Роль химии в жизни человека и современного общества

1. Химия, наука о составе веществ и их превращениях, начинается с открытия человеком способности огня изменять природные материалы. Люди умели выплавлять медь и бронзу, обжигать глиняные изделия, получать стекло еще за 4000 лет прежде н.э. С 7 в. прежде н.э. Египет и Месопотамия стали центрами изготовления красителей, там же получали в чистом виде золото, серебро и иные металлы. Приблизительно с 1500 прежде 350 прежде н.э. для изготовления красителей применяли перегонку, а металлы выплавляли из руд, смешивая их с древесным углем и продувая ч/з горящую микс - воздух. Самим процедурам превращения природных материалов придавали мистическое значение.

С развитием физических теорий о строении атомов и молекул были переосмыслены подобные старые понятия, как химическое сродство и трансмутация. Появились новые представления о строении материи.

В 1896 Антуан Анри Беккерель (1852 - 1908) основал событие радиоактивности, найдя спонтанное испускание солями урана субатомных частиц, а ч/з 2 г. жена Пьера Кюри (1859 - 1906) и Мария Кюри (1867 -1934) выделила 2 радиоактивных элемента: радий и полоний . Изобретение Фредерика Содди (1877 - 1956), показало, что при радиоактивном распаде случается превращение одних веществ в иные, придало новый смысл тому, что старинные называли трансмутация.

В 1897 Джозеф Джон Томсон (1856 - 1940) основал электрон, заряд которого с большой точностью измерил в 1909 Роберт Милликен (1868 - 1953). В 1911 Эрнст Резерфорд (1871 - 1937), отталкиваясь от электронной концепции Томсона, внес предложение модификация атома: в центре атома располагается положительно заряженное ядро, а кругом него вращаются отрицательно заряженные электроны. В 1913 Нильс Бор (1885 - 1962), используя принципы квантовой механики, продемонстрировал, что электроны имеют возможность находиться не на любых, а на строго конкретных орбитах. Планетарная квантовая модификация атома Резерфорда заставила изобретателей по-новому подойти к объяснению строения и свойств химических соединений.

Нем. ученый Вальтер Коссель (1888 - 1956) предположил, что химические характеристики атома определяются числом электронов на его внешней оболочке, а образование химических связей обусловливается в основном силами электростатического взаимодействия. Американские изобретатели Гилберт Ньютон Льюис (1875 - 1946) и Ирвинг Ленгмюр (1881 - 1957) сформулировали электронную теорию химической коммуникации. По этим представлениям частицы неорганических солей стабилизируются электростатическими взаимодействиями м/у ионами, входящих в их состав, которые образуются при переходе электронов от одного элемента к другому (ионная связь).

представления о строении вещества

развития экспериментальной техники и создания новых методов изыскания

Все новые представления о строении в-ва имели возможность формироваться лишь в итоге развития в 20 в. экспериментальной техники и создания новых методов изыскания. Изобретение в 1895 Вильгельмом Конрадом Рентгеном (1845 - 1923) Х-лучей послужило базой для появления впоследствии способа рентгеновской кристаллографии, позволяющей определять структуру молекул по картине дифракции рентгеновских лучей на кристаллах. При помощи этого способа была расшифрована структура сложных органических соединений инсулина, ДНК, гемоглобина и проч. С созданием атомной гипотезе возникли новые мощные спектроскопические методы, дающие информацию о строении атомов и молекул.

Биохимия. Эта научная дисциплина, занимающаяся изучением химических свойств биологических веществ, сперва была одним из разделов органической химии. В самостоятельную область она выделилась в последнее десятилетие 20 в. итоге исследований химических свойств веществ растительного и животного происхождения. Одним из I-х биохимиков был нем. изобретатель Эмиль Фишер (1852 - 1919). Он синтезировал подобные в-ва, как кофеин, фенобарбитал, глюкозу, внес высокой вклад в науку о ферментах белковых катализаторах, в первый раз выделенных в 1878. Формированию биохимии как науки способствовало разработка новых аналитических методов. В 1923 шведский химик Теодор Сведберг (1884 - 1971) сконструировал ультрацентрифугу и придумал новый способ определения молекулярной многих макромолекул, по большей части белков. Помощник Сведберга Арне Тизелиус (1902 - 1971) в том же г. построил способ электрофореза более совершенный способ разделения гигантских молекул, основанный на различии в скорости миграции заряженных молекул в электрическом поле. В 1944 британские химики Арчер Мартин (1910) и Ричард Синг (1914) предложили новый вариант способа: они заменили трубку с адсорбентом на фильтровальную бумагу. Так возникла бумажная хроматография 1 из наиболее распространенных в химии, биологии и медицине аналитических методов, при помощи которого в итоге 1940-начале 1950-х гг. получилось проанализировать смеси аминокислот, получающиеся при расщеплении различных белков, и определить состав белков. В итоге кропотливых исследований был установлен порядок расположения аминокислот в молекуле инсулина (Фредерик Сэнгер, 1953), а к 1964 этот белок получилось синтезировать. Сегодня методами биохимического синтеза получают многие гормоны, лекарственные средства, витамины.

Промышленная химия

в развитии современной химии разработка разных исследовательских центров

Промышленная химия. Возможно, максимально значимым шагом в развитии современной химии было разработка в 19 в. разных исследовательских центров, занимавшихся, кроме фундаментальных, тоже прикладными исследованиями. В начале 20 в. ряд промышленных корпораций сделали I-е промышленные исследовательские лаборатории. В США в 1903 была базирована химическая лаборатория "Дюпон", а в 1925 лаборатория компании "Белл". После открытия и синтеза в 1940-х гг. Penicilinum, а после и иных антибиотиков возникли большие фармацевтические компании, в которых работали профессиональные химики. Большое прикладное значение имели изыскания в области химии высокомолекулярных соединений. Одним из ее основоположников был нем. химик Герман Штаудингер (1881 - 1965), разработавший теорию строения полимеров. Интенсивные поиски способов приобретения линейных полимеров привели в 1953 к синтезу полиэтилена (Карл Циглер, 1898 - 1973), а после иных полимеров с заданными свойствами. Сейчас изготовление полимеров самая крупная отрасль химической промышленности.

2. Несоответствие м/у запасами и потреблением нескольких видов сырья выдвигает проблему ее бережливого и рационального применения. В коммуникации с этим химики ставят перед собою подобные главные задачи:

1) разведки и использования дешевого сырья, новых видов альтернативных сырьевых материалов;

2) комплексное применение сырья;

3) создание новых эффективных методов рециркуляции, т.е. многократного применения разных видов сырья, к примеру металлов;

4) применение отходов как сырья.

В последнее времени химики пытаются использовать местное сырье. Это выгодно, т.к. не требует затрат на дальние транспортировки.

История развития химической промышленности знает много примеров, когда то или другое в-во из пустой породы или отходов изготовления превращался в ценное сырье. К примеру, хлорид калия К.СИ итоге предыдущего столетия был пустой породой при добыче соли с сильвинита (минерал КСИ - N301). Сейчас сильвинит перерабатывают с целью извлечения из него хлорида калия КСИ для изготовления ценных минеральных удобрений, а хлорид натрия N301 превратился в отходы.

редкие металлы в промышленности

потребности в таких металлах атомной энергетики, радиотехники, микроэлектроники, космической техники

Многие редких металлов ранее не находили использования из-за их промышленную недоступность, однако потребности в таких металлах атомной энергетики, радиотехники, микроэлектроники, космической техники, которые сейчас определяют научно-технический прогресс, создали возможным промышленная добыча рассеянных элементов.

Комплексное применение сырья направляется на распространение всех ее основных долей для добычи полезных продуктов или материалов. Это значит, что из одного вида сырья возможно получить большое число разных продуктов. К примеру, теперь древесина используется не только лишь как источник производства мебели, но еще и как источник больших материальных ценностей.

Химики отвечают за рациональное применение сырья, его комплексную переработку, ликвидацию отходов, многие из которых наносят непоправимый ущерб окружающей среде и здоровью человека. Так, создание новых способов комплексного применения сырья обладает большое значение.

Химия обладает большое значение и в создании способов перевода веществ прореагировали, в исходное статус для повторного применения (рециркуляция, регенерация сырья).

К примеру, уже теперь весьма широко применяются металлы в виде вторичного сырья (так называемого скрапа). Практически 1/2 мирового изготовления стали основано на скрап.

Неисчерпаемым источником сырья являются бытовые и промышленные отходы. Они отравляют водоемы, заражают почву и воздух, загромождают территории. Цель химиков заключается в обезвреживании отходов. Для этого строят особые очистные сооружения.

В Украине зафиксированы нормы допустимого содержания веществ в газообразных промышленных выбросах и сточных водах. Однако важнейшая цель химиков заключается в изготовлении безотходных производств, где отходы применяются для приобретения необходимых продуктов. Реализация подобной задачи тесно связана с комплексным использованием сырья и комбинированием изготовления, когда отходы одного завода становятся сырьем для иного, и тогда завод перерастает в комбинат.

3. Химическая промышленность вместе с пользой приносит и немало вреда, в особенности это касается загрязнения окружающей среды. Более в общей сложности страдают атмосферный бассейн, морская система, земли. Хотя при разумном подходе негативное влияние на окружающую среду возможно в максимальной степени уменьшить. При этом еще химическая промышленность может бороться с загрязнением окружающей среды, внедряя разные утилизационные технологии и т.д..