Решение проблемы химического элемента

Первым шагом в научном решении проблемы превращения элементов было открытие А. Беккерелем в 1896 г. радиоактивности урана. Два года спустя Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри обнаружили радиоактивность у тория и открыли два новых радиоактивных элемента — полоний и радий. Объяснение радиоактивности как следствия расщепления ядер (Резерфорд, Содди, 1903) показало, что химические элементы не являются вечными и неизменными, а могут превращаться друг в друга. С этого момента получила твердые научные основы и задача искусственного превращения элементов. Закономерности превращения ядер химических элементов изучает ядерная химия. [c.657]

Для химической промышленности интересен топливный элемент на амальгаме натрия. В процессе электролиза хлорида натрия для получения хлора и едкого натра при использовании ртутного метода образуется сплав, содержащий натрий и ртуть, т. е. амальгама натрия. Если этот промежуточный продукт применить в топливных элементах, действующих уже при низкой температуре, то можно сэкономить до 30% энергии, необходимой для электролиза. Поскольку производства, связанные с электролизом растворов хлоридов щелочных металлов, потребляют очень много электроэнергии, удовлетворительное решение проблемы топливных элементов могло бы принести значительный экономический эффект. [c.170]

При решении задач старайтесь привлекать сведения из самых различных разделов изучаемой дисциплины. Здесь вам несомненную помощь должно оказать знание содержания и структуры изучаемой науки. Так, общая химия имеет дело со следующими учениями 1) о строении вещества, 2) о направлении химического процесса, 3) о скорости химического процесса и 4) о периодическом изменении свойств элементов и их соединений. Творческий подход к решению проблемы будет состоять в, одновременном использовании знаний этих четырех учений. Вам встретится немало задач, когда для решения возникшей проблемы необходим многосторонний подход (использование знаний по строению вещества, химической термодинамики и кинетики и приложения предсказательной силы периодического закона Д. И. Менделеева). Можно посоветовать именно так подойти и к другим изучаемым наукам, чтобы при решении профессиональных задач пользоваться основными учениями наук. [c.8]

Таким образом, ряды рассматривались в качестве некоего генетического кода для объяснения (прочтения) структуры системы химических элементов. И эта мысль будет более понятной, если учесть, что "главной трудностью, с которой столкнулись ученые в самом начале решения проблемы, — по мнению авторов, — было отсутствие физического объяснения Периодической системы". И вполне естественным было желание принять радиоактивные ряды и сформированный на их основе закон радиоактивных смещений за это "физическое объяснение". На данном этапе познания ни у кого и мысли не возникало о том, что ряды и закон только прообразы будущей системы атомов и широкого закона их взаимопревращения. Однако первый шаг по пути перехода процесса "систематизации" на новый (атомный) уровень был сделан. Хотя и неосознанно. [c.90]

Рис. 18. Графическое представление решения проблемы нижней границы Системы химических элементов

В дальнейшем, когда появились другие способы решения этой проблемы и химия поднялась на новые уровни своего развития, учение о составе , или учение о химических элементах и и.х соединениях , не было забыто. Оно продолжало и продолжает развиваться. Оно по-прежнему служит руководством к практике, в частности к промышленному производству многих солей, интерметаллических соединений, комплексных соединений и т. д. Технология основных неорганических веществ стала неизмеримо более совершенной. Но обязана ока этим не учению состав — свойство , а тем другим концепциям, которые характеризуют подъем всей химии на новые уровни знания. [c.71]

Химия играет важную роль в решении энергетической проблемы (химические источники тока гальванические и топливные элементы, аккумуляторы), в создании соответствующих материалов для электротехнической промышленности и атомной энергетики (проводники и изоляторы полупроводники материалы и горючее для атомных реакторов и т. п.). [c.182]

Наиболее кардинальным решением проблемы защиты воздушного бассейна является разработка новых методов преобразования энергии, обеспечивающих безвредные выбросы. Одним из таких методов является электрохимический, который обеспечивает прямое преобразование химической энергии топлива в электрическую. Процесс преобразования энергии происходит в топливных элементах (см. XVI. ). Предварительно природный газ или уголь подвергается обработке, обычно водяным паром, при этом получается газ с высоким содержанием водорода, который затем подается в топливный элемент. Так как в топливном элементе окислитель и восстановитель пространственно разделены, то не происходит их прямого взаимодействия, поэтому [c.390]

Спектроскопические исследования, проведенные в конце XIX в. учеными различных стран, показали, что как паша планетная система, так и самые отдаленные звезды и туманности состоят из тех же элементов, которые были найдены на Земле. Установление единства химического состава мировой материи имело большое научное и философское значение. Эти новые данные, полученные в области астрономии, позволили ученым приступить к решению проблемы образования из первичной материи химических элементов, а также превращения одних алементов в другие. [c.295]

Решение проблемы по извлечению из морской воды Ы, КЬ и Сз тесно связано с выполнением программы по ее опреснению на основе использования ядерной энергии. Когда химическая промышленность будет располагать огромным количеством солевых рассолов, содержа-ш,их большую гамму ценных элементов (В, I, Вг, Ag, Аи и др.), и окажется возможным приступить к извлечению их всех или большей части, только тогда окажется экономически целесообразным выделять Ы, НЬ и Сз из этих обогащенных рассолов. Те, для кого предназначена эта книга, будут очевидцами, а может, и техническими руководителями таких процессов. [c.138]

Накопленные в опытах сведения о разнообразных превращениях ядер и о методах искусственного синтеза химических элементов позволили с совершенно новой точки зрения подойти к решению проблемы происхождения химических элементов. Закономерности ядерных реакций, приводящих к синтезу элементов, послужили теоретической основой для изучения вопроса об их образовании в природных условиях. [c.96]

Профильный компонент школьного химического образования призван наряду с решением общих учебно-воспитательных задач развить интерес учащихся к химии, углубить их знания, определить выбор и приоритеты дальнейшего профессионального обучения. Поэтому программы, учебники и дидактические средства обучения химии составляются в соответствии с профилем класса, школы. Так, в курсе химии для школ гуманитарного профиля (X - XI классы) могут быть затронуты проблемы химической эволюции вещества, экологические проблемы, стоящие перед человечеством, рассмотрены вопросы связи химии с искусством. Значительное место в таком курсе должно отводиться применению материалов, веществ в быту. Курс химии должен быть в значительной мере культурологическим, раскрывающим роль химии как элемента культуры в развитии человеческой цивилизации. [c.9]

До недавнего времени программа воздушных сил в основном предусматривала разработку имеющихся систем топливных элементов, а не носила исследовательский характер. В результате этого многие не решенные еще проблемы топливного элемента осложняли работу. К числу таких трудностей относятся плохие характеристики кислородного электрода, неудовлетворительные химические пары и отсутствие материалов для создания конструкций элементов. Сейчас прилагаются усилия, чтобы преодолеть эти трудности. [c.418]

Стало ЯСНО, что изучение явления изотопии стабильных элементов требует развития новых, физических методов исследования, отличных от химических и ориентированных на ядерную составляющую атома. Вместе с появлением гипотезы о существовании изотопов возникла, наконец, возможность подойти к решению проблемы целочисленности атомных весов — давней загадки химии XIX века. [c.39]

Подобно древним атомистам, Дальтон исходил из положения о корпускулярном строении материи, но, основываясь на развитом Лавуазье понятии химических элементов, принял, что все атомы каждого отдельного элемента одинаковы и характеризуются, кроме других свойств, тем, что обладают определенным весом, который он называет атомным весом. Таким образом, каждый элемент обладает атомным весом, о котором, по мнению Дальтона, можно иметь представление только в относительном смысле, так как определить абсолютный вес атомов невозможно. Ставя вопрос об определении относительного атомного веса, Дальтон принимает за единицу атомный вес самого легкого из известных элементов, а именно водорода, и сопоставляет с ним веса других элементов. Для экспериментального решения этого вопроса необходимо, чтобы элемент соединялся с водородом, образуя определенное соединение, или же если этого не происходит, то чтобы данный элемент соединялся с другим элементом, о котором известно, что он способен соединяться с водородом. Зная вес этого другого элемента относительно водорода, можно всегда найти отношение веса данного элемента к принятому за единицу весу водорода. Теоретическая простота проблемы, поставленной Дальтоном, ясна каждому, однако с экспериментальной точки зрения эта задача отнюдь не является простой и для ее решения надо использовать не обычную технику работы. [c.168]

Однако прежде чем говорить о возникновении про блемы элемента № 61, мы хотим сделать несколько замечаний. Начать хотя бы с того, что биография этого элемента настолько своеобразна, что вряд ли сыщется что-либо подобное у других 102 элементов периодической таблицы. Решение вопроса об элементе № 61 было блистательным примером сотрудничества химии и физики там где одна наука оказывалась в тупике, ей на помощь приходила другая,— и это дает нам основания выделить в истории элемента № 61 химические и физические этапы. И, наконец, получение прометия в количествах, измеряемых граммами, и изучение его свойств отнюдь не означает решения проблемы наоборот, перед исследователями встали новые задачи. [c.152]

Теперь мы приступаем ко второй проблеме, в решении которой редкоземельным элементам предстоит сказать веское слово. Речь идет об одной из величайших загадок естествознания — проблеме происхождения химических элементов. Ясно, что мы не можем ее подробно обсудить, поэтому в общих чертах изложим лишь одну из главных концепций и сделаем акцент на происхождение редкоземельных элементов как важный ключ к построению стройной теории образования элементов. [c.203]

Элемент, найденный ими, очень важен. 2. Данные, полученные ими, очень необходимы для нашей работы. 3. Таблица, составленная нами, есть в этой статье. 4. Статья, переведенная на английский язык, новая. 5. Данные, на которые ссылаются, очень интересные. 6. Книга, прочитанная вами, новая. 7. Проблема, решенная нами, необходима для работы. 8. Вешество, найденное учеными, очень редкое. 9. Ограниченное число химических элементов составляют вещества, обнаруженные на земле. 10. Титан, располагающийся по всей земле, очень легкий по своему весу. [c.371]

Успешное решение проблемы имеет не только большой теоретико-познавательный интерес, но и прямой практический смысл, поскольку осведомленность ученых о ходе и условиях процессов синтеза химических элементов в природе поможет осуществлению синтеза их в условиях лаборатории. Данная проблема имеет исключительно важное и философское значение, ибо она так или иначе связана с вопросом о начале и конце мира. [c.11]

Однако для реальных промышленных объектов химической технологии, как правило, характерно наличие априорной информации о внутренней структуре процессов, протекаюпщх в них. При этом связь между поведением всей системы в целом и составляюпщх элементов можно установить либо на основе общих методов механики сплошной среды, либо на основе блочного принципа построения модели системы, исходя из набора элементарных типовых операторов. Поэтому изложенный здесь первый подход к синтезу функционального оператора ФХС, рассматриваемый как самостоятельный метод, обычно уступает по своей гибкости и эффективности второму и третьему подходам, о которых речь пойдет ниже. Вместе с тем очевидно, что в комплексном использовании и взаимном дополнении формальных и неформальных методов описания ФХС заложены большие возможности повышения эффективности решения проблемы синтеза функциональных операторов ФХС. [c.131]

Котлы-утилизаторы отходящей теплопил. Явление коррозионного растрескивания аустенитной хромоникелевой стали кратко упоминалось в 5.4.2. В межтрубном пространстве котлои-утилизаторов отходящей теплоты и в некоторых специальных видах охладителей предпочтительнее осуществлять циркуляцию воды, тогда как в случае использования горячей жидкости с коррозионным воздействием трубы и трубные доски необходимо изготавливать из нержавеющей стали. Если температура входящей жидкости превышает те.мпературу, необходимую для испарения воды, находящейся в пространстве между трубой и трубной доской, может произойти растрескивание элементов конструкций, изготовляемых из аустенитной хромоникелевой стали. Температура испарения примерно равна температуре насыщения пара при рабочем давлении поэтому аустенитную нержавеющую сталь можно использовать при условии, что входная температура горячего газа ниже температуры насыщения на некоторую величину, выбранную из условий безопасности установки, скажем на 30 °С. В противном случае для изготовления трубного пучка могут потребоваться ферро- или ферроаустенитные стали. Однако использование этих сталей может вызвать ряд сложностей, связанных со сваркой труб доски с кожухом вследствие возникновения хрупкости в сварном шве. Для данных условий экономически более выгодно использовать сплавы с более высоким содержанием никеля. При хорошей химической обработке воды сварка труб с задней стороной трубной доски является возможным решением проблемы. Если вода неудовлетворительного качества, то иа наружной поверхности труб может происходить отложение солей, вызывающих коррозионное растрескивание. [c.319]

В наиболее распространенной короткой форме таблицы и в среднепериодном варианте (полудлинная таблица) они вынесены за их рамки. (Роковая уступка типографским требованиям ) В этих таблицах все они, как и их первые представители (Ьа и Ас), отнесены к 3-й валентной группе. Об ошибочности такого шага можно было догадаться и раньше. К сожалению, и сегодня, когда имеется достаточно подтверждений о проявлении некоторыми лантаноидами и актиноидами более высоких валентностей, вплоть до 7-1- (Кр, Ри, Ат й др.), их продолжают держать в третьей валентной группе. Удивительный консерватизм систематизаторов Да и табличные варианты системы не подсказывают иного решения проблемы. Существует некое неписаное правило брать в основу причисления химического элемента к той или иной валентной группе фактически установленную высшую его валентность. Но это слишком ненадежная основа. 1 е переносить же химический элемент с места на место в таблице после каждого обнаружения у него еще более высокой валентности [c.73]

Но, как известно, проблем в Периодической системе от этого не убавилось, хотя в процессе поисков решены некоторые частные вопросы. Проблема же несет широкий, обобщающий смысл и ее решение, по логике, должно снять все имеющиеся противоречия. Такое понимание мы видим в перечне побудительных причин , приведенных Н. П, Агафо-шиным, которые толкают ученых на поиски новых, более удачных способов иллюстрации Системы химических элементов. [c.166]

Химические источники тока являются примером высокоэкономичных и не загрязняющих среду источников энергии. На базе аккумуляторов н топливных элементов в принципе возможно решение проблемы замены автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, на которые падает примерно одна треть выбросов, за-грязнягсщих атмосферу, на электромобили. [c.283]

Актуальность отмеченной выше проблемы проверки м(1де лей структур очень часто связана с вопросом правильной интерпретации сведений о фазовых диаграммах. Одним из распространенных вариантов взаимодействия между компо нентами является образование фаз со структурой, не известной ни для одлого из компонентов системы, но существующей у соединений близкого химического состава с другими элементами. Долгое время образование таких фаз опис1лва лось в терминах стабилизации не существующих в чистом виде модификаций, высокотемпературных фаз и т.д. Подобную интерпретацию обычно можно рассматривать как первый шаг к решению проблемы. Более детальное изучение вопроса обычно позволяет выяснить особенности таких стабилизированных фаз. Рентгенография является одним из возможных методов, применяемых для-изучения стабилизированных фаз, причем для получения правильных результатов требуется не только анализ дифракционной картив1ы до стадии определения параметров элементарной ячейки (а иногда субъячейки), но и проверка возможных моделей структуры. В качестве примера можно привести систему СаО - 1/ l2 О У оксида гадолиния в сопредельном интервале температур существует моноклинная модификация со структурой В - S ГП2 Oj. В системе с оксидом кальция монок линная фаза существует вплоть до комнатной температуры. Детальное изучение строения этих фаз показало, что они имеют общую [c.201]

В период господства теории флогистона элементаристская концепция (в ее новой форме зачатков учения о химических элементах) применительно к решению проблемы генезиса свойств одержала полную победу над спекулятивным атомизмом. Нельзя сказать, однако, что последний в результате этого был предан забвению, Наоборот, сократи в свои претензии на монополию в объяснении качественного разнообразия вещества, он про,должал в XVIII в. волновать умы многих естествоиспытателей, увидевших в иехМ новые возможности физического обоснования природных явлений, в том числе и химических превращений. [c.41]

Появление нового способа решения проблемы детерминации свойств в ключе состав — свойства коренным образом изменило отношения между химией и химической технологией. В работах Р. Бойля, Г. Шталя, И. И Бехера, Г. Бургаве, Э. Ф. Кофруа, М. В. Ломоносова, Т. Бергмана, Дж. Блэка, Г. Кавендиша, Дж. Пристли и А. Лавуазье формируется теоретическая химия, которая указывает на реальные возможности целенаправленного перехода от одного вещества к другому посредством изменения состава химических элементов. Уже химия Бойля открыла пути практического синтеза новых химических соединений. А это, в свою очередь, послужило основанием для появления химической технологии и как определенной совокупности новых методов и новых технических средств, и как деятельности, связанной с формированием научной дисциплины. [c.69]

К первому из них относят теории биогенеза, отправным постулатом которых является специфика вещественной основы биологических систем, т. е. строго определенный состав элементов-органогенов и не менее определенная структура входящих в живой организм химических соединений. Все особенности функционирования организмов, с позиций этих теорий, выводят из свойств конкретного биохимического состава организмов — белков, нуклеиновых кислот и других биополимеров. Решение проблемы биогенеза представители этого подхода видят в выяснении путей постепеннога усложнения органических соединений вплоть до белковоподобных [c.193]

Вопрос о происхождении элементов с самого начала возникновения и на протяжении всей истории его развития всегда тесно и неразрывно связывался с вопросом о превращении элел1ентов. И действительно, только после осуществления ядерных реакций, получения огромного количества искусственных радиоактивных изотопов и 15 новых элементов, не найденных на Земле, решение проблемы происхождения химических элементов получило твердые рхаучные основы. Осуществление ядерных превращений в широких масштабах позволило найти некоторые способы синтеза химических элементов. Начались поиски космических объектов, в которых могли протекать подобные превращения. Долгое время усилия исследователей были безуспешны, и тогда [c.3]

Существенный перелом в решении проблемы образования химических элементов начался с 1952 г., когда американские физики (В. Фаулер, Е. Сальпетер, А. Камерон и Д. Гринштейн), а также английские астрофизики (Е. Бербидж, Дж. Бербидж и Ф. Хойль) предложили теорию синтеза химических элементов в звездах. Эта теория основана на современных данных астрофизики, ядерной физики и ядерной химии. Согласно этой теории, синтез алементов происходит на всех стадиях развития звезд. [c.100]

Основную трудность извлечения лития, рубидия и цезия из морской воды составляет первичное концентрирование солей, требующее значительных энергетических затрат и связанное с определенными потерями лития, рубидия и цезия с солями натрия, магния и кальция, выпадающими при выпаривании воды. Осуществление обширной программы по опреснению морских вод на основе использования ядерной энергии, несомненно, облегчит решение проблемы извлечения из морской воды лития, рубидия и цезия. В распоряжении химической промышленности окажутся сотни тысяч тонн солевых рассолов, содержащих помимо указанных элементов весьма ценные компоненты (бор, иод, бром, серебро, золото и др.), В этом случае выделение лития, рубидия и цезия из обогащенных рециркуляционных солейых рассолов станет экономически целесообразным. [c.315]

Характер структур на каждом уровне организации определяется геометрическими свойствами структур предыдущего уровня и силами, действующими между их элементами. Возникновение Бысшей структуры происходит автоматически в результате самосборки, принципы которой еще далеко не ясны. Решение проблемы самосборки означало бы, например, возможность предсказания макроскопической структуры мышцы по данным о химическом строении ее белков. Объяснение строения кристаллов, состоящих из малых молекул, на основе знания структуры этих молекул является решением проблемы самосборки в гораздо более простом случае (ср. [27]). [c.220]

Указанное выше условие математически называется условным или ограниченным минимумом, так как энергия Пиббса реакционной смеси минимальна, если в условиях равновесия сохраняется общее число индивидуальных химических элементов, образующих содержащиеся в системе химические компоненты. Возможно несколько вариантов решения проблемы, а наиболее приемлемым является метод множителей Лагранжа, который будет использован здесь. [c.492]

Экстракционные процессы в химическом обогащении. В уело ВИЯХ химико-металлургической переработки промпродуктов обе гащения, имеющих сложный состав и разлагаемых жесткими ме годами, особое значение приобретает селективная экстракция цен ных элементов из растворов с их низким содержанием при высо ком содержании примесей. Наряду с этим возникают актуальны задачи разделения элементов с близкими свойствами. Возможны подходы к решению проблемы показывают результаты поисков области селективной экстракции тантала [41, с. 198]. [c.112]

В 1977 г. в работе [30] впервые на сосуде давления первого контура РУ АЭС был проведен экспериментальный комплексный анализ фактического состояния металла безобразцовыми методами. Исследовали механические свойства (по твердости), микроструктуру (с использованием полистирольных реплик) и химический состав (взятие стружки методом скола). Успешное применение комплексного исследования для элемента контура на НВАЭС, АрмАЭС и БелАЭС (гл. 5, а также [30—32]) позволило нам предложить такой же подход для решения проблемы оценки остаточного ресурса корпусов реакторов ВВЭР-440 . Полученные при этом результаты явились существенным дополнением для полной оценки механического состояния корпусов [36, 39 и др.. [c.167]

Остановимся прежде всего на задаче построения математической модели химических реакторов. Как уже указывалось выше, разбиение сложного процесса на уровни и элементы зависит от цели исследования. Для решения проблемы масштабного перехода математическое описание реактора строитсяиирерхическому принципу.Каждый уровень модели состоит из составных частей, описывающих отдельные стадии и составляющие процесса. Принцип, которого необходимо придерживаться при разбиении - это принцип инвариантности составных частей относительно масштаба рассматриваемого уровня модели. [c.29]

Научные исследования охватывают широкий круг проблем естествознания, в частности проблемы строения с.1ликатов геохимии редких и рассеянных элементов поиска радиоактивных минералов роли организмов в геохимических процессах определения абсолютного возраста горных пород. В монографиях Опыт описательной минералогии (1908—1922) и История минералов земной коры (1923—1936) выдвинул эволюционную теорию происхождения минералов — так называемую генетическую минералогию. В 1908 завершил работы о генезисе химических элементов в земной коре. Созданное им учение о роли каолинового ядра и строении алюмосиликатов явилось фундаментом современной кристаллографии. Разработал представления о парагенезе и изоморфных рядах, которые легли в основу одного из научных методов поисков полезных ископаемых. Исследовал редкие и рассеянные химические элементы в изоморфных соединениях и в их рассеянном состоянии. Изучал химический состав земной коры, океана и атмосферы. Проводил (с 1910) поиски месторождений радиоактивных минералов и их химические исследования с целью определения наличия радия и урана. В работе Очерки геохимии (1927) изложил историю кремния и силикатов, марганца, брома, иода, углерода и радиоактивных элементов в земной коре. Первым применил спектральный метод для решения геохимических задач. Предсказал [c.102]

Однако развитие новых теоретических представлений само но себе не вызвало бы такого повышенного интереса к проблемам электрохимии, если бы не тесная связь между теорией и решением важных прикладных задач. Видное место среди них занимает проблема топливного элемента — источника тока, в котором химическая энергия горючего непосредственно превращается в электрическую. Коэффициент полезного действия, таких элементов намного превышает к.п.д. любых теплдвых машин, и здесь электрохимия активно помогает более полно использовать энергетические ресурсы человечества. [c.3]

К этим же годам относятся электрохимические работы П, И, Яблочкова (1847—1894), В 1877 г. первым в мире Яблочков поставил задачу о превращении химической энергии топ лива в электрическую для решения этой задачи им были испытаны сочетания угольного отрицательного и железного положительного электродов, погруженных в расплавы удовлетворительных результатов Яблочков не получил, однако его работы послужили прообразом для последующих работ многих иностранных и некоторых русских ученых (Ла-чинов, Давтян и др,) над все еще не разрешенной, но очень интересной проблемой топливного элемента. Вместе с Глуховым Яблочков основал в Москве мастерскую физических приборов, [c.13]

Ныне внимание химиков направляется на развитие исследований по изысканию вешеств, обладающих физиологической активностью, и установлению их действия на организм, на химические и физико-химичсские процессы в организме, на выявление новых химических источников тока, отыскание способов прямого преобразования химической энергии в электрическую. Во всех этих направлениях сделаны первые успешные шаги. Перед современной химией стоят такие грандиозные задачи, как синтез белка и искусственной пищи, получение редких элементов в чистом виде, наконец, полное решение проблемы управления химическими реакциями. [c.115]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология