Возникновение и развитие химии

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ

2. С ЧЕГО ВСЕ НАЧИНАЕТСЯ

2.1 Алхимия - химия

2.2 Химия как наука

2.3 Из чего состоит вещество

2.4 Родоначальники российской химии

2.5 Математическая химия

2.6 Атомная теория - основа химической науки

2.7 Атомное учение в исследованиях химиков

3. ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА

3.1 Дмитрий Иванович Менделеев

3.2 Главное творение гения

3.3 Вещество. Описание вещества

3.4 Особенное свойство газа

3.5 Что такое вещество

3.6 Щелочь

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

5. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. ВВЕДЕНИЕ

Химию называют «индустрией чудесных превращений», она позволяет синтезировать материалы, которых нет в природе, использовать их для создания всевозможных машин и приборов, для строительства жилища, для производства обуви и одежды. Химическая промышленность выпускает искусственные волокна и красители для изготовления одежды, искусственные кожи для пошива обуви.

Химия окружает нас повсюду. Что бы мы ни делали, что бы мы ни держали в руках, что бы мы ни наблюдали вокруг - всюду нас сопровождают разнообразные вещества и превращения этих веществ, то есть химические реакции.

…Вы открыли кран, чтобы наполнить чайник, из крана потекла прозрачная холодная вода, но чтобы вода стала питьевой, ее подвергли неоднократной очистке, и при этом происходили различные химические реакции. Вы поднесли зажженную спичку к газовой горелке, повернули кран и вспыхнуло голубоватое пламя - это тоже химическая реакция. Вы положили в стакан крепкого чая ломтик лимона - чай заметно посветлел: произошла химическая реакция.

Возможно, что первой химической реакцией, с которой познакомился человек, была реакция горения. Человек научился добывать и сохранять огонь, поддерживать теплоту домашнего очага.

Весь облик нашей планеты, ее леса и горы, ее почвы и воды созданы химическими превращениями. Уголь, который дает нам электричество; нефть, из которой получают топливо для автомобилей и самолетов, металлы, выплавленные из руд - все это продукты химических реакций.

Много столетий подряд господствовала алхимия. Но постепенно она утрачивала свое значение. И в то же время росли человеческие познания об окружающем мире, постепенно создавались понятия, которые легли в основу химии.

Главное открытие в истории химии - Периодический закон химических элементов Д.И. Менделеева - не имеет равных в истории науки. Вместо разрозненных, не связанных между собой веществ перед наукой встала единая стройная система, объединившая в одно целое все химические элементы.

Целью курсовой работы является рассказать, с чего начиналась химия и как она развивалась.

Для написания курсовой работы использовалась следующая литература:

1.Энцикл.:Химия/ Авт.-сост. Л.А. Савина; Худож. А.В. Кардашук, О.М. Войтенко. - М.: ООО «Издательство АСТ-ЛТД», 1998. - 448 с.

2. 1.И.Г. Колчинский, Химия как наука в истории человечества. 1-е изд., Киев, 1983 г.

3.В.П. Цесевич. Кислоты и щелочи в органической химии. М.: Наука, 1979 г.

алхимия возникновение химия вещество

2. С ЧЕГО ВСЕ НАЧИНАЕТСЯ

2.1 Алхимия - химия

Алхимия - древняя наука, из которой выросла химия. Алхимики верили, в магическую силу философского камня, который, по их убеждению, способен превращать различные неблагородные металлы в золото. Они также занимались поисками эликсира долголетия.

В ту пору были хорошо известны 7 металлов, это число алхимики считали магическим, священным и каждому металлу ставили в соответствие одну из 7 известных тогда планет. Так, они считали, что золото связано с Солнцем, серебро с Луной, медь с Венерой, железо с Марсом, свинец с Сатурном, олово с Юпитером, а ртуть с Меркурием.

Алхимики окружали свою деятельность мистикой и тайнами. Заниматься, например, поисками философского камня могли только избранные, посвященные в тайны счастливцы.

Алхимики считали, что ртуть и сера (а позднее к ним добавилась и соль) являются основой всех металлов. Металлы неблагородные считали несовершенными, для их «вылечивания», то есть превращения в драгоценные металлы, и нужен был особый эликсир. Сочинения алхимиков написаны настолько туманным языком и химия в них так переплетена с мистикой, что их часто невозможно расшифровать. Несмотря на многие свои глубокие заблуждения, алхимики были хорошими экспериментаторами. В своем стремлении получить философский камень они открыли множество действительно полезных человеку веществ: лекарства, порох, селитру и другие соли, наиболее важные кислоты и т.д. Алхимики не просто получали эти вещества, но и описывали их свойства. Кроме того, их заслугой является открытие многих важных процессов: выплавка из руд и очистка металлов, получение различных органических и неорганических веществ. Они придумали первые химические приборы и посуду.

Один из известных алхимиков - Авиценна (Ибн Сина) - знаменитый врач. Его книги были руководством для врачей в течение многих веков.

Парацельс (1493 - 1541) врач и естествоиспытатель, вошел в историю науки как основатель ятрохимии (от греч. «иатрос» - врач). Написал много трудов по медицине и фармакологии. Надолго определил время, его идеи способствовали быстрому развитию фармакологии, созданию научной химии.

Среди алхимиков, искренне, бескорыстно и честно служивших науке, попадались и обманщики, использовавшие алхимию для собственной наживы. Из такого рода «артистов» алхимического обмана наиболее замечательна фигура жившего в XVIII веке итальянца Джузеппе Бальсамо, известного под именем графа Калиостро. Он выдавал себя за современника Иисуса Христа, обладателя жизненного эликсира и философского камня. Его похождения были описаны Гете, А.Дюма-отцом. Обману способствовали иной раз и коронованные особы, если они ощущали необходимость срочного пополнения своей казны.

Английский король Генрих VI держал при дворе трех алхимиков, которые готовили для него «золото» из меди. Приготовленные ими похожие на золото сплавы меди с другими металлами поступали на монетный двор, а вычеканная «золотая» монета сбывалась во Францию. Правда, английское королевство выигрывало от этого довольно мало: в Англию поступала точно такая же «золотая» монета, вычеканная на монетном дворе короля французского.

2.2 Химия как наука

Химия - наука, изучающая вещества и их превращения, одна из важнейших отраслей естествознания. Поскольку вещества - то самые разнообразные сочетания атомов химических элементов, то именно элементы являются объектами исследований в химии. Превращение веществ происходит в результате химических реакций.

Первые сведения о химических превращениях относятся к очень древним временам, когда еще не было понятия химического элемента. Но люди плавили металл, изготовляли стекла, красили ткани. Так постепенно накапливались факты и сведения, которые легли в основу первоначальной практической химии.

Много столетий подряд господствовала алхимия. Алхимики в поисках философского камня занимались различными химическими манипуляциями, проводили различные химические реакции, они изобрели приборы, необходимые для химических исследований: печи, реторты, колбы, приготовили некоторые кислоты, соли, описали некоторые способы разложения руд и минералов. Практически навыки алхимии оказались очень полезными. Но постепенно алхимия утрачивала свое значение. И в то же время росли человеческие познания об окружающем мире, постепенно создавались понятия, которые легли в основу химии.

Возникновение научной химии связано с именем Р. Бойля. Он впервые попытался дать определение химического элемента. Новое учение об элементах - тот вклад в химическую науку, который навсегда обессмертил имя Роберта Бойля в ее истории. Представление об элементах-веществах было крупнейшим теоретическим достижением химии за двадцать веков со времени Аристотеля. Бойль считал эксперимент основным способом постижения истины.

Выдающимися достижениями русского ученого-энциклопедиста М.В Ломоносова в области химии являются создание корпускулярной теории строения веществ, открытие закона сохранения материи и движения - основополагающего закона природы.

В конце XVIII века А. Лавуазье разработал кислородную теорию горения, в начале XIX века Дж. Дальтон ввел понятие атомного веса, возникло и стало стремительно развиваться атомно-молекулярное учение. Оно сделалось основой теоретической химии. Это учение способствовало открытиям периодического закона химических элементов Д.И. Менделеева, теории химического строения А.М. Бутлерова. Получили четкое определение важнейшие понятия химии: атом, молекула, элемент, простое вещество, химическое соединение.

В XIX веке сформировались два основных раздела химии - неорганическая и органическая.

Результаты химических исследований стали шире внедряться в практику, стала развиваться химическая технология. Химия стала использовать достижения других наук.

В результате взаимодействия наук возникли биохимия, геохимия, космохимия.

Долгое время усилия химиков были направлены только на то, чтобы научиться искусственным путем получать те вещества, которые встречаются в природе, но которых мало. И химики преуспели в этом! В наши дни почти уже не осталось таких природных веществ, которые химики не могли бы получать в лаборатории и на химических заводах. Получают и такие вещества, как белок инсулин.

Однако основные материалы, например, стекло, железо, сталь, медь, цемент, керамика, натуральные волокна были известны еще древним людям

Казалось, что химии суждено извечно двигаться в границах, очерченных природой. И только с появлением в первой половине ХХ века синтетических веществ химикам удалось преодолеть этот «природный барьер».

Сейчас в лаборатории ученые создают такие вещества, для которых в природе нет никакого образца и подобия: вещества с пока еще непредсказуемыми, необычными свойствами или комбинацией таких свойств.

Возможности химии безграничны. Химики берут у природы нефть, газ, уголь, минеральные соли, силикаты и руды и превращают их в миллионы разнообразных веществ: краски, лаки, мыло, удобрения, моторное топливо, пластмассы, искусственные волокна, средства защиты растений, биологически активные вещества, косметику.

2.3. Из чего состоит вещество

Первые представления о том, что вещество состоит из отдельных неделимых частиц, появилось в глубокой древности. В древней Индии признавалось не только существование первичных неделимых частиц вещества, но и их способность соединяться друг с другом, образуя новые частицы. Древнегреческий ученый Аристотель писал, что причинами всех вещей являются определенные различия в атомах, а именно: форма, порядок и положение. Позднее древнегреческий философ-материалист ввел понятие о массе атомов и их способности к самопроизвольному отклонению во время движения. Французский ученый Пьер Гассенди ввел понятие о молекуле, под которой он понимал качественно новое образование, составленное путем соединения нескольких атомов.

По мысли английского ученого Р. Бойля, мир корпускул (молекул), их движение и «сплетение» очень сложны. Мир в целом и его мельчайшие части - это целесообразно устроенные механизмы. Великий русский ученый М.В. Ломоносов развил и обосновал учение о материальных атомах и корпускулах. Он приписывал атомам не только неделимость, но и активное начало - способность к движению и взаимодвижению.

Английский ученый Дж. Дальтон рассматривал атом как мельчайшую частицу химического элемента, отличающуюся от атомов других элементов, прежде всего массой.

Большой вклад в атомно0молекулярное учение внесли Французский ученый Ж. Гей-Люссак, итальянский ученый А. Авогадро, русский ученый Д.И. Менделеев. В 1860 году в г. Карлсруэ состоялся международный конгресс химиков. Благодаря усилиям итальянского ученого С. Канниццаро были приняты следующие определения атома и молекулы: молекула - «количество тела, вступающее в реакции и определяющее химические свойства»; атом - наименьшее количество элемента, входящее в частицы (молекулы) соединений.

Установленные С.Канниццаро атомные массы элементов послужили Д.И.Менделееву основой при открытии периодического закона.

2.4 Родоначальники российской химии

Сын крестьянина-помора, выходец из глухой деревушки Архангельской губернии, Ломоносов с огромным трудом пробивал себе путь к знаниям, к науке. С юных лет его неодолимо влекло к книгам, но, только достигнув двадцатилетнего возраста, смог Ломоносов впервые попасть в школу - в духовную академию при одном из московских монастырей, где великовозрастного ученика встретили насмешками. Жизнь в академии была далеко не легкой. Но труднее всех приходилось Михайле Ломоносову: своевольному сыну отец отказался присылать деньги на содержании в академии. Порой ломоть хлеба да чашка кваса составляли весь его скудный рацион за день, однако пищи для разума пытливого юноши было предостаточно. С 1735 года Ломоносов учился в Петербурге, затем был командирован петербургским Академическим университетом в Германию для усовершенствования в науках. Лекции опытных профессоров, чтение научных трудов, а главное - посещение рудников, шахт, металлургических и химических заводов в соединении с неутомимой любознательностью и гигантской работоспособностью сделали из него всесторонне образованного человека. Ломоносов возвращался на родину обогащенный глубоким знанием новейших достижений, полный сил и желания работать «для пользы Отечества, для приращения науки и для славы Академии».

По возращении М.В. Ломоносов основал в Петербурге Академию наук, затем первую в России химическую лабораторию, где проводились опыты и обучение студентов. Ученый изучал минералы и руды, которые к нему присылались из разных мест России, вместе со своими учениками получал окрашенные стекла. Впоследствии из этих стекол Ломоносов составлял мозаичные картины.

В своих трудах он писал о том, что вещества состоят из атомов и молекул, что пламя - это не особое вещество «теплород», как думали тогда многие ученые, и веса не имеет.

М.В. Ломоносова многое интересовало: кроме научных исследований, он увлекался историей, рисовал, сочинял стихи. В 1755 году по его инициативе в Москве открылся первый университет, который теперь носит имя своего основателя.

2.5 Математическая химия

Действительным членом Петербургской Академии Наук М.В. Ломоносов был избран по кафедре химии. В 1741 году он написал сочинение, изумившее всех своим названием: «Элементы математической химии». Химия и математика. Современниками Ломоносова одно сопоставление этих слов казалось нелепым. Для большинства ученых XVIII века химия все еще оставалась ремеслом, «искусством».

Для Ломоносова химия - настоящая наука. Химия - об изменениях, происходящих в телах. «Все изменения происходят посредством движения». Наука о движении - механика, а «потому изменения эти могут быть объяснены законами механики». Механику же нельзя постичь без знания математики, поэтому «стремящийся к ближайшему изучению химии должен быть сведущ и в математики.

Во всех научных трудах он применял строго логический метод, принятый в математики и других точных науках. Он начинал с описания наблюдений над фактами и, обобщая эти наблюдения, приходил к аксиомам - положениям, не требующим доказательств. Основываясь на аксиомах, он формулировал и доказывал теоремы и разбирал все вытекающие из них следствия. А эти следствия проверял затем опытом. Тем самым Ломоносов не давал фантазии увлечь себя в область беспочвенных измышлений: факты, с которых он начинал опыты и которыми заканчивал рассуждения, прочно привязывали его к реальной действительности.

Именно так выводил Ломоносов свою теорию строения тел. Что делается с металлами, когда растворяются они в кислотах? Куда деваются летучие тела при испарении? Что происходит с горючими телами в жарком пламени? Исчезают ли они бесследно? Нет, - отвечал Ломоносов, - они только разделяются на такие ничтожно мелкие частички, которые в отдельности невозможно разглядеть.

2.6 Атомная теория - основа химической науки

Атомная теория сразу разъяснила все загадки, к которым привели химиков новые факты.

Если каждая молекула построена из двух атомов водорода и одного атома кислорода, то где бы ни брали эту воду: в море, океане, горной речке или роднике, какими бы способами её ни получали, она всегда будет иметь один и тот же состав, ибо соединение из иного числа водородных и кислородных атомов никак не может быть водой.

Если каждая молекула углекислого газа состоит из одного атома углерода и двух атомов кислорода, то как бы ни получался углекислый газ - сжиганием дерева, графита, каменного угля или алмаза, при брожении кваса или дыхании животных - он всегда будет иметь один и тот же состав, ибо соединение иного числа углеродных и кислородных атомов будет уже не углекислым газом, а каким-то другим веществом. Если каждая молекула хлористого серебра состоит из одного атома серебра и одного атома хлора, то получено ли это вещество студеной зимой в Сибири или знойным летом в Перу, оно все равно будет иметь неизменный химический состав.

Причина постоянства состава вещества в том и заключается, что в соответствии с атомной теорией каждая молекула определенного вещества всегда построена из одного и того же числа атомов одних и тех же элементов независимо от времени, места и способа приготовления этого вещества.

Атомная теория просто и естественно, без помощи таинственных «невесомых материй», объясняла любое химическое превращение веществ изменением числа и вида атомов, входящих в состав их молекул. Впервые в истории химии она позволила рассчитывать химические процессы математически.

2.7 Атомное учение в исследованиях химиков

С введением в химию атомного учения химики отказались от частого употребления фраз типа: «при сгорании углерода, то есть при соединении одного атома углерода с двумя атомами кислорода, образуется углекислый газ».Вместо этого английский ученый Джон Дальтон предложил обозначать атом каждого элемента особым знаком, и, условившись считать заштрихованный кружочек за углерод, а чистый кружочек - за кислород, он ту же фразу записывал так:

0 + О + О = О0О

Но вскоре от этих неудобных изображений отказались. В 1813 году шведский химик Иенс Берцелиус предложил вместо кружочков и других фигур применять для обозначения атома каждого элемента первую или первую и одну из последующих букв его латинского названия. Углерод (Cazboneum) получил обозначение С, кислород (Oxygenium) - О, и та же запись процесса сгорания углерода выглядела так:

С + 2О = СО₂

Эту запись с одинаковым успехом прочтет и китайский химик в русском научном журнале, и русский химик в немецком, и немецкий - в английском. Выразительные формулы новой химии удобны, как современные алфавиты.

3. ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА

3.1 Дмитрий Иванович Менделеев

10 февраля 1834 года в Тобольске, в семье учителя гимназии Ивана Павловича Менделеева, родился семнадцатый ребенок, названный Дмитрием.

Спустя некоторое время, все заботы о многочисленном семействе легли на плечи матери, Марии Дмитриевны: Иван Павлович ослеп и был вынужден бросить службу. Вскоре он умер. Очень энергичная женщина, Мария Дмитриевна, несмотря на крайне ограниченные средства, сумела обеспечить детям образование и вывести их на широкую дорогу. Умерла она в 1850 году, вскоре после того, как младший сын Дмитрий Иванович поступил в Петербургский Главный педагогический институт.

Среди профессоров педагогического института в середине прошлого века были выдающиеся русские ученые: математик М.В. Остроградский, физик Э.Х. Ленц, химик А.А. Воскресенский. Под их руководством Менделеев быстро и всесторонне развивал свои природные способности. Больше всех других наук привлекала к себе молодого студента химия. Профессор А.А. Воскресенский, известный открытиями в области органической химии, оказал глубокое влияние на формирование научных взглядов молодого Менделеева, ответы которого на выпускном экзамене весной 1855 года произвели сильное впечатление на экзаменаторов своей глубиной и были отмечены золотой медалью.

В сентябре 1856 года, двадцати двух лет отроду, Менделеев получил ученую степень магистра и сделался доцентом Петербургского университета. Вскоре ему было поручено чтение курсов теоретической и органической химии.

Главное его открытие - Периодический закон химических элементов - не имеет равных в истории науки. Вместо разрозненных, не связанных между собой веществ перед наукой встала единая стройная система, объединившая в одно целое все химические элементы.

Менделеев указал путь направленного поиска в химии будущего. Многие ученые, основываясь на периодическом законе, предсказывали и описывали неизвестные химические элементы и их свойства.

Закон Менделеева оказал огромное влияние на развитие знаний о строении атома, о природе вещества.

Человек чрезвычайно разнообразных интересов, Д.И. Менделеев оставил свыше пятисот печатных трудов с исследованиями по химии, физике, воздухоплаванию, метеорологии, переработке нефти и угля, использованию минеральных удобрений и т.д. Написанный им учебник «Основы химии» представлял собой первое стройное изложение неорганической химии и был переиздан 13 раз. В свое дневнике Менделеев так охарактеризовал свои основные научные достижения: «Всего более четыре предмета составили мое имя: периодический закон, исследования упругости газов, понимание растворов как ассоциаций и «Основы химии». Тут все мое богатство. Оно не отнято у кого-нибудь, а произведено мною, это мои дети и ими, увы, дорожу сильно, столько же, как детками».

Ученый работал до последнего дня. 20 января 1907 года Менделеев скончался.

3.2 Главное творение гения

Дмитрий Иванович Менделеев - первооткрыватель системы элементов, из которых состоит все на Земле и во Вселенной. Периодический закон Менделеева, Периодическая система элементов Д.И. Менделеева, или таблица Менделеева, украшает каждый кабинет химии в школе, лаборатории в вузе или техникуме. Страничка с нею есть в каждом учебнике или справочнике по физике или химии. Открытие Менделеева, сделанное в 1869 году, имеет огромное значение для познания и развития мира, в котором мы живем. Менделеев оставил нам огромно научное наследие в различных областях человеческих знаний как физика, химия, химическая технология, воздухоплавание, метеорология, сельское хозяйство и др.

Периодическая система элементов - главное творение его гения.

Менделееву удалось внести систему в химический мир элементов. Он превратил отрывочные наблюдения и опыты над веществом в строгую и стройную науку. Можно сказать, что он впервые построил науку химии. После открытия периодической системы Менделеева создал капитальный труд под названием «Основы химии». Его имя дважды содержится в периодической системе элементов. Она названа его именем, а элементу номер сто один было присвоено имя «менделеевий» - в знак признания приоритета великого русского химика.

3.3 Вещество. Описание вещества

Вещество - это то, из чего состоит любое тело. Бумага, из которой сделаны книги, есть вещество, которое химик назовет целлюлозой. Из смеси различных веществ сделана краска, которой напечатаны буквы. Вода, налитая в стакан - тоже вещество, как и стекло, из которого сделан сам стакан. Вещество может находится в различных агрегатных состояниях: твердом, жидком, газообразном.

Твердое тело состоит из ограниченного количества частиц, которые взаимодействуют между собой. Структура твердого тела многообразна, тем не менее, ее можно разделить на два основных класса: кристаллические и аморфные тела. Особенно сложно устроены органические твердые тела.

Любое вещество состоит из атомов.

Если атомы в веществе располагаются в определенном порядке, то такое твердое вещество имеет определенную кристаллическую форму. Каждая отдельная частица соли или сахара - тоже кристалл. Многие из самых обычных веществ вокруг нас представляют собой кристаллы.

Кристалл имеет определенную форму и определенное количество граней вследствие упорядоченного расположения атомов. Все кристаллы одного вещества имеют одинаковую форму, хоть и могут отличаться размерами.

В природе существуют сотни веществ, образующих кристаллы.

Жидкости - вещества в состоянии, промежуточным между твердым и газообразным. В отличие от твердых тел жидкости легко меняют форму. Форма жидкого тела определяется формой сосуда. То очень широкий класс веществ - от простых до сложных, полимерных. При нагревании жидкость обычно расширяется, за исключением воды.

Газы - одно из состояний вещества, в котором его частицы движутся свободно, равномерно заполняя доступное для них пространство. Термин «газы» ввел нидерландский химик Я. Ван-Гельмонт для обозначения воздухоподобных веществ.

Вещества делятся на органические и неорганические. В составе растений, животных, людей встречаются разнообразные органические вещества: белки, жиры, углеводы. Органическими веществами являются также спирт, эфир, уксусная кислота. Железо, медь, стекло, углекислый газ и т.д. представляют собой неорганические вещества.

Если молекулы вещества состоят из одинаковых атомов, то таковое вещество химики называют простым. Например, кислород: каждая его молекула состоит из двух одинаковых атомов кислорода. А если молекулы вещества состоят из разных атомов, то такое вещество называется сложным. Например, вода: молекула воды состоит из атомов кислорода и водорода.

Кроме состава молекула характеризуется определенной структурой, или строением. Молекулы различных веществ отличаются по своей величине. Размер молекулы воды измеряется миллиардными долями сантиметра. Молекула натурального каучука так велика, что ее называют макромолекулой.

Вещества могут бывать в трех различных состояниях и переходить из одного состояния в другое.

При нагревании или охлаждении многие из них (почти все) могут переходить из одного состояния в другое. Золото плавится при нагревании до 1063?С, при этом оно становится жидким. А если повысить температуру золота до 2947?С - золото начнет кипеть и станет паром, газом.

Одни вещества растворяются в воде, другие - нет.

Описывая свойства веществ, химик назовет и цвет, и блеск, и запах, и, иногда, вкус. Эти и многие другие характеристики веществ называются их физическими свойствами.

Но химики также должны знать, что вещества могут взаимодействовать друг с другом, образуя другие вещества. Подобные взаимодействия называются химическими реакциями. Способность вещества вступать в ту или иную реакцию определяется его химическими свойствами.

Золото - металл неактивный, оно с большим трудом взаимодействует с другими веществами.

3.4 Особенное свойство газа

Газ обладает одним особенным свойством: он способен расширяться, занимая весь объем сосуда. Чем меньше объем сосуда, тем меньше сдавлены частички газа, тем меньше пространство, предоставленное им для движения. И тогда увеличивается давление газа. При нагревании газа, его частицы движутся быстрее и давление увеличивается. Если понизить температуру, то движение частиц замедляется. При определенной температуре частицы притягиваются друг к другу, объединяются, газ сжимается. Сжиженный газ заключают в баллоны. На таком топливе могут работать автомобили, его используют в домашнем хозяйстве, летом на даче. Существуют много различных газов: природные - газы, которые заполняют поры и пустоты горных пород земной коры, образуют месторождения; попутные, которые сопутствуют нефти, нефтепереработке, рудничные, болотные.

Самый распространенный газ - воздух, точнее смесь газов, из которых состоит атмосфера Земли.

3.5 Что такое кислота

Кислоты представляют собой жидкости или твердые вещества. Многие кислоты хорошо растворимы в воде. Растворы их имеют кислый вкус, разъедают растительные и животные ткани, изменяют синий цвет лакмуса на красный. Все кислоты можно разделить на неорганические и органические.

Большинство кислот имеет в своем составе кислород, отсюда и само название элемента, но существуют кислоты, которые его не содержат, например, соляная кислота.

Серная кислота (H₂SO₄) относится к неорганическим кислотам. Это вязкая бесцветная жидкость. Концентрированная серная кислота гигроскопична, поэтому применяется для осушки газов. Серная кислота реагирует с металлами (кроме золота и платины). Широко используется в промышленности. Из нее получают минеральные удобрения, взрывчатые вещества, краски, лекарства, ее используют для обогащения руд. Эту кислоту называют кровью химии.

Соляная кислота - сильная кислота, растворяет многие металлы. В больших количествах потребляется в химической, металлургической промышленности. Соляная кислота содержится в желудочном соке и играет важную роль, так как способствует перевариванию пищи и убивает различные болезнетворные бактерии. При недостаточной кислотности желудочного сока внутрь принимают разбавленный раствор HCl, а при повышенной концентрации HCl в желудке ощущается изжога.

Одним из важнейших для техники химических соединений является азотная кислота. Она расходуется при выработке взрывчатых веществ, органических красителей, пластических масс. Смесь концентрированной азотной (HNO₃) c концентрированной соляной (НС1) называют царской водкой, в ней растворяется даже «царь» металлов - золото. Смесь действует значительно энергичнее, чем каждая из входящих в нее кислот в отдельности.

Алхимики изображали этот процесс символически, в виде льва, пожирающего солнце. (Золото считалось металлом Солнца)

Борная кислота используется как дезинфицирующее средство, в промышленности используется при эмалировании железных сосудов, она входит в состав эмалей.

Углекислый газ, растворенный в воде, образует угольную кислоту. На хорошей растворимости углекислого газа основано его использование при изготовлении искусственных минеральных вод и прохладительных напитков, например лимонада. Органические кислоты более слабые. Так, хорошо знакомый нам уксус ни что иное как растворенная в воде уксусная кислота. Ацетилсалициловая кислота - это ни что иное как хорошо известный нам аспирин. Многие кислоты, необходимые для жизнедеятельности, вырабатываются организмом человека. Часть кислот человек получает с пищей или в виде витаминов (аскорбиновая кислота, никотиновая кислота, фолиевая кислота и др.). Необходимые организму аминокислоты человек получает с белковой пищей.

Кислоты не обязательно должны быть жидкостью. Бывают кислоты и в твердом виде. Например, лимонная, винная кислоты. Стеариновая кислота - тоже твердая кислота.

Кислотные дожди. Термин «кислотный дождь» английский метеоролог Роберт Смит «отчеканил» еще лет сто назад. Дождь всегда представлял собой слабую кислоту: ведь содержащийся в воздухе углекислый газ реагирует с водой, образуя слабую угольную кислоту. Кислотные дожди виноваты в исчезновении рыбы во многих реках и озерах, так как рыба не выдерживает кислой воды.

3.6 Щелочь

К числу очень опасных в обращении веществ относят щелочи. Это гидроксиды активных металлов (натрия, калия и некоторых других). Они представляют собой белые, очень гигроскопичные (поглощающие воду) вещества, разъедающие большинство соприкасающихся с ними материалов.

Под действием едких щелочей кожа человека сильно разбухает и становится скользкой; при более продолжительном действии образуется очень болезненный глубокий ожог. Особенно опасны едкие щелочи для глаз (работать с ними рекомендуется в защитных очках). Щелочи хорошо растворимы в воде, и химики чаще имеют дело с водными растворами щелочей.

Применяются щелочи для очистки нефти, в производстве бумаги, мыла, волокон.

Растворы всех кислот и щелочей бесцветны, большинство из них не пахнут. Как можно определить, где кислота, а где щелочь? Проведем опыт.

Разлейте заваренный чай в два стакана. В один из них положите кусочек лимона, и вы увидите, что чай побледнел. А в другой добавьте немного соды. Размешайте соду в стакане с чаем, и вы увидите, что он потемнел. Вывод. В лимоне есть кислота, а сода дает в воде щелочь. Такой способностью подсказывать людям, где кислота, а где щелочь обладают многие красители. Все они имеют специальное название - индикаторы, что значит - указатели. В химических лабораториях используют специально очищенные красители-индикаторы, а дома кроме чая мы можем воспользоваться соками некоторых растений, например, соком свеклы, черной смородины.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Первые сведения о химических превращениях относятся к очень древним временам, когда еще не было понятия химического элемента. Но люди плавили металл, изготовляли стекла, красили ткани. Так постепенно накапливались факты и сведения, которые легли в основу первоначальной практической химии.

Возможно, что первой химической реакцией, с которой познакомился человек, была реакция горения. Человек научился добывать и сохранять огонь, поддерживать теплоту домашнего очага.

Химия окружает нас повсюду. Что бы мы ни делали, что бы мы ни держали в руках, что бы мы ни наблюдали вокруг - всюду нас сопровождают разнообразные вещества и превращения этих веществ, то есть химические реакции.

Дмитрий Иванович Менделеев - первооткрыватель системы элементов, из которых состоит все на Земле и во Вселенной. Периодический закон Д.И Менделеева. Его открытие, сделанное в 1869 году, имеет огромное значение для познания и развития мира, в котором мы живем.

Вещество может находится в различных агрегатных состояниях: твердом, жидком, газообразном. Твердое тело состоит из ограниченного количества частиц, которые взаимодействуют между собой. Жидкости - вещества в состоянии, промежуточным между твердым и газообразным. В отличие от твердых тел жидкости легко меняют форму. Газы - одно из состояний вещества, в котором его частицы движутся свободно, равномерно заполняя доступное для них пространство.

Кислоты представляют собой жидкости или твердые вещества. Многие кислоты хорошо растворимы в воде. Кислоты не обязательно должны быть жидкостью. Бывают кислоты и в твердом виде. Например, лимонная, винная кислоты.

К числу очень опасных в обращении веществ относят щелочи.

Вещества могут взаимодействовать друг с другом, образуя другие вещества. Подобные взаимодействия называются химическими реакциями. Способность вещества вступать в ту или иную реакцию определяется его химическими свойствами.

Долгое время усилия химиков были направлены только на то, чтобы научиться искусственным путем получать те вещества, которые встречаются в природе, но которых мало. В наши дни почти уже не осталось таких природных веществ, которые химики не могли бы получать в лаборатории и на химических заводах.

5. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Энцикл.:Химия/ Авт.-сост. Л.А. Савина; Худож. А.В. Кардашук, О.М. Войтенко. - М.: ООО «Издательство АСТ-ЛТД», 1998. - 448 с.

2. 1.И.Г. Колчинский, Химия как наука в истории человечества. 1-е изд., Киев, 1983 г.

3. В.П. Цесевич. Кислоты и щелочи в органической химии. М.: Наука, 1979 г.

4. Ф.Ю. Зигель. Химия. М.: Наука, 1979г.

5. П.Г. Куликовский. Органическая химия. М.: Наука, 1985г.

6. Химия. Энциклопедия: Житомирский С.В., Итальянская Е.Г. и др. -- Санкт-Петербург, Росмэн-Пресс, 2006 г.- 128 с.

Размещено на Allbest.ru