. История открытия азота. Получение азота. Практические применения азота. Физические свойства азота. Физиологические свойства азота. Химические свойства. Активный азот. Изотопный состав азота. Атом азота. Соединения азота с водородом. Аммиак. История открытия. Аммиак в природе. Получение аммиака. Практические применения аммиака. Физические свой-ства аммиака. Водный раствор аммиака. Соли аммония
 Хлористый аммоний (нашатырь NH4CI). Нитрат аммония. Сульфат аммония. Гидразин. Окислы азота. Состав окислов азота. «Закись» азота. Окись азота Азотистый аигидрид. Двуокись азота. Синтез окислов азота. Азотный ангидрид. Кислородные кислоты азота. Азотистая кислота и нитриты. Азотная кислота.
 История окрытия. Получение азотной кислоты. Свойства азотной кислоты. Аналитическое открытие иона N03~. Соли азотной кислоты — нитраты.
 Нитрат калия. Нитрат натрия. Нитрат кальция. Дымный порох. Азот и питание растений. Производство азотистых удобрений в России и в СССР 315 — 337

 Глава 22. Фосфор
 Фосфор в природе и его круговорот. Фосфор в СССР. История открытия фосфора. Принципы современного производства фосфора. Изотопы фосфора.
 Жизнь и деятельность Фредерика Жолио-Кюри. Строение атома фосфора. Аллоь
 тройные модификации фосфора. Теоретическое введение. Белый фосфор
 Нелетучие модификации фосфора. Постоянен ли химический атомный вес элемента. Практические применения фосфора. Фосфористые водороды. Фосфин.
 Соли фосфония. Обзор водородных соединений неметаллов. Кислородные соединения фосфора, Крисгаллохимические основы теории кислородных соединений фосфора. Продажный фосфорный ангидрид. Стереохимия окисления фосфора. Фосфорные кислоты. Ортофосфаты. Аналитическая химия ортофосфорнои кислоты. Гидратация фосфорного ангидрида. Искусственные фосфорные удобрения 351 — 368
 Аналоги фосфора: мышьяк, сурьма и висмут
 Нахождение в природе. История открытия. Применение аналогов фосфора в настоящее время. Аналоги фосфора в свободном состоянии. Химические свойства 368 — 372

 Глава 23. Углерод
 Углерод в природе. Изотопы углерода. Аллотропные модификации углерода.
 Строение алмаза и графита. Химические свойства графита и алмаза. Графит в природе и технике. Алмаз в природе. Алмаз — драгоценный камень. Алмаз в социалистическом строительстве. Установление химической природы алмаза.
 Аморфный углерод. Адсорбция — история открытия. Теорий адсорбции. Угольный противогаз. Строение атома углерода. Углеводороды. Карбиды. Кислородные соединения углерода. Окись углерода. История открытия. Химический состав окиси углерода. Получение окиси углерода. Физические свойства окиси углерода. Токсические свойства окиси углерода. Химические свойства окиси углерода, Хлорокись углерода. Карбонилы металлов. Полимер окиси углерода. Подземная газификация угля. Двуокись углерода. История открытия. Двуокись углерода в природе. Получение двуокиси углерода. Применение двуокиси углерода. Физиологическое действие двуокиси углерода на животных и человека.
 Физиологическое действие двуокиси углерода на растение. Фотосинтез. Физические свойства углекислого газа. Химические свойства. Сода. Сода в истории химии. Получение соды. Карбонат кальция. Круговорот углерода в природе 372-414
 Кремний в природе. Получение кремния. Применение кремния. Физические свойства кремния. Химические свойства кремния. Водородные соединения кремния. Разновидности кремнезема. Свойства и применение кварца. Кремниевые кислоты. Взаимопревращение кремниевых кислот. Кремниевые кислоты в природе. Химические свойства и соли кремниевых кислот. Стекло. Изготовление и применение стеклянных изделий. Русское художественное стеклоделие.
 Фарфор в истории человеческого общества. Цемент и бетон. Природные силикаты. Карбид кремния. Соединения кремния с галогенами. Силоксаны 432
 Аналоги кремния
 .Подгруппа углерода. Германий. Олово и свинец в истории культуры. Оло-во. Свинец. Свинцовый аккумулятор. 433 436

 Глава 25. Бор
 Бораны. Борный ангидрид. Борная кислота. Соли борной кислоты 436 438

 III. МЕТАЛЛЫ

 Глава 26. Металлы Физические свойства металлов. Химические свойства металлов. Ряд напряжений. Скорость растворения металлов в кислотах. Познавательное значение
 ряда напряжений. Жизнь и деятельвость Н. Н. Бекетова. Гальванические элементы. Коррозия 441 454

 Глава 27. Щелочные металлы
 Строение атомов и общие свойства. Литий. Натрий. Калий. Калий в сельском хозяйстве. Жизнь и деятельность Н. С. Курнакова. Рубидий и цезий. Фотоэлектроника. Франций 455 — 462

 Глава 28. Главная подгруппа II группы
 Строение атомов и общие свойства. Бериллий. Магний. Кальций. Цемент.
 Бетонный завод-автомат. История вяжущих материалов. Жесткость воды.
 Стронций и барий. Открытие радия 463—704

 Глава 29. Алюминий
 Алюминий в природе. История алюминия. Металлургия алюминия в СССР. Физические свойства алюминия. Химические свойства алюминия 470 — 475
 Глава 30. Другие металлы III группы н металлы IV — VII групп
 История открытия лантанидов. Актиний и актиниды. Торий. Уран 476 — 480
 Подгруппа титана Титцн, Цирконий. Гафний 481
 Подгруппа ванадия
 Ванадий. Ниобий и тантал 482
 Подгруппа хрома
 Хром. Молибден и вольфрам 483 — 485
 Подгруппа марганца
 Марганец. Открытие рения 485 — 489

 Глава 31. Металлы VIII группы
 Железо. Важнейшие руды железа. Доменный процесс. Роль железа в истории человеческого общества. Железные руды СССР. История советской черной металлургии. Продукты черной металлургии. Классификация железных сплавов. Теория закалки стали. Жизнь и деятельность Д. К. -Чернова. Аллотропные превращения железа. Физическое свойство. Химическое свойство. Химические соединения железа. Кобальт и никель. Платиновые металлы. Рутений и осмий.
 Платина 489-507

 Глава 32. Подгруппа меди
 Медь. Серебро. Фотографический процесс. Золото. Химические свойства золота 507 — 513

 Глава 33. Подгруппа цинка
 Цинк. Кадмий. Ртуть. Побочная подгруппа III группы 514 — 518

 

PEKЛAMA

Заказать почтой 500 советских радиоспектаклей на 9-ти DVD.
Подробности >>>>



      ПРЕДИСЛОВИЕ
      В деле обучения химии учащихся средней школы очень большое значение имеет подготовка по этому предмету самого учителя, его научный кругозор.
      В настоящее время основными источниками для пополнения знаний учителей по химии служат учебники химии для высших учебных заведений. В этих учебниках не всегда уделяется достаточное внимание ознакомлению учащихся с историей и методологией химических открытий, с конкретным вкладом отечественных ученых в химическую науку, с моментами антирелигиозного воспитания, с применениями химии на практике, в особенности в сельском хозяйстве, со связью химии с историей культуры и другими научными дисциплинами.
      С другой сторонй, учебники для высших учебных заведений чрезмерно перегружены фактическим материалом, не представляющим для учителя достаточного интереса.
      Учитывая это, автор сделал попытку написать книгу по общей и неорганической химии для учителя, которая в большей степени учитывала бы его нужды, доставила бы ему материал для подготовки уроков и вместе с тем способствовала бы расширению его научного кругозора.
      Курсы химии, предназначенные для образования специалистов той или другой Ьтрасли промышленности, соббщают студентам лишь достижения химии в готовом виде: берите их и пользуйтесь ими. Столь же естественно, что учащимся средней школы следует прививать вкус к химическому научному исследованию, знакомя их с методами химии на примерах решения последовательно возникавших перед нею проблем. Здесь история химии, включая сюда и историю решения кардинальных проблем, определяющих весь ход ее дальнейшего развития и маленьких частных задач, приобретает самостоятельное воспитательное значение. Думается, что это окажет пользу не только новому поколению хими-ков-исследователей, числящихся. сейчас учащимися средней школы. Какую бы ни взять отрасль, науки, путь ее один: сначала факты, потом попытки истолкования их, сначала несовершенные, потом все более совершенные, все глубже проникающие сквозь внешнюю видимость явлений: в их скрытую от непосредственного наблюдения сущность.
      Вот почему в этой книге уделено особое внимание экскурсам в историю химии, как науки, воспроизводящей в «классической» форме этот процесс развития всех наук.
      Книга состоит из трех частей: теоретические основы химии, неметаллы и металлы. В первой части излагаются атомистика и учение о химической кинетике и химической энергетике. Изложение здесь ведется, в основном, в историческом плане путем показа того, как возникали, сменялись и развивались теории химической науки, с обрисовкой общественно-исторической обстановки, в которой осуществлялись ее важнейшие преобразования, и с приведением биографических сведений о важнейших ее деятелях. Возвращаясь и в последующем при изложении химии неметаллов и металлов к историческим справкам об открытии важнейших элементов и важнейших соединений их, автор старался вскрыть логику развития химии, борьбу за внедрение материалистических идей в науке и роль отечественных ученых в ее развитии.
      Последовательность изложения неорганической химии, с одной стороны, подсказана последовательностью изучения элементов в средней школе, с другой стороны — «длинным» вариантом периодической системы Д. И, Менделеева, использованным в таблице Томсена-Бора, что дает возможность проследить строго закономерное изменение свойств. элементов в длинных периодах, минуя ту путаницу, которая получается при изложении химии элементов побочных групп тотчааслед за главными группами.
      Химия не может изучаться как узкая, замкнутая в себе наука о какой-то отдельно рассматриваемой форме движения материи. Ею пользуются и другие науки; неизмеримо велика и роль ее в практике; широко распростирает она руки в «дела человеческие» — в. промышленность, энергетическое хозяйство, в сельское хозяйство. В меру возможности и эта сторона химии освещается здесь, в частности, в связи с проблемой политехнизации; но применение законов и теорий химии в связи со спецификой химических реакций для массового производства нужных нам веществ — это предмет особой науки, химической технологии. Проблемы этой науки освещаются Институтом методов обучения АПН особо, в трудах проф. Д. А. Эпштейна.
      Автор выражает глубокую благодарность С. Г. Шаповаленка, Д. А. Эпштейну и П. А. Глориозову за их ценные советы и отмечает вместе с тем помощь, оказанную ему безвременно умершим Л. М. Сморгонским.
      Ю. ХОДАКОВ
     
      ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ, ПОНЯТИЯ и ТЕОРИИ ХИМИИ
     
      ПРЕДМЕТ И МЕТОД ХИМИИ
      Предмет химии. Мир противостоит нашему сознанию как объективно, вне нашего сознания существующая материя. Согласно классическому определению В. И. Ленина, «материя есть философская категория для обозначения объективной реальности, которая дана человеку в ощущениях его, которая копируется, фотографируется, отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них»1.
      Естествознание имеет дело с разнообразными конкретными формами материи: физическими телами, растениями, минералами, космическими телами и т. д.; к числу этих форм, в частности, относятся вещества, поскольку они реально существуют, а не являются плодами воображения, подобно алхимическому «философскому камню» или флогистону.
      Материя находится в постоянном движении — изменении, преобразовании, развитии. Как нет движения без того, что движется, т. е. без материи, так нет материи мертвой, .косной, лишенной движения. Движение есть форма существования материи.
      Под движением в марксистско-ленинской философии подразумевается не только перемещение тел в пространстве. Этим понятием обнимаются все изменения, происходящие во вселенной, начиная с низшей формы движения — простого перемещения в пространстве, продолжая физическими процессами и химическими реакциями и далее — жизненными процессами и мышлением.
      Вследствие многообразия конкретных форм материи и конкретных форм движения произошло расчленение познания природы на отдель- . ные, но теснейшим образом связанные одна с другой научные дисциплины. Предметом исследования каждой из них стал и свой вид материи и свои формы ее движения. Так возникла механика, наука о телах и их взаимодействиях, связанных преимущественно с простейшей формой движения — перемещением в пространстве: поступательным движением, вращением и т. п. Так возникла и химия, наука о веществах и их взаимодействиях, проявляющихся в специфической форме движения — химических реакциях. Таким образом, химия Оформилась в науку об одном Из видов материи — веществах и одном из видов движения материи — химических реакциях.
      Место химии среди других наук о природе. Различные формы движения материи не только сосуществуют, но и порождают одна другую, превращаются одна в другую. Так, механическое движение, например, в форме трения порождает в одних случаях теплоту, свет (метеоры), электричество (электростатические машины, грозы), в других — прямо или косвенно — химические реакции. Например, хлорид серебра может быть разложен на серебро и хлор длительным растиранием в ступке. Качественное многообразие и взаимосвязь различных форм движения позволяют их классифицировать. Механическое движение — перемещение масс в пространстве представляет собой первичную наипростейшую форму движения. Следующая в порядке усложнения форма движения — физические процессы. Они связаны с механическим движением, но не сводятся только к механическому движению. В свою очередь химическая форма движения материи — химические реакции включают в себя механическое движение (например, перемещение электронов от одних атомов к другим) и сопровождаются физическими процессами — выделением или поглощением тепла, света, электроэнергии, ногмические реакции не сводимы лишь к физическим формам движения.
      Точно так же органическая форма движения — жизнь, как и порожденное ею мышление, будучи невозможна без механических, химических и т. п. изменений, не исчерпывается ими, а представляет новую, качественно отличную форму движения материи.
      «Мы, несомненно, «сведем» когда-нибудь экспериментальным путем мышление к молекулярным и химическим движениям в мозгу; но разве этим исчерпывается сущность мышления?» — спрашивает Энгельс.1
      Приведенная классификация и соподчинение форм движения объективны, так как они отображают объективное развитие материи от простого к сложному, от низших форм к высшим. Классификация форм движения материи является вместе с тем классификацией исследующих их наук. Согласно этой классификации, химия занимает место между физикой и биологией. Энгельс выразил переход одной из этих наук в другую (как существующую между Ними связь, непрерывность, так и различие, дискретность), назвав физику механикой молекул, химию — физикой атом;а, а биологию — химией белков.
      Историей развития химии это — промежуточное между физикой и биологией — положение химии подтверждается возникновением на обеих гранях ее соприкосновения таких промежуточных дисциплин, как физическая химия и биологическая химия.
      Так как каждая высшая форма движения необходимо включает в себя низшие формы его, исследующая ее наука опирается на науки, изучающие низшие формы движения. Необходимость опираться в решении химических проблем на физические методы исследования и физические теории впервые в истории человеческой мысли была сформулирована М В. Ломоносовым - основоположником физической химии. По его определению, «физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при помощи химических операций. Она может быть названа химической философией, но в совершенно другом смысле, чем та мистическая философия (алхимия, см. стр. 19 — Ю. X.), где не только не дают объяснений, но даже самые операции производят тайным образом».
      Метод химии. Диалектический процесс познания есть движение «От живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике .» (Ленин).
      Внешний мир отражается в нашем сознании посредством органов чувств. Живое созерцание его является первоисточником всех наших знаний о нем. В нашем сознании нет ничего, что не прошло бы так или иначе через ощущения: даже такие уродливые порождения человеческого сознания, как вера в .бесплотных духов, представляют собой ложно истолкованные восприятия.
      Из числа наших чувств обоняние и вкус объединяются под названием «химических чувств», так как они предполагают прямое соприкосновение органа чувств с веществом. Остановимся в связи с этим на соответствии между классификацией веществ по вкусу и запаху с химической классификацией. Кислый вкус присущ только одной форме химической материи — ионам гидроксония; но сладкий вкус обнаруживают самые разнообразные формы ее, безотносительно к их химической природе: простые катионы (бериллия, свинца), анионы (например, сахарина) молекулы углеводов. Более тесная связь существует между химической природой веществ и их запахом. Так запах с-еленоводорода неотличим от запаха сероводорода; все галогены имеют запах, причем даже лаборанты по запаху иногда путают бром с йодом. Единственный случай привлечения к распознаванию .веществ слуха — отличение олова по характерному треску при сгибании; и единственный случай определения степени чистоты вещества «на слух» — описанное на стр. 269 старинное испытание серы.
      Через наблюдение мы непосредственно устанавливаем качественные особенности или свойства веществ (цвет, запах, вкус и т. д.), через наблюдения показаний физических измерительных инструментов — доступные численному выражению свойства веществ (удельный вес, точка кипения и плавления) химических реакций (скорость, тепловой эффект и т. д.)1.
      «Живое созерцание» в химии осуществляется, как правило, через наблюдение химических явлений в искусственно созданной обстановке, в форме опыта. В этом смысле химия является экспериментальной наукой.
      Но одного живого созерцания недостаточно, чтобы проникнуть в сущность явлений. Для раскрытия ее мы присоединяем к деятельности чувств деятельность мышления.
      Отправляясь от опыта, «далее, — писал М. В. Ломоносов, — он (химик. — Ю. X.) должен уметь доказывать познанное, т. е. давать ему объяснение, что предполагает философское познание. Отсюда следует, что истинный химик должен быть и теоретиком».
      Через отвлечение и обобщение мы познаем вещи в их связях и отношениях и постигаем законы природы, создаем теории, открывающие возможность предсказывать новые факты и тем самым проверять теорию практикой, опытом. Таким образом, отправляясь от опыта, мы вновь приходим к опыту.
      Не следует думать, что на практике указанные выше ступени познания выступают в расчлененном виде: сначала опыт, наблюдение, а затем мышление.
      «Начинающим изучение опытных наук, — писал Д. И. Менделеев, — необходимо помнить, что построение опыта и приемы определяются основным рассуждением, заключающим в себе принцип.»
     
      1 В Московском институте биофизики было доказано, что вкус любого вещества может быть имитирован с помощью раствора, в котором содержатся в надлежащей концентрации четыре вещества — носителя чисто-соленого, чисто-сладкого, чистогорького и чисто-кислого вкуса, например поваренная соль, сахар, хииа и соляная кислота.
     
      Иначе говоря: каждый исследователь, предпринимая тот или другой опыт, всегда задается какой-либо предвзятой идеей, от которой он ожидает успеха опыта и тем самым подтверждения идеи. Через это и осуществляется прогресс науки: ложные идеи через такое соприкосновение с практикой отметаются, а верные утверждаются и двигают науку вперед.
      Особую роль в развитии химии, как и других естественных наук, имели умозаключения предположительного характера — гипотезы.
      «Формой развития естествознания, поскольку оно мыслит, является гипотеза, — писал Энгельс. — Наблюдение открывает какой-нибудь новый факт, делающий невозможным прежний способ объяснения фактов, относящихся к той же самой группе. С этого момента возникает потребность в новых способах объяснения, опирающегося сперва только на ограниченное количество фактов и наблюдений. Дальнейший опытный материал приводит к очищению этих гипотез, устраняет одни из них, исправляет другие, пока, наконец, не будтустановлен в чистом виде закон. Если бы мы захотели ждать, пока материал будет готов в чистом виде для закона, то это значило бы приостановить до тех пор мыслящее исследование, и уже по одному этому мы никогда не получили бы закона».
      По словам М. В. Ломоносова, «гипотезы . позволительны в предметах философских, и это даже единственный путь, которым величайшие люди успели открыть истины самые важные».
      Поскольку в развитии химии гипотезы играли и играют очень важную роль, химия является не только экспериментальной, но и теоретической наукой.
      Утверждая невозможность знаний, которые не были бы шрямо или косвенно почерпнуты из опыта, основоположник русской химии М. В. Ломоносов писал:
      «Ныне ученые люди, а особливо испытатели натуральных вещей, мало взирают на родившиеся в одной голове вымыслы и пустые речи, но более утверждаются в достоверном искусстве. Мысленные рассуждения произведены бывают из надежных и много раз повторенных опытов».
      Прослеживая историю химии, легко убедиться, что некоторые ее гипотезы переживали два этапа. На первом этапе гипотеза играла прогрессивную роль, она руководила познанием действительности, наталкивая экспериментаторов на открытие фактов. Каждый же вновь открытый факт — это в потенции производство практически ценного продукта, усовершенствование техники производства или новые применения уже производящихся продуктов. В этот период открытия новых фактов приносят гипотезе убедительные подтверждения. Гипотеза обращается в теорию, утверждается все прочнее и вместе с тем укрепляется впечатление, что гипотеза непоколебима.
      Но проходит время, и опытным путем устанавливаются факты, противоречащие гипотезе. Неизбежным результатом назревшего кризиса является крушение господствующей гипотезы и смена ее гипотезой более совершенной, более правильно и точно отображающей объективную природу химических веществ и их превращений. Старая гипотеза не гибнет, однако, бесследно: ее «рациональное зерно» сохраняется в теории, приходящей ей на смену.


      KOHEЦ ГЛАВЫ И ФPAГMEHTA КНИГИ

 

На главнуюТексты книг БКАудиокниги БКПолит-инфоСоветские учебникиЗа страницами учебникаФото-ПитерНастрои СытинаРадиоспектаклиДетская библиотека

 

Яндекс.Метрика


Творческая студия БК-МТГК 2001-3001 гг. karlov@bk.ru