Філософські питання хімії - Студопедія
Завдяки квантовій механіці до 30-х років XX століття в основному було з'ясовано спосіб утворення зв'язку між атомами. Крім того, у рамках квантово-механічного підходу отримало коректну фізичну інтерпретацію менделєєвське вчення про періодичність.
Висновок.
Тема:Характерні риси сучасної хімії.
Мета: Позначити основні шляхи розвитку сучасної хімії.
Можна виділити три основні групи філософських питань хімії.
Перша з них пов'язана з узагальненням того нового, що досягла хімія в пізнанні речовини, з виявленням того, як вона збагачує загальну наукову картину речовини, природи, яке є світоглядним значенням зроблених відкриттів. Цеонтологічнийаспект досягнень хімії. Розробка цих питань дозволяє з'ясувати, глибше зрозуміти сутність тих чи інших відкритих хімією явищ, побачити їх зв'язки з іншими – фізичними, біологічними та іншими – явищами, осмислити їхнє місце у загальній системі природи. p align="justify"> Розробка цих питань необхідна не тільки для вироблення загального наукового світогляду, що відповідає досягнутому рівню знань про природу, але і для коригування подальших напрямів хімічного дослідження.
3.Взаємозв'язок хімії коїться з іншими науками.
Наші знання можна порівняти з сферою, що розширюється. Чим ширша сфера, тим більше точок її зіткнення з невідомим. Збільшення сфери знання призводить до появи нових, невирішених проблем. Завданням природознавства взагалі і хімії зокрема є пізнання об'єктивних законів природи та сприяння їх практичному використанню в інтересах людини.
Всі дослідження природи сьогодні можна наочно подати у вигляді великої мережі, що складається з гілок та вузлів. Ця мережапов'язує численні відгалуження фізичних, хімічних та біологічних наук, включаючи науки синтетичні, що виникли на стику основних напрямів (біохімія, біофізика та ін.). Навіть досліджуючи найпростіший організм, ми повинні враховувати, що це і механічний агрегат, і термодинамічна система, і хімічний реактор з різноспрямованими потоками мас, тепла, електричних імпульсів; це, в той же час, і така собі «електрична машина», що генерує і поглинає електромагнітне випромінювання. І, водночас, це – ні те, ні інше, це – єдине ціле. Сучасне природознавство характеризується взаємопроникненням природничих наук один одного, але в ньому є і певна впорядкованість, ієрархічність. У середині 19-го століття німецький хімік Кекуле склав ієрархічну послідовність наук за ступенем зростання їхньої складності (а точніше, за ступенем складності об'єктів і явищ, які вони вивчають. Така ієрархія природничих наук дозволяла як би «виводити» одну науку з іншої. Так фізику (правильніше було б - частина фізики, молекулярно-кінетичну теорію) називали механікою молекул, хімію - фізикою атомів, біологію - хімією білків або білкових тіл.Ця схема досить умовна.Однак тут треба добре усвідомити наступне.Не можна розглядати життєдіяльність організму, зводячи все до організму Але важливо знати, що закони фізики і хімії справедливі і повинні виконуватися і для біологічних об'єктів. роботи генетичних програм, успадкованих від тварин предків В даний час досягнуто розуміння необхідності цілісного, холістичного (англ. whole цілий)погляду світ. Холізм чи інтегратизм можна як протилежність редукціонізму, як властиве сучасної науці прагнення створити справді узагальнене, інтегроване знання природу.
4.Шляхи розвитку сучасної хімії.
Хімія як фундаментальна наука остаточно сформувалася лише на початку ХХ століття. Двадцяте століття створило хімію точною наукою: встановлено безліч кількісних закономірностей, точних законів, досягнуто високого метрологічного рівня визначення атомно-молекулярних, термодинамічних і кінетичних констант, що характеризують речовину і хімічний процес. Сьогодні багато сфер хімії існують як самостійні: неорганічна, органічна, фізична хімія, радіохімія, біохімія, аналітична хімія, геохімія і т. д. Кожна з них має власний предмет і власну область дослідження, свої проблеми та свої експериментальні методи. Але до вісімдесятих років на зміну професійному "подрібненню" хімії прийшло усвідомлення необхідності спільного вирішення загальних фундаментальних проблем хімічної науки.
Сьогодні ієрархія загальних проблем хімії може бути представлена у такому вигляді:
-Мистецтво хімічного синтезу;
- хімічна структура та функція;
- Управління хімічними процесами;
- хімічне матеріалознавство;
-хімічна аналітика та діагностика;
Це головні стратегічні магістралі сучасної хімії, якими вона розвивається. Вони відображають її рух та її прогрес.
Хімічний синтез -ключовий напрямок хімії, джерело всіх її скарбів. Цей напрямок робить її найбільш творчою наукою. Хімія постачає матеріали для всіх галузей науки та виробництва, і в цьому сенсі можна сказати, що вона стоїть у центріприродничих наук.
Атомно-молекулярна архітектура та електронна будовановостворених синтезованих сполук нескінченно різноманітні, настільки ж різноманітні їх фізичні та хімічні властивості і, отже, їх функції. Встановлення зв'язку між структурою речовини та її функціональною поведінкою становить предмет другого напряму.
Речовина - не матеріал, а лише його попередник. Треба навчити речовину працювати як матеріал, визначити його характеристики та межі застосування - це завдання хімічного матеріалознавства.
Завданняхімічної технології -забезпечити технологічний дизайн процесу, його оптимізацію та масштабування, низькі енерговитрати, високу безпеку та екологічну чистоту.
Розробка високоефективних способів перетворення хімічної енергії в інші види енергії, накопичення енергії в енергоємних речовинах і матеріалах (включаючи лазери з хімічним і сонячним накачуванням), перетворення сонячної енергії, хімічні джерела струму, сполучення енерговиробних та енерговитратних процесів - все це становить предмет хімічної енергетики.
Прогрес хімічного матеріалознавства та хімічної технології неможливий без надійноїхімічної аналітики та діагностики.Це - бурхливо розвивається напрямок (включає хімічну сенсорику та хімію запаху) з величезними технічними "виходами" у всі області - від систем техногенного контролю до медицини та екології.
Нарешті, хімія живого - це гігантська хімічна галактика, яку ще належить освоювати. На неї працюють біохімія та хімія природних речовин, фітохімія, наука про ферменти, медична та фармацевтична хімія, генна інженерія, біотехнологія та багато інших. Цей напрямок з яскраво вираженимиочікуваннями, гігантським потенціалом, безперечними перспективами та величезним майбутнім; його контури та масштаби вже сьогодні проглядаються у трансгенній технології.
Немає потреби доводити, що всі ці напрями пов'язані не лише логікою. Їх внутрішньо поєднує сама методологія хімічного дослідження. І це чудове поєднання диференціації та інтеграції – результативний та творчий стиль сучасної хімії.
До найбільш відомих технологій, що використовують останні досягнення природознавства, належать такі:
– хімічні, наприклад, синтез нових речовин, які відсутні в природі або замінюють зниклі; застосування нових каталізаторів зниження енергоспоживання хімічних процесів, зокрема під час переробки нафти;
– біологічні, наприклад, використання штучних ферментів чи біоімітаторів;
– видобувні, зокрема, рентабельна розробка бідних родовищ, використання морської води для видобутку необхідних ресурсів;
– переробки вторинної сировини, використання відходів, включаючи способи утилізації та захоронення радіоактивних відходів;
– технології геліоенергетики – освоєння процесу фотосинтезу для ефективного використання сонячної енергії;
– ресурсо- та енергозберігаючі технології для зниження загальних втрат у будь-яких виробничих процесах та підвищення коефіцієнта корисної дії використовуваних технологій, наприклад, розробка літієвих батарей з твердим йодним електролітом, принцип дії яких заснований на прямому перетворенні хімічної енергії на електричну;
– розробка та виробництво нових матеріалів, наприклад, ефективних теплозахисних матеріалів у космічній техніці, високотемпературних надпровідників; оптичних волокон – замінників мідних дротів у лініяхзв'язку та передачі інформації;
- медичні, наприклад, створення мікроклімату в житлах, нові рішення щодо очищення споживаних води та повітря, нові методики лікування із застосуванням генної інженерії; вирішення проблеми клонування.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: