Місце хімії серед наук про природу

     У ній Менделєєв обґрунтував збіг у часі виникнення пейзажу як жанру  і розквіт природничих наук. Неможливо  поза природою пізнати людину - її частину. Тому пейзажний живопис і природознавство розвивалися синхронно. У кінці статті Менделєєв пророкував, що найближчим часом відбудеться значний поступ і у природознавстві, і у жанрі пейзажу. Його передбачення блискуче підтвердилися: відкриття явища радіоактивності, нових хімічних елементів, моделювання будови атома тощо збіглися з розквітом таланта І.І. Левітана та художників-імпресіоністів.

     Розвитку  творчого потенціалу та інтуїції, які  необхідні для розв'язання наукових завдань, сприяє прилучення до мистецтва - живопису, музики літератури тощо. Підтвердженням цього є численні приклади з життя видатних хіміків, фізиків, математиків, біологів, які захоплювалися літературою та мистецтвом настільки, що хобі перетворювалось на другу професію.

     М. В. Ломоносов, відомий вам насамперед як один з відкривачів закону збереження маси та енергії, виявив себе як талановитий поет і художник-мозаїст (мал. 38.3). О.П. Бородін, автор опери «Князь Ігор» тривалий час очолював кафедру хімії у Військово-медичній академії й зробив вагомий внесок у розвиток хімічного синтезу.

     Марселей  Бертло професійно займався не лише хімією а й політикою. Лауреат Нобелівської премії з хімії В. Оствальд (мал. 38.4) уважав свій внесок у кольорознавство  та колористику важливішим за здобутки в галузі хімії

     Широта  концепцій, об'єктів, проблем, методів  хімії зумовлює її участь в розвитку інших хімічних наук, а також геології, метеорології, біології, медицині. Разом  з тим, розкриваються роль і перспективи  колоїдної хімії як загальної  наукової основи інтенсифікації і оптимізації технологічних процесів з участю дисперсних фаз буквально у всіх галузях виробництва: хімічної, нафтодобувної і нафтопереробної, гірнорудної, металургійної, легкої, харчової, фармацевтичної промисловості; пояснюються механізми природних колоїдно-хімічних явищ і регулювання впливів на природні об'єкти (структуроутворення в ґрунтах, колоїдно-хімічні аспекти функціонування клітинних структур); розглядаються корінні проблеми захисту навколишнього середовища.

     За  часів Д. І. Менделєєва було відомо 63 хімічні елементи, тобто трохи більше за половину відомих нині. Знали тоді й шість природних груп хімічних елементів (лужні метали, лужноземельні метали, галогени, групу Оксигену, групу Нітрогену і групу Карбону). Проте знання ці були уривчасті. У той час думали, що природні групи елементів, особливо протилежних за властивостями, ніяк між собою не зв’язані.

     На  відміну своїх попередників Д. І. Менделєєв був глибоко переконаний, що між усіма хімічними елементами, як подібними за властивостями, так і відмінними, повинен існувати природний загальний зв’язок, який об’єднував би всі елементи в системі.

     За  основу систематизації хімічних елементів  Д. І. Менделєєв (так само, як і раніше Лотар Мейє) обрав відносну атомну масу, вважаючи її головною характеристикою елемента, оскільки вона не змінюється під час утворення елементом простих і складних речовин. Водночас Д. І. Менделєєв не розглядав масу як єдину характеристику елемента. Він надав великого значення ще й його хімічним властивостям.

     Згрупувавши більшість відомих тоді хімічних елементів у кілька горизонтальних рядів так, щоб вертикальні стовпчики  включали елементи, подібні за хімічними  властивостями, Д. І. Менделєєв в 1869 р. склав таблицю – прообраз сучасної періодичної таблиці елементів. А далі доповнював і добудовував цю первісну таблицю, доки включив до неї всі відомі на той час 63 елементи. Один з останніх варіантів таблиці, створеної Д. І. Менделєєвим, за формою мало чим відрізняється від відомої нам сучасної періодичної таблиці.

     У періодичній таблиці видно, що елементи, розміщені один під одним, мають  багато спільного. Так, Літій і Натрій подібні між собою як лужні  метали. Флор і Хлор також мають  спільні властивості як галогени, а Неон і Аргон – як інертні  гази. У горизонтальному ряду елементів, розміщених у порядку зростання їхніх відносних атомних мас, виявилось, що відбувається поступова зміна хімічних властивостей елементів.

     Коли  простежити зміну властивостей усіх інших елементів, то виявиться, що в  ряду елементів, розміщених у порядку зростання їхніх відносних атомних мас, властивості змінюються від металів до неметалів, а в складних речовин – від основних до кислотних. Формальна валентність елементів за Оксигеном зростає від 1 до 7, а за Гідрогеном – зменшується від 4 до 1. Так Д. І. Менделєєв виявив повторення однакових ознак у світі хімічних елементів і назвав цю закономірність періодичністю (від грец. Periodicos – цикл).

       У 1896 Антуан Анрі Беккерель (1852 - 1908) відкрив явище радіоактивності, виявивши спонтанне випущення солями урану субатомних часток, а через два роки дружина Пьера Кюрі (1859 - 1906) і Марія Кюрі (1867 -1934) виділила два радіоактивних елементи: полоній і радій. Відкриття Фредеріка Содді (1877 - 1956), що показало, що при радіоактивному розпаді відбувається перетворення одних речовин в інші,  дало нове значення тому, що древні називали трансмутація.

     У 1897 Джозеф Джон Томсон (1856 - 1940) відкрив електрон, заряд якого з високою точністю виміряв в 1909 Роберт Міллікен (1868 - 1953). У 1911 Ернст Резерфорд (1871 - 1937), виходячи з електронної концепції Томсона, запропонував модель атома: в центрі атома знаходиться позитивно заряджене ядро, а навколо нього обертаються негативно заряджені електрони. У 1913 Нільс Бор (1885 - 1962), використовуючи принципи квантової механіки, показав, що електрони можуть знаходитися не на будь-яких, а на суворо визначених орбітах. Планетарна квантова модель атома Резерфорда примусила вчених по-новому підійти до пояснення будови і властивостей хімічних сполук.

       Німецький фізик Вальтер Коссель (1888 - 1956) передбачив, що хімічні властивості атома визначаються числом електронів на його зовнішній оболонці, а утворення хімічних зв'язків зумовлюється в основному силами електростатичної взаємодії. Американські вчені Гілберт Ньютон Льюїс (1875 - 1946) і Ірвінг Ленгмюр (1881 - 1957) сформулювали електронну теорію хімічного зв'язку. Відповідно до цих уявлень молекули неорганічних солей стабілізуються електростатичними взаємодіями між іонами, що входять до їх складу, які утворяться при переході електронів від одного елемента до іншого

       У медицині широко застосовують снодійливі засоби, які пригнічуючи впливають  на передачу порушення в головному  мозку. По механізму впливу на центральну нервову систему їх відносять  до наркотичних речовин. Невеликі дози снодійливих засобів діють заспокійливо, середні - викликають сон, великі - наркотичну дію.    

          Важливе значення належить антисептикам та вітамінам, створення яких у хімпрепаратах стало можливим тільки завдяки розвитку науки хімії.

       Також слід згадати про те, що хімія допомагає не тільки терапевтам, але і хірургам. Ним вона дає усе більше нових допоміжних засобів, що наприклад зменшують трудомісткість операцій: клеї для склеювання ран, різні штучні органи з пластмас тощо.

     Наслідуючи  Менделєєва, сучасні хіміки власним прикладом доводять: фанатично віддані хімії науковці водночас вирізняються широтою своїх поглядів і відкритим ставленням до навколишніх подій. Пояснення просте: усе наше сучасне матеріальне оточення - продукція промислового хімічного синтезу. Однак не синтезом єдиним... Порятунок людства від глобальних криз сьогодення й запобігання їм у майбутньому - у розвитку високої духовності. Мистецтво підносить будь-яку людину, сприяє зростанню творчих сил науковців (і не лише їх) у професійній діяльності. Троянди й виноград для справжнього природодослідника - не лише сировина для видобутку запашної олії та глюкози, а насамперед джерело натхнення на тернистій стежині наукового пошуку.

  Висновок

     Місце хімії серед наук про природу  зумовлене предметом її вивчення й тісними зв'язками з іншими науками. Забезпечуючи їх речовинами, матеріалами та сучасними технологіями, хімія водночас використовує здобутки математики, фізики, біології, екології для власного подальшого розвитку. Тож хімія є центральною, фундаментальною наукою.

     Жодну природничу науку наразі не можна  назвати лідером. Система наукових знань про природу й система  методів кожної з наук перебувають  у процесі безперервного взаємозбагачення. Сучасна хімія - високо-впорядкована система знань, що стрімко й цілеспрямовано розвивається у взаємодії із системами знань інших наук.

        Хімічний експеримент - ефективний метод одержання знань, засіб перетворення їх у переконання, невичерпне джерело розвитку наукового світогляду. Моделювання хімічних структур і процесів - важливий спосіб пізнання природи.

     Вагомий внесок зробили хіміки в розвиток високих технологій. Хімія, так само як й інші природничі науки, - засіб  формування світогляду. Розвитку творчого потенціалу та інтуїції, які необхідні  для розв'язання наукових завдань, сприяє прилучення до мистецтва - живопису, музики, літератури тощо. Порятунок людства від глобальних криз сьогодення й запобігання їм у майбутньому - у розвитку високої духовності.

    Літуратура:

1. Глинка  Н.Л. Загальна хімія: Навч. посібник для вузів. – Л.: Хімія, 1993.
2. Кузнєцов В.І. Загальна хімія: Тенденції розвитку. – М.: Вища школа, 1999.
3. Розен Б.Я. «Хімія в природі» / Розен Б.Я. і Шарипова Ф.С. – Х, 1999р.
4. Енциклопедія «Кругосвіт»