ГЛА В А I ХИМИЯ — ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ НАУКА

Рис. 1.1. Химия — экспериментальная наука.

Химия как точная наука зародилась еще в эпоху полного господства теории флогистона Более определенным временем ее возникновения можно условно считать середину XVIII в., когда М. В. Ломоносов (1711 — 1765) сформулировал закон сохранения массы вещества в химических процессах и доказал его экспериментально. Он же первый высказал мысль, что при нагревании металл соединяется, как он говорил, с частичками воздуха. Заслуга полного и окончательного ниспровержения флогистонной теории принадлежит великому французскому химику А. Лавуазье (1743—1794), который, изучая горение и обжиг металлов, не только выяснил и сделал очевидной для других роль кислорода в этих явлениях, разрушив тем самым теорию флогистона, но также внес ясность в понятия химического элемента, простого и сложного вещества и независимо от Ломоносова экспериментально установил закон сохранения массы в химических реакциях. Начиная с Лавуазье химия заговорила на современном нам языке. Именно его трудами завершился процесс превращения химии в науку. Если Бойль начал этот процесс, то Лавуазье довел его до конца. [c.22]

Химия - экспериментальная наука. Для квалифицированного использования многочисленных практических методов работы химик должен изучить и прочно усвоить основы добросовестного и сознательного обращения с химическими веществами. Последовательно и точно применяя приобретенные знания и опыт, химик должен уметь работать со всеми химикатами, известными как опасные вещества , а также с потенциально опасными веществами, не подвергая при этом риску свое окружение и себя. [c.16]

Стоит привести грубую, но вполне уместную здесь фразу Нападение — лучшая защита . Химики-аналитики должны взять инициативу в свои руки и предложить новый подход к изучению своего предмета. Химия — экспериментальная наука, но почему аналитическая химия должна быть такой ее областью, которая целиком ориентирована на технику эксперимента В большинстве учебников по неорганической, органической или физической химии разделы, посвященные описанию техники эксперимента, носят вспомогательный характер. [c.11]

Химия — экспериментальная наука [c.7]

Особенность химии как экспериментальной науки требует, чтобы ее преподавание опиралось на учебный химический эксперимент, через который реализуется один из основных дидактических принципов — наглядность обучения. [c.149]

В отличие от ранее существовавших теорий теория Бутлерова позволяла классифицировать весь накопившийся и новый экспериментальный материал и, что самое важное, предсказывала возможное число органических соединений определенного состава и пути их синтеза, допускала проверку, поэтому стала общей теорией органической химии как науки. В. В. Марков-ников писал о значении теории Бутлерова, что она составила тогда эпоху в развитии теоретических представлений, положенных в основу современной химии, и открывала обширный горизонт для совершенно новых исследований , и сопоставлял ее роль с ролью Начал Ньютона, Происхождения видов Дарвина и с Основами химии Менделеева. [c.169]

Структура содержания методики обучения химии как науки, ее методология. Обучение химии как главный объект исследования методической науки. Теоретические и экспериментальные методы педагогического исследования, используемые в методике обучения химии. Краткая история развития методики обучения химии. Идея единства образовательной, воспитывающей и развивающей функций обучения химии как ведущая в методике. Построение учебного курса методики обучения химии. [c.306]

Химия—это наука, в которой существует тесная связь между теорией и экспериментом. Основную роль в химии играют теория строения атома и теория химической связи, однако эти темы обсуждаются несколько позже. В этой главе мы рассмотрим несколько методов, относящихся скорее к экспериментальным аспектам химии, а также основные представления, связанные с энергией. [c.18]

Физическая химия — раздел науки, изучающий химические явления на основе принципов физики и физических экспериментальных методов. Физическая химия включает следующие в значительной мере самостоятельные разделы квантовую химию, термодинамику химическую, кинетику химическую, учение о катализе, коллоидную химию, физикохимическую механику, электрохимию, фотохимию, радиационную химию. [c.322]

Будучи экспериментальной наукой, химия достигла своего современного уровня развития главным образом благодаря разработке методов, позволяющих исследовать, что происходит в химических реакциях. Отделение химии от алхимии и разрыв с теорией флогистона произошли тогда, когда были найдены методы измерения малых весовых количеств вещества. Аналитические весы, без которых теперь немыслима ни одна химическая лаборатория, несомненно явились важнейшим инструментом химика. И несмотря на то, что сегодня мы располагаем также гораздо более совершенными приборами, химики по-прежнему заняты главным образом измерениями весов или масс, независимо от того, применяют ли они в своих экспериментах весы или масс-спектрометры. [c.18]

Химия — это наука экспериментально-теоретическая. Изучение веществ и процессов в этой области основано на анализе фактов, полученных в результате эксперимента, и их теоретическом объяснении и обобщении. Если факты можно объяснить на основе уже имеющихся законов и теорий, то они служат подкреплению этих законов и теорий. Но наиболее интересны факты, которые противоречат существующим теориям. И тогда поиск их объяснения приводит к открытию новых законов, созданию новых теорий. Такова логика химических открытий — в сочетании индуктивного (обобщение накопленных фактов) и дедуктивного (применение теорий и законов к объяснению фактов) путей исследования. [c.23]

Важнейшим из словесно-наглядных методов обучения является использование демонстрационного химического эксперимента. Специфика химии как науки экспериментально-теоретической поставила учебный эксперимент на одно из ведущих мест. Химический эксперимент в обучении позволяет ближе ознакомить учащихся не только с самими явлениями, но и с методами химической науки. [c.74]

Мы всегда пытаемся правильно оценивать значение теории в химии. В принципе химия представляет собой экспериментальную науку, поэтому задачей теоретической химии является, с одной стороны, интерпретация проведенных экспериментов, а с другой — выявление новых направлений в практических исследованиях. Мы считаем, что заслуживают рассмотрения те квантовомеханические методы, которые соответствуют изучаемой проблеме, при этом редко приходится обращаться к самым совершенным из известных методов — как правило, достаточно ограничиться менее трудоемкими. По этой причине в данной книге сделана попытка познакомить читателей-химиков с различными вариантами методов, которыми располагает современная теория. [c.7]

Материал собран из очень большого числа источников, которые в тексте достаточно подробно документированы. Помимо справочников и специальных монографий, использованы материалы из текущей научной литературы. Не сделано никаких попыток всеобъемлющего обзора литературы по какому-либо разделу, Ссылки были выбраны таким образом, чтобы представить а) важные исторические справки, указывающие на первооткрывателей в каждой области и дающие историческую перспективу развития аналитической химии как науки б) легко доступные обзорные статьи, в которых можно найти много ссылок и допо.л-нительных сведений в) монографии и учебники, которые служат для тех же целей, что и обзорные статьи г) отдельные научно-исследовательские работы, выбранные для иллюстрации успехов, достигнутых в теории, и экспериментальных данных, подтверждающих теоретические принципы. [c.11]

Химия — это экспериментальная наука. Хотя данное утверждение обычно принимается как очевидное, его значение для химического образования часто недооценивается. Работа в лаборатории не только вносит соответствующий вклад в развитие практических навыков, но также помогает студентам связать теоретические закономерности и концепции со своими собственными наблюдениями и действиями. Более того, нельзя пренебрегать ролью практической работы в повышении интереса и мотивации студента к занятиям химией. К сожалению, в большинстве учебных расписаний время, отводимое на практические работы, чрезвычайно ограничено. Постоянно растущие цены на реактивы и оборудование делают маловероятным увеличение лабораторного времени в ближайшем будущем. [c.115]

В отличие от ранее существовавших теорий, теория химического строения позволяла классифицировать весь накопившийся и новый экспериментальный материал и, что самое важное, предсказывать возможное число органических соединений определенного состава и вероятные пути их синтеза, т. е. допускала экспериментальную проверку. Она стала общей теорией органической химии как науки. [c.8]

Живое созерцание в химии осуществляется, как правило, через наблюдение химических явлений в искусственно созданной обстановке, в форме опыта. В этом смысле химия является экспериментальной наукой. - [c.9]

Для того, чтобы яснее представить себе место квантовой химии в рамках современной теоретической химии, целесообразно привести еще одно высказывание. В 1967 г. вышел сборник Структурная химия и молекулярная биология , посвяш,енный Полингу его студентами, коллегами и друзьями. В нем помещена статья Уилсона, который еще в 1935 г. написал совместно с Полингом монографию по приложению квантовой механики к химии [128]. Уилсон в течение более 30 лет мог следить за развитием квантовой химии И компетентен оценить ее современный статус. Химия, — пишет Уилсон, —все еще в очень большой степени экспериментальная наука с громадным собранием фактов, по крайней мере достигающим десятков миллионов. Относительно не очень обоснованная теория способна связывать вместе, объяснять и предсказывать, не утопая в этой подавляющей массе данных. Действительно имеется ряд очень элегантных теорий, надежность и полезность которых не оставляет и тени сомнения. В первую очередь я хотел бы включить в их число атомную теорию, идею о тетраэдрическом строении атома углерода И связанные с ней принципы структурной органической химии, термодинамику, статистическую механику и, в меньшей степени, квантовую механику... Каждая из них имеет свои правила, которые получили широкое признание. Эти правила позволяют делать предсказания фактов, которые не были известны в свое время, но которые можно было проверить позднее. Эти предсказания носили недвусмысленный характер и проверка показала их правильность. В конечном итоге научно подготовленные умы прониклись уверенностью в надежности делаемых предсказаний. Теория, в которую никогда не верили, не очень полезна... Термодинамика, может быть, самая элегантная и доставляющая эстетическое удовлетворение из этих теорий, иногда служит моделью, которой стремятся подражать и в других областях... Квантовая механика еще никогда не [c.99]

Таким образом, квантовая химия органических соединений представляет собою только часть -теоретической органической химии, причем ее отношение к органической химии иное, чем стереохимии и классической теории химического строения. Обе последние теории выросли в недрах самой органической химии, а затем, в свою очередь, оказали огромное влияние на эту науку, способствуя невиданным успехам органического синтеза. Квантовая химия органических соединений пришла в органическую химию извне. Это — посланница теоретической физики, и ее отношение к органической химии поэтому иное, что прекрасно выразили Вудворд и Хофман Химия остается экспериментальной наукой... Однако последние 20 лет были отмечены плодотворным симбиозом органической химии и теории молекулярных орбиталей. По необходимости это был брачный союз плохой теории с хорошим экспериментом. Предварительные заключения появились на основе теорий, которые были такой мешаниной приближений, что они, по-видимому, не имели права работать, тем не менее в руках умных экспериментаторов эти идеи трансформировались в новые молекулы с необычными свойствами (цит. по [130 с. 222]). Современные предсказательные возможности квантовой химии в области органического синтеза слишком скромны, чтобы их сравнивать с ее мощной интерпретационной функцией, позволяющей привлекать ее к объяснению феноменологических закономерностей, установленных в рамках классической структурной теории и стереохимии. [c.100]

Установление понятия ароматичности органических соединений важно не только в теоретическом и прикладном, но и в философском смысле. Содержание этого понятия определяло в большой мере характер органической химии как науки. Решение проблемы строения бензола характеризуется всесторонним материалистическим подходом. Здесь были использованы разнообразные экспериментальные приемы органической химии, многочисленные физические методы и, наконец, расчетные методы квантовой механики. [c.419]

Стремление Бойля рассматривать химию как науку —- химическую философию, в отличие от его современников, считавших химию лишь искусством , было, пожалуй, несколько преждевременным. Однако сделанные им открытия и теоретические обобщения, и в особенности введение в химию экспериментального метода, действительно привели к зарождению научной химии , как экспериментальной науки. Ф. Энгельс отметил эту заслугу Бойля весьма определенно и лаконично Бойль делает из химии науку Представляет интерес оценка Бойля современными нам английскими историками науки. Виднейший историк химии Д. Р. Пар-тингтон дает следующую характеристику достижениям Бойля Бойль должен быть назван основателем современной химии но трем причинам 1. Он высказал мнение, что химия достойна изучения с точки зрения ее собственных целей, а не единственно только с той точки зрения, что она представляет собой вспомогательное средство для медицины или алхимии, несмотря на то, что он верил в возможности последней (т. е. алхи- [c.213]

Установление понятия ароматичности органических соединений важно не только в теоретическом и прикладном, но и в философском смысле. Содержание этого понятия определяло в большой мере характер органической химии как науки. Решение проблемы строения бензола характеризуется всесторонним материалистическим подходом. Здесь были использованы разнообразные экспериментальные приемы органической химии, многочисленные физические методы и, наконец, расчетные методы квантовой механики. Большая роль (особенно в начальном периоде изучения строения бензола) принадлежит смелым интуитивным предположениям исследователей. [c.408]

В области органической химии экспериментальная часть этой науки привнесла чрезвычайно много нового, о чем мы здесь на конференции слышали пока еще очень отрывочно и мало. Для примера можно указать на новый метод исследования с применением так называемых меченых атомов. Применение этого метода нарушило наше представление о молекулах как неизменных агрегатах или коллективах атомов. Оказалось, что молекулы, даже в тех условиях, которые обычной химической реакции не вызывают, все время меняются, обмениваются атомами со средой. Вся материя, из которой мы с вами состоим, в разных ее частях обновляется на половину своего состава, причем в одних ее частях в несколько часов, а в других — в несколько недель. [c.201]

Химия стала наукой, по мнению одних, лишь с развитием теоретических представлений, по мнению других, в период между 1540 и 1740 гг. [7]. Ссылаясь на некоторые источники, ряд исследователей утверждают, что развитие химии началось в XVI в., с работ Парацельса и Агриколы, когда постепенно начало складываться понятие научной химии . Кульминационный момент в этом развитии наступил благодаря созданию системы Лавуазье. Тем не менее в предшествующий период химиками также были достигнуты важные теоретические результаты. Среди них особенно выделяется теория флогистона. Она являлась вершиной развития химических знаний до тех пор, пока не была создана антифлогистонная теория Лавуазье. Г. Шталю для объяснения горения нужен был гипотетический флогистон, а Лавуазье смог объяснить процесс окисления и восстановления как результат превращения реально участвующих в этих процессах элементов. С этого момента критерием правильности теории в химии стало качественное и количественное экспериментальное доказательство. Так, например, закон эквивалентов И. Рихтер сумел обосновать, проводя многочисленные опыты с кислотами и основаниями. Лишь признав необходимость точных доказательств для подтверждения теоретических воззрений, химия превратилась в современную науку. [c.10]

Для всех преподавателей верно общее положение чтобы учить других, необходимо прежде всего знать тот предмет, который преподаешь. Чтобы стать хорошим педагогом, нужно много работать над собой. Многое познается и в процессе практической работы. Но просто педагога без предмета нет. А знать преподаваемый предмет — химию — это значит знать науку, которая живет, растет, меняется. Уметь преподать эту экспериментальную науку — это значит не только написать уравнения и рассказать материал по книжке, а показать вещество, провести эксперимент, организовать экскурсию на завод и т. п. Надо уметь сделать химию предметом ощутимым, живым, жизненным, интересным. По заученным прописям этого всего не сделаешь. [c.241]

Это определение, несмотря на двухсотлетнюю давность, по существу является справедливым и на сегодняшний день. Сделав поправку на архаичность языка того времени, мы можем, не изменяя сути самого определения, выразить его в таких примерно словах физическая химия — экспериментальная наука, вскрывающая физические причины химических процессов. Следовательно, физическая химия — такая отрасль знания, в которой синтезированы и физика и химия. Химик,— говорит М. В. Ломоносов,— без знания физики подобен человеку, который всего искать должен ощупом. И оии две науки так соединены между обои, что одна без другой в совсршепстзе быть не могут . [c.5]

Книга написана для Курсов химического образования, председателем которых является автор данной книги. Курсы финансируются Национальным научным фондом и открыты при Калифорнийском университете в Беркли и Харвей Мадд колледже в Кларемонте (Калифорния). В связи с этим следует указать, что данная книга служит дополнением к гл. 23 учебника для упомянутых курсов, озаглавленной Химия — экспериментальная наука . Вместе с тем книга была написана и с учетом того, что ею смогут пользоваться лица, интересующиеся трансурановыми элементами. [c.6]

Р. Бойль сконструировал ареометр со шкалой, которым определял плотности различных веществ. Он считал, что плотность — это важная характеристика, необходимая для распознавания веществ. Чем больше Р. Бойль изучал химические явления, тем больше убеждался в том, что учения Аристотеля и Парацельса не дают правильного объяснения экспериментальным наблюдениям. Он считал, что химия как наука должна широко использовать корпускулярные представления для рассмотрения химических явлений. Выступая за союз химиков и философов-корпускуляристов, Р. Бойль писал Сколько химических экспериментов можно объяснить корпускулярными понятиями, столько же корпускулярных понятий можно легко иллюстрировать или подтвердить посредством химических экспериментов . Корпускулы Бойля, состоящие все из одной и той я е первичной материи, обладают тремя основными свойствами величиной, формой и движением (или покоем). [c.34]

Химия является наукой не только теоретической, но и экспериментальной. Лабораторные работы — важнейшее звено в изучении химии. В своей работе Слово о пользе химии М. В. Ломоносов писал Химик требуется не такой, который только из одного чтения книг понял сию науку, но который собственным искусством в ней прилежно упражнялся . Не случайно 5 0% времени, отведенного для прохождения курса общей химии в нехнмических вузах, приходится на лабораторные работы. [c.6]

Алексей Александрович Баландин (1898—1967) работал в Московском университете и Институте органической химии Академии наук СССР. Деятельность А, А. Баландина посвящена органическому катализу. Крупным его успехом было создание мультиплетной теории катализа, получившей экспериментальные подтверждения на примерах гидрогенизации и дегидрогенизации углеводородов. Эта теория в своей основе сохранила значение и в наше время. [c.293]

Биохимия является в основном экспериментальной наукой. Она опирается на арсенал методов, созданных неорганической, органической, аналитической и физической химией. Однако многие из задач, с которыми сталкиваются биохимики, вследствие специфики изучаемых объектов требуют нетрадиционных подходов. В первую очередь это касается изучения биополимеров. Например, химический синтез белков представляет собой повторение десятки или даже сотни раз реакции образования пептидной связи с целью последовательного присоединения на каждой стадии к растущей полимерной цепи определенного аминокислотного остатка. Образование пептидных связей прекрасно отработано и с точки зрения классической органической химии не представляет ни трудности, ни интереса. Но необходимость проводить последовательно множество таких превращений без существенного уменьшения выхода, без повреждения уже созданной на предыдущих этапах синтеза полипептидной цепи ставит свои специфические проблемы, которые решаются оригинальными, разработанными именно для таких задач приемами. Венцом этих приемов является автоматический твердофазный синтез полипептидов. Столь же не традиционно выглядит задача устанобления химического строения биополимеров. Структуры отдельных мономерных звеньев как белков, так и нуклеиновых кислот давно установлены с использованием классических методов органической химии, и задача сводится к тому, чтобы для каждого конкретного биополимера определить, в каком порядке в изучаемой полимерной цепи располагаются разнотипные мономерные звенья. [c.10]

Научная деятельность посвящена обоснованию экспериментального метода в физике и химии и развитию атомистической теории. Исследования в области физики привели его к открытию (1662) закона изменения объема воздуха с изменением давления, который независимо был открыт французским физиком Э. Мариоттом (закон Бойля — Мариотта). Занимался изучением звука, света, электричества, теплоты. Основные же исследования посвятил становлению химии как науки. В результате экс-перимеитального весового изучения процессов обжига металлов, горения, сухой перегонки древесины, превран1ения солей, кислот и щелочей ввел понятие анализа соста- [c.65]

Известен как автор учебника Основания химии (т. 1—2, 1732), в котором систематизировал химические знания того времени и выступил против алхимических заблуждений. Экспериментально доказал, что ртуть нри длительном (в течение 15 лет) нагревании и многократных (500 раз) перегонках не изменяется и не превращается, как утверждали алхимики, в твердый продукт. В отличие от ятро-химиков считал химию самостоятельной наукой. Изучая нейтрализацию кислот щелочью, указал на существование точки насыщения, достигаемой при добав.пении раствора кислоты к раствору щелочи до исчезновения щелочной реакции. [c.86]

XVIII в, был, несомненно, богат открытиями, которые придали химии отчетливый характер экспериментальной науки различные приложения химии в этот век развития капиталистической промышленности должны были привлечь внимание даже и нехимиков к обш ественному значению этой науки. Образование больших объединенных государств немало способствовало прогрессу технической химии. Рассмотрим вкратце состояние экспериментальной химии того времени. Когда наиболее видные исследователи приняли в качестве необходимого принципа, что в основе всякой науки лежит экспериментальное доказательство гипотез и теорий, химия, как мы видим, также извлекла пользу из этого принципа, хотя и со значительным опозданием по сравнению с физикой. Отвергнув абстрактные и иногда фантастические спекуляции, делавшиеся на протяжении предыдущих веков, химики этого века не пренебрегали экспериментальной проверкой гипотез. Отсюда берет начало прежде всего аналитическая химия (качественный и количественный анализ), которая составляет основу всех данных в области химии. [c.153]

К началу XIX в. химия, освободившаяся наконец от реакционного наследия и отсталых традиций алхимического, иатрохимического и флогистического периодов, вышла на широкую дорогу экспериментального и теоретического исследования. Впервые за всю историю развития химия приобрела характер классической экспериментальной науки и получила благодаря сделанным успехам блестящие перспективы дальнейшего развития. [c.438]

Справедливо заметил Заградник следует иметь в виду, что химия, несмотря на внушительные успехи теории, не перестала быть экспериментальной наукой, и что центр интересов в ней был и все еще сосредотачивается в изучении превращения веществ. Сознавая этот факт, мы видим, что химик-экспериментатор не может быть вполне удовлетворен возможностями, предоставляемыми ему современной квантовой химией. Эти возможности относятся, например, к интерпретации ЯМР и ЭПР спектров, циркулярного дихроизма и электронных спектров, к вычислению дипольных моментов И длин связей. Все эти возможности привлекательны и полезны, и химики их ценят, однако они не имеют отношения к основному вопросу химии, к ее сути, а именно к теории химической реакционноспособности [111, с. 88]. Видимо, целесообразно различать понятия квантовой ХИМИЙ в широком смысле слова, как квантовой теории атомов, и молекул, и в узком смысле слова, как науки, предметом которой являются частицы и их свойства, интересующие химика. Приведем примеры определения квантовой химии в том и другом смысле. К определениям квантовой химии в широком смысле слова относится цитированное выше определение Веселова, а также следующее определение Клементи под квантовой химией мы понимаем те аспекты атомной и молекулярной химии и физики, которые были [c.97]

Опираясь на огромный экспериментальный и теоретический материал, накопленный химией в наше время, ученые стремятся углубить и развить определение Ф. Энгельса. Так, Ю. А. Жданов, исходя из теории химического строения, открытия явления изомерии, столь широко распространенного в органической химии, и новых данных о строении и свойствах веществ, рассматривает химию как науку о качественных шменениях тел, происходящих под влиянием изменения количественного состава и строения ". Такое определение химии полнее раскрывает существо, механизм химического превращения. Однако и оно не вполне решает вопрос, поскольку включает в себя многочисленные ядерные реакции, представляющие не химическую, а качественно другую форму движения. [c.36]

Совершенно очевидно, что теперь определять химию как науку только о молекулах, их структурах и свойствах— значит искусственно сужать область химических явлений, практически сводить химию к изучению дальтонидов, представляющих собою лишь один из видов химических соединений. Определение химии как науки, изучающей превращения веществ путем взаимодействия (и полновалентного, и неполновалентного) между атомами и образования в связи с этим химических соединений постоянного или переменного состава, более точно и отвечает данным современного химического экспериментального материала. [c.239]

Обращает внимание отс тствие в книге ссылок на русские экспериментальные работы по структурной неорганической химии. Между тем, у нас в СССР созданы крупные центры экспериментальных исследований по структурной неорганической химш1. Так, в частности, в институте им. Карпова были выяснены структуры ряда гидридов и перекисей целочных элементов (Казарновский И. А.), затем карбидов и нитридов бора, титана и других химических элементов (Жданов Г. С., Брегер А. X.). В Ир ституте общей и неорганической химии Академии наук СССР, благодаря систематическим работам по строению комплексных платиновых соединений, особенно оптических изомеров, И. И. Черняевым и его сотрудниками были даны пространственные структуры некоторых из них (Г. Б. Бокий), а по металлическим сплавам — И. В. Агеевым. [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология