Химики. Возраст озарений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт цветных металлов и материаловедения

Кафедра физической и неорганической химии

Реферат на тему:

«ХИМИКИ. ВОЗРАСТ ОЗАРЕНИЙ»

Проверил: С.В. Сайкова

Красноярск 2013

СОДЕРЖАНИЕ

1. Д.И. Менделеев

2. Сванте Аррениус

3. Амедео Авогадро

4. Йенс-Якоб Берцелиус

5. Джон Дальтон

6. Генри Кавендиш

7. Антуан Лавуазье

8. Анри Ле Шателье

9. Герман Вальтер Нернст

10. Джозеф Пристли

11. А.М. Бутлеров

Заключение

Список литературы

1. Д.И. Менделеев

Легенду о том, что идея Периодической таблицы пришла к нему во сне, Менделеев придумал для настырных журналистов. На самом деле озарение пришло к нему за завтраком -- именно за чашкой утреннего кофе пришла в голову счастливая мысль: «А что если сопоставить близкие атомные массы различных химических элементов и их химические свойства?»

После завтрака Менделеев закрылся в своем кабинете, достал из конторки пачку визитных карточек и стал на их обратной стороне писать символы элементов и их главные химические свойства.

Десятки и сотни раз он раскладывал и перетасовывал карточки. При этом, как он сам позже вспомнил, в его сознании вспыхивали какие-то новые закономерности, все больше и больше убеждающие ученого, что элементы, расположенные по возрастанию их атомных масс, выказывают явную периодичность физических и химических свойств.

Вечером 1 марта 1869 года Менделеев набело переписал составленную им таблицу и под названием «Опыт системы элементов, основанный на их атомном весе и химическом сходстве» отослал ее в типографию.

Именно этот день -- 1 марта (17 февраля по старому стилю) можно считать днем рождения Периодической таблицы. Ее «отцу» было на тот момент всего 35 лет.

2. Сванте Аррениус

В 19 веке физическая природа электричества оставалась не совсем понятной. Известно было, однако, что ни чистая вода, ни сухие соли не могут сами по себе проводить электрический ток, в то время как водные растворы солей могут это делать. Аррениус исследовал прохождение электрического тока через многие типы растворов. Он выдвинул предположение, что молекулы некоторых веществ при растворении в жидкости диссоциируют, или распадаются, на две или более частиц, которые он назвал ионами. Несмотря на то, что каждая целая молекула электронейтральна, ее частицы несут небольшой электрический заряд - либо положительный, либо отрицательный, в зависимости от природы частицы. Например, молекулы хлорида натрия (соль) при растворении в воде распадаются на положительно заряженные атомы натрия и отрицательно заряженные атомы хлора. Эти заряженные атомы, активные составные части молекулы, образуются только в растворе и создают возможность для прохождения электрического тока. Электрический ток в свою очередь направляет активные составные части к противоположно заряженным электродам.

Эта гипотеза составила основу докторской диссертации Аррениуса, которую он в 1884 г.(ему тогда было всего 25 лет) представил к защите в Упсальском университете. В то время, однако, многие ученые сомневались в том, что в растворе могут сосуществовать противоположно заряженные частицы, и совет факультета оценил его диссертацию по четвертому классу - слишком низко, чтобы он мог быть допущен к чтению лекций.

Ничуть не обескураженный этим, Аррениус не только опубликовал полученные результаты, но и разослал копии своих тезисов целому ряду ведущих европейских ученых, включая знаменитого немецкого химика Вильгельма Оствальда.

3. Амедео Авогадро

В 1811 г.(в возрасте 35 лет) заложил основы молекулярной теории, обобщил накопленный к тому времени экспериментальный материал о составе веществ и привел в единую систему противоречащие друг другу опытные данные Ж. Гей-Люссака и основные положения атомистики Дж. Дальтона.

Открыл (1811 г.) закон, согласно которому в одинаковых объемах газов при одинаковых температурах и давлениях содержится одинаковое количество молекул (закон Авогадро).

Именем Авогадро названа универсальная постоянная - число молекул в 1 моль идеального газа.

Создал (1811 г.) метод определения молекулярных масс, посредством которого по экспериментальным данным других исследователей первым правильно вычислил (1811-1820 г.) атомные массы кислорода, углерода, азота, хлора и ряда других элементов.

Установил количественный атомный состав молекул многих веществ (в частности, воды, водорода, кислорода, азота, аммиака, оксидов азота, хлора, фосфора, мышьяка, сурьмы), для которых он ранее был определен неправильно.

Указал (1814 г.) состав многих соединений щелочных и щелочноземельных металлов, метана, этилового спирта, этилена.

Первым обратил внимание на аналогию в свойствах азота, фосфора, мышьяка и сурьмы - химических элементов, составивших впоследствии VA-группу Периодической системы.

Результаты работ Авогадро по молекулярной теории были признаны лишь в 1860 г. на I Международном конгрессе химиков в Карлсруэ.

В 1820-1840 гг. занимался электрохимией, изучал тепловое расширение тел, теплоемкости и атомные объемы; при этом получил выводы, которые координируются с результатами позднее проведенных исследований Д. И. Менделеева по удельным объемам тел и современными представлениями о строении вещества.



4. Йенс-Якоб Берцелиус

Химией Якоб Берцелиус увлекся только в двадцатилетнем возрасте, но уже в 29 лет он был избран членом Шведской королевской Академии наук, а двумя годами позже - ее президентом.

Берцелиус на опыте подтвердил многие химические законы, известные к тому времени. Работоспособность Берцелиуса поражает: он проводил в лаборатории по 12-14 часов в сутки.

На протяжении своей двадцатилетней научной деятельности он исследовал более двух тысяч веществ и точно определил их состав. Он открыл три новых химических элемента (церий Ce, торий Th и селен Se), впервые выделил в свободном состоянии кремний Si, титан Ti, тантал Ta и цирконий Zr.

Берцелиус много занимался теоретической химией, составлял ежегодные обзоры успехов физических и химических наук, был автором самого популярного в те годы учебника химии. Возможно, это и заставило его ввести в химический обиход удобные современные обозначения элементов и химические формулы.

5. Джон Дальтон

Осенью 1794 (28 лет) года он выступил с докладом о цветной слепоте. Этот особый дефект зрения мы называем сегодня дальтонизмом.

Его внимание привлекали газы и газовые смеси.

Дальтон сделал несколько фундаментальных открытий - закон равномерного расширения газов при нагревании (1802), закон кратных отношений (1803), явление полимерии (на примере этилена и бутилена).

6 сентября 1803 года Дальтон в своем лабораторном журнале записал первую таблицу атомных весов. Впервые он упомянул об атомной теории в докладе "Об абсорбции газов водой и другими жидкостями", прочитанном 21 октября 1803 года в Манчестерском литературном и философском обществе.

6. Генри Кавендиш

Работы в области химии относятся к пневматической (газовой) химии, одним из создателей которой он является. Выделил (1766 г., 35 лет) в чистом виде углекислый газ и водород, приняв последний за флогистон, установил основной состав воздуха как смесь азота и кислорода. Получил окислы азота. Сжиганием водорода получил (1784 г.) воду, определив соотношение объемов взаимодействующих в этой реакции газов (100:202). Точность его исследований была столь велика, что позволила ему при получении (1785 г.) окислов азота посредством пропускания электрической искры через увлажненный воздух наблюдать наличие "дефлогистированного воздуха", составляющего не более 1/20 части общего объема газов.

7. Антуан Лавуазье

В 1770 (ему было 27 лет) Лавуазье начал исследования по горению веществ и спустя два года представил в Академию их результаты в виде записки, в которой сообщалось, что масса серы и фосфора при горении на воздухе увеличивается, а масса оксида свинца при восстановлении до металла уменьшается. На основании этих исследований он сформулировал кислородную теорию горения, которая последовала сразу за открытием Дж. Пристли в 1774 «дефлогистированного воздуха» (кислорода). В 1777 Лавуазье изложил свои новые взгляды на горение на заседании Академии наук, где и ввел термин «кислород». В 1783 он и французский военный инженер Ж. Мёнье, повторив опыты Кавендиша, показали, что вода - соединение водорода и кислорода, а не элемент. В 1785 они синтезировали воду. В 1786 Лавуазье совместно с Бертолле и другими французскими учеными разработал проект рациональной химической номенклатуры. Ее основные принципы сохранились до настоящего времени. Лавуазье был одним из основоположников термохимии. В 1783 вместе с Лапласом он описал сконструированный ими ледяной калориметр и определил теплоту горения ряда веществ. Показал, что при дыхании поглощается кислород и образуется углекислый газ, т.е. что дыхание подобно горению.

8. Анри Ле Шателье

Большинство работ Ле Шателье посвящены прикладным проблемам; он был одним из первых химиков, систематически проводившим фундаментальные исследования металлургических и химико-технологических процессов. С 1880 г. Ле Шателье занимался проблемой обжига и затвердевания цемента; имевшиеся к тому времени исследования не позволяли объяснить протекание этих сложных процессов. На основе своих исследований он создал теорию затвердевания цемента, иначе называемой теорией «кристаллизации» (его монография «Кремнезем и силикаты» переведена на русский язык И. Ф. Пономарёвым, учёные в переписке обсуждали проблемы кристаллизации цемента). В 1881 г. совместно с М. Бертло и Ф. Малларом он занялся исследованием процессов воспламенения, горения и взрыва. Эти исследования привели его к созданию оригинального способа определения теплоемкостей газов при высоких температурах. Изучая процессы, протекающие в доменных печах, и сталкиваясь с необходимостью измерения высоких температур, Ле Шателье в 1886 г. разработал пирометр -- оптический прибор, измеряющий температуру раскаленных тел по их цвету.

В 1884 г. Ле Шателье сформулировал принцип динамического равновесия, ныне носящий его имя (независимо от Ле Шателье этот принцип сформулировал в 1887 г. К.Ф. Браун). Согласно этому принципу, система, находящаяся в состоянии устойчивого химического равновесия, при внешнем воздействии (изменении температуры, давления, концентрации реагирующих веществ и т. д.) стремится вернуться в состояние равновесия, компенсируя оказанное воздействие.

9. Герман Вальтер Нернст

В 1888 и 1889 гг. он изучал поведение электролитов (растворов электрически заряженных частиц, или ионов) при пропускании электрического тока и открыл фундаментальный закон, известный как уравнение Нернста. Закон устанавливает зависимость между электродвижущей силой (разностью потенциалов) и ионной концентрацией Уравнение Нернста позволяет предсказать максимальный рабочий потенциал, который может быть получен в результате электрохимического взаимодействия (например, максимальную разность потенциалов химической батареи), когда известны только простейшие физические показатели: давление и температура. Таким образом, этот закон связывает термодинамику с электрохимической теорией в области решения проблем, касающихся сильно разбавленных растворов. Благодаря этой работе 25-летний Н. завоевал всемирное признание.

В 1890 1891 гг. Н. занимался изучением веществ, которые при растворении в жидкостях не смешиваются друг с другом. Он развил свой закон распределения и охарактеризовал поведение этих веществ как функцию концентрации Закон Генри, который описывает растворимость газа в жидкости, стал позднее известен как частный случай более общего закона Нернста.химия учёный возраст

10. Джозеф Пристли

В 1767-м естествоиспытатель стал автором сочинения «История и современное состояние электричества, с оригинальными опытами», где рассказал об обратно пропорциональной зависимости силы электрического взаимодействия от квадрата расстояния между зарядами, благодаря чему тут же стал членом Лондонского королевского общества.

Продолжив свои исследования, Джозеф стал одним из основоположников современной химии, по большей части изучавший газы. В 1771-м химик открыл процесс фотосинтеза, узнав, что 'испорченный' горением или дыханием воздух вновь становится пригодным для дыхания под воздействием на него зеленых частей растений, иными словами, раскрыл способность зеленых растений поглощать из атмосферы диоксид углерода и выделять кислород. К 1778-му он это доказал. В период с 1772-го по 1774-й ему первому удалось получить «солянокислый воздух», хлороводород, и «щелочной воздух», аммиак.

11. А.М. Бутлеров

В 1851 году Бутлеров защитил в Казанском университете магистерскую диссертацию "Об окислении органических соединений", а в 1854 году уже в Московском университете - докторскую диссертацию "Об эфирных маслах". Спустя четыре года молодой Бутлеров выступил на заседании Парижского химического общества с докладом "О конституции тел вообще", который был встречен с большим интересом и привлек внимание научной общественности.

В шестидесятых годах XIX столетия Бутлеров работал в химической лаборатории Казанского университета. Эти года были ознаменованы блестящими синтетическими работами ученого.

Колоссальное значение имеет бутлеровская теория химического строения. 19 сентября 1861 года Александр Михайлович выступил на 36-м съезде немецких врачей и естествоиспытателей в городе Шпейер с докладом "О химическом строении вещества". Бутлеров сказал, что "химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частей, количеством их и химическим строением. Каждый химический атом, входящий в состав тела, принимает участие в образовании этого последнего и действует здесь определенным количеством принадлежащей ему химической силы (сродства)".



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Открытия - удел молодых. В этом уверены многие, и такое мнение во многом справедливо. Даже среди химиков, которые достигают вершин мастерства лишь после долгих лет ученичества, талант чаще всего проявляется смолоду. Подтверждением этому являются рассмотренные ученые. Свои первые и значимые открытия они совершали в возрасте от 25 до 35 лет, в основном в тридцатипятилетнем возрасте (Менделеев, Авогадро, Кавендиш). Озарения являлись к ним не рано, зато надолго.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Знаменитости, режим доступа: http://www.peoples.ru/

2. Список химиков: http://ru.wikipedia.org/wiki/Химики

3. Манолов, К. Великие химики, в двух томах / К. Манолов - М. 1976.

Размещено на Allbest.ru

...