Экспериментальные исследования и открытия в химии в начале

Начало XIX в. было временем полной перестройки химии на базе кислородной теории и химической атомистики. Это отразилось и на экспериментальных исследованиях. Химико-аналити-ческий метод продолжал оставаться основным, но наряду с ним были разработаны и новые методы исследования. В частности, большое значение в развитии химии получил электрохимический анализ, который возник в результате открытия гальванического электричества. [c.81]

Развитие химии с начала XIX в. происходило на ночве кислородной теории Лавуазье в условиях промышленной революции. Основанная Лавуазье антифлогистическая химия открыла широкие перспективы для постановки теоретических и экспериментальных исследований особенно в области явлений окисления и восстановления. Однако новая химия Лавуазье оказалась недостаточной для решения центральных проблем химии о составе и структуре молекул. Уже в самом начале столетия были открыты основные законы химии — законы постоянства состава и кратных отношений — и возникла химическая атомистика. Именно эти открытия и обеспечили возникновение и развитие главных направлений исследований в течение всего XIX столетия. [c.450]

После открытия Лауэ (1912 г.) дифракции рентгеновских лучей теория кристаллической решетки, которая начала развиваться еще в ХУП в., получила полное экспериментальное подтверждение. Методом рентгеноструктурного анализа были измерены межатомные расстояния и определено положение атомов в кристаллах. При этом было установлено, что структура кристаллов является плотнейшей упаковкой соответствующих структурных единиц и определяется прежде всего размерами этих структурных единиц. Согласно правилу Гольдшмидта (1927 г.), строение кристалла определяется числом его структурных единиц (ионов), отношением их радиусов, а также их поляризационными свойствами. Усиленное изучение связи состава и свойств твердых веществ с их кристаллической структурой привело к формированию новой отрасли химии — кристаллохимии. Кристаллохимические исследования, среди которых выдающееся значение имели работы Л. Полинга, А. В. Шубникова, Н. В. Белова, А. И. Китайгородского, помогли глубже понять природу твердых веществ, раскрыть закономерности, управляющие образованием кристаллических структур, в том числе таких сложных, как структуры силикатов и алюмосиликатов. [c.166]

Но именно бурное развитие социалистической промышленности и. экспериментальных научных исследований в нашей стране и обусловили то обстоятельство, что темпы и размах теоретической, обобщающей работы начали заметно отставать от требований практики. Практика начала обгонять теорию. Это отставание развития теории еще более усилилось тем, что бурное развитие многочисленных отраслей промышленности органической химии и связанное с этим создание огромной сети отраслевых научно-исследовательских институтов и заводских лабораторий во много раз увеличили армию химиков-исследователей, обогащающих химическую науку новыми открытиями и изобретениями. [c.418]

Название и определение содержания физической химии впервые дано М. В. Ломоносовым (1752) Физическая химия — наука, которая должна на основании положений и опытов физических объяснить причину того, что происходит через химические операции в сложных телах . Важнейшие теоретические и экспериментальные исследования Ломоносова привели его к открытиям, на которых и сейчас в значительной степени базируется физическая химия. Ломоносов близко подошел к правильному определению принципа сохранения материи и движения. Атомистические воззрения Ломоносова привели его к выводу о кинетической природе теплоты, что позволило ему предположить необходимость существования наибольшей и последней степени холода , т. е. предельно низкой температуры, отвечающей полному прекращению движения частиц, а также отметить невозможность самопроизвольного перехода теплоты от более холодного телц к более теплому, что является в настоящее время одной из формулировок второго начала термодинамики. [c.6]

В конце XVIII в. в развитии химии наблюдался быстрый прогресс. Многие историки относят его исключительно за счет теории флогистона. В действительности же успехи химии этого периода связаны с иными причинами. Быстрое развитие промышленного производства, начавшаяся в Англии промышленная революция, а также социальные процессы во Франции и т. д. потребовали решения многих химико-технических проблем, и прежде всего поисков новых видов сырья, особенно металлических руд, и источников энергии. В свою очередь вновь открытые руды и минералы требовали соответствующей оценки (пригодности) и химикоаналитического исследования. Все это привело к развитию методов химического анализа. С середины XVIII в. в химии начался длительный химико-аналитический период. Его непосредственными результатами было быстрое расширение фактического экспериментального материала, что вскоре и привело химической революции конца XVIII в. [c.41]

Прямым следствием участия химиков в решении практических задач, выдвигавшихся на очередь производством, в частности в экспедиционной деятельности, и явилось возникновение химикоаналитического направления. Особенно быстрое развитие это направление получило, начиная со второй половины XVIII в. Анализы минералов, солей, руд, животных и растительных продуктов и материалов скоро сделались повседневым занятием большинства химиков главных стран Европы. Результатом этих исследований было не только открытие новых методов качественного и количественного химических анализов, но и быстрое расширение сведений о составе и химических свойствах солей, минералов и других веществ. Словом, в период господства теории флогистона началось интенсивное и притом постоянно убыстряющееся накопление нового экспериментального материала в химии. [c.322]

Участие Бутлерова в химической жизни Запада отразилось самым благоприятным образом как на его эксне-риментальных работах, так и на теоретических взглядах. В лаборатории Парижской Медицинской школы при самом благожелательном отношении со стороны ее руководителя Вюрца Бутлеров работал в течение двух месяцев. Здесь он выполнил первое исследование производных метилена, начав цикл работ, о которых будет идти речь в следующей глав . После этой работы Бутлеров уже не прекращает экспериментальных исследований в течение свыше 20 лет, обогащая органическую химию замечательными открытиями новых соединений и реакций. [c.42]

Четвертый этап составляет химия начала XIX в. теория, даже в той несовершенной форме, какую она приняла в атомистике Дальтона, начала обнаруживать самую главную свою черту, свое истинное назначение — способность раскрывать перспективы будущего развития науки, освещать дальнейшие пути экспериментального исследования, направ.ггять это исследование на решающие, узловые пункты в познании вещества. Сила предвидения определяет собою меру зрелости научной теории. Поэтому в истории естествознания особенно важную роль играли те открытия, которые были предсказаны теорией, как, например, открытие Нептуна, предсказанного Леверрье, или открытие химических элементов, предсказанных Менделеевым. С этой точки зрения по-новому выступает роль великого Ломоносова, который еще в середине XVIII в. высказал ряд исключительно смелых предсказаний и догадок, подтвердившихся лишь в XIX в. [c.296]

Начало организации лабораторного химического исследования и вообще начало экспериментального подхода к химии положили алхимики. Алхимия, возникшая еще до нашей эры, достигла апогея своего развития в период между IX и XVII веками. Двумя основными устремлениями алхимиков были открытие философского камня, могущего превращать простые металлы в золото и серебро, и получение эликсира жизни, продлевающего человеческую жизнь до бесконечности. В алхимии причудливым образом перемешивались суеверия, мистицизм, мошенничество, научный метод и химическая технология. Бесчисленные опыты были проведены с применением таких методов, как прокаливание, растворение, выпаривание, перегонка, [c.13]

Синтез является настолько неотъемлемой частью современной органической химии, что даже трудно себе представить отсутствие этого метода на раннем этапе развития этой науки. Однако все основные исследования органической химии были проведены с природными продуктами или соединениями, полученными из них. Только с 1828 г., когда Вёлер случайно получил мочевину из цианата аммония, становится ясным, что синтез находится в пределах возможностей химика. Однако систематическое применение этого могучего метода стало возможным только после развития структурной химии, и прошло 17 лет до появления второго синтетического препарата — уксусной кислоты, полученной Кольбе в 1845 г. Благодаря законам, открытым в течение следующего десятилетия, органическая химия чрезвычайно развилась как в области эксперимента, так и теории, что нашло свое отражение в резко увеличившемся за эти годы числе известных органических веществ. До 1837 г. было охарактеризовано лишь около 1000 органических соединений ко времени же появления первого издания справочника Бейльштейна в 1882 г. это число достигло 15 ООО. Затем для органической химии наступил золотой век синтеза к концу столетия было получено еще 60000 соединений. Наибольшие усилия в это время были направлены на синтез красителей и лекарственных средств, причем попутгю были создан новые экспериментальные методы и теории. Недостаточное внимание к химии живых систем вполне понятно, так как больн Инство химиков-органиков той эпохи опасалось трудностей, связанных с изуче ием естественных процессов. В этот период начал работать Э. Фишер, который считал, что все физиологические превращения химически познаваемы и что первой ступень о для их понимания является выяснение строения органических соеди гений, принимаю1цих участие в этих изменениях. С исключительным успехом Фишеру удалось внести ясность в химию углеводов, белков, пуринов и таннинов, заложив тем самым основы новой возникающей науки — биохимии. Эта отрасль знания предопределила возможность изучения биологических проблем на молекулярном уровне. [c.9]

Вторая половина XX столетия характеризуется резко возросшим интересом к познанию механизмов жизнедеятельности. Эпоха наблюдения и достаточно поверхностного анализа мира животных, растений и микроорганизмоп сменилась периодом решительного проникновения на уровень молекулярных и межмолеку-лярных взаимодействий в живых системах, вторжением в биологию методов и подходов физики, химии и математики. Как следствие этого процесса началась постепенная дифференциация наук, изучающих материальные основы жизни стали одна за другой появляться новые дисциплины, отражающие различные уровни исследования живой материи, различные углы зрения, различные экспериментальные приемы и методологические концепции. Классическая биохимия, которой бесспорно принадлежит пальма первенства в симбиозе биологии и точных наук, постепенно уступала дорогу новым направлениям. Вначале, на волне революционных событий в физике, возникла биофизика, значительно окрепшая уже в предвоенный период. Конец этого этапа был ознаменован и резкой активизацией исследований в генетике. Однако наиболее серьезное наступление началось в начале 50-х годов, когда возникли молекулярная биология, рождение которой часто отождествляется с открытием двойной спирали ДНК, а также биоорганическая химия, первые победы которой по праву связывают с установлением структуры инсулина и синтезом первого пептидного гормона — окситоцина, [c.5]

Взаимодействие коллоидной химии с молекулярной физикой и рядом теоретических химических дисциплин определило и ее роль в развитии естествознания в целом. Так, открытие и исследование природы и закономерностей броуновского движения, создание прямых методов определения числа Авогадро, развитие теории флуктуаций и их наблюдение привели к экспериментальному подтвержденшо представлений о молекулярном строении вещества, а также об ограниченной приложимости второго начала термодинамики. Коллоидная химия открывает новые подходы к изучению истории земной коры, условий возникновения жизни, механизмов жизнедеятельности. [c.6]

Однако дальнейшие исследования коллоидных систем, особенно изучение зависимости их устойчивости от наличия и концентрации электролитов в растворе, детальное изучение движения частиц в электрическом поле показали недостаточность представлений дисперсоидологии для понимания свойств коллоидных систем. Экспериментальные данные по осаждению коллоидов электролитами (коагуляция коллоидов) получили Шульце (1882) и Гарди (1900), позднее обширные исследования произвели Фрейндлих и Кройт теорию кинетики коагуляции разработал Смолу-ховский (1916) большое значение имело также развитие работ по теории адсорбции и строению поверхностных и мономолекулярных слоев (1917, Лангмюр 1890, Рэлей и др.). В России в этот период важные работы провел Ду-манский (с 1903 г., измерения электропроводности в коллоидных растворах, в 1913 г. применение центрифуги для определения размеров частиц), который с 1912 г. начал читать первый курс коллоидной химии. Весьма важным явилось открытие хроматографии Цветом (1903), исследования поверхностного натяжения растворов Антоновым (1907) и Шишковским (1908), исследования по адсорбции Титова (1910), Шилова (1912) и Гурвича (1912), создание противогаза Зелинским (1916) и т. д. [c.10]

Возникновенйе одновременно двух новых исследовательских работ в одной и той же области говорит о не случайном характере этого явления. Появление в 900-х годах гетерогенного катализа в органической химии явилось своеобразным прорывом исследовательской мысли и экспериментального химического мастерства в новые сферы химической науки. Еще более замечательным является то, что начало систематических исследований гетерогенного органического катализа (1900 г.) совпадает с возникновением магнийорганического синтеза, являвшегося на протяжении полустолетия распространенным методом органического синтеза. Характерно, что и здесь проявилась выдающаяся роль химиков России и Франции созданный в работах Бутлерова и Зайцева цинкорганический синтез привел Гриньяра к открытию-его универсального реактива — эфирного раствора алкилмагний- [c.25]

Второй период (1927—1945 гг.). Начало этого периода ознаменовалось важным открытием. В 1927 г. Г. Фрикке и С. Морзе [8, 9] обнаружили, что для дозиметрии рентгеновских лучей можно использовать разбавленный водный раствор сернокислого закисного железа в 0,4 М серной кислоте. При действии излучения на этот раствор двухвалентное железо окисляется в трехвалентное. С(Ре +), как можно рассчитать на основе их экспериментальных данных, составляет примерно 18 ионов/100 эв . Исследования [9, 10] показали, что начальный выход Ре + не зависит от концентрации ферросульфата в пределах от 10" до М и что в процессе окисления Ре2+ существенную роль играет кисло-)од, присутствующий в растворе, а также величина pH. В 1932 г. -1. А. Шищаков [12] подтвердил возможность использования сернокислых растворов ферросульфата для дозиметрии рентгеновского излучения. Рассчитанная на основе его экспериментальных данных величина 0(Ре +) составляет около 16 ионов/100 эв. Позднее ферросульфатная дозиметрическая система, часто называемая дозиметром Фрикке , исследовалась многими авторами. В настоящее время она находит широкое применение в радиационной химии, радиобиологии и некоторых других областях науки. [c.329]

После открытия вольтова столба и установления законов электролиза Фарадея стала медленно укрепляться идея, что многие вещества в растворе диссоциированы на ионы Гипотезы по этому вопросу были высказаны Гротгусом (1805), Уильямсоном (1851), Клаузиусом (1857), Гитторфом (1866—1869), Гельмгольцем (1882) и Адольфом Бартоли (1882), но они не дали настоящего решения этой проблемы, ограничившись качественной стороной. Заслуга правильной постановки вопроса принадлежит Сванте Аррениусу, который в статье Исследования гальванической проводимости электролитов (представленной в 1883 г. Стокгольмской академии наук в качестве резюме его докторской диссертации) не только высказал предположение, что электролитическая диссоциация вызывается растворителем в момент растворения соли, но и принял, что диссоциация усиливается с разбавлением. Кроме того, Аррениус отождествил химическую активность со степенью диссоциации на ионы, утверждая, что соединение тем более активно, чем больше оно диссоциировано на свои ионы. Ни докторская диссертация, ни только что упомянутая статья не получили благоприятного отклика в шведской научной среде, вследствие чего молодой Аррениус задумал публикацию обзора своих Исследований проводимости электролитов на французском языке. Именно в этот момент Аррениус познакомился с Оствальдом, тогда профессором в Риге, которого привлекла не только оригинальность теории Аррениуса, но и ее убедительность при объяснении многих явлений, характеризующих поведение вещества в растворе. По договоренности между Оствальдом, Аррениусом и еще одним молодым химиком, голландцем Бант-Гоффом (яркая оригинальность которого также вызвала нелюбовь к нему в официальных научных кругах), возник руководимый Оствальдом Журнал физической химии (1887) в первом номере его появилась знаменитая статья Вант-Гоффа об отношении между осмотическим давлением и давлением газов, статья Аррениуса о диссоциации растворенных в воде веществ (эта статья рассматривается как исток, от которого берет начало теория электролитической диссоциации) и статья Оствальда о термонейтральности растворов оснований и кислот. Это были первые шаги молодой физической химии Клеве, учителю Аррениуса в Швеции, казалось довольно-таки фантастичным предположение, что в водном растворе хлористого натрия существуют диссоциированные ионы хлора и натрия, не обнаруживая, по крайней мере частично, своих свойств. Но настойчивость Аррениуса и поддержка Оствальда и Вант-Гоффа помогли преодолеть это предубеждение. С другой стороны, теория Аррениуса получила экспериментальное подтверждение, достаточное дпя того, чтобы сломить любое противодействие. [c.399]

Первые ценные синтетич. лекарственные вещества появились в последней четверти 19 в. Так, в 1887 было открыто жаропонижающее действие ацетанил-ида (антифебрин) вслед за ним появляется фенацетин, в 1896 — пирамидон, в начале 20 в. — веронал и т. д. Целые группы новых синтетич. препаратов не имеют себе подобных среди природных веществ (напр,, жаропонижающие, наркотические, снотворные, противогистаминные и др.). Исключительные успехи в области синтеза Л. в., давшие возможность вести эффективную борьбу с большинством заболеваний и значительно удлинить среднюю продолжительность человеческой жизни, обусловлены были развитием химии и медико-биологич. паук (физиологии, фармакологии, микробиологии, биохимии), позволяю-1и,их исследовать действие химич. соедипений на фи-зиоло] ич. процессы животного организма и на возбудителей инфекций. Большое значенпе в создании Л. в. имеет разработанный И. П. Павловым метод экспериментальной терапии, позволяющий изучать действие препарата на животных, у к-рых искусственно вызывается болезненный процесс, сходный с соответствующим заболеванием человека. Не менее важное значенпе имело развитие экспериментальной химиотерапии, изучающей воздействие Л. в. на инфекционные процессы у животных. Практически развитие экспериментальной химиотерапии началось после того, как П. Эрлих показал плодотворность метода биологического испытания определенных рядов соединений, отличающихся друг от друга по своему строению (характеру функциональных групп, их положению в молекуле и т.д.). В результате длительных исследований мышьякорганич. соединений Эрлиху удалось синтезировать эффективный препарат против сифилиса — сальварсан. Метод экспериментальной химиотерапии дал возможность внедрить в медицинскую практику ряд сульфамидных, противомалярийных, противотуберкулезных и др. препаратов, атакже антибиотики. [c.471]