Subiectul chimiei și relația sa cu alte științe

Chimia - știința transformării substanțelor asociate cu o schimbare în mediul electronic a nucleelor ​​atomice. În această definiție, este necesar să se clarifice în continuare termenii „substanță“ și „știință“.

Conform Enciclopediei chimică:

Cu privire la fond - formă de materie, care are o masă de repaus. Se compune din particule elementare. Electronii, protoni, neutroni, mezoni și studii alții chimie în principal substanță organizată în atomi, molecule, ioni și radicali. Astfel de materiale sunt de obicei divizate în simple și complexe (Chem. Compus). Substanțe simple formate de atomi de produs chimic. Element și pentru că este o formă de existență în stare liberă, de exemplu, sulf, fier, ozon, diamant. Material compozit format din elemente diferite, și pot avea o compoziție constantă.

Interpretarea termenului „știință“, există multe diferențe. Aici Rene Dekarta (1596-1650) este destul de declarație aplicabilă: „determina sensul cuvintelor, și vă va salva omenirea de la jumatatea delirului lui.“ Știința se numește sfera activității umane, a cărei funcție este de a dezvolta o reprezentare teoretică și schematică a cunoștințelor obiective despre realitate; cultură industrie, care nu a existat în permanență și nu toate națiunile. filozof canadian Uilyam Hetcher definește știința modernă ca fiind „calea spre o cunoaștere reală a lumii, inclusiv ambele sensuri percepute umane realitatea, iar realitatea invizibilului, calea cunoașterii, bazată pe construirea de modele testabile de această realitate.“ Această definiție este aproape de înțelegerea științei de Academicianul VI Vernadsky, matematicianul englez A.Uaythedom, alți oameni de știință bine-cunoscute.

În lumea științifică, de obicei, modelele sunt împărțite în trei niveluri, care într-o anumită disciplină pot fi prezentate în diferite proporții:

* Material empiric (date experimentale);

* imagini idealizată (model fizic);

* Descrierea matematică (formule și ecuații).

Analiza pe bază de vizual-model al lumii duce inevitabil la orice model. Albert Einstein (1879-1955) a spus, „În timp ce legile matematice descriu realitatea, ele sunt vagi, iar atunci când acestea încetează să mai fie incertă, ei pierd contactul cu realitatea.“

Chimia este una dintre științele naturale, studiind lumea din jurul nostru, cu toată bogăția și diversitatea formelor sale, care au loc în ea fenomene. Specificitatea cunoștințelor științifice poate fi definit prin trei trăsături: veridicitate, consistență și intersubiectivitate. Adevărul adevărul științific este determinat de principiul rațiunii suficiente: fiecare gând adevărat trebuie să fie justificată de alte gânduri, care s-au dovedit adevărate. Intersubiectivitatea înseamnă că fiecare cercetător trebuie să obțină aceleași rezultate în studiul aceluiași obiect, în aceleași condiții. cunoștințele științifice sistematice presupune structura inductiv-deductivă stricte.

Chimia - este știința transformării materiei. Se studiază compoziția și structura materialelor, dependența de proprietăți ale substanțelor asupra compoziției și structurii acestora, condițiile și modalitățile de transformare a unei substanțe în alta. Modificările chimice sunt întotdeauna asociate cu modificări fizice. Prin urmare, chimia este strâns legată de fizica. Produse chimice, de asemenea, asociate cu biologia, deoarece procesele biologice sunt însoțite de transformări chimice continue.

Îmbunătățirea metodelor de cercetare, tehnici experimentale în special, a dus la divizarea științei într-o zone din ce în ce înguste. Ca urmare a numărului și „de calitate“, adică, fiabilitate sporită a informațiilor. Cu toate acestea, incapacitatea unui om de a avea deplină cunoștință chiar și pentru domenii științifice conexe a generat noi probleme. Ca și în strategia militară cea mai slabă apărare și spațiul ofensiv se află la intersecția dintre fronturile în știința zonelor cel mai puțin dezvoltate în continuare, nu da o clasificare lipsită de ambiguitate. Printre alte motive, se poate observa, și dificultatea de a obține nivelul de calificare corespunzător (grad) pentru oamenii de știință care lucrează în domeniul „intersecție a științei.“ Dar sunt făcute, de asemenea, descoperiri majore ale timpului nostru.

În viața modernă, în special în activitatea industrială, chimia joacă un rol crucial. Nu există aproape nici o ramură de producție, care nu implică utilizarea de produse chimice. Natura ne oferă o materie primă. - lemn, minereu, ulei, etc. Prin supunerea materialelor naturale sunt de prelucrare chimică, primesc diverse substanțe necesare pentru agricultură, producția industrială, medicină, de uz casnic - îngrășăminte, metale, materiale plastice, vopsele, medicamente , săpun, etc. Pentru prelucrarea materiilor prime naturale, trebuie să cunoască legile de transformare a substanțelor, iar această cunoaștere dă chimie. Dezvoltarea industriei chimice - una dintre cele mai importante condiții de progres tehnic.

Obiectul de studiu în chimie - sistem chimic. Sistemul chimic - o combinație de substanțe găsite în interacțiune și mental sau de fapt, în mod izolat de mediul înconjurător. Exemple ale sistemului pot fi obiecte complet diferite.

Cele mai simple proprietățile chimice ale purtătorului servește atom - un sistem format dintr-un nucleu și electronii se deplasează în jurul. Ca rezultat al interacțiunii chimice dintre atomii formează molecula (radicali, ioni, cristale atomice) -system constând dintr-o multitudine de nuclee în domeniul general al care electronii se deplasează. Macrosisteme constau dintr-un set de un număr mare de molecule - soluții de săruri diferite, amestecul de gaze pe suprafața catalizatorului în reacții chimice etc.

În funcție de natura interacțiunii cu mediul distinge sistemele deschise, închise și izolate. Deschideți sistemul este un sistem care poate comunica cu energia mediului și masa. De exemplu, atunci când este amestecat într-un vas deschis cu o soluție de sodă de reacție acid clorhidric are loc:

Masa acestui sistem scade (se evaporă dioxid de carbon și vapori de apă parțial) parte din căldura eliberată este irosit în încălzirea aerului înconjurător.

Se numește sistem închis, care poate comunica cu mediul numai de energie. Sistemul de mai sus într-un vas închis, este un exemplu de un sistem închis. În acest caz, schimbul de masă nu este posibilă, iar masa sistemului rămâne constantă, dar căldura de reacție prin tuburi pereții mediului fiind transmis.

Un sistem izolat este un sistem de volum constant, în care nu există nici un schimb cu mediul nici masa, nici energie. Conceptul sistem izolat este abstract, deoarece în practică, complet sistem izolat nu există.

apă cu gheață abur

O parte separată a sistemului, limitat de cel puțin o altă secțiune de suprafață se numește faza. De exemplu, un sistem format din apă, gheață și abur, cuprinde trei faze, și două interfeței (fig. 1.1). Faza poate fi separată mecanic de celelalte faze ale sistemului.

Figura 1.1 - sistem multi-fază.

Faza nu este întotdeauna peste tot aceleași proprietăți fizice și compoziția chimică uniformă. Un exemplu este atmosfera terestră. Straturile inferioare ale atmosferei peste concentrația gazului este mai mare și temperatura aerului în straturile superioare ale subpresiune aerului are loc și scăderea temperaturii. Ie uniformitatea compoziției chimice și a proprietăților fizice pe parcursul fazei în acest caz nu este respectată. De asemenea, faza discontinuă poate fi, de exemplu, bucăți de gheață plutind pe suprafața apei, ceață, fum, spuma - sistem cu două faze, în care o fază este discontinuu.

Sistemul, format din substanțe care sunt în aceeași fază se numește omogenă. Sistemul, format din substanțe în diferite faze și având cel puțin o interfață, numită eterogene.

Substanta, care este un sistem chimic - componentele. Componenta poate fi izolată de sistem și există în afara acesteia. De exemplu, este cunoscut faptul că dizolvarea clorurii de sodiu în apă, se descompune în ioni de Na + și Cl -. componente Totuși, acești ioni nu pot fi considerate a sistemului - soluția apoasă de sare, ca ele nu pot fi izolate din această soluție și există separat. Componentele sunt apă și clorură de sodiu.

starea sistemului este determinat de parametrii săi. Parametrul poate fi definit ca nivel molecular (poziția, cantitatea de mișcare a fiecărei molecule de valență unghiuri, etc.), cât și la nivel macro (de exemplu, presiune, temperatură).