Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск
Вхід в абонемент


Интернет реклама УБС






реферат

на тему:

Значение химии для общества

ПЛАН

Развитие химии и возрастание ее роли в современной жизни.

Роль химии в решении сырьевой и ресурсных проблем

Влияние химии на окружающую среду

1. Развитие химии и возрастание ее роли в современной жизни

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 до н.э. С 7 в. до н.э. Египет и Месопотамия стали центрами производства красителей, там же получали в чистом виде золото, серебро и другие металлы. Примерно с 1500 до 350 до н.э. для производства красителей использовали перегонку, а металлы выплавляли из руд, смешивая их с древесным углем и продувая через горящую смесь - воздух. Самим процедурам превращения природных материалов придавали мистический смысл.

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

В 1896 Антуан Анри Беккерель (1852 - 1908) открыл явление радиоактивности, обнаружив спонтанное испускание солями урана субатомных частиц, а через два года жена Пьера Кюри (1859 - 1906) и Мария Кюри (1867 -1934) выделила два радиоактивных элемента: полоний и радий. Открытие Фредерика Содди (1877 - 1956), показавшего, что при радиоактивном распаде происходит превращение одних веществ в другие, придало новый смысл тому, что древние называли трансмутация.

В 1897 Джозеф Джон Томсон (1856 - 1940) открыл электрон, заряд которого с высокой точностью измерил в 1909 Роберт Милликен (1868 - 1953). В 1911 Эрнст Резерфорд (1871 - 1937), исходя из электронной концепции Томсона, предложил модель атома: в центре атома находится положительно заряженное ядро, а вокруг него вращаются отрицательно заряженные электроны. В 1913 Нильс Бор (1885 - 1962), используя принципы квантовой механики, показал, что электроны могут находиться не на любых, а на строго определенных орбитах. Планетарная квантовая модель атома Резерфорда заставила ученых по-новому подойти к объяснению строения и свойств химических соединений.

Немецкий физик Вальтер Коссель (1888 - 1956) предположил, что химические свойства атома определяются числом электронов на его внешней оболочке, а образование химических связей обусловливается в основном силами электростатического взаимодействия. Американские ученые Гилберт Ньютон Льюис (1875 - 1946) и Ирвинг Ленгмюр (1881 - 1957) сформулировали электронную теорию химической связи. Согласно этим представлениям молекулы неорганических солей стабилизируются электростатическими взаимодействиями между ионами, входящих в их состав, которые образуются при переходе электронов от одного элемента к другому (ионная связь).

Все новые представления о строении вещества могли формироваться только в результате развития в 20 в. экспериментальной техники и появления новых методов исследования. Открытие в 1895 Вильгельмом Конрадом Рентгеном (1845 - 1923) Х-лучей послужило основой для создания впоследствии метода рентгеновской кристаллографии, позволяющей определять структуру молекул по картине дифракции рентгеновских лучей на кристаллах. С помощью этого метода была расшифрована структура сложных органических соединений инсулина, ДНК, гемоглобина и др.. С созданием атомной теории появились новые мощные спектроскопические методы, дающие информацию о строении атомов и молекул.

Биохимия. Эта научная дисциплина, занимающаяся изучением химических свойств биологических веществ, сначала была одним из разделов органической химии. В самостоятельную область она выделилась в последнее десятилетие 20 в. результате исследований химических свойств веществ растительного и животного происхождения. Одним из первых биохимиков был немецкий ученый Эмиль Фишер (1852 - 1919). Он синтезировал такие вещества, как кофеин, фенобарбитал, глюкозу, внес большой вклад в науку о ферментах белковых катализаторах, впервые выделенных в 1878. Формированию биохимии как науки способствовало создание новых аналитических методов. В 1923 шведский химик Теодор Сведберг (1884 - 1971) сконструировал ультрацентрифуги и разработал новый метод определения молекулярной массы макромолекул, главным образом белков. Ассистент Сведберга Арне Тизелиус (1902 - 1971) в том же году создал метод электрофореза более совершенный метод разделения гигантских молекул, основанный на различии в скорости миграции заряженных молекул в электрическом поле. В 1944 английские химики Арчер Мартин (1910) и Ричард Синг (1914) предложили новый вариант метода: они заменили трубку с адсорбентом на фильтровальную бумагу. Так появилась бумажная хроматография один из самых распространенных в химии, биологии и медицине аналитических методов, с помощью которого в конце 1940-х начале 1950-х годов удалось проанализировать смеси аминокислот, получающиеся при расщеплении разных белков, и определить состав белков. Результате кропотливых исследований был установлен порядок расположения аминокислот в молекуле инсулина (Фредерик Сэнгер, 1953), а до 1964 этот белок удалось синтезировать. Сейчас методами биохимического синтеза получают многие гормоны лекарственных средств, витаминов.

Промышленная химия. Вероятно, наиболее важным этапом в развитии современной химии было создание в 19 в. различных исследовательских центров, занимавшихся, помимо фундаментальных, также прикладными исследованиями. В начале 20 в. ряд промышленных корпораций создали первые промышленные исследовательские лаборатории. В США в 1903 была основана химическая лаборатория «Дюпон», а в 1925 лаборатория фирмы «Белл». После открытия и синтеза в 1940-х годах пенициллина, а затем и других антибиотиков появились крупные фармацевтические фирмы, в которых работали профессиональные химики. Большое прикладное значение имели работы в области химии высокомолекулярных соединений. Одним из ее основоположников был немецкий химик Герман Штаудингер (1881 - 1965), разработавший теорию строения полимеров. Интенсивные поиски способов получения линейных полимеров привели в 1953 к синтезу полиэтилена (Карл Циглер, 1898 - 1973), а затем других полимеров с заданными свойствами. Сегодня производство полимеров крупнейшая отрасль химической промышленности.

2. Место химии в решении сырьевых проблем

Несоответствие между запасами и потреблением некоторых видов сырья выдвигает проблему ее бережливого и рационального использования. В связи с этим химики ставят перед собой такие главные задачи:

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

2) комплексное использование сырья

3) разработка новых эффективных методов рециркуляции, то есть многократного использования различных видов сырья, например металлов

4) использование отходов в качестве сырья.

последнее время химики пытаются применять местное сырье. Это выгодно, поскольку не требует затрат на дальние перевозки.

История развития химической промышленности знает немало при-кладов, когда то или иное вещество с пустой породы или отходов производства превращалась в ценное сырье. Например, хлорид калия КСИ в конце прошлого столетия был пустой породой при извлечении поваренной соли из сильвинита (минерал КСИ - N301). Теперь сильвинит перерабатывают с целью извлечения


Страницы: 1 2 3