O que é química? Química dos elementos s O que é a química como disciplina.

Química dos elementos s.

Representantes típicos, aplicação.

Akhmetdinova Yu., Gataullina O., Solodovnikov A.

Características gerais dos elementos dos grupos IA e IIA

O Grupo IA inclui lítio, sódio, potássio, rubídio e césio. Esses elementos são chamados de elementos alcalinos. O mesmo grupo inclui o elemento radioativo (instável) pouco estudado, obtido artificialmente, frâncio. Às vezes, o hidrogênio também está incluído no grupo IA. Assim, este grupo inclui elementos de cada um dos 7 períodos.

O Grupo IIA inclui berílio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário e rádio. Os últimos quatro elementos têm um nome de grupo - elementos alcalino-terrosos.

Na crosta terrestre, quatro desses treze elementos são mais abundantes: Na ( c=2,63%), K ( c= 2,41%), Mg ( c= 1,95%) e Ca ( c= 3,38%). O resto é muito menos comum e o frâncio não ocorre.

Os raios orbitais dos átomos desses elementos (exceto hidrogênio) variam de 1,04 A (para o berílio) a 2,52 A (para o césio), ou seja, para todos os átomos ultrapassam 1 angstrom. Isso leva ao fato de que todos esses elementos são verdadeiros elementos formadores de metal, e o berílio é um elemento formador de metal anfotérico. A fórmula eletrônica de valência geral dos elementos do grupo IA é ns 1, e elementos do grupo IIA – ns 2 .

O grande tamanho dos átomos e o pequeno número de elétrons de valência fazem com que os átomos desses elementos (exceto o berílio) tendam a ceder seus elétrons de valência. Os átomos dos elementos do grupo IA doam mais facilmente seus elétrons de valência, enquanto os cátions com carga única são formados a partir de átomos de elementos alcalinos, e os cátions duplamente carregados são formados a partir de átomos de elementos alcalino-terrosos e magnésio. O estado de oxidação em compostos de elementos alcalinos é +1, e o dos elementos do grupo IIA é +2.

As substâncias simples formadas pelos átomos desses elementos são os metais. Lítio, sódio, potássio, rubídio, césio e frâncio são chamados de metais alcalinos porque seus hidróxidos são álcalis. Cálcio, estrôncio e bário são chamados de metais alcalino-terrosos. A atividade química dessas substâncias aumenta à medida que o raio atômico aumenta.

Das propriedades químicas destes metais, as mais importantes são as suas propriedades redutoras. Os metais alcalinos são os agentes redutores mais fortes. Os metais dos elementos do Grupo IIA também são agentes redutores bastante fortes.

Mais detalhes sobre as propriedades de elementos s individuais podem ser encontrados no banco de dados

QUÍMICA

ciência que estuda a estrutura das substâncias e suas transformações, acompanhadas de mudanças na composição e (ou) estrutura. Química. coisas sagradas (suas transformações; veja Reações químicas) são determinados pelo cap. arr. condição externa conchas eletrônicas de átomos e moléculas formando substâncias; estados de núcleos e internos elétrons em química os processos permanecem quase inalterados. Objeto químico pesquisas são elementos químicos e suas combinações, ou seja, átomos, produtos químicos simples (elemento único) e complexos (moléculas, íons radicais, carbenos, radicais livres). compostos, suas combinações (associados, solvatos, etc.), materiais, etc. Número de produtos químicos. conexão. enorme e crescendo o tempo todo; já que o próprio X cria seu objeto; até o fim século 20 conhecido aprox. 10 milhões de produtos químicos conexões.
X. como ciência e indústria não existe há muito tempo (cerca de 400 anos). No entanto, química. conhecimento e química a prática (como ofício) remonta a milhares de anos e, de forma primitiva, eles apareceram junto com o Homo sapiens no processo de sua interação. com o meio ambiente. Portanto, uma definição estrita de X. pode ser baseada em um significado amplo, atemporal e universal - como um campo das ciências naturais e da prática humana associada à química. elementos e suas combinações.
A palavra "química" vem do nome do Antigo Egito "Hem" ("escuro", "preto" - aparentemente, da cor do solo no vale do rio Nilo; o significado do nome é "ciência egípcia") , ou do grego antigo. Chemeia - a arte de fundir metais. Moderno nome X. é derivado do Lat tardio. chimia e é internacional, por ex. Alemão Chemie, francês chimie, inglês química O termo “X”. usado pela primeira vez no século V. grego alquimista Zósima.

História da química. Como prática experiencial, o Xing surgiu com os primórdios da sociedade humana (uso do fogo, culinária, curtimento de peles) e, na forma de artesanato, cedo alcançou sofisticação (produção de tintas e esmaltes, venenos e remédios). No início, as pessoas usavam produtos químicos. mudanças no biol. objetos (, apodrecendo), e com total domínio do fogo e da combustão - químico. processos de sinterização e fusão (produção de cerâmica e vidro), fundição de metais. A composição do vidro egípcio antigo (4 mil anos aC) não difere significativamente da composição do vidro moderno. vidro de garrafa. No Egito já há 3 mil anos AC. e. fundido em grandes quantidades usando carvão como agente redutor (o cobre nativo é usado desde tempos imemoriais). Segundo fontes cuneiformes, a produção desenvolvida de ferro, cobre, prata e chumbo existia na Mesopotâmia também há 3 mil anos aC. e. Dominando a química os processos de produção do cobre e, depois, do ferro, foram etapas da evolução não só da metalurgia, mas da civilização como um todo, mudando as condições de vida das pessoas, influenciando suas aspirações.
Ao mesmo tempo, surgiram teorias teóricas. generalizações. Por exemplo, manuscritos chineses do século XII. AC e. relatório "teórico" sistemas construtivos de “elementos básicos” (fogo, madeira e terra); Na Mesopotâmia nasceu a ideia de fileiras de pares de opostos, interação. que “compõem o mundo”: masculino e feminino, calor e frio, umidade e secura, etc. A ideia (de origem astrológica) da unidade dos fenômenos do macrocosmo e do microcosmo era muito importante.
Os valores conceituais também incluem valores atomísticos. uma doutrina que foi desenvolvida no século V. AC e. Grego antigo filósofos Leucipo e Demócrito. Eles propuseram a semântica analógica. um modelo da estrutura de uma coisa, que tem um profundo significado combinatório: combinações, de acordo com certas regras, de um pequeno número de elementos indivisíveis (átomos e letras) em compostos (moléculas e palavras) criam riqueza e diversidade de informação (de coisas e idiomas).
No século IV. AC e. Aristóteles criou a química. um sistema baseado nos “princípios”: secura - e frio - calor, com a ajuda de combinações de pares dos quais na “matéria primária” derivou 4 elementos básicos (terra, água e fogo). Este sistema existiu quase inalterado durante 2 mil anos.
Depois de Aristóteles, liderança em química. o conhecimento mudou gradualmente de Atenas para Alexandria. Desde então, foram criadas receitas para obtenção de produtos químicos. surgem instituições (como o templo de Serápis em Alexandria, Egito), engajadas em atividades que os árabes mais tarde chamariam de “al-química”.
Nos séculos IV-V. química. o conhecimento penetra na Ásia Menor (junto com o Nestorianismo), surgem escolas filosóficas na Síria, traduzindo o grego. filosofia natural e química transmitida. conhecimento aos árabes.
Nos séculos III-IV. surgiu alquimia - um movimento filosófico e cultural que combina misticismo e magia com artesanato e arte. A alquimia trouxe isso. contribuição para o laboratório. habilidade e técnica, obtendo muitos produtos químicos puros. dentro. Os alquimistas complementaram os elementos de Aristóteles com 4 princípios (óleo, umidade e enxofre); combinações desses místicos elementos e princípios determinavam a individualidade de cada ilha. A alquimia teve uma influência notável na formação da cultura da Europa Ocidental (a combinação do racionalismo com o misticismo, do conhecimento com a criação, do culto específico ao ouro), mas não se espalhou por outras regiões culturais.
Jabir ibn Hayyan, ou em europeu Geber, Ibn Sina (Avicena), Abu ar-Razi e outros alquimistas introduziram a química. vida cotidiana (da urina), pólvora, pl. , NaOH, HNO3. Os livros de Geber, traduzidos para o latim, gozaram de enorme popularidade. Do século XII A alquimia árabe começa a perder praticidade. direção e, com ela, liderança. Penetrando na Europa através da Espanha e da Sicília, estimula o trabalho dos alquimistas europeus, dos quais os mais famosos foram R. Bacon e R. Lull. Do século XVI o desenvolvimento prático está se desenvolvendo. Alquimia europeia, estimulada pelas necessidades da metalurgia (G. Agricola) e da medicina (T. Paracelsus). Este último fundou a farmacologia ramo da química - iatroquímica, e junto com Agrícola, atuou como o primeiro reformador da alquimia.
X. como ciência surgiu durante a revolução científica dos séculos XVI e XVII, quando uma nova civilização surgiu na Europa Ocidental como resultado de uma série de revoluções intimamente relacionadas: a religiosa (Reforma), que deu uma nova interpretação da piedade de assuntos terrenos; científico, que deu um novo, mecanicista. imagem do mundo (heliocentrismo, infinito, subordinação às leis naturais, descrição na linguagem da matemática); industrial (o surgimento da fábrica como um sistema de máquinas que utiliza energia fóssil); social (destruição da sociedade feudal e formação da sociedade burguesa).
X., seguindo a física de G. Galileu e I. Newton, só poderia se tornar uma ciência ao longo do caminho do mecanicismo, que estabelecia as normas e ideais básicos da ciência. Em X. foi muito mais difícil do que em física. A mecânica é facilmente abstraída das características de um objeto individual. Em X. cada objeto privado (in-in) é uma individualidade, qualitativamente diferente dos demais. X. não conseguia expressar o seu tema de forma puramente quantitativa e ao longo da sua história permaneceu como uma ponte entre o mundo da quantidade e o mundo da qualidade. No entanto, as esperanças dos antimecanistas (de D. Diderot a W. Ostwald) de que X. lançarão as bases de um mundo diferente, não mecanicista. as ciências não se materializaram e X. desenvolveu-se dentro da estrutura definida pela imagem de mundo de Newton.
Durante mais de dois séculos X. desenvolveu uma ideia da natureza material de seu objeto. R. Boyle, que lançou as bases do racionalismo e da experimentação. método em X., em sua obra “The Skeptical Chemist” (1661) desenvolveu ideias sobre química. átomos (corpúsculos), cujas diferenças na forma e na massa explicam as qualidades das substâncias individuais. Atomístico as ideias em X. foram reforçadas ideologicamente. o papel do atomismo na cultura europeia: o homem-átomo é um modelo de homem, que constitui a base de uma nova filosofia social.
Metalúrgico X., que tratava dos processos de combustão, oxidação e redução, calcinação - calcinação de metais (X. era chamada de pirotecnia, ou seja, arte do fogo) - chamou a atenção para os gases formados nesse processo. J. van Helmont, que introduziu o conceito de "gás" e o descobriu (1620), lançou as bases para a pneumática. química. Boyle em sua obra “Fogo e Chama Pesados ​​​​em Balanças” (1672), repetindo os experimentos de J. Rey (1630) sobre o aumento da massa do metal durante a queima, chegou à conclusão de que isso ocorre devido à “captura de partículas pesadas da chama pelo metal.” Na fronteira dos séculos XVI-XVII. G. Stahl formula a teoria geral de X. - a teoria do flogisto (calórico, ou seja, a “substância inflamabilidade” removida com a ajuda do ar das substâncias durante sua combustão), que libertou X. dos sistemas de Aristóteles que duraram 2 mil anos. Embora M.V. Lomonosov, tendo repetido os experimentos de queima, tenha descoberto a lei da conservação da massa em química. p-tions (1748) e foi capaz de dar uma explicação correta dos processos de combustão e oxidação como uma interação. in-va com partículas de ar (1756), o conhecimento da combustão e oxidação era impossível sem o desenvolvimento da pneumática. química. Em 1754, J. Black (re)descobriu o dióxido de carbono ("ar fixo"); J. Priestley (1774) -, G. Cavendish (1766) - ("ar inflamável"). Estas descobertas forneceram todas as informações necessárias para explicar os processos de combustão, oxidação e respiração, que foi o que A. Lavoisier fez nas décadas de 1770-90, enterrando assim efetivamente a teoria do flogisto e ganhando a fama de “o pai do X moderno. ”
Para o início século 19 a pneumatoquímica e os estudos da composição das substâncias aproximaram os químicos da compreensão dessa química. os elementos são combinados em certas proporções equivalentes; foram formuladas as leis da constância da composição (J. Proust, 1799-1806) e das relações volumétricas (J. Gay-Luc-sac, 1808). Finalmente, J. Dalton, a maioria. delineou plenamente seu conceito no ensaio “Novo Sistema de Filosofia Química” (1808-27), convenceu seus contemporâneos da existência dos átomos, introduziu o conceito de peso atômico (massa) e trouxe de volta à vida o conceito de elemento, mas num sentido completamente diferente – como uma coleção de átomos do mesmo tipo.
A hipótese de A. Avogadro (1811, aceita pela comunidade científica sob a influência de S. Cannizzaro em 1860) de que as partículas de gases simples são moléculas de dois átomos idênticos, resolveu uma série de contradições. Imagem da natureza material da química. a instalação foi concluída com a abertura do periódico. lei química elementos (D.I. Mendeleev, 1869). Ele relacionou as quantidades. medir () com qualidade (propriedades químicas), revelou o significado do conceito de produto químico. elemento, deu ao químico uma teoria de grande poder preditivo. X. tornou-se moderno. Ciência. Periódico a lei legitimou o próprio lugar de X. no sistema das ciências, resolvendo o conflito latente da química. realidade com as normas do mecanismo.
Ao mesmo tempo, houve uma busca pelas causas e forças dos produtos químicos. interações. O dualismo surgiu. teoria (eletroquímica) (I. Berzelius, 1812-19); foram introduzidos os conceitos "" e "ligação química", que foram preenchidos com informações físicas significado com o desenvolvimento da teoria da estrutura atômica e do quantum X. Eles foram precedidos por intensa pesquisa em organização. no primeiro tempo. Século XIX, que levou à divisão de X. em 3 partes: química inorgânica, química orgânica E química Analítica(até à 1ª metade do século XIX, este último era o troço principal do X.). Novo empírico. o material (soluções de substituição) não se enquadrava na teoria de Berzelius, então foram introduzidas ideias sobre grupos de átomos atuando em soluções como um todo - radicais (F. Wöhler, J. Liebig, 1832). Essas ideias foram desenvolvidas por C. Gerard (1853) na teoria dos tipos (4 tipos), cujo valor reside no fato de ser facilmente associada ao conceito de valência (E. Frankland, 1852).
No primeiro tempo. século 19 um dos fenômenos mais importantes de X foi descoberto. catálise(o próprio termo foi proposto por Berzelius em 1835), que logo encontrou amplo uso prático. aplicativo. Tudo está. século 19 Junto com importantes descobertas de novas substâncias (e classes), como os corantes (V. Perkin, 1856), foram apresentados conceitos importantes para o desenvolvimento posterior de X.. Em 1857-58, F. Kekule desenvolveu a teoria da valência aplicada à organização. v-você, estabeleceu a tetravalência do carbono e a capacidade de seus átomos de se ligarem uns aos outros. Isso abriu o caminho para a teoria da química. estruturas de organização. conexão. (teoria estrutural), construída por A. M. Butlerov (1861). Em 1865, Kekule explicou a natureza dos aromáticos. conexão. J. van't Hoff e J. Le Bel, postulando o tetraédrico. estruturas (1874), abriu caminho a uma visão tridimensional da estrutura da ilha, lançando as bases estereoquímica como uma seção importante de X.
Tudo está. século 19 Ao mesmo tempo, pesquisas na área de cinética química E termoquímica. L. Wilhelmy estudou a cinética da hidrólise de carboidratos (dando pela primeira vez uma equação para a taxa de hidrólise; 1850), e K. Guldberg e P. Waage formularam a lei da ação das massas em 1864-67. G. I. Hess descobriu a lei fundamental da termoquímica em 1840, M. Berthelot e V. F. Luginin estudaram os calores de muitos. distritos. Ao mesmo tempo, trabalhe química coloidal, fotoquímica E eletroquímica, A Crimeia começou no século XVIII.
As obras de J. Gibbs, Van't Hoff, V. Nernst e outros estão criando químico Estudos da condutividade elétrica de soluções e eletrólise levaram à descoberta do eletrolítico. dissociação (S. Arrhenius, 1887). No mesmo ano, Ostwald e Van't Hoff fundaram a primeira revista dedicada a química Física, e tomou forma como uma disciplina independente. K ser. século 19 costuma-se atribuir a origem agroquímica E bioquímica, especialmente em conexão com o trabalho pioneiro de Liebig (década de 1840) sobre enzimas, proteínas e carboidratos.
século 19 à direita m.b. chamado de século das descobertas químicas. elementos. Durante estes 100 anos, foram descobertos mais da metade (50) dos elementos existentes na Terra. Para efeito de comparação: no século XX. Foram descobertos 6 elementos, no século XVIII - 18, antes do século XVIII - 14.
No final, descobertas notáveis ​​​​em física. século 19 (raios X, elétrons) e o desenvolvimento teórico. ideias (teoria quântica) levaram à descoberta de novos elementos (radioativos) e ao fenômeno da isotopia, o surgimento radioquímica E química quântica, novas ideias sobre a estrutura do átomo e a natureza da química. conexões, dando origem ao desenvolvimento de modernas X. (química do século XX).
Sucessos do século X. XX. associado ao progresso do analito. X. e físico métodos de estudo de substâncias e influência sobre elas, penetração nos mecanismos dos processos, com síntese de novas classes de substâncias e novos materiais, diferenciação de produtos químicos. disciplinas e integração de X. com outras ciências, atendendo às necessidades dos tempos modernos. indústria, engenharia e tecnologia, medicina, construção, agricultura e outras esferas da atividade humana em novos produtos químicos. conhecimentos, processos e produtos. Aplicação bem-sucedida de novos recursos físicos métodos de influência levaram à formação de novas direções importantes de X., por exemplo. química da radiação, química do plasma. Juntamente com X. baixas temperaturas ( química de baixas temperaturas) e X. altas pressões (ver. Pressão), sonoquímica (ver Ultrassom), química do laser começaram a formar uma nova área - X. impactos extremos, que desempenha um papel importante na obtenção de novos materiais (por exemplo, para eletrônicos) ou materiais valiosos antigos com materiais sintéticos relativamente baratos. por (por exemplo, diamantes ou nitretos metálicos).
Um dos primeiros lugares em X. é dado aos problemas de previsão das propriedades funcionais de um item com base no conhecimento de sua estrutura e na determinação da estrutura de um item (e sua síntese) com base em sua finalidade funcional. A solução para esses problemas está associada ao desenvolvimento de cálculos químicos quânticos. métodos e novos teóricos abordagens, com sucesso em organizações não-organizacionais. e organização. síntese. Estão sendo desenvolvidos trabalhos de engenharia genética e síntese de compostos. com estrutura e propriedades incomuns (por exemplo, alta temperatura supercondutores). Métodos baseados em síntese de matriz, e também usando ideias tecnologia plana. Métodos que simulam a bioquímica estão sendo desenvolvidos. r-ções. Os avanços na espectroscopia (incluindo a varredura por tunelamento) abriram perspectivas para o “projeto” de substâncias no cais. nível, levou à criação de uma nova direção em X. - a chamada. nanotecnologia. Para controlar produtos químicos processos tanto no laboratório quanto na indústria. escala, os princípios estão começando a ser usados. e oração. organizar conjuntos de moléculas reagentes (incluindo abordagens baseadas em termodinâmica de sistemas hierárquicos).
Química como sistema de conhecimento sobre substâncias e suas transformações. Esse conhecimento está contido em um estoque de fatos - informações sobre química estabelecidas e verificadas de maneira confiável. elementos e compostos, suas condições e comportamento nas artes naturais e nas artes. ambientes Os critérios de confiabilidade dos fatos e os métodos para sua sistematização estão em constante evolução. Grandes generalizações que conectam de forma confiável grandes conjuntos de fatos tornam-se leis científicas, cuja formulação abre novos estágios de X. (por exemplo, as leis de conservação de massa e energia, as leis de Dalton, a lei periódica de Mendeleev). Teorias usando específicos conceitos, explicar e prever fatos de uma área temática mais específica. Na verdade, o conhecimento experimental só se torna um fato quando recebe conhecimento teórico. interpretação. Então, a primeira química. teoria - a teoria do flogisto, embora incorreta, contribuiu para a formação de X., pois conectou os fatos a um sistema e possibilitou a formulação de novas questões. A teoria estrutural (Butlerov, Kekule) organizou e explicou uma enorme quantidade de material organizacional. X. e determinou o rápido desenvolvimento da química. síntese e estudo da estrutura da organização. conexões.
X. como o conhecimento é um sistema muito dinâmico. A acumulação evolutiva de conhecimento é interrompida por revoluções – uma profunda reestruturação do sistema de factos, teorias e métodos, com o surgimento de um novo conjunto de conceitos ou mesmo de um novo estilo de pensamento. Assim, a revolução foi causada pelos trabalhos de Lavoisier (teoria materialista da oxidação, introdução de métodos experimentais quantitativos, desenvolvimento da nomenclatura química), a descoberta da periodicidade. Lei de Mendeleev, a criação no início. século 20 novos analitos métodos (microanálise, ). O surgimento de novas áreas que desenvolvem uma nova visão do assunto X e influenciam todas as suas áreas (por exemplo, o surgimento do X físico com base na termodinâmica química e na cinética química) também pode ser considerado uma revolução.
Química. o conhecimento tem uma estrutura desenvolvida. A estrutura de X. consiste em produtos químicos básicos. disciplinas que se desenvolveram no século 19: analítica, não org., org. e físico X. Posteriormente, durante a evolução da estrutura de A., um grande número de novas disciplinas foram formadas (por exemplo, química de cristais), bem como um novo ramo de engenharia - Tecnologia química.
Um grande conjunto de áreas de pesquisa cresce no âmbito de disciplinas, algumas das quais estão incluídas em uma ou outra disciplina (por exemplo, X. composto orgânico elementar - parte de org. X.), outras são de natureza multidisciplinar, ou seja, requerem unificação em um estudo realizado por cientistas de diferentes disciplinas (por exemplo, estudando a estrutura de biopolímeros usando um conjunto de métodos complexos). Outros ainda são interdisciplinares, ou seja, requerem a formação de um especialista em um novo perfil (por exemplo, X. impulso nervoso).
Como quase todas as práticas a atividade humana está associada ao uso de matéria como substâncias, produtos químicos. o conhecimento é necessário em todas as áreas da ciência e tecnologia que dominam o mundo material. Portanto, hoje X tornou-se, junto com a matemática, um repositório e gerador desse conhecimento, que “permeia” quase todo o resto da ciência. Ou seja, destacando X. como conjunto de áreas do conhecimento, podemos falar também de química. aspecto da maioria dos outros campos da ciência. Existem muitas disciplinas e campos híbridos nas “fronteiras” do X.
Em todos os estágios de desenvolvimento como ciência, X. experimenta a poderosa influência da ciência física. ciências - primeiro a mecânica newtoniana, depois a termodinâmica, a física atômica e a mecânica quântica. A física atômica fornece conhecimento que faz parte da base de X., revela o significado da periodicidade. lei, ajuda a compreender os padrões de prevalência e distribuição de produtos químicos. elementos do Universo, que é objeto de astrofísica nuclear e cosmoquímica.
Fundam. X. foi influenciado pela termodinâmica, que impõe restrições fundamentais à possibilidade de reações químicas. r-ções (termodinâmica química). X., cujo mundo inteiro estava originalmente associado ao fogo, rapidamente dominou a termodinâmica. jeito de pensar. Van't Hoff e Arrhenius relacionaram o estudo da velocidade das reações (cinética) -X com a termodinâmica. recebeu moderno maneira de estudar o processo. Estudo de química a cinética exigiu o envolvimento de muitos cientistas físicos privados. disciplinas para compreender os processos de transferência de substâncias (ver, por exemplo, Difusão, transferência de massa Expansão e aprofundamento da matematização (por exemplo, o uso da matemática. modelagem, teoria dos grafos) nos permite falar sobre a formação do tapete. X. (foi previsto por Lomonosov, chamando um de seus livros de “Elementos de Química Matemática”).

A linguagem da química. Sistema de informação. Sujeito X. - elementos e seus compostos, químicos. interação destes objetos - tem uma diversidade enorme e em rápido crescimento. Conseqüentemente, a linguagem de l é complexa e dinâmica. Seu dicionário inclui o nome. elementos, compostos, produtos químicos. partículas e materiais, bem como conceitos que refletem a estrutura dos objetos e sua interação. A linguagem de X. possui uma morfologia desenvolvida - um sistema de prefixos, sufixos e terminações que permitem expressar a diversidade qualitativa da química. mundo com grande flexibilidade (ver Nomenclatura química). O dicionário X. foi traduzido para a linguagem dos símbolos (sinais, ph-l, ur-nium), que permitem substituir o texto por uma expressão ou imagem visual muito compacta (por exemplo, modelos espaciais). A criação da linguagem científica de X. e de um método de registo de informação (principalmente em papel) é um dos grandes feitos intelectuais da ciência europeia. A comunidade internacional de químicos conseguiu estabelecer um trabalho construtivo a nível mundial numa questão tão controversa como o desenvolvimento da terminologia, classificação e nomenclatura. Foi encontrado um equilíbrio entre a linguagem cotidiana e os nomes químicos históricos (triviais). compostos e suas designações de fórmulas estritas. A criação da linguagem X. é um exemplo surpreendente de uma combinação de altíssima mobilidade e progresso com estabilidade e continuidade (conservadorismo). Moderno química. A linguagem permite que uma enorme quantidade de informações seja registrada de forma muito breve e inequívoca e trocada entre químicos de todo o mundo. Versões legíveis por máquina desta linguagem foram criadas. A diversidade do objeto X. e a complexidade da linguagem tornam o sistema de informação X. o mais importante. grande e sofisticado em todas as ciências. É baseado em revistas químicas, bem como monografias, livros didáticos, livros de referência. Graças à tradição de coordenação internacional que surgiu no início do X., há mais de um século, foram formados padrões para a descrição da química. in-in e química. distritos e foi lançado o início de um sistema de índices atualizados periodicamente (por exemplo, o índice da conexão org. Beilstein; ver também Livros de referência química e enciclopédias). Enorme escala de produtos químicos a literatura já há 100 anos nos levou a procurar maneiras de “comprimi-la”. Surgiram revistas de resumos (RJ); Após a 2ª Guerra Mundial, duas revistas russas maximamente completas foram publicadas no mundo: “Chemical Abstracts” e “RJ Chemistry”. Os sistemas de automação estão sendo desenvolvidos com base no RZh. sistemas de recuperação de informações.

Química como sistema social- a maior parte de toda a comunidade de cientistas. A formação do químico como espécie de cientista foi influenciada pelas características do objeto de sua ciência e pelo método de atuação (experimento químico). Tapete de dificuldades. a formalização do objeto (em comparação com a física) e ao mesmo tempo a variedade de manifestações sensoriais (cheiro, cor, biol., etc.) desde o início limitaram o domínio do mecanismo no pensamento do químico e o abandonaram. um campo para intuição e arte. Além disso, o químico sempre utilizou ferramentas não mecânicas. natureza - fogo. Por outro lado, em contraste com os objetos estáveis ​​e naturais de um biólogo, o mundo de um químico tem uma diversidade inesgotável e em rápido crescimento. O mistério irredutível da nova fábrica conferiu responsabilidade e cautela à visão de mundo do químico (como tipo social, o químico é conservador). Química. O laboratório desenvolveu um mecanismo rígido de “seleção natural”, rejeitando pessoas arrogantes e propensas a erros. Isto confere originalidade não só ao estilo de pensamento, mas também à organização espiritual e moral do químico.
A comunidade de químicos é formada por pessoas que estão profissionalmente envolvidas em X. e se consideram nesta área. Cerca de metade deles trabalha, porém, em outras áreas, fornecendo-lhes produtos químicos. conhecimento. Além disso, a eles se juntam muitos cientistas e tecnólogos - em grande parte químicos, embora já não se considerem químicos (é difícil dominar as competências e habilidades de um químico por cientistas de outras áreas devido às características acima mencionadas do assunto).
Como qualquer outra comunidade unida, os químicos têm linguagem profissional própria, sistema de reprodução de pessoal, sistema de comunicação [revistas, congressos, etc.], história própria, normas culturais e estilo de comportamento próprios.

Métodos de pesquisa.Área especial de química. conhecimento - métodos químicos. experimento (análise de composição e estrutura, síntese de substâncias químicas). R. - a maioria experimental pronunciado a ciência. A gama de habilidades e técnicas que um químico deve dominar é muito ampla e a gama de métodos está crescendo rapidamente. Como os métodos químicos experimentos (especialmente análise) são utilizados em quase todas as áreas da ciência, X. desenvolve tecnologias para todas as ciências e as unifica metodicamente. Por outro lado, X. mostra uma sensibilidade muito elevada a métodos nascidos em outras áreas (principalmente física). Seus métodos são altamente interdisciplinares.
Em pesquisa. Para fins X, é usada uma enorme variedade de maneiras de influenciar as coisas. No início era térmico, químico. e biol. impacto. Em seguida, foram adicionadas pressões altas e baixas, mecânicas e magnéticas. e elétrico impactos, fluxos de íons de partículas elementares, radiação laser, etc. Agora, cada vez mais desses métodos estão penetrando na tecnologia de produção, o que abre um novo e importante canal de comunicação entre ciência e produção.

Organizações e instituições. Química. A pesquisa é um tipo especial de atividade que desenvolveu um sistema correspondente de organizações e instituições. A engenharia química tornou-se um tipo especial de instituição. laboratório, o aparelho foi projetado para atender às funções básicas desempenhadas por uma equipe de químicos. Um dos primeiros laboratórios foi criado por Lomonosov em 1748, 76 anos antes do químico. laboratórios apareceram nos EUA. Espaço A estrutura do laboratório e seus equipamentos permitem armazenar e utilizar um grande número de dispositivos, instrumentos e materiais, inclusive potencialmente muito perigosos e incompatíveis (inflamáveis, explosivos e tóxicos).
A evolução dos métodos de investigação em X. levou à diferenciação dos laboratórios e à identificação de muitas metodologias. laboratórios e até centros de instrumentação, especializados no atendimento a um grande número de equipes de químicos (análises, medições, influência em substâncias, cálculos, etc.). Uma instituição que reúne laboratórios que atuam em áreas afins com con. século 19 passou a ser pesquisado. interno (veja Institutos Químicos). Muitas vezes química. O instituto possui uma produção experimental - um sistema semi-industrial. instalações para produção de pequenos lotes de substâncias e materiais, seus testes e desenvolvimento de tecnologia. modos.
Os químicos são treinados em química. faculdades de universidades ou especialidades. instituições de ensino superior, que se diferenciam das demais pela grande proporção de trabalhos práticos e pelo uso intensivo de experimentos de demonstração em estudos teóricos. cursos. Desenvolvimento de produtos químicos workshops e palestras experimentais - um gênero especial de química. pesquisa, pedagogia e, em muitos aspectos, arte. Desde meados. século 20 A formação dos químicos passou a ir além da universidade, abrangendo faixas etárias mais precoces. Surgiram especialistas. química. escolas secundárias, clubes e olimpíadas. Na URSS e na Rússia, foi criado um dos melhores sistemas químicos pré-institucionais do mundo. preparação, o gênero da química popular foi desenvolvido. literatura.
Para armazenamento e transferência de produtos químicos. conhecimento existe uma rede de editoras, bibliotecas e centros de informação. Um tipo especial de instituições X. consiste em órgãos nacionais e internacionais de gestão e coordenação de todas as atividades nesta área - estaduais e públicas (ver, por exemplo, União Internacional de Química Pura e Aplicada).
O sistema de instituições e organizações de X. é um organismo complexo, que vem “crescendo” há 300 anos e é considerado em todos os países como um grande tesouro nacional. Apenas dois países no mundo possuíam um sistema completo de organização de X. na estrutura do conhecimento e na estrutura de funções - os EUA e a URSS.

Química e sociedade. X. é uma ciência, o leque de relações entre o enxame e a sociedade sempre foi muito amplo - desde a admiração e a fé cega (“quimicalização de toda a economia nacional”) até a negação igualmente cega (“boom de nitrato”) e quimiofobia. A imagem de um alquimista foi transferida para X. - um mágico que esconde seus objetivos e possui um poder incompreensível. Venenos e pólvora no passado, paralisam os nervos. e substâncias psicotrópicas hoje - a consciência comum associa esses instrumentos de poder a X. Já o químico. a indústria é um componente importante e necessário da economia, a quimiofobia é muitas vezes incitada deliberadamente para fins oportunistas (psicose ambiental artificial).
Na verdade, X. é um fator formador de sistema nos tempos modernos. sociedade, ou seja, uma condição absolutamente necessária para sua existência e reprodução. Em primeiro lugar, porque X. participa da formação do moderno. pessoa. A visão do mundo através do prisma dos conceitos X não pode ser removida de sua visão de mundo. Além disso, na civilização industrial, uma pessoa mantém seu status de membro da sociedade (não é marginalizada) apenas se dominar rapidamente novos produtos químicos. apresentação (para a qual é utilizado todo um sistema de popularização de X.). Toda a tecnosfera – o mundo criado artificialmente em torno dos humanos – está cada vez mais saturada de produtos químicos. produção, cujo manuseio requer um alto nível de produtos químicos. conhecimentos, habilidades e intuição.
Em con. século 20 A inadequação geral das sociedades é cada vez mais sentida. institutos e a consciência cotidiana da sociedade industrial ao nível da química moderna. paz. Esta discrepância deu origem a uma cadeia de contradições que se tornou um problema global e criou um perigo qualitativamente novo. A todos os níveis sociais, incluindo a comunidade científica como um todo, o atraso nos níveis químicos está a aumentar. conhecimentos e habilidades de química. realidade da tecnosfera e seu impacto na biosfera. Química. a educação e a educação nas escolas gerais estão se tornando mais escassas. A lacuna entre a química preparação dos políticos e o perigo potencial de decisões erradas. Organização de um novo sistema de química universal adequado à realidade. educação e domínio da química. a cultura torna-se uma condição para a segurança e o desenvolvimento sustentável da civilização. Durante a crise (que promete ser longa), é inevitável uma reorientação das prioridades de X: do conhecimento em prol da melhoria das condições de vida ao conhecimento em prol das garantias. preservação da vida (do critério de “maximização de benefícios” ao critério de “minimização de danos”).

Química Aplicada. O significado prático e aplicado de X. é exercer controle sobre os produtos químicos. processos que ocorrem na natureza e na tecnosfera, na produção e transformação de substâncias e materiais necessários ao homem. Na maioria das indústrias até o século XX. processos herdados do período artesanal dominaram. X., antes de outras ciências, começou a gerar produtos cujo próprio princípio se baseava no conhecimento científico (por exemplo, a síntese de corantes de anilina).
Estado químico a indústria determinou em grande parte o ritmo e a direção da industrialização e da política. situação (como, por exemplo, a criação de uma produção em grande escala de amoníaco e ácido nítrico pela Alemanha através do método Geber-Bosch, o que não estava previsto pelos países da Entente, que lhe forneceram uma quantidade suficiente de explosivos para travar uma guerra Mundial). O desenvolvimento da indústria mineral, dos fertilizantes e, em seguida, dos produtos fitofarmacêuticos aumentou drasticamente a produtividade agrícola, o que se tornou uma condição para a urbanização e o rápido desenvolvimento industrial. Substituição de técnicos culturas artísticas. em você e materiais (tecidos, corantes, substitutos de gordura, etc.) significam igualmente. aumento na oferta de alimentos. recursos e matérias-primas para a indústria leve. Condição e economia A eficiência da engenharia mecânica e da construção é cada vez mais determinada pelo desenvolvimento e produção de materiais sintéticos. materiais (plásticos, borrachas, filmes e fibras). O desenvolvimento de novos sistemas de comunicação, que num futuro próximo irão mudar radicalmente e já começaram a mudar a face da civilização, é determinado pelo desenvolvimento de materiais de fibra óptica; o progresso da televisão, da informática e da informatização está associado ao desenvolvimento da base de elementos da microeletrônica e dos pilares. eletrônicos. Em geral, o desenvolvimento da tecnosfera hoje depende em grande parte da variedade e da quantidade de produtos químicos produzidos. produtos industriais. A qualidade de muitos produtos químicos produtos (por exemplo, tintas e vernizes) também afeta o bem-estar espiritual da população, ou seja, participa da formação dos mais elevados valores humanos.
É impossível superestimar o papel de X. no desenvolvimento de um dos problemas mais importantes que a humanidade enfrenta - a proteção ambiental (ver. Proteção da Natureza). Aqui, a tarefa de X. é desenvolver e melhorar métodos para detectar e determinar a poluição antropogênica, estudando e modelando a química. processos que ocorrem na atmosfera, hidrosfera e litosfera, a criação de produtos químicos isentos de resíduos ou com baixo teor de resíduos. produção, desenvolvimento de métodos de neutralização e descarte de produtos industriais. e lixo doméstico.

Aceso.: Fngurovsky N. A., Ensaio sobre a história geral da química, vol. 1-2, M., 1969-79; Kuznetsov V.I., Dialética do desenvolvimento da química, M., 1973; Soloviev Yu. I., Trifonov D. N., Shamin A. N., História da química. Desenvolvimento das principais direções da química moderna, M., 1978; Jua M., História da Química, trad. do italiano, M., 1975; Legasov V. A., Buchachenko A. L., "Advances in Chemistry", 1986, v. 12, pág. 1949-78; Fremantle M., Química em Ação, trad. do inglês, partes 1-2, M., 1991; Pimentel J., Coonrod J., Possibilidades da Química Hoje e Amanhã, trad. do inglês, M., 1992; Parting ton J. R., Uma história da química, v. 1-4, L.-NY, 1961-70. COM.

G. Kara-Murza, TA Aizatulin. Dicionário de palavras estrangeiras da língua russa

QUÍMICA- QUÍMICA, a ciência das substâncias, suas transformações, interações e os fenômenos que ocorrem durante esse processo. Esclarecimento dos conceitos básicos com os quais X opera, como átomo, molécula, elemento, corpo simples, reação, etc., a doutrina do molecular, atômico e... ... Grande Enciclopédia Médica

- (possivelmente do grego Chemia Chemia, um dos nomes mais antigos do Egito), ciência que estuda as transformações das substâncias, acompanhadas de mudanças em sua composição e (ou) estrutura. Processos químicos (obtenção de metais a partir de minérios, tingimento de tecidos, acabamento de couro e... ... Grande Dicionário Enciclopédico

QUÍMICA, ramo da ciência que estuda as propriedades, composição e estrutura das substâncias e sua interação entre si. Atualmente, a química é um amplo campo de conhecimento e é dividida principalmente em química orgânica e inorgânica.... ... Dicionário enciclopédico científico e técnico

QUÍMICA, química, muitos outros. não, mulher (Chemia grega). A ciência da composição, estrutura, mudanças e transformações, bem como da formação de novas substâncias simples e complexas. A química, diz Engels, pode ser chamada de ciência das mudanças qualitativas que ocorrem nos corpos... ... Dicionário Explicativo de Ushakov

química- – a ciência da composição, estrutura, propriedades e transformações das substâncias. Dicionário de química analítica química analítica química coloidal química inorgânica ... Termos químicos

Conjunto de ciências cujo tema é a combinação de átomos e as transformações desses compostos que ocorrem com a ruptura de alguns e a formação de outras ligações interatômicas. Várias químicas e ciências diferem porque lidam com classes diferentes... ... Enciclopédia Filosófica

química- QUÍMICA, e, g. 1. Produção prejudicial. Trabalho em química. Envie para química. 2. Drogas, pílulas, etc. 3. Todos os produtos não naturais e prejudiciais. Não se trata apenas de química de salsicha. Coma seus próprios produtos químicos. 4. Uma variedade de penteados com química... ... Dicionário de jargão russo

Ciência * História * Matemática * Medicina * Descoberta * Progresso * Tecnologia * Filosofia * Química Química Quem não entende nada além de química não entende o suficiente. Lichtenberg Georg (Lichtenberg) (

Aula 10
Química dos elementos s
Questões abordadas:
1. Elementos dos principais subgrupos dos grupos I e II
2. Propriedades dos átomos dos elementos s
3. Redes cristalinas de metais
4. Propriedades de substâncias simples - alcalinas e alcalino-terrosas
metais
5. Prevalência de elementos S na natureza
6. Obtenção de SHM e SHZM
7. Propriedades dos compostos do elemento s
8. O hidrogênio é um elemento especial
9. Isótopos de hidrogênio. Propriedades do hidrogênio atômico.
10. Produção e propriedades do hidrogénio. Educação química
comunicações.
11. Ligação de hidrogênio.
12. Peróxido de hidrogênio - estrutura, propriedades.

O enxofre está localizado no grupo VIa da Tabela Periódica dos Elementos Químicos D.I. Mendeleiev.
O nível de energia externo do enxofre contém 6 elétrons, que possuem 3s 2 3p 4. Em compostos com metais e hidrogênio, o enxofre exibe um estado de oxidação negativo dos elementos -2, em compostos com oxigênio e outros não-metais ativos - positivo +2, +4, +6. O enxofre é um não metal típico dependendo do tipo de transformação, pode ser um agente oxidante e um agente redutor.

Encontrando enxofre na natureza

O enxofre é encontrado no estado livre (nativo) e na forma ligada.

Os compostos naturais de enxofre mais importantes:

FeS 2 - pirita de ferro ou pirita,

ZnS - blenda de zinco ou esfalerita (wurtzita),

PbS - brilho de chumbo ou galena,

HgS - cinábrio,

Sb 2 S 3 - estibnita.

Além disso, o enxofre está presente no petróleo, no carvão natural, nos gases naturais e nas águas naturais (na forma de íons sulfato e determina a dureza “permanente” da água doce). Um elemento vital para os organismos superiores, parte integrante de muitas proteínas, está concentrado no cabelo.

Modificações alotrópicas de enxofre

Alotropia- esta é a capacidade do mesmo elemento de existir em diferentes formas moleculares (as moléculas contêm diferentes números de átomos do mesmo elemento, por exemplo, O 2 e O 3, S 2 e S 8, P 2 e P 4, etc. ).

O enxofre se distingue por sua capacidade de formar cadeias e ciclos de átomos estáveis. Os mais estáveis ​​são os S8, que formam enxofre ortorrômbico e monoclínico. Este é o enxofre cristalino - uma substância amarela quebradiça.

As cadeias abertas possuem enxofre plástico, uma substância marrom, obtida pelo resfriamento acentuado do enxofre fundido (o enxofre plástico torna-se quebradiço após algumas horas, adquire uma cor amarela e gradualmente se transforma em rômbico).

1) rômbico - S 8

t°pl. = 113°C; r = 2,07g/cm3

A modificação mais estável.

2) monoclínico - agulhas amarelo-escuras

t°pl. = 119°C; r = 1,96g/cm3

Estável em temperaturas acima de 96°C; em condições normais, torna-se rômbico.

3) plástico - massa marrom semelhante a borracha (amorfa)

Instável, ao endurecer transforma-se em rômbico

Obtenção de enxofre

1. O método industrial é a fundição do minério a vapor.
2. Oxidação incompleta do sulfeto de hidrogênio (com falta de oxigênio):

2H 2 S + O 2 → 2S + 2H 2 O

1. A reação de Wackenroeder:

2H 2 S + SO 2 → 3S + 2H 2 O

Propriedades químicas do enxofre

Propriedades oxidativas do enxofre
(S 0 + 2ē→ S -2 )

1) O enxofre reage com substâncias alcalinas sem aquecimento:

S + O 2 –t° → S +4 O 2

2S + 3O 2 –t°; ponto → 2S +6 O 3

4) (exceto iodo):

S+Cl2 → S+2Cl2

S + 3F 2 → SF 6

Com substâncias complexas:

5) com ácidos - agentes oxidantes:

S + 2H 2 SO 4 (conc.) → 3S +4 O 2 + 2H 2 O

S + 6HNO 3 (conc.) → H 2 S +6 O 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

Reações de desproporção:

6) 3S 0 + 6KOH → K 2 S +4 O 3 + 2K 2 S -2 + 3H 2 O

7) o enxofre se dissolve em uma solução concentrada de sulfito de sódio:

S 0 + Na 2 S +4 O 3 → Na 2 S 2 O 3 tiossulfato de sódio