Все частіше виникає й зовсім інша проблема: швидше й безслідніше розчинити чи роз'яти на окремі прості елементи матеріали, які вже непотрібні людині. Деякі стійкі хімічні речовини, особливо штучні полімери, утворені дуже великими молекулами, зберігаються у землі десятки і сотні років, не руйнуючись. Хіміки розробляють зараз синтетичні тканини, плівки, волокна, пластмаси зі створених у лабораторії полімерів, подібних до крохмалю або клітковини, що утворюються в рослинах. Після закінчення терміну їхньої корисної служби ці полімери будуть швидко і легко розпадатися, не забруднюючи навколишнє середовище. Хімія з кожним днем повніше та різноманітніше використовує багатства Землі, хоча вже давно настав час почати їх економити. Вченим постійно слід згадувати застереження давньоримського філософа Сенеки: «Як вважали наші предки, пізно бути ощадливим, коли залишилося на денці. Та й до того ж залишається там не лише мало, а й найгірше». Ми повинні берегти нашу Землю, ми так їй зобов'язані...
Більше уваги почали звертати вчені і чистоту повітря, яким дихає все живе Землі. Атмосфера Землі – не просто механічна суміш газів. У навколишній Землю газовій оболонці відбуваються швидкі хімічні реакції, і деякі промислові викиди в атмосферу можуть призвести до незворотних та небажаних змін у крихкому балансі різнорідних, але дуже важливих для нас складових повітря. Радянський вчений В. Л. Тальрозе справедливо відзначив якось, як мізерно малі маси речовин, що утворюють життєво необхідну рослинам, тваринам і людині газову оболонку Землі: «Шар речовини, що створює тиск всього в один кілограм на квадратний сантиметр,- ось те середовище, в якому ми живемо та працюємо, яка проводить звуки до нашого вуха, пропускає світло Сонця. Десять міліграмів вуглекислого газу з кожного кілограма цієї речовини, взаємодіючи із сонячним світлом, безперервно підтримують життя на Землі, 300 мікрограмів озону захищають це життя від згубного ультрафіолету, мільйонна мікрограма електронів створює можливість спілкуватися по радіо. Це середовище, яке дозволяє нам літати один до одного, яким ми дихаємо, нарешті, воно теж живе, живе фізично: це не лише бурхливий повітряний океан, а й газовий хімічний реактор». Хіміки навчилися створювати нові речовини і навіть зуміли випередити Природу, отримавши матеріали, в яких поєдналося непоєднуване. Зараз вчені досліджують здатність і вміння Природи підтримувати мудру рівновагу між протилежними процесами: забираючи у Землі її мінеральні багатства, вони намагаються зберегти в недоторканності чистоту річок, озер, морів, прозорість повітря та запах трав.
Вступ
Предмет хімії навколишнього середовища. Значення хімії довкілля у розумінні питань перетворення хімічних елементівв природі, їх ролі в , проблеми збереження довкілля. Місце та роль хімії навколишнього середовища у системі наук про природу.
Хімія біосфери
Концепція біосфери. Роль біосфери у хімії Землі. Фотохімічний синтез. Його основні стадії. Біогео хімічні процеси. Антропогенні порушення біогеохімічного круговороту елементів у природі та екологічні наслідки, спричинені цими порушеннями.
Демонстрація
Схеми круговороту у природі вуглецю, сірки, .
Хімія атмосфери
Склад атмосфери Землі. Хімічні реакціїу атмосфері. Хімія атмосферного озону.
Основні джерела забруднення атмосфери. Фотохімічний смог. Парниковий ефект. Проблеми забруднення атмосферного повітряЕстонії. Охорона атмосфери.
Демонстрація Кругообіг кисню у природі.
Хімія гідросфери
Вода у природі. Будова льоду. Здатність води розчиняти речовини. Стан у воді катіонів та аніонів. Гідратна оболонка іонів.
Роль води в кругообігу речовин у природі. Розчинність у воді кисню. Біохімічна потреба у кисні. Основні джерела забруднення гідросфери. Метали забруднювачі водного середовища, органічні сполуки – токсиканти, джерела надходження. Охорона гідросфери Проблеми забруднення вод Естонії
Практичні роботи
1. Фізико-хімічні властивостівод РМ: рН, запах, каламутність, кольоровість і т.д.
2. Визначення гідрокарбонат іонів, катіонів кальцію та магнію.
3. Визначення загального вмісту домішок.
Хімія літосфери
Хімічні елементи та їх мінерали в земної кори. Стан природних ресурсівЕстонії. Проблема рециркуляції елементів у земній корі.
Забруднення ґрунту пестицидами, відходами промислової переробки.
Проблеми переробки сміття.
Демонстрація
Мінерали та гірські породи.
Практичні роботи
1. Визначення нітратного азоту в овочах та фруктах.
2.Визначення кислотності ґрунтів.
Хемосфера
Токсичні речовини хемосфери. Стандарти якості середовища
Роль кисневмісних сполук у живих організмах Біологічна роль спиртів, альдегідів та карбонових кислот. Поняття про мутагенну та канцерогенну активність. Токсична дія кисневмісних сполук. Біотрансформація.
Забруднення навколишнього середовища кисневмісними сполуками
Антропогенні джерела надходження кисневмісних сполук у довкілля – промисловість, автотранспорт, . Наслідки забруднення природного середовищакисневмісними сполуками. Зміни метаболізму у теплокровних тварин. Захворювання людини, викликані впливом кисневмісних сполук на організм.
Практичні роботи
1. Якісні реакції на спирти, альдегіди, кетони та карбонові кислоти.
2. Дія кисневмісних сполук на біологічні об'єкти.
Шляхи виходу з екологічних ситуацій, зумовлених техногенними викидами, що містять кисневмісні сполуки: уловлювання та використання викидів, переробка твердих відходів, повторне технологічний процес очищених стоків, розробка та впровадження безвідходних технологій, контроль якості продукції, підбір екологічно безпечних компонентів СМС.
Витоки хімії. Алхімія
Хімія в середні віки
Сучасний розвиток хімії
Хімія та охорона навколишнього середовища
Висновок
Хімія - одна з найдавніших наук, Людина завжди спостерігала навколо себе зміни, коли одні речовини давали життя іншим або несподівано змінювали свою форму, забарвлення, запах.
Задовго до настання нової ерилюди вже вміли витягувати метали з руд, фарбувати тканини, обпалювати глину, неспокійні уми мислителів минулого намагалися пояснити безперервно виникаючі в Природі хімічні перетворення, допитливі очі помічали все нові явища в навколишньому світі, майстерні руки освоювали складні ремесла. .
Витоки хімії. Алхімія
Першими вченими-хіміками були єгипетські жерці. Вони володіли багатьма не розгаданими хімічними секретами. До них, наприклад, належать прийоми бальзамування тіл померлих фараонів та знатних єгиптян, а також способи одержання деяких фарб. Так, виготовлені стародавніми єгипетськими майстрами блакитні та сині фарби знайдених при розкопках судин продовжують залишатися яскравими, хоча від часу їх виготовлення минуло кілька тисяч років.
Деякі хімічні виробництва існували у давнину у Греції, Месопотамії, Індії, Китаї.
У III столітті до нашої ери вже було зібрано та описано значний матеріал. Наприклад, у знаменитій Олександрійській бібліотеці, яка вважалася одним із семи чудес світу і налічувала 700 тисяч рукописних книг, зберігалися й багато робіт з хімії. У них були описані такі процеси, як прожарювання, сублімація, перегонка, фільтрування та ін. Накопичені за багато століть окремі хімічні відомостідозволяли зробити і деякі узагальнення про природу речовин та явищ.
Наприклад, грецький філософ Демокріт, який жив у V столітті до нашої ери, вперше висловив думку про те, що всі тіла складаються з найдрібніших, невидимих, неподільних і твердих частинок матерії, які він назвав атомами. Аристотель у IV столітті до нашої ери вважав, що в основі навколишньої природилежить вічна першоматерія, якій властиві чотири основні якості: теплота та холод, сухість та вологість. Ці чотири якості, на його думку, могли бути відокремлені від першоматерії або додані до неї у будь-якій кількості.
Вчення Аристотеля стало ідейною основою розвитку окремої епохи історія хімії, епохи так званої алхімії.
Алхімія (пізньолатинське Alchemia, alchimia, alchymia), донауковий напрямок у хімії, зародилася в III-IV століттях до нашої ери. Її назва сходить через арабське до грецького сhemeia від cheo - ллю, відливаю, що вказує на зв'язок алхімії з мистецтвом плавки та лиття металів. Інше тлумачення - від єгипетського ієрогліфа «хмі», що означав чорну (родючу) землю, на противагу безплідним піскам. Цим ієрогліфом позначався Єгипет, місце, де можливо виникла алхімія, яку часто називали «єгипетським мистецтвом». Араби забезпечили це слово ще своєю арабською приставкою «ал», і таким чином сформувалося слово «алхімія». Вперше термін "алхімія" зустрічається в рукописі Юлія Фірміка, астролога 4 століття.
Найважливішим завданням алхіміки вважали перетворення (трансмутацію) неблагородних металів на шляхетні (цінні), у чому власне і полягала головне завдання хімії до 16 століття. Ця ідея базувалася на уявленнях грецької філософії про те, що матеріальний світ складається з одного або кількох «першоелементів», які за певних умов можуть переходити один до одного. Поширення алхімії посідає 4--16 століття, час розвитку як «умоглядної» алхімії, а й практичної хімії. Безперечно, що ці дві галузі знання впливали одна на одну. Недарма знаменитий німецький хімік Лібіх писав про алхімію, що вона ніколи не була нічим іншим, як хімією.
Таким чином, алхімія відноситься до сучасної хімії так, як астрологія до астрономії. Завданням середньовічних алхіміків було приготування двох таємничих речовин, за допомогою яких можна було б досягти бажаного облагородження металів. Найважливіший із цих двох препаратів, який мав володіти властивістю перетворювати на золото не тільки срібло, а й такі, наприклад, метали, як свинець, ртуть і т. д., носив назву філософського каменю, червоного лева, великого еліксиру. Він також називався філософським яйцем, червоною тинктурою, панацеєю та життєвим еліксиром. Цей засіб мав не лише облагороджувати метали, а й служити універсальними ліками, розчин його, так званий золотий напій, мав зцілювати всі хвороби, омолоджувати старе тіло та подовжувати життя.
Інший таємничий засіб, вже другорядний за своїми властивостями, що називався білого лева, білої тинктури, обмежувалося здатністю перетворювати на срібло всі неблагородні метали.
Батьківщиною алхімії вважається Стародавній Єгипет. Самі алхіміки вели початок своєї науки від Гермеса Трисмегіста (він же єгипетський бог Той), і тому мистецтво робити золото називалося герметичним. Свої судини алхіміки запечатували печаткою із зображенням Гермеса - звідси вираз «герметично закритий».
Існувало переказ, що мистецтву перетворювати «прості» метали в золото ангели навчили земних жінок, з якими одружилися, про що розказано в «Книзі Буття» та «Книзі пророка Еноха» в Біблії. Це мистецтво було викладено у книзі, що називалася «Хема». Арабський вчений аль-Надім (10 століття) вважав, що родоначальником алхімії був Гермес Великий, родом з Вавилону, який оселився в Єгипті після Вавилонського стовпотворіння.
Існували греко-єгипетська, арабська та західноєвропейська школи алхімії. Римський імператор Діоклетіан наказав у 296 р. спалювати всі єгипетські рукописи, що стосуються мистецтва робити золото (мова, ймовірно, йшла про позолоту і мистецтво виготовлення підроблених прикрас). У 4 столітті нашої ери завдання перетворення металів на золото досліджувалося Олександрійською школоювчених. Письменник, який виступав під псевдонімом Демократа, що належав до олександрійських вчених, своїм твором «Фізика та містика» започаткував довгу низку алхімічних посібників. Для того щоб забезпечити успіх, такі праці з'являлися під іменами відомих філософів (Платон, Піфагор і т. д.), але внаслідок загальної затемненості стилю вони мало доступні розумінню, так як більшість своїх досягнень алхіміки тримали в секреті, зашифровували описи отриманих речовин і проведених дослідів.
Найбільша колекція алхімічних рукописів зберігається у Бібліотеці Святого Марка у Венеції.
Греки були вчителями арабів, що дали ім'я алхімії. Захід сприйняв алхімію від арабів у 10 столітті. У період з 10 по 16 століття алхімією займалися відомі вчені, які залишили слід у європейській науці. Наприклад, Альберт Великий, творець роботи «Про метали і мінерали», і Роджер Бекон, який залишив потомству праці «Магутність алхімії» та «Дзеркало алхімії», були також і найвідомішими алхіміками свого часу. Арнольдо де Вілланова, видатний лікар, який помер у 1314 р., він видав понад 20 алхімічних праць.
Раймунд Луллій, найвідоміший вчений 13 і 14 століть, був автором 500 творів алхімічного змісту, головне з яких має назву «Заповіт, що викладає у двох книгах загальне хімічне мистецтво». (Багато фахівці вважають, втім, що відомий своєю побожністю Луллій цих творів не писав, і вони лише приписані йому).
У 15-17 століттях багато коронованих осіб ревно займалися алхімією. Такий, наприклад, англійський король Генріх VI, за правління якого країна була наповнена фальшивим золотом і фальшивою монетою. Метал, що грав у цьому випадок роль золота, був ймовірно мідною амальгамою. Так само діяв і Карл VII у Франції, разом із відомим шахраєм Жаком ле Кер.
Імператор Рудольф II був покровителем мандрівних алхіміків, і його резиденція представляла центр ал. хімічної наукитого часу. Імператора називали німецьким Гермесом Трисмегістом.
Курфюрст Август Саксонський та його дружина Ганна Датська проводили досліди: перший – у своєму дрезденському «Золотому палаці», яке дружина – у розкішно влаштованої лабораторії на своїй дачі «Фазаний сад». Дрезден довго залишався столицею государів, що опікуються алхімії, особливо в той час, коли суперництво за польську корону вимагало значних грошових витрат. За саксонського двору алхімік І. Бетгер, який не зміг зробити золото, вперше в Європі відкрив фарфор.
Одним із останніх адептів алхімії був Каетан, званий графом Руджієро, родом неаполітанець, син селянина. Він діяв при мюнхенському, віденському та берлінському дворах, доки закінчив своїх днів 1709 року у Берліні на шибениці, прикрашеної мішурним золотом.
Але після поширення вже власне хімії, алхімія викликала інтерес у багатьох, зокрема І.В. Гете кілька років присвятив вивченню праць алхіміків.
З алхімічних текстів, що дійшли до нас, видно, що алхімікам належить відкриття або вдосконалення способів отримання цінних сполук і сумішей, таких, як мінеральні та рослинні фарби, скла, емалі, солі, кислоти, луги, сплави, лікарські препарати. Вони використовували такі прийоми лабораторних робіт, як перегонка, сублімація, фільтрування. Алхіміки винайшли печі для тривалого нагрівання, перегінні куби.
Досягнення алхіміків Китаю та Індії залишилися невідомими у Європі. В Росії алхімія не була поширена, хоча трактати алхіміків були відомі, а деякі навіть перекладені церковнослов'янською мовою. Мало того, Московському двору німецький алхімік Ван Гейден пропонував свої послуги з приготування філософського каменю, але цар Михайло Федорович після розпитування ці пропозиції відхилив.
Те, що алхімія не набула поширення на Русі, пояснюється тим, що гроші і золото на Русі почали широко застосовувати пізніше порівняно із західними країнами, тому що тут пізніше відбувався перехід з оброку на грошову ренту. Крім того, містицизм, туманність цілей і нереальність методів алхімії суперечили здоровому глузду та діяльності російських людей. Майже всі російські алхіміки (найзнаменитіший з них Я. Брюс) іноземного походження.
Хімія в середні віки
З епохи Відродження хімічні дослідженнявсе більшою мірою стали використовувати для практичних цілей (металургія, склоробство, виробництво кераміки, фарб). На початку VI століття алхіміки почали використовувати отримані знання потреб промисловості та медицини. Реформатором у галузі гірничої справи та металургії став Агрікола, а в галузі медицини - Парацельс, який вказував, що «мета хімії полягає не у виготовленні золота та срібла, а у виготовленні ліків». У 16-18 століттях виник також особливий медичний напрямок алхімії - ятрохімія (іатрохімія), представники якого розглядали процеси, що відбуваються в організмі, як хімічні явища, хвороби - як результат порушення хімічної рівновагита ставили завдання пошуку хімічних засобів їхнього лікування.
Все наполегливішим ставало бажання дослідників зрозуміти справжні причини незрозумілих процесів, розкрити таємниці великих, але випадкових досягнень практики. Помножувалася кількість дослідів, з'являлися перші наукові гіпотези. У середні віки людина почала активно і свідомо змагатися з Природою в отриманні корисних речовин та матеріалів. Поступово створювалася хімічна наука, і вже середньовіччя з'явилося хімічне виробництво.
На Русі хімія розвивалася переважно самобутньо. У Київської Русіздійснювали виплавку металів, виробництво скла, солей, фарб, тканин. За Івана Грозного в Москві в 1581 р. була відкрита аптека. При Петра I було побудовано купоросні і квасцовые заводи, перші хімічні мануфактури, а Москві налічувалося вже вісім аптек. Подальший розвитокхімії у Росії пов'язані з роботами М.В. Ломоносова.
Понад двісті років тому наш знаменитий співвітчизник Михайло Васильович Ломоносов виступив у громадських зборах петербурзької Академії наук. У доповіді, що збереглася в історії науки під промовистою назвою «Слово про користь хімії», ми читаємо пророчі рядки: «Широко розповсюджує хімія руки свої у справи людські... Куди не подивимося, куди не оглянемося, скрізь звертаються веред очима нашими успіхи її старанності ».
Глибокі та оригінальні дослідження Михайла Васильовича сприяли розвитку як теорії хімії, а й хімічної практики. Йому вдалося розробити просту технологію фарбування скла, він робив яскраві штучні мозаїчні плитки, що перевершували за соковитістю та різноманітністю відтінків натуральні кольорові камені, пластинки з яких багато століть використовувалися для складання мозаїк, що прикрашали будівлі. М.В. Ломоносов налагодив, висловлюючись сучасною мовою, їхній промисловий випуск. Це була одна з перших в історії хімії перемог синтезованого, зробленого людиною нового матеріалу над речовиною, створеною Природою. Удачі все ж таки приходили дуже рідко. Найбільш проникливі вчені XVIII століття, серед них М.Н. Ломоносов, розуміли, що наукові засадихімії лише закладаються. Не можна ж весь час слідувати нескінченним шляхом незліченних дослідів і повторювати одні й самі помилки. Для подальшого прогресу хімії були життєво необхідні нові теорії, що пояснюють дослідні дані і пророкують, як поведуться матеріали і речовини при зміні умов, в яких вони знаходяться.
У другій половині 17 століття Р. Бойль дав перше наукове визначенняпоняття "хімічний елемент". Період перетворення хімії на справжню науку завершився у 2-й половині 18 століття, коли був відкритий М. В. Ломоносовим (1748 р.) і в загальному виглядісформульовано А. Лавуазьє (1789 р.) закон збереження маси при хімічних реакціях. В даний час цей закон формулюється так: сума маси речовини системи та маси, еквівалентної енергії, отриманої або відданої тією самою системою, постійна. При ядерних реакціяхзакон збереження маси слід застосовувати у сучасному формулюванні.
На початку 19 століття Дж. Дальтон заклав основи хімічної атомістики, А. Авогадро запровадив поняття «молекула» (новолатинське molecula, зменшувальне від латинського moles - маса). У сучасному розумінніце мікрочастка, утворена з атомів та здатна до самостійного існування. Вона має постійний склад, що входять до неї атомних ядері фіксована кількість електронів і має сукупність властивостей, що дозволяють відрізняти молекули одного виду від молекул іншого. Число атомів у молекулі може бути різним: від двох до сотень тисяч (наприклад, у молекулі білків); склад та розташування атомів у молекулі передає хімічна формула. Молекулярна будова речовини встановлюється рентгеноструктурним аналізом, електронографією, мас-спектрометрією, електронним парамагнітним резонансом (ЕПР), ядерним магнітним резонансом (ЯМР) та іншими методами.
Ці атомно-молекулярні уявлення утвердилися лише 60-х роках 19 століття. Тоді ж А.М. Бутлеров створив теорію будови хімічних сполук, а Д.І. Менделєєв (1869 р.) відкрив періодичний закон, що є природну системухімічні елементи. Сучасне формулювання цього закону звучить так: властивості елементів перебувають у періодичній залежності від заряду їх атомних ядер. Заряд ядра Z дорівнює атомному (порядковому) номеру елемента у системі. Елементи, розташовані за зростанням Z (H, He, Li, Be...) утворюють 7 періодів. У 1-му - 2 елементи, у 2-му і 3-му - по 8, у 4-му і 5-му - по 18, у 6-му - 32. У 7-му періоді (на 1990 р.) відомі 23 елементи. У періодах властивості елементів закономірно змінюються під час переходу від лужних металів до шляхетних газів. Вертикальні стовпці - групи елементів, подібних за властивостями. Всередині групи властивості елементів також змінюються закономірно (напр., у лужних металів при переході від Li до Fr зростає хімічна активність). Елементи з Z = 58-71, і навіть з Z = 90-103, особливо подібні за властивостями, утворюють 2 сімейства - відповідно лантаноїди і актиноїди. Періодичність якостей елементів зумовлена періодичним повторенням зміни зовнішніх електронних оболонок атомів. З положенням елемента в системі пов'язані його хімічні та багато фізичні властивості. Важкі ядранестійкі, тому, напр., америцій (Z = 95) та наступні елементи не виявлено у природі; їх одержують штучно при ядерних реакціях.
Закон і система Менделєєва лежать в основі сучасного вчення про будову речовини, відіграють першорядну роль у вивченні різноманіття хімічних речовинта у синтезі нових елементів.
Повне наукове пояснення періодична системаелементів Менделєєва отримала з урахуванням квантової механіки. Квантова механіка вперше дозволила описати структуру атомів та зрозуміти їх спектри, встановити природу хімічного зв'язку, пояснити періодичну систему елементів і т. д. Т. до. властивості макроскопічних тіл визначаються рухом і взаємодією частинок, що їх утворюють, закони квантової механіки лежать в основі розуміння більшості макроскопічних явищ. Так, квантова механіка дозволила зрозуміти багато властивостей твердих тіл, пояснити явища надпровідності, феромагнетизму, надплинності та багато іншого; квантовомеханічні закони лежать в основі ядерної енергетики, квантової електроніки і т. д. На відміну від класичної теорії, всі частинки виступають у квантової механікияк носії і корпускулярних і хвильових властивостей, які не виключають, а доповнюють один одного.
З кінця 19 - початку 20 століть найважливішим напрямом хімії стало вивчення закономірностей хімічних процесів.
Сучасний розвиток хімії
З чого складаються хімічні сполуки? Як влаштовані найдрібніші частинки матерії? Як розташовані вони у просторі? Що поєднує ці частинки? Чому одні речовини реагують між собою, а інші – ні? Чи можна прискорити перебіг хімічних реакцій? Мабуть, більше, ніж будь-який інший науки, для хімії потрібно розуміння першооснов, знання причин. І хіміки успішно застосовували у своїх міркуваннях основні тези атомно-молекулярної теорії задовго до появи точних експериментальних доказів реального існування атомів і молекул. До історії хімічної науки увійшли теоретичні узагальнення А.Л. Лавуазьє, Д.У. Гіббса, Д.І. Менделєєва та інших видатних учених. Періодичний закон та періодична система елементів, закони хімічної рівноваги та теорія хімічної будови невіддільні зараз від нових уявлень про хімію.
Значний внесок у розвиток хімії зробив видатний російський учений А.М. Бутлер. У 1861 р. він створив теорію будови органічних сполук, яка дозволила привести в систему величезну кількість органічних речовин і без якої не могли бути сучасні успіхи у створенні нових полімерних матеріалів.
Теорії хімічного зв'язку, створені у XX столітті, дозволяють описати всі тонкощі взаємовідносин частинок, що входять до складу речовини. Відкрито закони, що керують перебігом хімічних процесів. Тепер експериментатори та технологи мають можливість вибрати найпростіший і ефективний спосібздійснення будь-якої хімічної реакції. У хімії з'явився міцний фундамент, народжений у союзі з математикою та фізикою. Хімія перетворилася на точну науку. Незвичайні успіхи практичної хімії, що спиралася на глибоке теоретичне розуміння хімічних явищ, досягнуто за порівняно недовгий час, що відокремлює нас від епохи Ломоносова. Розгадані, наприклад, різноманітні стадії хімічного процесу, що дозволило Природі перетворити органічні речовини на корисні нам сьогодні нафту і газ. Ця важлива для сучасної промисловості реакція відбувалася за участю мікроорганізмів і тривала багато сотень і тисяч років. Вдалося як зрозуміти, а й відтворити цей процес. Вчені Московського університету розробили установку, в якій під сприятливим впливом світла ламп у неглибокому басейні з поживним розчином, що містить органічні речовини та мікроорганізми, відбувається прискорено – протягом кількох днів та місяців – отримання штучних нафти та газу.
Хімія наших днів здатна і на несподіваніші перетворення. Розроблено промисловий хімічний апарат – високий циліндр, у верхню частину якого подається подрібнена зелена трав'яна маса. Всередині колони особливі біологічні сполуки - ферменти, що прискорюють хімічні реакції, за програмою, заданою вченими, перетворять масу, що безперервно надходить в молоко. До цих «чудес» ми звикли так само швидко, як до польотів у космос. Не існує, ймовірно, сфери людської діяльності, де не застосовувалися б вироби з матеріалів, що з'явилися на світ завдяки таланту та копіткій праці кількох поколінь хіміків. За своїми властивостями часто перевершують хімічні твори Природи. Ці матеріали непомітно і міцно увійшли до нашого побуту, але здивування людей, які вперше їх побачили, цілком зрозуміле. На початку сімдесятих років нашого століття допитливі та всюдисущі туристи виявили в глухому кутку безкрайніх сибірських лісів сім'ю, що прожила далеко від міст і сіл кілька десятків років. Що ж вразило пустельників найбільше серед речей, принесених туристами? Прозора пластмасова плівка! "Скло, а меніться", - захоплено сказав сивобородий глава сім'ї, обмацуючи і роздивляючись на світ поліетиленову плівку - один із багатьох синтетичних матеріалів, придуманих хіміками для полегшення та покращення нашого господарства та побуту. Матеріалів, що стали корисною та непомітною частиною повсякденному життілюдей. Хімія зараз здатна отримувати речовини з заздалегідь наміченими властивостями: морозостійкі і жароміцні, тверді і м'які, жорсткі і еластичні, люблячі вологу і вологонепроникні, суцільні і пористі, чутливі до впливу найменших слідів сторонніх домішок або інертні по відношенню.
Поява всередині напівпровідника одного стороннього атома домішки на мільйон атомів основної речовини змінює його властивості до невпізнання: напівпровідник починає відчувати світло та проводити електричний струм. Хіміки розробили методи повного очищення напівпровідників від домішок, створили способи введення до їх складу малої кількості домішок, вигадали прилади, що сигналізують про появу в речовині «чужорідних» атомів. Вчені вміють синтезувати матеріали, стабільні та незмінні навіть при тривалому впливі сонячного світла та тепла, холоду та вологи.
Хімічні відкриття відбуваються у лабораторіях усього світу, де народжуються нові складні сполуки. Відомий французький хімік М. Бертло з гордістю вказував на внутрішню спільність хімії та мистецтва, яка корениться у їхній творчій природі. Хімія, як і мистецтво, сама створює об'єкти для вивчення та своїх подальших досліджень. І ця особливість, на думку М. Бертло, відрізняє хімію від інших природних і гуманітарних наук. Без глибокого розуміння хімічних законівне можна всебічно та повно пояснити явища, що вивчаються біологами та фізиками, археологами та ботаніками, геологами та зоологами.
У сучасній хімії окремі її галузі - неорганічна хімія, органічна хімія, фізична хімія, аналітична хімія, хімія полімерів стали значною мірою самостійними науками. На стику хімії та інших галузей знання виникли такі дочірні, споріднені науки, як:
§ біохімія - наука, яка вивчає входять до складу організмів хімічні речовини, їх структуру, розподіл, перетворення та функції. Перші відомості з біохімії пов'язані з господарською діяльністю людини (обробка рослинної та тваринної сировини, використання різних типівбродіння тощо) і медициною. Принципове значення для розвитку біохімії мав перший синтез природної речовини - сечовини (Ф. Велер, 1828), який підірвав уявлення про «життєву силу», що нібито бере участь у синтезі різних речовинорганізмом. Використовуючи досягнення загальної, аналітичної та органічної хімії, біохімія у 19 столітті сформувалася у самостійну науку. Впровадження в біологію ідей та методів фізики та хімії та прагнення пояснити такі біологічні явища, як спадковість, мінливість, м'язове скорочення та ін., будовою та властивостями біополімерів призвело в середині 20 століття до виділення з біохімії молекулярної біології. Потреби народного господарства в отриманні, зберіганні та обробці різних видівсировини сприяли розвитку технічної біохімії. Поряд із молекулярною біологією, біофізикою, біоорганічною хімією біохімію включають у комплекс наук - фізико-хімічну біологію;
§ агрохімія - наука про хімічні процеси в ґрунті та рослинах, мінеральному харчуванні рослин, застосуванні добрив та засобів хімічної меліорації ґрунтів; основа хімізації сільського господарства Сформувалася у другій половині 19 століття. Становлення агрохімії пов'язане з іменами А. Теєра, Ю. Лібіха, Д. І. Менделєєва, Д. Н. Прянішнікова та ін. Розвивається на основі досягнень агрономії та хімії;
§ геохімія - наука, що вивчає хімічний складЗемлі, поширеність в ній хімічних елементів та їх стабільних ізотопів, закономірності розподілу хімічних елементів у різних геосферах, закони поведінки, поєднання та міграції (концентрації та розсіювання) елементів у природних процесах. Термін "геохімія" введений К. Ф. Шенбейном в 1838 р. Основоположники геохімії - В. І. Вернадський, В. М. Гольдшмідт, А. Є. Ферсман; перше велике зведення з геохімії (1908 р.) належить Ф. У. Кларку (США). Геохімія включає: аналітичну геохімію, фізичну геохімію, геохімію літосфери, геохімію процесів, регіональну геохімію, гідрогеохімію, радіогеохімію, ізотопну геохімію, радіогеохронологію, біогеохімію, органічну геохімію, геохімію ландшафту, геохімію. Геохімія - одна з теоретичних засадпошуків корисних копалин; та інші. На законах хімії базуються такі технічні науки, як хімічна технологія, металургія.
Оточена науками-сестрами та науками-дочками, хімія продовжує розвиватися. Вона допомагає нам зрозуміти самих себе, дозволяє осягнути дуже багато складних процесів, що відбуваються у світі.
Хімія та охорона навколишнього середовища
Все частіше виникає й зовсім інша проблема: швидше й безслідніше розчинити чи роз'яти на окремі прості елементи матеріали, які вже непотрібні людині. Деякі стійкі хімічні речовини, особливо штучні полімери, утворені дуже великими молекулами, зберігаються у землі десятки і сотні років, не руйнуючись. Хіміки розробляють зараз синтетичні тканини, плівки, волокна, пластмаси зі створених у лабораторії полімерів, подібних до крохмалю або клітковини, що утворюються в рослинах. Після закінчення терміну їхньої корисної служби ці полімери будуть швидко і легко розпадатися, не забруднюючи навколишнє середовище. Хімія з кожним днем повніше та різноманітніше використовує багатства Землі, хоча вже давно настав час почати їх економити. Вченим постійно слід згадувати застереження давньоримського філософа Сенеки: «Як вважали наші предки, пізно бути ощадливим, коли залишилося на денці. Та й до того ж залишається там не лише мало, а й найгірше». Ми повинні берегти нашу Землю, ми так їй зобов'язані...
Більше уваги почали звертати вчені і чистоту повітря, яким дихає все живе Землі. Атмосфера Землі – не просто механічна суміш газів. У навколишній Землю газовій оболонці відбуваються швидкі хімічні реакції, і деякі промислові викиди в атмосферу можуть призвести до незворотних та небажаних змін у крихкому балансі різнорідних, але дуже важливих для нас складових повітря. Радянський вчений В. Л. Тальрозе справедливо відзначив якось, як мізерно малі маси речовин, що утворюють життєво необхідну рослинам, тваринам і людині газову оболонку Землі: «Шар речовини, що створює тиск всього в один кілограм на квадратний сантиметр,-- ось те середовище, в якою ми живемо та працюємо, яка проводить звуки до нашого вуха, пропускає світло Сонця. Десять міліграмів вуглекислого газу з кожного кілограма цієї речовини, взаємодіючи із сонячним світлом, безперервно підтримують життя на Землі, 300 мікрограмів озону захищають це життя від згубного ультрафіолету, мільйонна мікрограма електронів створює можливість спілкуватися по радіо. Це середовище, яке дозволяє нам літати один до одного, яким ми дихаємо, нарешті, воно теж живе, живе фізично: це не лише бурхливий повітряний океан, а й газовий хімічний реактор». Хіміки навчилися створювати нові речовини і навіть зуміли випередити Природу, отримавши матеріали, в яких поєдналося непоєднуване. Зараз вчені досліджують здатність і вміння Природи підтримувати мудру рівновагу між протилежними процесами: забираючи у Землі її мінеральні багатства, вони намагаються зберегти в недоторканності чистоту річок, озер, морів, прозорість повітря та запах трав.
Висновок
Хімія опинилася в центрі важливих та складних фізичних процесів. Хімічні реакції відбуваються не тільки в навколишньому світі, а й у тканинах, клітинах, судинах людського тіла. Вчені XX століття виявили, що саме хімія допомагає людині розрізняти запахи та кольори, дозволяє швидко відгукуватися на ледве вловимі зміни, що відбуваються в Природі. Зоровий пігмент родопсин вловлює світлові промені, і ми бачимо різноманіття фарб навколо. Пахкі трави та рослини розсилають на всі боки леткі органічні молекули, що потрапляють на чутливі центри в органах нюху живих істот, передаючи найтонші запахи природи. У відповідь будь-яке зовнішнє роздратування мозок людини посилає по нервових волокнах сигнал тривоги чи радості, дії чи заспокоєння. В організмі людини нервові волокна, що керують нашим рухом, та м'язи, що здійснюють його, розділені зазором шириною не більше 50 нанометрів. Ця відстань у 1000 разів менша за товщину людського волосся. Закінчення нервових волокон виділяють органічну речовину - ацетилхолін, який передає хімічний сигнал м'язам будь-якого органу, здійснюючи стрибок через простір, що відокремлює волокна від м'язів.
Бурхливі хімічні процеси протікають усередині далеких зірок і термоядерних реакторах, створених вченими. Безперервно йде хімічна взаємодія атомів і молекул в рослинах і надрах Землі, на поверхні водних просторів і в товщі гірських хребтів. Природа багато чого довірила хімії і помилилася: хімія виявилася її вірним союзником і працьовитим помічником.
Не може існувати і розвиватися без хімії жодна з сучасних природничих наук.
Попереду у хімії - і радість звершень, і труднощі подолання.
Хімія готова до них. У цей далекий, цікавий похід вона вирушає разом із найкращим другом - невгамовною, неспокійною, шукаючою людською думкою.
Список литературы
1. Габрієлян О. С. Хімія. 8 клас: Навч. для загальноосвіт. Навч. закладів. - 4-те вид., стереотип. – М.: Дрофа, 2000. – 208 с.: іл.
2. Колтун М. М. Світ хімії: Науково-художня література / Оформ. Б. Чупригін. - М: Діт. літ., 1988. - 303 с.: Іл., Фотоіл.
3. Концепції сучасного природознавства: Сер. «Підручники та навчальні посібники»/ За ред. С. І. Самігіна. - Ростов н/Д: "Фенікс", 1997. - 448 с.
4. Сучасна мультимедіа-енциклопедія «Велика енциклопедія Кирила та Мефодія 2004» / © «Кирило та Мефодій» 2002, 2003, зі змінами та доповненнями, © «МультіТрейд», 2004.
Природне забруднення Природне забруднення 1.Гази, що виділяються в результаті: Горіння лісів Горіння лісів Виверження вулканів Біохімічних реакцій Біохімічних реакцій 2.Атмосферний пил утворюється при: Вивітрюванні гірських порід ів
Забруднення атмосфери. Забруднення атмосфери. хімічні речовини, що потрапили до приміщення хімічні речовини, що потрапили до приміщення понад 100 хімічних сполук може одночасно бути у повітрі житлових приміщень, офісах. У тому числі аерозолі свинцю, кадмію, ртуті, міді, цинку, фенолу, формальдегіду, у концентраціях, що часто перевищують ГДК у кілька разів; більше 100 хімічних сполук може одночасно бути у повітрі житлових приміщень, офісах. У тому числі аерозолі свинцю, кадмію, ртуті, міді, цинку, фенолу, формальдегіду, у концентраціях, що часто перевищують ГДК у кілька разів; отруйні випаровування та частинки від миючих засобів. отруйні випаровування та частинки від миючих засобів. Їх концентрація у 1000 разів вища, ніж у відкритому повітрі; Їх концентрація у 1000 разів вища, ніж у відкритому повітрі;
Забруднення атмосфери. Забруднення атмосфери. бактерії, віруси, суперечки грибків та плісняви. бактерії, віруси, суперечки грибків та плісняви. пил, частинки якого менше 10мкм, невидимий для ока, практично не осаджується і постійно висить у повітрі. Пил є одним з основних джерел інфекцій, оскільки мікроби та бактерії використовують її частинки для пересування та контакту. пил, частинки якого менше 10мкм, невидимий для ока, практично не осаджується і постійно висить у повітрі. Пил є одним з основних джерел інфекцій, оскільки мікроби та бактерії використовують її частинки для пересування та контакту. продукти життєдіяльності людини, (150 видів хімічних речовин), домашніх тварин продукти життєдіяльності людини (150 видів хімічних речовин), домашніх тварин та дисплеї ЕОМ електропобутові прилади, насамперед екрани телевізорів та дисплеї ЕОМ
Частина гідросфери Частина від загального обсягу прісної водиОб'єм прісної води (в км) 1. Льодовики 85% Підземні води 14% Озера 0,6% Грунтова волога 0,3% Пари атмосфери 0,05% Річкові води 0,004%1132,76
Використання води у виробництві Виплавка чавуну 300 м. куб. Отримання міді 500 куб. Отримання нікелю 4000 куб. Синтетичний каучук 2100 куб. Виробництво лавсану 4200 м. куб. Виробництво капрону 5600 м. куб. Виготовлення автомобіля 246 м. куб. Запуск ракети м куб. Виробництво паперу 250 куб.
Висновок. Висновок. Попадання в атмосферу забруднюючих речовин несприятливо впливає на організм людини та довкілля. Тому слід звернути увагу на екологічну проблемувсього світу. Попадання в атмосферу забруднюючих речовин несприятливо впливає на організм людини та довкілля. Тому слід звернути увагу до екологічну проблему всього світу.
Муніципальне Освітня Установа
Середня Загальноосвітня школа №2
Повідомлення.
Охорона довкілля.
Виконала:
Учениця 11 «Б» класу
Навколишнє середовище.
НАВКОЛИШНЕ СЕРЕДОВИЩЕ - середовище проживання та діяльності людства, навколишню людинуприродний та створений ним матеріальний світ. Навколишнє середовище включає природне середовище та штучне (техногенне) середовище, тобто сукупність елементів середовища, створених з природних речовин працею і свідомою волею людини і не мають аналогів у незайманій природі (будівлі, споруди тощо). p align="justify"> Громадське виробництво змінює навколишнє середовище, впливаючи прямо або побічно на всі її елементи. Це вплив та його негативні наслідкиособливо посилилися в епоху сучасної НТР, коли масштаби людської діяльності, що охоплює майже всю географічну оболонкуЗемлі стали порівняні з дією глобальних природних процесів.
Охорони природи.
ОХОРОНА ПРИРОДИ - комплекс заходів щодо збереження, раціонального використання та відновлення природних ресурсів Землі, у т. ч. видового розмаїття флори та фауни, багатства надр, чистоти вод та атмосфери.
Небезпека незворотних змін природного середовища в окремих регіонах Землі стала реальною через зростання масштабів господарської діяльностілюдини. З початку 80-х. у середньому 1 вид (чи підвид) тварин зникав щодня, а вид рослин - щотижня (під загрозою зникнення перебувають св. 20 тис. видів). Близько 1000 видів птахів та ссавців (переважно жителі тропічних лісів, що зводяться зі швидкістю десятки га за хвилину) перебувають під загрозою вимирання.
Щорічно спалюється близько 1 млрд. т умовного палива, викидаються в атмосферу сотні млн. т оксидів азоту, сірки, вуглецю (частина з них повертається у вигляді кислотних дощів), сажі, золи та пилу. Ґрунти та води забруднюються промисловими та побутовими стоками (сотні млрд. т на рік), нафтопродуктами (кілька млн. т), мінеральними добривами (близько сотні млн. т) та пестицидами, важкими металами (ртуть, свинець та ін.), радіоактивними відходами . Виникла небезпека порушення озонового екрану Землі.
Здатність біосфери до самоочищення близька до краю. Небезпека неконтрольованої зміни навколишнього середовища та внаслідок цього загроза існуванню на Землі живих організмів, у т. ч. людини, зажадали рішучих практичних заходів щодо захисту та охорони природи, правового регулювання використання природних ресурсів. До таких заходів відносяться створення безвідходних технологій, очисних споруд, впорядкування використання пестицидів, припинення виробництва отрутохімікатів, здатних накопичуватися в організмі, рекультивація земель тощо, а також створення територій, що охороняються (заповідники, національні парки та ін.), центрів з розведення рідкісних та ін. зникаючих тварин і рослин (у т. ч. для збереження генофонду Землі), складання світової та національних Червоних книг.
Природоохоронні заходи передбачені у земельному, лісовому, водному та інш. національному законодавстві, яке встановлює відповідальність за порушення природоохоронних норм. У ряді країн внаслідок здійснення урядових природоохоронних програм вдалося суттєво покращити якість навколишнього середовища в окремих регіонах (напр., внаслідок багаторічної та дорогої програми вдалося відновити чистоту та якість води у Великих озерах). У міжнародному масштабі поряд із створенням різних міжнародних організацій з окремих проблем охорони навколишнього середовища діє Програма ООН з навколишнього середовища.
Основні речовини, що забруднюють довкілля, їх джерела.
Вуглекислий газ – спалювання викопного палива.
Оксид вуглецю – робота двигунів внутрішнього згоряння.
Вуглеці – робота двигунів внутрішнього згоряння.
Органічні сполуки- Хімічна промисловість, спалювання відходів, спалювання палива.
Сірчистий газ – спалювання викопного палива.
Похідні азоту – горіння.
Радіоактивні речовини – атомні електростанції, ядерні вибухи.
Мінеральні з'єднання – промислове виробництво, робота двигунів внутрішнього згоряння.
Органічні речовини природні та синтетичні – хімічна промисловість, спалювання палива, спалювання відходів, сільське господарство(Пестициди).
Висновок.
Охорона природи – завдання нашого століття, проблема, що стала соціальною. Щоб докорінно поліпшити становище, знадобляться цілеспрямовані та продумані дії. Відповідальна та дієва політика щодо довкілля буде можлива лише в тому випадку, якщо ми накопичимо надійні дані про сучасному станісередовища, обґрунтовані знання про взаємодію важливих екологічних факторів, якщо розробить нові методи зменшення та запобігання шкоді, що завдається природі людиною.
Література
1. Ромад Ф. Основи прикладної екології.
2. Тлумачний словник.
