7. лінія розвитку

ЛІНІЯ РОЗВИТКУ ХІМІЇ

Шлях, що відображає послідовність взаємопов‘язаних наукових відкриттів, що привели вчених від первісних хімічних уявлень про будову атома до сучасної хімії. Продовження лінії на найближчі 100 років

Відкриття складної будови атома - Відкриття складної будови атома - найважливіший етап становлення найважливіший етап становлення сучасної хімії, який позначився на сучасної хімії, який позначився на ньому її наступному розвитку. У ньому її наступному розвитку. У процесі створення теорії будови процесі створення теорії будови атома, відкрито нові закони.атома, відкрито нові закони.

Історія поняття атом

Поняття атом, як і саме слово, має давньогрецьке походження, хоча істинність гіпотези про існування атомів знайшла своє підтвердження лише в 20 столітті. Основною

ідеєю, яка стояла за даним поняттям протягом всіх сторіч, було уявлення про світ як про

набір величезної кількості неподільних елементів, які є дуже простими за своєю структурою і існують від початку часів.

Атом (від грец. άτομοσ — неподільний) — найменша частинка хімічного елемента, яка зберігає всі його хімічні властивості.

Атом складається з щільного ядра з позитивно заряджених протонів та

електрично нейтральних нейтронів, яке оточене набагато більшою хмарою негативно заряджених електронів.

ПЕРШІ ПРОПОВІДНИКИ АТОМІСТИЧНОГО ВЧЕННЯ

Демокріт Дальтон Резерфорд

ПЕРШИМ ПОЧАВ ПРОПОВІДУВАТИ АТОМІСТИЧНЕ ВЧЕННЯ В 5 СТОЛІТТІ ДО НАШОЇ ЕРИ ФІЛОСОФ ЛЕВКІПП. ПОТІМ ЕСТАФЕТУ ПІДХОПИВ ЙОГО УЧЕНЬ ДЕМОКРІТ. ЗБЕРЕГЛИСЯ ЛИШЕ ОКРЕМІ ФРАГМЕНТИ ЇХ РОБІТ, З ЯКИХ СТАЄ ЗРОЗУМІЛИМ, ЩО ВОНИ ВИХОДИЛИ З НЕВЕЛИКОЇ КІЛЬКОСТІ ДОСИТЬ АБСТРАКТНИХ ГІПОТЕЗ:«СОЛОДКІСТЬ І ГІРКОТА, СПЕКА І ХОЛОД СМИСЛ ВИЗНАЧЕННЯ, НАСПРАВДІ Ж АТОМИ І ПУСТОТА».

Левкіпп

ЗА ДЕМОКРІТОМ, ВСЯ ПРИРОДА СКЛАДАЄТЬСЯ З АТОМІВ, НАЙДРІБНІШИХ

ЧАСТОК РЕЧОВИНИ, ЯКІ СПОЧИВАЮТЬ ЧИ РУХАЮТЬСЯ В АБСОЛЮТНО ПУСТОМУ

ПРОСТОРІ. ВСІ АТОМИ МАЮТЬ ПРОСТУ ФОРМУ, А АТОМИ ОДНОГО СОРТУ Є

ТОТОЖНИМИ; РІЗНОМАНІТТЯ ПРИРОДИ ВІДОБРАЖАЄ РІЗНОМАНІТТЯ ФОРМ

АТОМІВ І РІЗНОМАНІТТЯ СПОСОБІВ, В ЯКІ АТОМИ МОЖУТЬ ЗЧІПЛЮВАТИСЬ МІЖ

СОБОЮ. І ДЕМОКРІТ, І ЛЕВКІП ВВАЖАЛИ, ЩО АТОМИ, ПОЧАВШИ РУХАТИСЬ,

ПРОДОВЖУЮТЬ РУХАТИСЬ ЗА ЗАКОНАМИ ПРИРОДИ.

ЧЕРЕЗ ПОКОЛІННЯ ПІСЛЯ ДЕМОКРІТА, ПЛАТОН ЗАПРОПОНУВАВ СВОЄ РІШЕННЯ ЦІЄЇ ПРОБЛЕМИ: «НАЙДРІБНІШІ ЧАСТКИ НАЛЕЖАТЬ НЕ ЦАРСТВУ МАТЕРІЇ, А ЦАРСТВУ ГЕОМЕТРІЇ; ВОНИ ЯВЛЯЮТЬ СОБОЮ РІЗНІ ТІЛЕСНІ ГЕОМЕТРИЧНІ ФІГУРИ, ОБМЕЖЕНІ ПЛОСКИМИ ТРИКУТНИКАМИ».

Одна з перших теорій про будову атома, яка має вже сучасні обриси, була описана Галілеєм (1564—1642). За його теорією речовина складається з часток, які не перебувають в стані спокою, а під впливом тепла рухаються у всі сторони; тепло — є нічим іншим як рухом часток. Структура часток є складною, і якщо позбавити будь-яку частку її матеріальної оболонки, то зсередини бризне світло. Галілей був першим, хто, хоча і в фантастичній формі, представив будову атома.

Перші теорії про будову атома

Галілей

Джозеф Джон Томсон запропонував модель атома у

вигляді позитивно зарядженої по всьому об'єму сфери, усередину

якої, ніби родзинки в пудинг, вкраплені електрони. Позитивний

заряд сфери компенсується сумарним негативним зарядом

електронів.

НАУКОВІ ОСНОВИ

В 19 столітті Джон Дальтон одержав свідчення існування

атомів, але припускав, що вони неподільні.

Ернест Резерфорд показав експериментально, що атом

складається з ядра, оточеного негативно

зарядженими частками — електронами.

Ядерна модель атома Резерфорда одержала свій подальший розвиток завдяки роботам Нільса Бора, у

яких вчення про будову атома нерозривно связиваетсяс вченням про походження спектрів.

Ядерна модель атома Резерфорда

У 1913 Р. БОР ЗАПРОПОНУВАВ СОЮ ТЕОРІЮ БУДОВИ АТОМА, У ЯКІЙ ЙОМУ ВДАЛОСЯ З ВЕЛИКИМ МИСТЕЦТВОМ ПОГОДИТИ СПЕКТРАЛЬНІ ЯВИЩА З ЯДЕРНОЮ МОДЕЛЛЮ АТОМА, ЗАСТОСУВАВШИ ДО ОСТАННЬОЇ ТАК ЗВАНУ КВАНТОВУ ТЕОРІЮ ВИПРОМІНЮВАННЯ, ВВЕДЕНУ В НАУКУ НІМЕЦЬКИМ УЧЕНИМ ПЛАНКОМ.

Теорія Бора дозволила розв'язати дуже важливе питання про розташування електронів в атомах різних елементів і

установити залежність властивостей елементів від

будови електронних оболонок їхніх атомів. В даний час розроблені схеми будови

атомів усіх хімічних елементів

ТРАНСФОРМАЦІЯ АТОМНИХ ЯДЕР Є КЛЮЧОВИМ ПРОЦЕСОМ В АТОМНІЙ ЗБРОЇ І НА АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯХ.

В даний час електронна структура атомів в принципі отримала своє

пояснення, хоча властивості багатоелектронних атомів вдається

розрахувати лише приблизно. Активно вивчається взаємодія атомів,

особливо в твердих тілах

Нанотехнології — це технології, що оперують величинами, порядку нанометра.

Нанонаука з’явилася на межі фізики, хімії, матеріалознавства, біології, електронної та комп’ютерної техніки й особливо інтенсивно

розвивалася в останні 15-20 років.Нанотехнологій використовуєюься на

практиці: при виготовленні цифрових відеодисків

(DVD) Під час виробництва особливих сортів

мила( не осідає бруд) Виробництво чорнил

Виробництво одягу, який не мнеться У Японії почали шити одяг із тканини, яка захищає не тільки від холоду та спеки, але й

від вірусів, алергенів

НАНОТЕХНОЛОГІЇ – РЕВОЛЮЦІЯ МАЙБУТНЬОГО

Вчені обіцяють через 10 років завдяки нанотехнологіям

перетворювати питну воду на улюблені напої чи страви

позбавити людство від карієсу та СНІДу досліджувати міжзоряні світи за допомогою «розумного» нанопилу –

десанту керованих із Землі мікрочипів.

НАНОТЕХНОЛОГІЇ МОЖУТЬ ЗНАЙТИ ЗАСТОСУВАННЯ В:

можливе створення роботів-лікарів, здатних “жити” всередині людського організму, усуваючи всі виникаючі ушкодження

з’являться медичні пристрої, розміром з поштову марку

здатні стабілізувати екологію планети, нові види промисловості функціонуватимуть без відходів

Нанороботи здатні втілити в життя мрію фантастів про колонізацію інших планет

Нанотехнології мають блискуче військове майбутнє - літаки-невидимки

Молекулярні роботи здатні будуть готувати їжу, замінивши сільськогосподарські рослини і тварин

приготуванні продуктів харчування: з їх допомогою можна змінити поживні властивості їжі та її смак

наноїжа буде підлаштовуватися під індивідуальний смак кожного споживача. Тобто, купивши стандартний продукт, людина зможе змінити його смак, колір і аромат, керуючи активністю наночастинок

системи, засновані на нанотехнологіях, які зможуть виробляти свіжу їжу цілий рік прямо вдома

Спрей з наночастинок перетворить звичайний папір в superpaper (суперпапір), що зробить його водонепроникним, антимікробним та магнітним

Антибактеріальний папір є потенційно важливим для пакування  харчових продуктів та медичних додатків

антибактеріальні шпалери які заважають розповсюдженню мікробів