Chemie der S-Elemente. Schwefel – chemische Eigenschaften, Zubereitung, Verbindungen

Vorlesung 10
Chemie der S-Elemente
Behandelte Themen:
1. Elemente der Hauptuntergruppen der Gruppen I und II
2. Eigenschaften von Atomen von S-Elementen
3. Kristallgitter von Metallen
4. Eigenschaften einfacher Stoffe - Alkali und Erdalkali
Metalle
5. Verbreitung von S-Elementen in der Natur
6. Erhalten von SHM und SHZM
7. Eigenschaften von S-Element-Verbindungen
8. Wasserstoff ist ein besonderes Element
9. Isotope von Wasserstoff. Eigenschaften von atomarem Wasserstoff.
10. Herstellung und Eigenschaften von Wasserstoff. Chemische Ausbildung
Kommunikation.
11. Wasserstoffbindung.
12. Wasserstoffperoxid – Struktur, Eigenschaften.

Elemente der Hauptuntergruppen der Gruppen I und II -
S-Elemente
S-Elemente sind Elemente, deren äußere S-Schalen gefüllt sind:
IA-Gruppe – ns1- H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
IIA-Gruppe - ns2- Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra

Ionisierungsenergien, Elektrodenpotentiale und
Radien von S-Elementen

Kristallgitter aus Metallen
Gesichtszentriert
kubisch (fcc)
Ca, Sr
Körperzentriert
kubisch (bcc)
Alles alkalisch
Metalle, Ba
Sechseckig
dicht gepackt
(Hausarzt)
Seien Sie, Mg

Alkalimetalle – einfache Stoffe
Lithium
Schmelztemperatur = 181°C
ρ = 0,53 g/cm3
Natrium
Schmelztemperatur = 98°C
ρ = 0,97 g/cm3
Kalium
Schmelztemperatur = 64°C
ρ = 0,86 g/cm3
Rubidium
Schmelztemperatur = 39°C
Ρ = 1,53 g/cm3
Cäsium
Schmelztemperatur = 28°C
Ρ = 1,87 g/cm3

Erdalkalimetalle – einfache Stoffe
Beryllium
Schmelztemperatur = 1278°C
Ρ = 1,85 g/cm3
Magnesium
Schmelztemperatur = 649°C
Ρ = 1,74 g/cm3
Barium
Schmelztemperatur = 729°C
Ρ = 3,59 g/cm3
Kalzium
Schmelztemperatur = 839°C
Ρ = 1,55 g/cm3
Strontium
Schmelztemperatur = 769°C
Ρ = 2,54 g/cm3
Radium
Schmelztemperatur = 973°C
Ρ = 5,5 g/cm3

1. Bei einem frischen Schnitt ist die Oberfläche glänzend, wenn a
Die Luft verblasst schnell.
2. In einer Luftatmosphäre verbrennen und Oxide von einem oder bilden
mehrere Typen: IA-Gruppe – Me2O, Me2O2, MeO2; IIA-Gruppe - MeO,
MeO2, MeO4.
3. Natrium- und Kaliumoxide können nur durch gewonnen werden
Erhitzen einer Mischung aus Peroxid und überschüssigem Metall in Abwesenheit
Sauerstoff.
4. Alle außer Be reagieren beim Erhitzen mit H2
Hydride bilden.
5. Alle interagieren mit Hal2, S, N2, P, C, Si, um jeweils zu bilden
Halogenide, Sulfide, Phosphide, Carbide und Silizide.

Chemische Eigenschaften von S-Metallen
6. Alkalimetalle bilden mit Wasser Alkalien und werden aus dem Wasser verdrängt
H2: Li – langsam, Na – energisch, K – heftig, mit einer Explosion, brennt
violette Flamme.
7. Alle Alkalimetalle reagieren heftig mit Säuren, mit einer Explosion,
Bildung von Salzen und Verdrängung von H2. Solche Reaktionen werden nicht absichtlich durchgeführt.

Chemische Eigenschaften von S-Metallen
8. Reaktivität von Erdalkalimetallen
nimmt von unten nach oben ab: Ba, Sr und Ca interagieren aktiv miteinander
kaltes Wasser, Mg – mit heißem Wasser, Be – reagiert langsam auch mit
Fähre.
9. Metalle der Gruppe IIA reagieren heftig mit Säuren und bilden Salze
und H2 verdrängen.
10. S-Metalle (außer Be) interagieren mit Alkoholen und bilden sich
H2-Alkoholate.
11. Alle reagieren mit Carbonsäuren unter Bildung von Salzen und
H2 verdrängen. Natrium- und Kaliumsalze höherer Carbonate
Säuren werden Seifen genannt.
12. S-Metalle können mit vielen anderen reagieren
organische Verbindungen, die metallorganische Verbindungen bilden
Verbindungen.

In der Natur kommen sie ausschließlich in Form vor
Verbindungen!
Spodumen
LiAl(Si2O6)
Halit NaCl
Silvinit KCl
Und auch Carnallit KCl MgCl2 6H2O, Mondstein
K, Glaubersalz Na2SO4 10H2O und viele
andere.

Vorkommen von S-Metallen in der Natur
Rubidium und Cäsium sind Spurenelemente und bilden sich nicht
unabhängige Mineralien, sind aber in den Mineralien enthalten
Form von Verunreinigungen.
Hauptmineralien Pegmatit,
pollucit..

Vorkommen von S-Metallen in der Natur
Beryllium → Beryll: Smaragd, Aquamarin, Morganit,
Heliodor und andere...
Smaragd
Be3Al2Si6O18
Aquamarin
Be3Al2Si6O18
Heliodor
Be3Al2Si6O18

Vorkommen von S-Metallen in der Natur
Celestine
SrSO4
Strontianit
SrCO3
Baryt
BaSO4
Witherit
BaCO3

Vorkommen von S-Metallen in der Natur
Mg2+
Ca2+
Na+
und andere...
K+

Herstellung von S-Metallen
Elektrolyse ist ein physikalisch-chemisches Phänomen bestehend aus
in der Entladung an den Elektroden
Substanzen als Ergebnis
elektrochemische Reaktionen,
begleitet von der Passage
elektrischer Strom durch
Lösung oder Schmelze
Elektrolyt.
ShchM und ShchZM erhalten
Elektrolyse ihrer Schmelzen
Halogenide.

Herstellung von S-Metallen

1. Oxide und Hydroxide von Alkalimetallen und Alkalimetallen haben eine helle
ausgeprägter basischer Charakter: reagiert mit Säuren,
Säureoxide, amphotere Oxide und
Hydroxide.
2. Lösungen von Alkalimetallhydroxiden und Alkalimetallhydroxiden sind Alkalien.
3. MgO und Mg(OH)2 sind basisch, das Hydroxid ist schwer löslich.
4. BeO und Be(OH)2 sind amphoter.
5. Alkalimetallhydroxide sind thermisch stabile Hydroxide
Elemente der Untergruppe IIA zerfallen beim Erhitzen in
Metalloxid und Wasser.

Eigenschaften von S-Metallverbindungen

Eigenschaften von S-Metallverbindungen
6. Hydride von S-Metallen haben eine ionische Struktur, hoch
t°pl, werden aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit als salzartig bezeichnet
Halogenide. Ihre Schmelzen sind Elektrolyte.
7. Die Wechselwirkung mit Wasser erfolgt über den OM-Mechanismus.
E0H2/2H+ = -2,23 V.
8. Sulfide, Phosphide, Nitride und Carbide von ShchM und ShchZM
reagieren mit Wasser und Säuren, ohne dass sich der Grad ändert
Oxidation von Atomen.

CHEMIE

eine Wissenschaft, die die Struktur von Stoffen und ihre Umwandlungen untersucht, begleitet von Veränderungen in der Zusammensetzung und (oder) Struktur. Chem. heilige Dinge (ihre Transformationen; siehe Chemische Reaktionen) werden durch Kap. bestimmt. arr. äußerer Zustand elektronische Hüllen von Atomen und Molekülen, die Substanzen bilden; Zustand der Kerne und des Inneren Elektronen in der Chemie Die Prozesse bleiben nahezu unverändert. Chemisches Objekt Forschung sind chemische Elemente und ihre Kombinationen, d. h. Atome, einfache (einzelne Elemente) und komplexe (Moleküle, Radikalionen, Carbene, freie Radikale) chemische Substanzen. Verbindungen, ihre Kombinationen (Assoziate, Solvate usw.), Materialien usw. Anzahl der Chemikalien. Anschl. riesig und ständig wachsend; da X selbst sein Objekt erzeugt; bis zum Ende 20. Jahrhundert bekannt ca. 10 Millionen Chemikalien Verbindungen.
X. als Wissenschaft und Industrie existiert noch nicht lange (ca. 400 Jahre). Allerdings ist chem. Wissen und Chemie Die Praxis (als Handwerk) lässt sich Jahrtausende zurückverfolgen, und in einer primitiven Form tauchten sie zusammen mit dem Homo sapiens im Prozess seiner Interaktion auf. mit der Umwelt. Daher kann eine strenge Definition von X. auf einer breiten, zeitlosen, universellen Bedeutung basieren – als ein mit der Chemie verbundenes Gebiet der Naturwissenschaft und menschlichen Praxis. Elemente und ihre Kombinationen.
Das Wort „Chemie“ kommt entweder vom Namen des alten Ägyptens „Hem“ („dunkel“, „schwarz“ – offenbar von der Farbe des Bodens im Niltal; die Bedeutung des Namens ist „ägyptische Wissenschaft“). , oder aus dem Altgriechischen. Chemeia – die Kunst, Metalle zu schmelzen. Modern Name X. leitet sich vom späten Lat. ab. chimia und ist international, z.B. Deutsch Chemie, Französisch chimie, Englisch Chemie Der Begriff „X.“ erstmals im 5. Jahrhundert verwendet. griechisch Alchemist Zosima.

Geschichte der Chemie. Als Erfahrungspraxis entstand Xing mit den Anfängen der menschlichen Gesellschaft (Nutzung von Feuer, Kochen, Gerben von Häuten) und erlangte in Form von Handwerken schon früh eine hohe Verfeinerung (Herstellung von Farben und Emails, Giften und Medikamenten). Am Anfang benutzten die Menschen Chemikalien. Veränderungen in der Biol. Gegenstände (, verrotten) und mit der vollständigen Beherrschung von Feuer und Verbrennung - chemisch. Sinter- und Fusionsprozesse (Keramik- und Glasherstellung), Metallverhüttung. Die Zusammensetzung des altägyptischen Glases (4.000 Jahre v. Chr.) unterscheidet sich nicht wesentlich von der Zusammensetzung modernen Glases. Flaschenglas. In Ägypten bereits 3000 Jahre v. e. in großen Mengen unter Verwendung von Kohle als Reduktionsmittel geschmolzen (seit jeher wird natives Kupfer verwendet). Keilschriftquellen zufolge gab es in Mesopotamien bereits dreitausend Jahre vor Christus eine entwickelte Produktion von Eisen, Kupfer, Silber und Blei. e. Chemie beherrschen Die Prozesse der Kupfer- und dann Eisengewinnung waren Etappen in der Entwicklung nicht nur der Metallurgie, sondern der gesamten Zivilisation, die die Lebensbedingungen der Menschen veränderten und ihre Bestrebungen beeinflussten.
Gleichzeitig entstanden theoretische Theorien. Verallgemeinerungen. Zum Beispiel chinesische Manuskripte aus dem 12. Jahrhundert. Chr e. Bericht „theoretisch“ Bausysteme aus „Grundelementen“ (Feuer, Holz und Erde); In Mesopotamien wurde die Idee der Reihen von Gegensatzpaaren, der Interaktion, geboren. aus denen „die Welt besteht“: männlich und weiblich, Hitze und Kälte, Feuchtigkeit und Trockenheit usw. Die Idee (astrologischen Ursprungs) von der Einheit der Phänomene Makrokosmos und Mikrokosmos war sehr wichtig.
Zu den konzeptionellen Werten zählen auch atomistische Werte. eine Lehre, die im 5. Jahrhundert entwickelt wurde. Chr e. Altgriechisch Philosophen Leukipp und Demokrit. Sie schlugen eine analoge Semantik vor. ein Modell der Struktur einer Sache, das eine tiefe kombinatorische Bedeutung hat: Kombinationen einer kleinen Anzahl unteilbarer Elemente (Atome und Buchstaben) nach bestimmten Regeln zu Verbindungen (Moleküle und Wörter) schaffen Informationsreichtum und Vielfalt (von Dingen). und Sprachen).
Im 4. Jahrhundert. Chr e. Aristoteles schuf Chem. ein System basierend auf den „Prinzipien“: Trockenheit – und Kälte – Hitze, mit Hilfe paarweiser Kombinationen davon leitete er in „Primärmaterie“ 4 Grundelemente (Erde, Wasser und Feuer) ab. Dieses System existierte zweitausend Jahre lang nahezu unverändert.
Nach Aristoteles Führung in der Chemie. Das Wissen gelangte nach und nach von Athen nach Alexandria. Seitdem wurden Rezepte zur Gewinnung von Chemikalien erstellt. Es entstehen In-Institutionen (wie der Serapis-Tempel in Alexandria, Ägypten), die sich mit Aktivitäten befassen, die die Araber später „Al-Chemie“ nennen würden.
Im 4.-5. Jahrhundert. chem. Wissen dringt nach Kleinasien ein (zusammen mit dem Nestorianismus) und entsteht in Syrien Philosophische Schulen, sendet Griechisch. Naturphilosophie und überlieferte Chemie. Wissen an die Araber.
Im 3.-4. Jahrhundert. entstand Alchemie - eine philosophische und kulturelle Bewegung, die Mystik und Magie mit Handwerk und Kunst verbindet. Die Alchemie hat es eingeführt. Beitrag zum Labor. Geschick und Technik, um viele reine Chemikalien zu erhalten. rein-in. Alchemisten ergänzten die Elemente des Aristoteles durch vier Prinzipien (Öl, Feuchtigkeit und Schwefel); Kombinationen dieser mystischen Elemente und Prinzipien bestimmten die Individualität jeder Insel. Die Alchemie hatte einen spürbaren Einfluss auf die Bildung der westeuropäischen Kultur (die Verbindung von Rationalismus mit Mystik, Wissen mit Schöpfung, der spezifische Goldkult), verbreitete sich jedoch nicht in anderen Kulturräumen.
Jabir ibn Hayyan, oder auf europäisch Geber, Ibn Sina (Avicenna), Abu ar-Razi und andere Alchemisten führten die Chemie ein. Alltag (aus Urin), Schießpulver, pl. , NaOH, HNO3. Gebers ins Lateinische übersetzte Bücher erfreuten sich enormer Beliebtheit. Aus dem 12. Jahrhundert Die arabische Alchemie beginnt an Praktikabilität zu verlieren. Richtung und damit Führung. Es dringt über Spanien und Sizilien nach Europa vor und regt die Arbeit europäischer Alchemisten an, von denen die berühmtesten R. Bacon und R. Lull waren. Aus dem 16. Jahrhundert Die praktische Entwicklung entwickelt sich. Europäische Alchemie, angeregt durch die Bedürfnisse der Metallurgie (G. Agricola) und der Medizin (T. Paracelsus). Letzterer begründete die Pharmakologie Zweig der Chemie - Iatrochemie, und zusammen mit Agricola fungierte er tatsächlich als erster Reformer der Alchemie.
X. als Wissenschaft entstand während der wissenschaftlichen Revolution des 16. und 17. Jahrhunderts, als in Westeuropa als Ergebnis einer Reihe eng verwandter Revolutionen eine neue Zivilisation entstand: die religiöse (Reformation), die eine neue Interpretation der Frömmigkeit gab irdische Angelegenheiten; wissenschaftlich, was ein neues, mechanistisches gab. Weltbild (Heliozentrismus, Unendlichkeit, Unterordnung unter Naturgesetze, Beschreibung in der Sprache der Mathematik); industriell (die Entstehung der Fabrik als System von Maschinen, die fossile Energie nutzen); sozial (Zerstörung der feudalen und Bildung der bürgerlichen Gesellschaft).
X. konnte, der Physik von G. Galileo und I. Newton folgend, nur auf dem Weg des Mechanismus zu einer Wissenschaft werden, der die grundlegenden Normen und Ideale der Wissenschaft festlegte. In X. war es viel schwieriger als in der Physik. Die Mechanik lässt sich leicht von den Eigenschaften eines einzelnen Objekts abstrahieren. In X. ist jedes private Objekt (in-in) eine Individualität, die sich qualitativ von anderen unterscheidet. X. konnte sein Thema nicht rein quantitativ ausdrücken und blieb im Laufe seiner Geschichte eine Brücke zwischen der Welt der Quantität und der Welt der Qualität. Allerdings besteht die Hoffnung der Anti-Mechanisten (von D. Diderot bis W. Ostwald), dass X. den Grundstein für ein anderes, nicht-mechanistisches legen wird. Wissenschaften kamen nicht zustande und X. entwickelte sich im Rahmen von Newtons Weltbild.
Über mehr als zwei Jahrhunderte entwickelte X. eine Vorstellung von der materiellen Natur seines Gegenstandes. R. Boyle, der den Grundstein für Rationalismus und Experimente legte. Methode in X. entwickelte in seinem Werk „The Skeptical Chemist“ (1661) Ideen zur Chemie. Atome (Körperchen), deren Unterschiede in Form und Masse die Eigenschaften einzelner Stoffe erklären. Atomistisch Ideen in X. wurden ideologisch verstärkt. die Rolle des Atomismus in der europäischen Kultur: Der Mensch-Atom ist ein Modell des Menschen, das die Grundlage einer neuen Sozialphilosophie bildet.
Metallurgisch X., das sich mit den Prozessen der Verbrennung, Oxidation und Reduktion, Kalzinierung – Kalzinierung von Metallen (X. wurde Pyrotechnik, also Feuerkunst) befasste – machte auf die bei diesem Prozess entstehenden Gase aufmerksam. J. van Helmont, der den Begriff „Gas“ einführte und entdeckte (1620), legte den Grundstein für die Pneumatik. Chemie. Boyle kam in seinem Werk „Fire and Flame Weighed on Balances“ (1672), in dem er die Experimente von J. Rey (1630) zur Erhöhung der Metallmasse beim Brennen wiederholte, zu dem Schluss, dass dies auf „das Einfangen schwerer Partikel“ zurückzuführen ist der Flamme durch das Metall.“ An der Grenze des 16.-17. Jahrhunderts. G. Stahl formuliert allgemeine Theorie X. - die Theorie von Phlogiston (kalorische, d. h. „brennbare Substanz“, die mit Hilfe von Luft aus Substanzen während ihrer Verbrennung entfernt wird), die X. aus dem zweitausend Jahre währenden Aristotelischen System befreite. Obwohl M. V. Lomonosov nach Wiederholung der Brennexperimente das Gesetz der Massenerhaltung in der Chemie entdeckte. p-tions (1748) und konnte die Prozesse der Verbrennung und Oxidation als Wechselwirkung richtig erklären. In-va mit Luftpartikeln (1756) war das Wissen über Verbrennung und Oxidation ohne die Entwicklung der Pneumatik unmöglich. Chemie. 1754 entdeckte J. Black Kohlendioxid („feste Luft“) (wieder); J. Priestley (1774) – , G. Cavendish (1766) – („brennbare Luft“). Diese Entdeckungen lieferten alle notwendigen Informationen, um die Prozesse der Verbrennung, Oxidation und Atmung zu erklären, was A. Lavoisier in den 1770er und 1790er Jahren tat, wodurch er die Theorie von Phlogiston effektiv begrub und den Ruhm als „Vater des modernen X“ erlangte. ”
Zu Beginn 19. Jahrhundert Pneumatochemie und Forschung Komposition brachte Chemiker dem Verständnis dieser Chemikalie näher. Elemente werden in bestimmten, äquivalenten Verhältnissen kombiniert; die Gesetze der Konstanz der Zusammensetzung (J. Proust, 1799-1806) und der volumetrischen Beziehungen (J. Gay-Luc-sac, 1808) wurden formuliert. Schließlich J. Dalton, Most. legte sein Konzept im Aufsatz „Neues System der chemischen Philosophie“ (1808-27) ausführlich dar, überzeugte seine Zeitgenossen von der Existenz von Atomen, führte das Konzept des Atomgewichts (Masse) ein und erweckte das Konzept eines Elements wieder zum Leben, aber in einem ganz anderen Sinne – als Ansammlung gleichartiger Atome.
Die Hypothese von A. Avogadro (1811, 1860 von der wissenschaftlichen Gemeinschaft unter dem Einfluss von S. Cannizzaro akzeptiert), dass die Teilchen einfacher Gase Moleküle aus zwei identischen Atomen sind, löste eine Reihe von Widersprüchen auf. Bild der materiellen Natur der Chemie. Die Anlage wurde mit der Eröffnung der Zeitschrift fertiggestellt. chemisches Gesetz Elemente (D. I. Mendeleev, 1869). Er verknüpfte die Mengen. messen () mit Qualität (chemische Eigenschaften), enthüllte die Bedeutung des Konzepts der Chemikalie. Element, gab dem Chemiker eine Theorie von großer Vorhersagekraft. X. wurde modern. Wissenschaft. Periodisch Das Gesetz legitimierte X.s eigenen Platz im System der Wissenschaften und löste den latenten Konflikt der Chemie. Realität mit den Normen des Mechanismus.
Gleichzeitig wurde nach den Ursachen und Kräften von Chemikalien gesucht. Interaktionen. Der Dualismus ist entstanden. (elektrochemische) Theorie (I. Berzelius, 1812-19); Es wurden die Begriffe „“ und „chemische Bindung“ eingeführt, die mit physikalischen gefüllt waren Bedeutung mit der Entwicklung der Theorie des Atomaufbaus und des Quanten-X. Ihnen gingen intensive Forschungen zur org. in-in der 1. Hälfte. 19. Jahrhundert, was zur Aufteilung von X. in 3 Teile führte: Anorganische Chemie, organische Chemie Und analytische Chemie(Letzterer war bis zur 1. Hälfte des 19. Jahrhunderts der Hauptteil von X.). Neue Empirie. Das Material (Substitutionslösungen) passte nicht in die Theorie von Berzelius, daher wurden Ideen über Gruppen von Atomen eingeführt, die in Lösungen als Ganzes wirken – Radikale (F. Wöhler, J. Liebig, 1832). Diese Ideen wurden von C. Gerard (1853) zur Typentheorie (4 Typen) weiterentwickelt, deren Wert darin bestand, dass sie leicht mit dem Konzept der Valenz (E. Frankland, 1852) in Verbindung gebracht werden konnte.
In der 1. Hälfte. 19. Jahrhundert eines der wichtigsten Phänomene von X wurde entdeckt. Katalyse(Der Begriff selbst wurde 1835 von Berzelius vorgeschlagen), der sehr bald breite praktische Anwendung fand. Anwendung. Alle R. 19. Jahrhundert Neben wichtigen Entdeckungen neuer Substanzen (und Klassen) wie Farbstoffen (V. Perkin, 1856) wurden Konzepte vorgestellt, die für die weitere Entwicklung von X. wichtig sind. In den Jahren 1857-58 entwickelte F. Kekule die Valenztheorie, angewendet auf org. v-you, stellte die Vierwertigkeit von Kohlenstoff und die Fähigkeit seiner Atome fest, sich miteinander zu verbinden. Dies ebnete den Weg für die Theorie der Chemie. Strukturen der Org. Anschl. (Strukturtheorie), gebaut von A. M. Butlerov (1861). Im Jahr 1865 erklärte Kekule die Natur der Aromastoffe. Anschl. J. van't Hoff und J. Le Bel postulieren Tetraeder. Strukturen (1874), ebnete den Weg für eine dreidimensionale Ansicht der Struktur der Insel und legte den Grundstein Stereochemie als wichtiger Abschnitt von X.
Alle R. 19. Jahrhundert Gleichzeitig wird Forschung auf dem Gebiet der chemische Kinetik Und Thermochemie. L. Wilhelmy untersuchte die Kinetik der Hydrolyse von Kohlenhydraten (er stellte erstmals eine Gleichung für die Hydrolysegeschwindigkeit an; 1850), und K. Guldberg und P. Waage formulierten 1864–67 das Massenwirkungsgesetz. G. I. Hess entdeckte 1840 das Grundgesetz der Thermochemie, M. Berthelot und V. F. Luginin untersuchten die Wärme vieler. Bezirke. Arbeiten Sie gleichzeitig weiter Kolloidchemie, Photochemie Und Elektrochemie, Die Entstehung der Krim geht auf das 18. Jahrhundert zurück.
Die Werke von J. Gibbs, Van't Hoff, V. Nernst und anderen entstehen chemisch Untersuchungen der elektrischen Leitfähigkeit von Lösungen und der Elektrolyse führten zur Entdeckung der Elektrolyse. Dissoziation (S. Arrhenius, 1887). Im selben Jahr gründeten Ostwald und Van't Hoff die erste Zeitschrift, die sich diesem Thema widmete physikalische Chemie, und es nahm Gestalt als eigenständige Disziplin an. K ser. 19. Jahrhundert Es ist üblich, die Herkunft zuzuordnen Agrochemie Und Biochemie, insbesondere im Zusammenhang mit Liebigs bahnbrechenden Arbeiten (1840er Jahre) über Enzyme, Proteine ​​und Kohlenhydrate.
19. Jahrhundert von rechts m.b. Man nennt es das Jahrhundert der chemischen Entdeckungen. Elemente. In diesen 100 Jahren wurden mehr als die Hälfte (50) der auf der Erde vorkommenden Elemente entdeckt. Zum Vergleich: im 20. Jahrhundert. 6 Elemente wurden entdeckt, im 18. Jahrhundert - 18, vor dem 18. Jahrhundert - 14.
Herausragende Entdeckungen der Physik am Ende. 19. Jahrhundert (Röntgenstrahlen, Elektronen) und die Entwicklung theoretischer. Ideen (Quantentheorie) führten zur Entdeckung neuer (radioaktiver) Elemente und zum Phänomen der Isotopie, der Entstehung Radiochemie Und Quantenchemie, neue Ideen über die Struktur des Atoms und die Natur der Chemie. Verbindungen, die zur Entwicklung der Moderne führten X. (Chemie des 20. Jahrhunderts).
Erfolge des X. 20. Jahrhunderts. mit dem Fortschritt des Analyten verbunden. X. und körperlich Methoden studieren in-in und Einfluss auf sie, Eindringen in die Mechanismen von Prozessen, mit der Synthese von Neuem Klassen in-in und neue Materialien, chemische Differenzierung. Disziplinen und Integration von X. mit anderen Wissenschaften, um den Bedürfnissen der modernen Zeit gerecht zu werden. Industrie, Ingenieurwesen und Technologie, Medizin, Bauwesen, Landwirtschaft und andere Bereiche menschlichen Handelns in der neuen Chemie. Wissen, Prozesse und Produkte. Erfolgreiche Anwendung neuer physikalischer Einflussmethoden führten beispielsweise zur Bildung neuer wichtiger Richtungen von X. Strahlenchemie, Plasmachemie. Zusammen mit X. niedrige Temperaturen ( Kryochemie) und X. hohe Drücke(cm. Druck), Sonochemie (vgl Ultraschall), Laserchemie usw. Sie begannen, einen neuen Bereich zu bilden - X. extreme Auswirkungen, die eine große Rolle bei der Gewinnung neuer Materialien (z. B. für die Elektronik) oder alter wertvoller Materialien mit relativ billigen synthetischen Materialien spielt. durch (z. B. Diamanten oder Metallnitride).
Einer der ersten Plätze in Die Lösung dieser Probleme ist mit der Entwicklung quantenchemischer Berechnungen verbunden. Methoden und neue Theorie Ansätze, mit Erfolg in nicht-org. und org. Synthese. Arbeiten zur Gentechnik und zur Synthese von Verbindungen werden entwickelt. mit ungewöhnlicher Struktur und Eigenschaften (z. B. Hochtemperatur). Supraleiter). Methoden basierend auf Matrixsynthese, und auch Ideen nutzen Planartechnologie. Methoden zur Simulation der Biochemie werden weiterentwickelt. Bezirke. Fortschritte in der Spektroskopie (einschließlich Rastertunnelbau) haben Perspektiven für die „Gestaltung“ von Materialien am Pier eröffnet. Ebene, führte zur Schaffung einer neuen Richtung in X. - der sogenannten. Nanotechnologie. Chemikalien kontrollieren Prozesse sowohl im Labor als auch in der Industrie. Maßstab, die Prinzipien beginnen, angewendet zu werden. und Gebet. Organisieren von Ensembles reagierender Moleküle (einschließlich Ansätzen basierend auf Thermodynamik hierarchischer Systeme).
Chemie als Wissenssystemüber Stoffe und ihre Umwandlungen. Dieses Wissen ist in einem Faktenbestand enthalten – zuverlässig fundierte und überprüfte Informationen über die Chemie. Elemente und Verbindungen, ihre Bedingungen und ihr Verhalten in Natur und Kunst. Umgebungen Kriterien für die Verlässlichkeit von Fakten und Methoden zu ihrer Systematisierung entwickeln sich ständig weiter. Große Verallgemeinerungen, die große Sachverhaltsmengen zuverlässig verbinden, werden zu wissenschaftlichen Gesetzen, deren Formulierung neue Stufen von X eröffnet (zum Beispiel die Gesetze der Erhaltung von Masse und Energie, Daltons Gesetze, Mendelejews periodisches Gesetz). Theorien mit spezifischen Konzepte, erklären und prognostizieren Fakten eines spezifischeren Themenbereichs. Tatsächlich wird experimentelles Wissen erst dann zur Tatsache, wenn es theoretisches Wissen erhält. Deutung. Also, die erste Chem. Theorie - Die Phlogiston-Theorie trug, obwohl sie falsch war, zur Bildung von X. bei, weil sie Fakten zu einem System verband und es ermöglichte, neue Fragen zu formulieren. Die Strukturtheorie (Butlerov, Kekule) organisierte und erklärte eine große Menge an Organisationsmaterial. X. und bestimmte die rasante Entwicklung der Chemie. Synthese und Untersuchung der Struktur von org. Verbindungen.
X. als Wissen ist ein sehr dynamisches System. Die evolutionäre Anhäufung von Wissen wird durch Revolutionen unterbrochen – eine tiefgreifende Umstrukturierung des Systems von Fakten, Theorien und Methoden mit der Entstehung neuer Konzepte oder sogar eines neuen Denkstils. So wurde die Revolution durch die Arbeiten von Lavoisier (materialistische Oxidationstheorie, Einführung quantitativer experimenteller Methoden, Entwicklung der chemischen Nomenklatur), die Entdeckung der Periodik, ausgelöst. Mendelejews Gesetz, die Schöpfung am Anfang. 20. Jahrhundert neue Analyten Methoden (Mikroanalyse, ). Auch die Entstehung neuer Bereiche, die eine neue Vision des Themas X entwickeln und alle seine Bereiche beeinflussen (z. B. die Entstehung des physikalischen X auf der Grundlage der chemischen Thermodynamik und chemischen Kinetik), kann als Revolution angesehen werden.
Chem. Wissen hat eine entwickelte Struktur. Das Gerüst von X. besteht aus Grundchemikalien. Disziplinen, die sich im 19. Jahrhundert entwickelten: analytisch, nicht-org., org. und körperlich X. Anschließend, während der Entwicklung der Struktur von A., bildeten sich zahlreiche neue Disziplinen (z. B. Kristallchemie) sowie ein neuer Ingenieurzweig – chemische Technologie.
Im Rahmen von Disziplinen wächst eine große Anzahl von Forschungsbereichen, von denen einige in die eine oder andere Disziplin eingebunden sind (z. B. X. elementare organische Verbindung - Teil von Org. X.), andere sind multidisziplinärer Natur, d. h. erfordern eine Vereinheitlichung in eine Studie von Wissenschaftlern verschiedener Disziplinen (z. B. Untersuchung der Struktur von Biopolymeren mit einer Reihe komplexer Methoden). Wieder andere sind interdisziplinär, das heißt, sie erfordern die Ausbildung eines Spezialisten in einem neuen Profil (zum Beispiel X. Nervenimpuls).
Da fast alles praktisch Menschliche Aktivität ist mit der Verwendung von Materie als Substanzen und Chemikalien verbunden. Wissen ist in allen Bereichen der Wissenschaft und Technologie erforderlich, die die materielle Welt beherrschen. Daher ist X. heute neben der Mathematik zu einem Speicher und Generator solchen Wissens geworden, das fast die gesamte übrige Wissenschaft „durchdringt“. Das heißt, wenn wir X. als eine Reihe von Wissensgebieten hervorheben, können wir auch über Chemie sprechen. Aspekt der meisten anderen Wissenschaftsbereiche. Es gibt viele hybride Disziplinen und Bereiche an den „Grenzen“ von X.
Auf allen Entwicklungsstufen der Wissenschaft erfährt X. den starken Einfluss der Naturwissenschaften. Wissenschaften - zuerst Newtonsche Mechanik, dann Thermodynamik, Atomphysik und Quantenmechanik. Die Atomphysik liefert Erkenntnisse, die Teil der Grundlage von X. sind und die Bedeutung der Periodizität offenbaren. Das Gesetz hilft, die Muster der Prävalenz und Verteilung von Chemikalien zu verstehen. Elemente im Universum, das Gegenstand der nuklearen Astrophysik ist und Kosmochemie.
Fundam. X. wurde von der Thermodynamik beeinflusst, die die Möglichkeit chemischer Reaktionen grundsätzlich einschränkt. r-tionen (chemische Thermodynamik). X., dessen gesamte Welt ursprünglich mit Feuer verbunden war, beherrschte schnell die Thermodynamik. Denkweise. Van't Hoff und Arrhenius verbanden das Studium der Reaktionsgeschwindigkeit (Kinetik) -X mit der Thermodynamik. modern erhalten Möglichkeit, den Prozess zu studieren. Studium der Chemie Die Kinetik erforderte die Beteiligung vieler privater Physiker. Disziplinen zum Verständnis von Prozessen Transfer in-in(siehe z.B. Diffusion, Stofftransport Erweiterung und Vertiefung der Mathematisierung (zum Beispiel der Einsatz von Mathematik). Modellierung, Graphentheorie) ermöglicht es uns, über die Bildung von Matten zu sprechen. X. (es wurde von Lomonosov vorhergesagt, indem er eines seiner Bücher „Elemente der mathematischen Chemie“ nannte).

Die Sprache der Chemie. Informationssystem. Thema X. - Elemente und ihre Verbindungen, chemisch. Interaktion dieser Objekte - weist eine große und schnell wachsende Vielfalt auf. Entsprechend komplex und dynamisch ist die Sprache von L. Sein Wörterbuch enthält den Namen. Elemente, Verbindungen, Chemikalien. Partikel und Materialien sowie Konzepte, die die Struktur von Objekten und deren Interaktion widerspiegeln. Die Sprache von X. hat eine entwickelte Morphologie – ein System von Präfixen, Suffixen und Endungen, die es ermöglichen, die qualitative Vielfalt der Chemie auszudrücken. Welt mit großer Flexibilität (siehe Chemische Nomenklatur). Das X.-Wörterbuch wurde in die Sprache der Symbole (Zeichen, PH-L, Ur-Nium) übersetzt, die es ermöglichen, den Text durch einen sehr kompakten Ausdruck oder ein visuelles Bild (z. B. räumliche Modelle) zu ersetzen. Die Schaffung der wissenschaftlichen Sprache von X. und einer Methode zur Aufzeichnung von Informationen (hauptsächlich auf Papier) ist eine der großen intellektuellen Leistungen der europäischen Wissenschaft. Der internationalen Gemeinschaft der Chemiker ist es gelungen, eine konstruktive weltweite Arbeit in einem so kontroversen Thema wie der Entwicklung von Terminologie, Klassifikation und Nomenklatur zu etablieren. Es wurde ein Gleichgewicht zwischen Alltagssprache und historischen (trivialen) chemischen Namen gefunden. Verbindungen und ihre strengen Formelbezeichnungen. Die Entstehung der X.-Sprache ist ein erstaunliches Beispiel für eine Kombination aus sehr hoher Mobilität und Fortschritt mit Stabilität und Kontinuität (Konservatismus). Modern chem. Die Sprache ermöglicht es, eine große Menge an Informationen sehr kurz und eindeutig zu erfassen und zwischen Chemikern auf der ganzen Welt auszutauschen. Es wurden maschinenlesbare Versionen dieser Sprache erstellt. Die Vielfalt des X.-Objekts und die Komplexität der Sprache machen das X.-Informationssystem am meisten aus. groß und anspruchsvoll in der gesamten Wissenschaft. Es basiert auf chemische Fachzeitschriften, sowie Monographien, Lehrbücher, Nachschlagewerke. Dank der Tradition der internationalen Koordination, die schon früh in X. entstand, wurden vor mehr als einem Jahrhundert Standards für die Beschreibung der Chemie geschaffen. in-in und chem. Bezirke und der Beginn eines Systems periodisch aktualisierter Verzeichnisse wurde gelegt (z. B. das Verzeichnis der Beilsteiner Org.-Verbindung; siehe auch Chemische Nachschlagewerke und Enzyklopädien). Riesige Menge an Chemikalien Schon vor 100 Jahren hat uns die Literatur dazu veranlasst, nach Wegen zu suchen, sie zu „komprimieren“. Es entstanden abstrakte Zeitschriften (RJ); Nach dem 2. Weltkrieg wurden weltweit zwei maximal vollständige russische Zeitschriften veröffentlicht: „Chemical Abstracts“ und „RJ Chemistry“. Auf Basis von RZh werden Automatisierungssysteme entwickelt. Informationsabrufsysteme.

Chemie als soziales System- der größte Teil der gesamten Wissenschaftlergemeinschaft. Die Ausbildung des Chemikers als Wissenschaftlertyp wurde von den Eigenschaften des Gegenstandes seiner Wissenschaft und der Art seiner Tätigkeit (chemisches Experiment) beeinflusst. Schwierigkeiten Matte. Die Formalisierung des Objekts (im Vergleich zur Physik) und gleichzeitig die Vielfalt der Sinneserscheinungen (Geruch, Farbe, Biol. usw.) begrenzten von Anfang an die Dominanz des Mechanismus im Denken des Chemikers und ließen sie zurück. ein Feld für Intuition und Kunstfertigkeit. Darüber hinaus verwendete der Chemiker stets nichtmechanische Werkzeuge. Natur - Feuer. Andererseits weist die Welt eines Chemikers im Gegensatz zu den stabilen, naturgegebenen Objekten eines Biologen eine unerschöpfliche und schnell wachsende Vielfalt auf. Das irreduzible Mysterium der neuen Pflanze verlieh der Weltanschauung des Chemikers Verantwortung und Vorsicht (als sozialer Typ ist der Chemiker konservativ). Chem. Das Labor hat einen strengen Mechanismus der „natürlichen Selektion“ entwickelt, der arrogante und fehleranfällige Menschen ablehnt. Dies verleiht nicht nur dem Denkstil, sondern auch der spirituellen und moralischen Organisation des Chemikers Originalität.
Die Gemeinschaft der Chemiker besteht aus Personen, die sich beruflich mit X. befassen und sich diesem Fachgebiet zugehörig sehen. Etwa die Hälfte von ihnen arbeitet jedoch in anderen Bereichen und versorgt sie mit Chemikalien. Wissen. Darüber hinaus gesellen sich zu ihnen viele Wissenschaftler und Technologen – größtenteils Chemiker, obwohl sie sich nicht mehr als Chemiker betrachten (die Beherrschung der Fähigkeiten und Fertigkeiten eines Chemikers durch Wissenschaftler anderer Fachrichtungen ist aufgrund der oben genannten Merkmale des Chemikers schwierig Thema).
Wie jede andere eng verbundene Gemeinschaft haben Chemiker ihre eigene Berufssprache, ihr eigenes Personalreproduktionssystem, ihr eigenes Kommunikationssystem (Zeitschriften, Kongresse usw.), ihre eigene Geschichte, ihre eigenen kulturellen Normen und ihren eigenen Verhaltensstil.

Forschungsmethoden. Spezialgebiet der Chemie. Wissen - chemische Methoden. Experiment (Analyse der Zusammensetzung und Struktur, Synthese chemischer Substanzen). A. - die meisten ausgesprochen experimentell die Wissenschaft. Das Spektrum an Fertigkeiten und Techniken, die ein Chemiker beherrschen muss, ist sehr breit und das Methodenspektrum wächst rasant. Da chemische Methoden Experimente (insbesondere Analysen) werden in fast allen Bereichen der Wissenschaft eingesetzt, X. entwickelt Technologien für die gesamte Wissenschaft und kombiniert sie methodisch. Andererseits zeigt X. eine sehr hohe Sensibilität gegenüber Methoden, die aus anderen Bereichen (vor allem der Physik) stammen. Ihre Methoden sind stark interdisziplinär.
In der Forschung. Für X-Zwecke werden vielfältige Einflussmöglichkeiten genutzt. Zuerst war es thermisch, chemisch. und Biol. Auswirkungen. Dann hoch und niedriger Druck, mechanisch, magnetisch und elektrisch Einflüsse, Ionenflüsse von Elementarteilchen, Laserstrahlung usw. Nun dringen immer mehr dieser Methoden in die Produktionstechnik ein, was einen neuen wichtigen Kanal für die Kommunikation zwischen Wissenschaft und Produktion eröffnet.

Organisationen und Institutionen. Chem. Forschung ist eine besondere Art von Tätigkeit, die ein entsprechendes System von Organisationen und Institutionen entwickelt hat. Die Chemieingenieurwissenschaften haben sich zu einer besonderen Art von Institution entwickelt. Im Labor ist das Gerät so konzipiert, dass es die grundlegenden Funktionen erfüllt, die von einem Team von Chemikern ausgeführt werden. Eines der ersten Laboratorien wurde 1748 von Lomonossow gegründet, 76 Jahre früher als der Chemiker. Labore erschienen in den USA. Raum Die Struktur des Labors und seine Ausstattung ermöglichen die Lagerung und Verwendung einer großen Anzahl von Geräten, Instrumenten und Materialien, darunter auch potenziell sehr gefährliche und inkompatible (brennbar, explosiv und giftig).
Die Entwicklung der Forschungsmethoden in X. führte zur Differenzierung der Labore und zur Identifizierung vieler Methoden. Labore und sogar Instrumentenzentren, die sich auf die Betreuung einer großen Anzahl von Chemikerteams spezialisiert haben (Analysen, Messungen, Beeinflussung von Stoffen, Berechnungen usw.). Eine Einrichtung, die in ähnlichen Bereichen tätige Laboratorien mit con vereint. 19. Jahrhundert wurde erforscht. int (siehe Chemische Institute). Sehr oft chem. Das Institut verfügt über eine experimentelle Produktion – ein halbindustrielles System. Anlagen zur Herstellung kleiner Chargen von Stoffen und Materialien, deren Prüfung und Technologieentwicklung. Modi.
Chemiker werden in Chemie ausgebildet. Fakultäten von Universitäten oder Fachgebieten. höher Bildungsinstitutionen, die sich von anderen durch den hohen Anteil praktischer Arbeit und den intensiven Einsatz von Demonstrationsexperimenten im theoretischen Studium unterscheiden. Kurse. Entwicklung von Chemikalien Workshops und Vorlesungsversuche – ein besonderes Genre der Chemie. Forschung, Pädagogik und in vielerlei Hinsicht Kunst. Seit Mitte. 20. Jahrhundert Die Ausbildung von Chemikern begann, über die Universität hinauszugehen und früher abzudecken Altersgruppen. Es sind Spezialisten entstanden. chem. weiterführende Schulen, Vereine und Olympiaden. In der UdSSR und in Russland wurde eines der besten vorinstitutionellen Chemiesysteme der Welt geschaffen. Vorbereitung, das Genre der populären Chemie wurde entwickelt. Literatur.
Zur Lagerung und zum Transport von Chemikalien. Wissen gibt es ein Netzwerk von Verlagen, Bibliotheken und Informationszentren. Eine besondere Art von X.-Institutionen sind nationale und internationale Gremien zur Steuerung und Koordinierung aller Aktivitäten in diesem Bereich – staatlicher und öffentlicher Natur (siehe z. B. Internationale Union für reine und angewandte Chemie).
Das System der Institutionen und Organisationen von X. ist ein komplexer Organismus, der seit 300 Jahren „gewachsen“ ist und in allen Ländern als großer nationaler Schatz gilt. Nur zwei Länder der Welt verfügten über ein integriertes System zur Organisation von X. in der Wissensstruktur und in der Funktionsstruktur – die USA und die UdSSR.

Chemie und Gesellschaft. X. ist eine Wissenschaft, die Bandbreite der Beziehungen zwischen Schwarm und Gesellschaft war schon immer sehr breit – von Bewunderung und blindem Glauben („Chemisierung der gesamten Volkswirtschaft“) bis hin zu ebenso blinder Verleugnung („Nitrat“-Boom) und Chemophobie. Auf X. wurde das Bild eines Alchemisten übertragen – eines Magiers, der seine Ziele verbirgt und eine unverständliche Macht besitzt. Gifte und Schießpulver in der Vergangenheit, nervenlähmend. und psychotrope Substanzen heute - das allgemeine Bewusstsein verbindet diese Machtinstrumente mit X. Seit der Chemikalie. Industrie ist wichtig und notwendige Komponente Aus ökonomischen Gründen wird Chemophobie oft bewusst zu opportunistischen Zwecken geschürt (künstliche Umweltpsychose).
Tatsächlich ist X. ein systembildender Faktor der Neuzeit. Gesellschaft, also eine absolut notwendige Voraussetzung für ihre Existenz und Fortpflanzung. Erstens, weil X. an der Gestaltung der Moderne beteiligt ist. Person. Die Sicht auf die Welt durch das Prisma der Konzepte Präsentation (für die ein ganzes System der Popularisierung von X. verwendet wird). Die gesamte Technosphäre ist künstlich geschaffen eine Person umgeben Die Welt wird zunehmend mit chemischen Produkten gesättigt. Produktion, deren Handhabung einen hohen Einsatz an Chemikalien erfordert. Wissen, Fähigkeiten und Intuition.
In con. 20. Jahrhundert Die allgemeine Unzulänglichkeit der Gesellschaften wird zunehmend spürbar. Institute und Alltagsbewusstsein der Industriegesellschaft auf die Ebene der modernen Chemisierung. Frieden. Aus dieser Diskrepanz entstand eine Kette von Widersprüchen, die zu einem globalen Problem wurde und eine qualitativ neue Gefahr schuf. Auf allen gesellschaftlichen Ebenen, einschließlich der gesamten wissenschaftlichen Gemeinschaft, nimmt die Verzögerung bei den chemischen Werten zu. Kenntnisse und Fähigkeiten aus der Chem. Realität der Technosphäre und ihre Auswirkungen auf die Biosphäre. Chem. Bildung und Erziehung an allgemeinbildenden Schulen werden knapper. Die Lücke zwischen chemischen Vorbereitung der Politiker und die potenzielle Gefahr falscher Entscheidungen. Gestaltung eines neuen, realitätsgerechten Systems der Universalchemie. Ausbildung und Beherrschung der Chemie. Kultur wird zur Voraussetzung für die Sicherheit und nachhaltige Entwicklung der Zivilisation. Während der Krise (die voraussichtlich lange dauern wird) ist eine Neuorientierung der Prioritäten von X unvermeidlich: von Wissen um der Verbesserung der Lebensbedingungen willen hin zu Wissen um der Garantie willen. Lebenserhaltung (vom Kriterium „Nutzenmaximierung“ zum Kriterium „Schadensminimierung“).

Angewandte Chemie. Die praktische, angewandte Bedeutung von X. besteht darin, die Kontrolle über Chemikalien auszuüben. Prozesse, die in der Natur und der Technosphäre ablaufen, bei der Produktion und Transformation des Notwendigen Person in-in und Materialien. In den meisten Branchen bis zum 20. Jahrhundert. Es dominierten Prozesse, die aus der Handwerkszeit übernommen wurden. X. begann früher als andere Wissenschaften, Produkte zu entwickeln, deren Prinzip auf wissenschaftlichen Erkenntnissen beruhte (zum Beispiel die Synthese von Anilinfarbstoffen).
Chemischer Zustand Die Industrie bestimmte maßgeblich das Tempo und die Richtung der Industrialisierung und der Politik. Situation (wie zum Beispiel die Schaffung einer großtechnischen Produktion von Ammoniak und Salpetersäure durch Deutschland nach der Geber-Bosch-Methode, die von den Entente-Ländern nicht vorhergesehen wurde, die sie mit einer ausreichenden Menge an Sprengstoff versorgten, um einen Lohn zu zahlen Weltkrieg). Die Entwicklung der Mineralindustrie, der Düngemittel und dann der Pflanzenschutzmittel steigerte die landwirtschaftliche Produktivität stark, was zur Voraussetzung für die Urbanisierung und die rasche industrielle Entwicklung wurde. Austausch von technischen Kunstkulturen. in-you und Materialien (Stoffe, Farbstoffe, Fettersatzstoffe usw.) bedeutet gleichermaßen. Erhöhung des Nahrungsangebots. Ressourcen und Rohstoffe für die Leichtindustrie. Zustand und Wirtschaftlichkeit Die Leistungsfähigkeit des Maschinen- und Anlagenbaus wird zunehmend durch die Entwicklung und Produktion von Kunststoffen bestimmt. Materialien (Kunststoffe, Gummi, Folien und Fasern). Die Entwicklung neuer Kommunikationssysteme, die sich in naher Zukunft radikal verändern werden und bereits begonnen haben, das Gesicht der Zivilisation zu verändern, wird durch die Entwicklung faseroptischer Materialien bestimmt; Der Fortschritt des Fernsehens, der Informatik und der Computerisierung ist mit der Entwicklung der Elementbasis der Mikroelektronik und Pfeiler verbunden. Elektronik. Generell hängt die Entwicklung der Technosphäre heute maßgeblich von der Bandbreite und Menge der produzierten Chemikalien ab. industrielle Produkte. Die Qualität vieler Chemikalien Produkte (z. B. Farben und Lacke) wirken sich auch auf das geistige Wohlbefinden der Bevölkerung aus, sind also an der Bildung höchster menschlicher Werte beteiligt.
Die Rolle von X. bei der Entwicklung eines der wichtigsten Probleme der Menschheit – des Schutzes – kann nicht hoch genug eingeschätzt werden Umfeld(cm. Naturschutz). Hier besteht die Aufgabe von X. darin, Methoden zur Erkennung und Bestimmung anthropogener Verschmutzungen zu entwickeln und zu verbessern sowie die Chemie zu untersuchen und zu modellieren. Prozesse in der Atmosphäre, Hydrosphäre und Lithosphäre, die Entstehung abfallfreier oder abfallarmer Chemikalien. Produktion, Entwicklung von Methoden zur Neutralisierung und Entsorgung von Industrieprodukten. Und Hausmüll.

Zündete.: Fngurovsky N. A., Essay zur allgemeinen Geschichte der Chemie, Bd. 1-2, M., 1969-79; Kuznetsov V.I., Dialektik der Entwicklung der Chemie, M., 1973; Soloviev Yu. I., Trifonov D. N., Shamin A. N., Geschichte der Chemie. Entwicklung der Hauptrichtungen der modernen Chemie, M., 1978; Jua M., Geschichte der Chemie, trans. aus Italienisch, M., 1975; Legasov V. A., Buchachenko A. L., „Advances in Chemistry“, 1986, V. 55, V. 12, S. 1949-78; Fremantle M., Chemistry in Action, trans. aus dem Englischen, Teile 1-2, M., 1991; Pimentel J., Coonrod J., Possibilities of Chemistry Today and Tomorrow, trans. aus Englisch, M., 1992; Abschied von J. R., A History of Chemistry, Bd. 1-4, L.-N.Y., 1961-70. MIT.

G. Kara-Murza, T. A. Aizatulin. Wörterbuch Fremdwörter russische Sprache

CHEMIE- CHEMIE, die Wissenschaft von Stoffen, ihren Umwandlungen, Wechselwirkungen und den dabei auftretenden Phänomenen. Klärung der Grundkonzepte, mit denen X operiert, wie Atom, Molekül, Element, einfacher Körper, Reaktion usw., der Lehre von molekularen, atomaren und... ... Große medizinische Enzyklopädie

- (möglicherweise vom griechischen Chemia Chemiya, einer von alte NamenÄgypten), eine Wissenschaft, die die Umwandlungen von Stoffen untersucht, die mit Veränderungen ihrer Zusammensetzung und (oder) Struktur einhergehen. Chemische Prozesse (Gewinnung von Metallen aus Erzen, Färben von Stoffen, Zubereiten von Leder und... ... Großes enzyklopädisches Wörterbuch

CHEMIE, ein Wissenschaftszweig, der die Eigenschaften, Zusammensetzung und Struktur von Stoffen und deren Wechselwirkung untereinander untersucht. Derzeit ist die Chemie ein weites Wissensgebiet und wird hauptsächlich in organische und anorganische Chemie unterteilt.... ... Wissenschaftliches und technisches Enzyklopädisches Wörterbuch

CHEMIE, Chemie, viele andere. nein, weiblich (griechisch chemeia). Die Wissenschaft der Zusammensetzung, Struktur, Veränderungen und Transformationen sowie der Bildung neuer einfacher und komplexer Substanzen. Chemie, sagt Engels, kann man die Wissenschaft der qualitativen Veränderungen in Körpern nennen, die auftreten... ... Wörterbuch Uschakowa

Chemie- – die Wissenschaft von der Zusammensetzung, Struktur, Eigenschaften und Umwandlungen von Stoffen. Wörterbuch der analytischen Chemie, analytische Chemie, kolloidale Chemie, anorganische Chemie ... Chemische Begriffe

Eine Reihe von Wissenschaften, deren Gegenstand die Verbindung von Atomen und die Umwandlungen dieser Verbindungen ist, die beim Aufbrechen einiger und der Bildung anderer interatomarer Bindungen auftreten. Verschiedene Chemie und Wissenschaften unterscheiden sich darin, dass sie sich entweder mit unterschiedlichen Klassen befassen... ... Philosophische Enzyklopädie

Chemie- CHEMIE und, g. 1. Schädliche Produktion. Arbeite in der Chemie. Zur Chemie schicken. 2. Drogen, Pillen usw. 3. Alles Unnatürliche, schädliche Produkte. Es ist nicht nur Wurstchemie. Essen Sie Ihre eigenen Chemikalien. 4. Eine Vielzahl von Frisuren mit chemischen... ... Wörterbuch des russischen Argot

Wissenschaft * Geschichte * Mathematik * Medizin * Entdeckung * Fortschritt * Technologie * Philosophie * Chemie Chemie Wer nichts anderes als die Chemie versteht, versteht sie nicht ausreichend. Lichtenberg Georg (Lichtenberg) (

Chemie ist die Wissenschaft von der Materie(ein Objekt, das Masse hat und ein gewisses Volumen einnimmt).

Die Chemie untersucht die Struktur und Eigenschaften von Materie sowie die damit einhergehenden Veränderungen.

Jeder Stoff kann entweder in reiner Form vorliegen oder aus einer Mischung reiner Stoffe bestehen. Durch chemische Reaktionen können Stoffe in einen neuen Stoff umgewandelt werden.

Chemie ist eine sehr breite Wissenschaft. Daher ist es üblich, einzelne Abschnitte der Chemie zu unterscheiden:

• Analytische Chemie. Führt quantitative Analysen (wie viel Substanz ist enthalten) und qualitative Analyse (welche Substanzen sind enthalten) von Gemischen durch.
• Biochemie. Studieren chemische Reaktionen in lebenden Organismen: Verdauung, Fortpflanzung, Atmung, Stoffwechsel... Die Untersuchung erfolgt in der Regel auf molekularer Ebene.
• Anorganische Chemie. Untersucht alle Elemente (Struktur und Eigenschaften von Verbindungen) des Periodensystems von Mendelejew mit Ausnahme von Kohlenstoff.
• Organische Chemie. Dies ist die Chemie der Kohlenstoffverbindungen. Es gibt Millionen bekannter organischer Verbindungen, die in der Petrochemie, Pharmazie und Polymerproduktion verwendet werden.
• Physikalische Chemie. Studieren physikalische Phänomene und Muster chemischer Reaktionen.

Entwicklungsstadien der Chemie als Wissenschaft

Chemische Verfahren (Gewinnung von Metallen aus Erzen, Färben von Stoffen, Zubereiten von Leder ...) wurden von der Menschheit bereits zu Beginn ihres kulturellen Lebens genutzt.

Entstanden im 3. und 4. Jahrhundert Alchimie, dessen Aufgabe es war, unedle Metalle in edle umzuwandeln.

Seit der Renaissance wird die chemische Forschung zunehmend für praktische Zwecke genutzt (Metallurgie, Glasherstellung, Herstellung von Keramik, Farben...); Es entstand auch eine besondere medizinische Richtung der Alchemie - Iatrochemie.

In der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts gab R. Boyle die erste wissenschaftliche Definition des Konzepts "Chemisches Element".

Die Periode der Umwandlung der Chemie in eine echte Wissenschaft endete in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts, als sie formuliert wurde Gesetz der Erhaltung der Masse bei chemischen Reaktionen.

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts legte John Dalton den Grundstein für den chemischen Atomismus, Amedeo Avogardo führte das Konzept ein "Molekül". Diese atomar-molekularen Konzepte wurden erst in den 60er Jahren des 19. Jahrhunderts etabliert. Dann A.M. Butlerov schuf die Theorie der Struktur chemischer Verbindungen und D.I. Mendeleev entdeckte das Periodengesetz.

Allgemeine Eigenschaften von S-Metallen. Atome von S-Metallen haben jeweils ein oder zwei Elektronen oder ns 2 auf der äußeren elektronischen Ebene. Die Oxidationsstufen ihrer Ionen sind in den meisten Fällen +1 und +2. Mit zunehmender Ordnungszahl nehmen ihre Radien und Ionisierungsenergien zu abnehmen (Abbildung 16.8). Einfache Stoffe haben ein Kristallgitter mit relativ schwachen metallischen Bindungen. Alle S-Metalle außer Beryllium haben hohe Werte Schmelztemperaturen (siehe Abb. 3), Härte und Festigkeit. Die Dichte dieser Metalle ist gering und liegt im Bereich von 0,58 ÷ 3,76 g/cm 3 . Alle S-Metalle sind starke Reduktionsmittel. Die Werte ihrer Standardelektrodenpotentiale liegen unter - 2,0 V (außer bei Beryllium (siehe Abb. 5). S-Metalle bilden bei Wechselwirkung mit Wasserstoff ionische Hydride MH und MH2, die in Gegenwart von Wasser hydrolysiert werden:

MH + 2H 2 O = MOH + H 2,

MH 2 + 2H 2 O = M(OH) 2 + 2H 2.

Die Hydridhydrolysereaktion wird zur Herstellung von Wasserstoff in netzunabhängigen Anwendungen eingesetzt. Zur Herstellung einiger Metalle werden auch Metallhydride verwendet. Alle S-Metalle außer Beryllium und Magnesium reagieren heftig mit Wasser (gefährlich) unter Freisetzung von Wasserstoff

M + H 2 O = = MOH + ½H 2

M + 2H 2 O = M(OH) 2 + H 2

Die Reaktivität von S-Metallen mit Wasser nimmt mit zunehmender Ordnungszahl in der Gruppe zu.

Da Alkali- und Erdalkalimetalle aufgrund ihrer Aktivität nicht in der Atmosphäre vorkommen können, werden sie versiegelt in Kerosin oder unter einer Schicht Vaseline oder Paraffin gelagert. S-Metalle bilden Oxide, bei deren Auflösung Alkalien entstehen. Magnesiumoxid ist in Wasser schwer löslich, sein Hydroxid Mg(OH) 2 ist basisch. Berylliumoxid ist amphoter.

Bei der Wechselwirkung mit Halogenen entstehen Halogenide, die in Wasser gut löslich sind. Nitrate dieser Metalle sind auch in Wasser gut löslich. Die Löslichkeit von Sulfaten und Carbonaten von Elementen der Gruppe II ist deutlich geringer als die von Elementen der Gruppe I.

Alkali Metalle. Natrium Na, Kalium K, Lithium Li (0,0065 %) und Rubidium Rb (0,015 %) sind häufig und Cäsium Cs (7*10 -4 %) ist selten Erdkruste Elemente und Francium Fr zu künstlich gewonnenen Elementen.

Bei allen handelt es sich um sehr chemisch aktive Substanzen, deren Aktivität von Lithium zu Francium zunimmt. So reagieren Rubidium und Cäsium mit Wasser unter Explosion, Kalium unter Entzündung des freigesetzten Wasserstoffs und Natrium und Lithium ohne Entzündung. Sie reagieren mit den meisten Elementen und vielen Verbindungen, einige davon, wie Halogene und Sauerstoff, unter Selbstentzündung oder Explosion. Sie reagieren heftig (gefährlich) mit Säuren und reduzieren diese auf niedrigster Abschluss Oxidation, zum Beispiel:

8Na+4H 2 SO 4 =Na 2 S+3Na 2 SO 4 +4H 2 O.

Alkalimetalle bilden mit vielen Metallen intermetallische Verbindungen.

Lithium ist das am wenigsten aktive Alkalimetall. In alkalischen Lösungen reagiert es beispielsweise relativ langsam mit Wasser unter Bildung eines schützenden Oxidfilms. Noch stabiler ist Lithium in nichtwässrigen Elektrolytlösungen, beispielsweise in Lösungen von Propylencarbonat (C 3 H 6 O 2 CO 2) oder Thionchlorid (SOCl 2), was die Herstellung von CIT mit einer Lithiumanode ermöglichte, nicht -wässrige Elektrolytlösungen und verschiedene Oxidationsmittel (MnO 2, Fe 2 S, CuO, SO 2, SOCl 2 usw.). Da Lithium ein negatives Potenzial hat und niedrig ist Molekulargewicht, dann ist die spezifische Energie dieser HITs insbesondere bei negativen Temperaturen (t<0ºС), в 4 – 10 раз выше удельной энергии традиционных ХИТ.

Lithiummetall wird auch in Fusionsreaktoren zur Herstellung von Tritium verwendet.

6 3 Li+ 1 0 n= 3 1 H+ 4 2 He .

Der Zusatz von Lithium zu Aluminiumlegierungen verbessert die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit und zu Kupfer verbessert er die elektrische Leitfähigkeit. Natrium wird in der Metallurgie zur Gewinnung von Metallen und zur Entfernung von Arsen aus Blei sowie als Kühlflüssigkeit in der Kernkraft- und Chemieindustrie verwendet. Rubidium und Cäsium verlieren bei Beleuchtung leicht Elektronen und dienen daher als Materialien für Solarzellen.

Alkalien und Salze von Alkalimetallen sind weit verbreitet und werden beispielsweise im Maschinenbau – zum Entfetten von Teilen, Neutralisieren von Abwässern (NaOH, Na2CO3), im Energiesektor – zur Wasseraufbereitung (NaOH, NaCl), zum Korrosionsschutz (LiCl) eingesetzt - LiOH-Gemisch), in der Metallurgie (NaC1, KS1, NaNO 3, KNO 3), in der chemischen Industrie (NaOH, Na 2 CO 3 usw.), im Alltag (NaCl, Na 2 CO 3 usw.), beim Schweißen und Löten (LiF), in der Landwirtschaft (КCl, KNO 3, K 2 S0 4 usw.), Medizin usw.

Einige Natrium- und Kaliumsalze werden als Lebensmittelzusatzstoffe verwendet. In westeuropäischen Ländern sind auf Lebensmitteletiketten E-Nummern angegeben, die bestimmten Zusatzstoffen entsprechen. So sind Zusatzstoffe von E 200 bis E 290 Konservierungsmittel, zum Beispiel Na 2 SO 3 (E 221), NaNO 2 (E 250), NaNO 3 (E 251), von E 300 bis E 321 – Antioxidantien, zum Beispiel Natriumascorbat ( E 301), ab E 322 und höher - Emulgatoren, Stabilisatoren usw., zum Beispiel Natriumdihydrogencitrat (E 332), Natriumdihydrogenphosphat (V) (E 339). K+- und Na+-Ionen spielen in der belebten Natur eine wichtige Rolle.

Beryllium und Magnesium. Magnesium Mg ist eines der häufigsten Elemente auf der Erde (Massenanteil 2,1 %). Beryllium ist relativ selten (Gew.-%), es zeichnet sich durch einen hohen Schmelzpunkt (1278 °C), Härte und Festigkeit aus. Magnesium ist weicher und duktiler als Beryllium und relativ schmelzbar (t pl = 650 °C).

Hellgraues Beryllium und silberweißes Magnesium werden an der Luft mit einem Oxidfilm überzogen, der sie vor der Wechselwirkung mit Sauerstoff und Wasser schützt. Magnesium ist chemisch aktiver als Beryllium; beim Erhitzen verbrennen beide Metalle in Sauerstoff und Magnesium reagiert mit Wasser. Halogene reagieren bei normalen Temperaturen mit Be und Mg. In sauren Lösungen lösen sich beide Metalle unter Freisetzung von Wasserstoff, Beryllium löst sich auch in Laugen. Oxidierende Säuren passivieren Beryllium. Beryllium und Magnesium bilden mit vielen Metallen intermetallische Verbindungen. Beryllium wird in der Kernenergie als Neutronenmoderator eingesetzt. Die Einführung von Beryllium in Metalllegierungen erhöht deren Festigkeit, Härte, Elastizität und Korrosionsbeständigkeit. Von besonderem Interesse ist Berylliumbronze [Cu-Be-Legierung mit 2,5 % Be (Gew.)], aus der Federn und andere elastische Elemente von Instrumenten und Geräten hergestellt werden.

Chemie der S-Elemente.

Typische Vertreter, Anwendung.

Akhmetdinova Yu., Gataullina O., Solodovnikov A.

Vorgeschlagene Aufgaben und Übungen: Übung 1 Multiple Choice Übung 2 Multiple Choice Übung 3 Mit kurzer Antwort Übung 4 Füllen Sie die Lücken aus Übung 5 Bilden Sie ein Wort Übung 6 Bilden Sie einen Satz Übung 7 Finden Sie eine Übereinstimmung 1 Übung 8 Finden Sie Übereinstimmung 2 Übung 9 Kreuzworträtsel
Verwendete Quellen: · http://www.chem.msu.su/rus/school/zhukov1/14.html · http://shkola.lv/index.php?mode=lesson&lsnid=130 · G. Remy. Kurs der anorganischen Chemie, Band 1. · N. S. Achmetow. Allgemeine und anorganische Chemie. · A. B. Nikolsky. Chemie: Lehrbuch für Universitäten.

Allgemeine Eigenschaften von Elementen der IA- und IIA-Gruppen

Zur Gruppe IA gehören Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium. Diese Elemente werden alkalische Elemente genannt. Zur gleichen Gruppe gehört das künstlich gewonnene, wenig erforschte radioaktive (instabile) Element Francium. Manchmal wird Wasserstoff auch zur Gruppe IA gezählt. Somit umfasst diese Gruppe Elemente aus jeder der sieben Perioden.

Zur Gruppe IIA gehören Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und Radium. Die letzten vier Elemente haben einen Gruppennamen – Erdalkalielemente.

Vier dieser dreizehn Elemente kommen in der Erdkruste am häufigsten vor: Na ( w=2,63 %), K ( w= 2,41 %), Mg ( w= 1,95%) und Ca ( w= 3,38 %). Der Rest ist viel seltener und Francium kommt überhaupt nicht vor.

Die Bahnradien der Atome dieser Elemente (außer Wasserstoff) variieren von 1,04 A (für Beryllium) bis 2,52 A (für Cäsium), d. h. sie überschreiten für alle Atome 1 Angström. Dies führt dazu, dass alle diese Elemente echte metallbildende Elemente sind und Beryllium ein amphoteres metallbildendes Element ist. Die allgemeine elektronische Valenzformel von Elementen der Gruppe IA lautet ns 1 und Elemente der Gruppe IIA – ns 2 .

Die große Größe der Atome und die geringe Anzahl an Valenzelektronen führen dazu, dass die Atome dieser Elemente (außer Beryllium) dazu neigen, ihre Valenzelektronen abzugeben. Die Atome der Elemente der Gruppe IA geben ihre Valenzelektronen am leichtesten ab, während einfach geladene Kationen aus Atomen alkalischer Elemente und doppelt geladene Kationen aus Atomen alkalischer Elemente und Magnesium gebildet werden. Die Oxidationsstufe in Verbindungen alkalischer Elemente beträgt +1 und die der Elemente der Gruppe IIA beträgt +2.

Die aus den Atomen dieser Elemente gebildeten einfachen Stoffe sind Metalle. Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium und Francium werden Alkalimetalle genannt, weil ihre Hydroxide Alkalien sind. Calcium, Strontium und Barium werden als Erdalkalimetalle bezeichnet. Die chemische Aktivität dieser Stoffe nimmt mit zunehmendem Atomradius zu.

Von den chemischen Eigenschaften dieser Metalle sind ihre reduzierenden Eigenschaften die wichtigsten. Alkalimetalle sind die stärksten Reduktionsmittel. Metalle der Elemente der Gruppe IIA sind ebenfalls recht starke Reduktionsmittel.

Weitere Details zu den Eigenschaften einzelner S-Elemente finden Sie in der Datenbank

 

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