- •Предисловие
- •Лекция №1 Предмет и задачи курса “История и методология химии”
- •Предмет и задачи курса “История и методология химии”
- •2. Историческое и логическое в обучении химии
- •3. Роль фактического материала в структуре химии, истории и методологии химии, теории и методики обучения химии
- •4. Понятие о концептуальных системах в химии
- •5. Периодизация исторического развития химии
- •Методологические уроки исторического развития химии
- •Структура элементарного и концептуального уровней химии
- •Методология обобщения знаний
- •Взаимосвязь понятий
- •Лекция № 3 Химия в древности и средние века
- •Возникновение химического искусства
- •Натурфилософские учения о первопричинах образования веществ
- •Алхимический период
- •Эпоха возрождения и ее влияние на развитие химии
- •Лекция №4 Химия как самостоятельная область научного знания (вторая половина XVII века – первая половина XVIII века)
- •Развитие химических знаний во второй половине XVII века
- •Возникновение научной химии
- •Химические воззрения Георга Эрнеста Шталя (1659 - 1734)
- •Химия в России в XVIII веке. Вклад м.В.Ломоносова в развитие химии
- •Лекция № 5 Химия на рубеже XVIII и XIX веков (период развития химии как науки об атомах и молекулах)
- •1.Работы а.Л.Лавуазье (1743 – 1794). Новый взгляд на теорию горения
- •2.Работы Клода Луи Бертолле (1748 – 1822г.)
- •Джон Дальтон (1766 - 1844) и его атомное учение
- •Дальнейшее развитие химической атомистики. Работы Гей-Люссака (1778 - 1850) и Авогадро (1776 - 1856)
- •Лекция №6 Возникновение и развитие органической химии
- •1. Возникновение органической химии
- •2. Причины выделения органической химии в самостоятельную науку
- •3. Теоретические представления в органической химии до появления структурной теории строения (доструктурные теории)
- •Теория химического строения органических соединений а.М.Бутлерова
- •Лекция № 7 История открытия периодического закона. Основные этапы развития учения о периодичности
- •1. Попытки классификации химических элементов до д.И.Менделеева
- •2.Предпосылки открытия периодического закона и создания периодической системы д.И.Менделеева
- •3. Открытие д.И.Менделеевым периодического закона и периодической системы
- •4. Триумф периодического закона
- •Лекция № 8 Период развития химии как науки о веществах и их превращениях (вторая половина XIX века)
- •1. Основные направления в развитии органической химии на базе теории химического строения
- •2. Успехи неорганической химии в конце XIX столетия
- •Лекция № 9 Основные направления развития химии в XX веке
- •1. Характерные черты химии хх века.
- •2.Основные направления развития химии хх века
- •Краткие биографии некоторых известных ученых-химиков
Дальнейшее развитие химической атомистики. Работы Гей-Люссака (1778 - 1850) и Авогадро (1776 - 1856)
Атомное учение Джона Дальтона вскоре дало богатые всходы. Одним из важнейших достижений, получивших большое значение в развитии химической атомистики, являлось открытие Гей-Люссаком закона объемных отношений газов.
Он начал работать с сыном Бертолле еще в студенческие годы. С 1802 года работал в качестве профессора химии в политехнической школе.
В 1805 году Гей-Люссак доказал, что 2V H2 и 1V O2 давали 2V паровH2O, а не одни, как следовало из теории Дальтона. Это требовало вдвое увеличить относительную атомную массу кислорода, найденную Дальтоном. Затем он доказывает, что 3V H2 + 1V N2 → 2V NH3, а не 1, как у Дальтона.
Гей-Люссак обобщил свои исследования и сформулировал закон, согласно которому “Газы всегда соединяются друг с другом в простых объемных отношениях”, что противоречило теории Дальтона. Данный вывод носит сейчас название «закона объемных отношений газов».
Выход из создавшейся спорной ситуации нашел итальянский физик Амедео Авогадро, который доказал, что одинаковый объем газов при постоянной температуре и давлении содержит одинаковое количество частиц-молекул.
В 1811 году Авогадро дополнил атомно-молекулярное учение двумя гипотезами:
1. В равных объемах различных газов при одинаковых условиях находится одинаковое число молекул.
2. Молекулы простых газов содержат четное число атомов, чаще равное 2.
Открытия Авогадро давали химикам простой и правильный метод определения относительной молекулярной массы: Mr1/Mr2 = d1/d2. Однако почти 40 лет это открытие не было замечено учеными.
Долгое время химики путали атомы (Авогадро называл их простыми или элементарными молекулами) и молекулы (Авогадро называл их составными молекулами), не верили в возможность определения истинных атомных масс и пользовались эквивалентами, которые можно было найти экспериментально.
Одним из первых смог определить массу молекулы и атома Джозеф Жерар.
В 1856 году Менделеев и Канниццаро предложили метод определения относительно молекулярной массы по относительной плотности по H2.
К 1860 году атомно – молекулярное учение сформировалось в виде следующих положений:
1.Все вещества состоят из молекул.
2.Молекулы состоят из атомов.
3.Молекулы простых веществ состоят из одного, двух и более атомов (О3). одного и того же вида.
4.Молекулы сложных веществ состоят из атомов разных видов.
5.Свойство веществ зависит от состава и строения молекул.
Особо важная роль в развитии химической атомистики принадлежит шведу-химику Иену Якоби Берцелиусу (1779 - 1848).
Химия обязана Берцелиусу разработкой системы символов химических элементов, введением химических формул и уравнений. Он писал в 1814 году: «Когда мы пытаемся выразить химические пропорции, мы ощущаем необходимость химических символов. Химия, в прочем, всегда пользовалась ими, однако до настоящего времени они приносили весьма небольшую пользу….Химические символы должны быть буквами, чтобы обеспечить максимальную легкость их написания и устранить затруднение при печатании книг».
Он предложил современные знаки многих элементов, а при написании формул использовал дуалистический принцип, например: K2SO4 → (2K + O) + (S + 3O).
Берцелиус составил таблицу атомных масс элементов, однако многие массы были определены неверно. В 1826 году некоторые неточности были устранены. Берцелиус одним из первых стал рассматривать химическое действие как электрическое явление, доказал, что химическое сродство имеет электрическую природу, что в процессе электролиза происходит разложение солей на электроположительные и электроотрицательные частицы. Йен Якоби Берцелиус связывал электрохимическую теорию с атомным учением, высказал идею, что носителем электричества является полярный атом. Химические реакции объяснял электрическим взаимодействием противоположных зарядов разных атомов.
Иен Якоби Берцелиус разработал химическую номенклатуру и предложил классификацию веществ.
Основанная Берцелиусом система химии представляла собой важнейшее явление в развитии химии XIX века. Его учебник химии многие годы был основным пособием для химиков.
Учение Берцелиуса развили Гесс, Менделеев, Гротгус и др.
Литература:
1. Волков В.А. Выдающиеся химики мира/ В.А. Волков, Е.В. Вонский, Г.И. Кузнецова. – М.: Высшая школа.- 1991.
Всеобщая история химии. Становление химии как науки. – М.: Наука, 1983.
Манолов К. Великие химики. Пер. с болг. Том 1. – М.: Мир, 1977.- 451с.
Соловьев Ю.И. История химии.- М.: Просвещение, 1983. – 336 с.
Фигуровский Н.А. История химии. – М.: Просвещение, 1979. – 311 с.
Штрубе В. Пути развития химии. в 2-х томах. Том 1 От первобытных времен до промышленной революции. Пер. с нем. – М.: Мир,1984.- 239с.
Я иду на урок химии.: Летопись важнейших открытий в химии XVII-XIX вв.: Кн. для учителя. – М.: Первое сентября, 1999. – 320 с.