Концепции познания в химии

До определенного времени шло накопление эмпирических хими­ческих знаний, пока не назрела необходимость в их классификации и систематизации, т.е. теоретическом обобщении. Основоположни­ком системного освоения химических знаний явился русский химик Д.И. Менделеев (1834—1907). Попытки объединения элементов в группы предпринимались и ранее, однако не были найдены опре­деляющие причины изменений их химических свойств.

Д.И. Менделеев при решении данной проблемы исходил из того принципа, что любое точное знание представляет систему. Данный подход позволил ему в 1869 г. открыть периодический закон и раз­работать Периодическую систему химических элементов. В его сис­теме основной характеристикой элемента является его атомный вес.

Периодический закон Д.И. Менделеева: «Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в перио­дической зависимости от величины атомных весов элементов»¹.

Это обобщение давало новые представления об элементах, но в силу того, что еще не было известно строение атома, физический смысл его был не вполне доступен пониманию.

В современном представлении периодический закон формулируется следующим образом: «Строение и свойства элементов и их соеди­нений находятся в периодической зависимости от заряда ядра ато­мов и определяются периодически повторяющимися однотипными электронными конфигурациями их атомов»².

В книге «Элементы», опубликованной в 1993 г., Дж. Эмсли оп­ределяет свойства элементов более чем по 20 параметрам.

До системного подхода в химии, разработанного Д.И. Менде­леевым, учебники по химии были очень громоздкими и состояли из многих томов по нескольку сот страниц. Учебник Д.И. Менделеева «Основы химии» (1868—1871), построенный на системных обобще­ниях, логично излагал в одной книге стройную систему знаний того времени.

Современная химическая наука опирается на ряд основных хи­мических законов:

• закон сохранения массы: масса веществ, вступающих в реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции;

• закон сохранения энергии: при любых взаимодействиях, имеющих
место в изолированной системе, энергия этой системы остает­
ся постоянной и возможны лишь переходы из одного вида
энергии в другой;

• закон постоянства состава: любое химически индивидуальное
соединение имеет один и тот же количественный состав неза­
висимо от способа его получения;

• закон кратных отношений: если два элемента образуют друг с
другом несколько химических соединений, то массы одного из
элементов, приходящихся в этих соединениях на одну и ту же
массу другого, относятся между собой как небольшие целые
числа;

• закон объемных отношений: при одинаковых условиях объемы
вступающих в реакцию газов относятся друг к другу и к объ­
емам образующихся газообразных продуктов реакции как не­
большие числа;

• закон Авогадро: в равных объемах любых газов, взятых при
одной и той же температуре и при одинаковом давлении, со­
держится одно и то же число молекул и др.¹

Современную картину химических знаний объясняют с позиций четырех концептуальных систем, которые схематично представлены на рис. 7.1.

Учение

о химических процессах

Структурная химия

1800-е гг.

1950-е гг.

Рис. 7.1

На данной схеме показано последовательное появление новых концепций в химической науке, которые опирались на предыдущие достижения, сохраняя при этом все знания предшествующих эта­пов, необходимые для дальнейшего развития.

О качественном росте знаний в химии при переходе от одной концептуальной системы к другой, более совершенной, и получе­нии на их базе новых веществ можно судить на примере изготовле­ния синтетического каучука.

¹ Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. Указ. соч. С. 31.

² Глинка Н.Л. Общая химия. — М.: Интеграл-Пресс, 2002. — С. 79.

¹ Глинка М.Л. Указ. соч. С. 19, 20.

² Кузнецов В.И., Идлис Г.М., Гутина В.К Естествознание. — М.: Агар, 1996. —
С. 177.

Широкое развитие авто- и авиастроения потребовало производ­ства каучука в гораздо ббльших объемах, чем прежде. Назрела прр-блема получения искусственного каучука. В начале XX в. русский химик СВ. Лебедев (1874—1934) синтезировал каучук на основе ди­винила. Однако процесс синтеза оказался дорогостоящим и трудоем­ким. Исходное сырье дивинил синтезировали из этилового спирта, который получали из пищевых продуктов, содержащих крахмал и сахар, причем только третья часть спирта давала выход, а остальное шло в отходы. Во всей цепи по производству искусственного каучу­ка было занято значительное количество людей.

Новые возможности получения исходного сырья (дивинила) для производства синтетического каучука появились в связи с перехо­дом химического знания на уровень учения о химических процес­сах. Дивинил стали получать из нефти, отпала необходимость в '* использовании пищевого сырья. Такое производство существует и сегодня.

Более обнадеживающие перспективы получения синтетического каучука представляются на новом, эволюционном, уровне развития химии. Имеются сведения о пиролизе нефтяного сырья в атмосфере плазмы при температуре 4000—5000°С, при этом реакция протекает в течение тысячных долей секунды. Производительность при реали­зации указанных условий возрастает многократно по сравнению с существующим способом. Один человек, обслуживающий неболь­шой реактор-плазмотрон, может заменить целый завод.

7.3. Учение о составе вещества

На уровне учения о составе вещества решались вопросы опре­деления химического элемента, химического соединения и получе­ния новых материалов на базе более широкого использования хи­мических элементов.

Первое научное определение химического элемента (когда еще не бьшо открыто ни одного из них) сформулировал английский хи­мик и физик Р. Бойль (1627—1691). Первым в 1669 г. был открыт химический элемент фосфор, затем кобальт, никель и др. Открытие французским химиком А.Л. Лавуазье (1743—1794) кислорода и уста­новление его роли в образовании различных химических соедине­ний позволило отказаться от прежних представлений об «огненной материи» (флогистоне). Лавуазье впервые систематизировал химиче­ские элементы на базе знаний, существовавших в XVIII в. Эта систе­матизация оказалась ошибочной и в дальнейшем была усовершенст­вована Д.И. Менделеевым. Система Лавуазье определяла место эле­мента в соответствии с атомной массой. В настоящее время место химического элемента в периодической системе определяется заря­дом его атомного ядра, который отражает индивидуальные свойства

элемента. Например, элемент хлор имеет два изотопа (две разно­видности), отличающихся друг от друга массой атома. Но оба они тем не менее относятся к одному химическому элементу — хлору в связи с одинаковым зарядом их ядер.

В Периодической системе химических элементов Д.И. Менде­леева насчитывалось 62 элемента, в 1930-е гг. она заканчивалась ураном (Z = 92). В 2006 г. было сообщено, что в России путем физического синтеза атомных ядер открыт 117-й элемент.

Вопросы, связанные с химическими со­единениями, длительное время не вызывали споров в среде химиков. Казалось очевид­ным, чтб именно относится к химическим соединениям, а чтб — к простым телам или смесям. Однако применение в последнее время физических методов исследования ве­щества позволило выявить физическую при­роду химизма, т.е. внутренние силы, которые объединяют атомы в молекулы, представ­ляющие собой прочную квантово-механическую целостность. Таки­ми силами оказались химические связи, в основе которых лежат волновые свойства валентных электронов.

Электрон ведет себя и как частица, и как волна, и как точечный заряд. В силу движения на очень малых расстояниях он выглядит как электронное облако, расположенное в поле действия атомного ядра. Химические связи представляют собой обменное взаимодей­ствие электронов с соответствующими характеристиками.

В результате химических и физических открытий претерпело изменение и классическое определение молекулы. Под молекулой понимается наименьшая частица вещества, которая в состоянии оп­ределять его свойства и в то же время существовать самостоятельно. Представления о классах молекул расширились. В них включают ионные системы, атомные и металлические монокристаллы и поли­меры, образуемые посредством водородных связей и представляю­щие собой макромолекулы. Макромолекулы обладают молекуляр­ным строением, хотя и не имеют строго постоянного состава.

С открытием физиками природы химизма как обменного взаи­модействия электронов химики совершенно по-другому стали рас­сматривать химическое соединение. «Это качественно определенное вещество, состоящее из одного или нескольких химических элемен­тов, атомы которых за счет обменного взаимодействия (химической связи) объединены в частицы — молекулы, комплексы, монокри­сталлы или иные агрегаты. «Химическое соединение» — понятие более широкое, чем «сложное вещество», которое должно состоять

из двух и более разных химических элементов. Химическое соеди­
нение может состоять и из одного элемента. Это молекулы Н2, (Ь,
графит, алмаз и другие кристаллы без посторонних включений в (их
решетку в идеальном случае»¹. !

□ Проблема производства новых материалов

Проблема производства новых материалов связана с включени­ем в их состав новых химических элементов. Дело в том, что 98,7% массы слоя Земли, на котором осуществляет свою производствен­ную деятельность человек, составляют восемь химических элемен­тов: 47% приходится на кислород, 27,5% — кремний, 8,8% — алю­миний, 4,6% — железо, 3,6% — кальций, 2,6% — натрий, 2,5% — калий, 2,1% — на магний. Однако эти химические элементы рас­пределены неравномерно и так же неравномерно используются. Более 95% изделий из металла в своем составе содержат железо. Такое избирательное потребление ведет к дефициту этого металла. Поэтому стоит задача использования в человеческой деятельности и других химических элементов, способных заменить железо. Таким элементом, в частности, является кремний как наиболее распростра­ненный в природе. Силикаты — соединения кремния с кислородом и другими элементами — составляют 97% массы земной коры. Исхо­дя из этого вполне естественно возникает проблема использования силикатов в качестве основного вида сырья во всех сферах человече­ской деятельности — от строительства до машиностроения. Металлы и керамические изделия производятся почти в одинаковом количест­ве, но получение металлов обходится значительно дороже.

Современные достижения химии позволили заменить металлы керамикой не только как более экономичным, но во многих случа­ях и как более совершенным по сравнению с металлами конструкци­онным материалом. Более низкая плотность керамики (40%) дает возможность снизить массу изготовляемых из нее предметов. Вклю­чение в производство керамики новых химических элементов (тита­на, бора, хрома, вольфрама и др.) позволяет производить материалы с заранее заданными специальными свойствами (огнеупорность, термостойкость, высокая твердость и т.п.). В технологии производст­ва такой керамики используется прессование порошков, что позво­ляет получить изделия необходимой формы и исключить их даль­нейшую обработку.

В 1960-е гг. в нашей стране был получен сверхтвердый материал — гексанит-Р, одна из кристаллических разновидностей нитрида бора с температурой плавления 3200°С и твердостью почти такой же, как у алмаза. Этот материал помимо прочего обладает повышенной

вязкостью, что не присуще керамике. Кроме того, получена кера­мика, обладающая сверхпроводимостью, что открывает новые воз­можности в электронике.

Во второй половине XX в. в синтезе элементорганических со­единений стали использоваться все новые и новые химические эле­менты от алюминия до фтора. Одна часть таких соединений служит в качестве химических реагентов для лабораторных исследований, а другая — для синтеза новейших материалов.

7.4. Уровень структурной химии

Структурная химия — это уровень развития химических знаний, на котором доминирует понятие «структура», т.е. структура молеку­лы, макромолекулы, монокристалла. «Структура — это устойчивая упорядоченность качественно неизменной системы, каковой явля­ется молекула»¹.

С возникновением структурной химии у химической науки поя­вились неизвестные ранее возможности целенаправленного качест­венного влияния на преобразование вещества. Еще в 1857 г. немец­кий химик Ф.А. Кекуле (1829—1896) показал, что углерод четырех­валентен, и это дает возможность присоединить к нему до четырех элементов одновалентного водорода. Азот может присоединить до трех одновалентных элементов, кислород — до двух. Схема Кекуле натолкнула исследователей на понимание механизма получения новых химических соединений. Русский химик А.М. Бутлеров (1828—1886) заметил, что в таких соединениях большую роль играет энергия, с которой вещества связываются между собой. В настоя­щее время под структурой молекулы понимается и пространствен­ная, и энергетическая упорядоченность.

В 1960—80-е гг. появился термин «органический синтез». Из ка­менноугольной смолы и аммиака были получены новые красители — фуксин, анилиновая соль, ализарин, а позднее — взрывчатые веще­ства и лекарственные препараты (аспирин и др.). Структурная химия дала повод для оптимистических заявлений, что химики могут все.

Однако дальнейшее развитие химической науки и основанного на ее достижениях производства показало более точно возможности и пределы структурной химии. На уровне структурной химии не представлялось возможным получение этилена, ацетилена, бензола и других непредельных углеводородов из парафиновых. Многие реакции органического синтеза на основе структурной химии дава­ли очень низкие выходы необходимого продукта и большие отходы в виде побочных продуктов. Вследствие этого их нельзя было ис­пользовать в промышленном масштабе.

¹ Кузнецов В.И. и др. Указ. соч. С. 192, 193.

Кузнецов В.И. и др. Указ. соч. С. 203.

Кроме того, в производстве на основе органического синтеза использовалось дорогостоящее сельскохозяйственное сырье — зер­но, жиры, молочные продукты. А сам технологический процесс был многоэтапным и трудноуправляемым.

В последнее время ученые открыли новую группу металлорганиче-ских соединений с двойной структурой, получивших название «сэн-двичевых соединений». Это не что иное, как молекула, представляю­щая собой две пластины из соединений водорода и углерода, между которыми находится атом металла или атомы двух металлов. Пока эти соединения практического применения не нашли, но сам факт их существования заставил химиков пересмотреть прежние взгляды на валентность и химические связи. Их рассматривают как доказа­тельство наличия электронно-ядерного взаимодействия молекул.

Структурная химия неорганических соединений ищет пути по­лучения кристаллов для производства высокопрочных материалов с заданными свойствами, обладающих термостойкостью, сопротивле­нием агрессивной среде и другими качествами, предъявляемыми современным уровнем развития науки и техники. Решение этих вопросов наталкивается на различные препятствия. Выращивание, например, некоторых кристаллов требует исключения условий гра­витации, поэтому такие кристаллы выращивают в космосе, на ор­битальных станциях.

7.5. Учение о химических процессах

Химические процессы представляют собой сложнейшее явление как в неживой, так и живой природе. Эти процессы изучают химия, физика и биология. Перед химической наукой стоит принципиаль­ная задача — научиться управлять химическими процессами. Дело в том, что одни процессы не удается осуществить, хотя в принципе они осуществимы, другие трудно остановить (например, реакции горения и взрывы). Некоторые процессы трудноуправляемы, по­скольку в результате самопроизвольно образуется большое количе­ство побочных продуктов. Для управления химическими процесса­ми разработаны термодинамический и кинетический методы.

Все химические реакции имеют свойство обратимости. Обрати­мость означает равновесие между прямой и обратной реакциями. В действительности равновесие зависит от условий протекания процесса и чистоты реагентов. Смещение равновесия в ту или иную сторону требует специальных способов управления реакциями. На­пример, реакция получения аммиака

N₂+3H₂<:

вить в законченном виде, так как методы управления ее протеканием не были известны. Реакция стала осуществимой только после откры­тия соответствующих законов нидерландским и французским физи-ко-химиками Я.Х. Вант-Гоффом (1852—1911) и А.Л. Ле Шателье (1850—1936). Было установлено, что «синтез аммиака происходит на поверхности твердого катализатора при сдвиге равновесия впра­во за счет высоких давлений»¹.

Все проблемы, связанные с такими сложными процессами как, например, получение аммиака, решает химическая кинетика. Она устанавливает зависимость химических реакций от различных фак­торов — строения и концентрации реагентов, наличия катализато­ров или ингибиторов, материала и конструкции реактора и т.д.

7.6. Эволюционная химия

Химики давно пытались понять, каким образом из неорганической безжизненной материи возникает материя органическая как основа жизни на Земле. Какая лаборатория лежит в основе этого процесса? Лаборатория, в которой без участия человека получаются новые хи­мические соединения, более сложные, чем исходные вещества.

Й.Я. Берцелиус (1779—1848) первым установил, что основой жи­вого является биокатализ, предполагающий присутствие в реакци­онной среде различных природных веществ, способных управлять химической реакцией, замедляя или ускоряя ее протекание. Эти катализаторы в живых системах определены самой природой, что и служит идеалом для многих химиков. Идеалом совершенства считали «живую лабораторию» немецкий ученый Ю. Либих (1803—1873) и французский химик П. Бертло (1827—1907).

Современные химики полагают, что познав химию организмов, человек научится управлять биохимическими процессами, что позво­лит ему более экономично использовать имеющиеся в природе мате­риалы и с ббльшей пользой. Для решения проблемы биокатализа и использования его результатов в промышленных масштабах химиче­ская наука пытается применять отдельные ферменты для моделиро­вания биокатализаторов, осваивать механизмы живой природы, раз­вивать исследования с целью применения принципов биокатализа в производственных химических процессах и технологиях.

В эволюционной химии существенное место отводится проблеме «самоорганизации» систем. Теория самоорганизации «отражает зако­ны такого существования динамических систем, которое сопровож­дается их восхождением на все более высокие уровни сложности в системной упорядоченности, или материальной организации»².

проста по составу элементов и своей структуре. Однако на протяже­нии целого столетия, с 1813 по 1913 г., химики не могли ее осущест-

¹ Кузнецов В.И. и др. Указ. соч. С. 211.

² Там же. С. 240.

В процессе самоорганизации предбиологических систем шел о^-бор необходимых элементов для появления жизни и ее функциони­рования. Из 117 химических элементов, открытых к настоящему вре­мени, многие принимают участие в жизнедеятельности живых орга­низмов. Наука же считает, что только шесть элементов — углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера — составляют основу живых систем, в связи с чем они получили название элементов-органогенов. Весовая доля этих элементов в живом организме составляет 97,4%. Кроме того, в состав биологически важных компонентов живых сис­тем входят еще 12 элементов: натрий, калий, кальций, магний, желе­зо, цинк, кремний, алюминий, хлор, медь, кобальт, бор. Еще около 20 элементов участвуют в жизнедеятельности живых систем в зави­симости от среды обитания и состава питания.

Не менее важно и то обстоятельство, что все элементы, участ­вующие в построении живых систем и их функционировании, отно­сительно равномерно распределены по всей поверхности Земли. Та­ким образом, жизнь могла возникнуть на Земле в любом месте, где для этого появлялись благоприятные условия. В Космосе же пре­имущественно господствуют два элемента — водород и гелий, а ос­тальные элементы существуют в виде примесей и составляют ничтож­но малую массу.

Особая роль отведена природой углероду. Этот элемент способен образовывать связи с элементами, противостоящими друг другу, и удерживать их. Атомы углерода образуют почти все типы химиче­ских связей. На основе шести органогенов и еще около 20 других элементов природа создала около 8 миллионов различных химиче­ских соединений, обнаруженных к настоящему времени. 96% из них составляют органические соединения.

Из такого огромного количества органических соединений в строительстве биомира задействованы природой всего несколько сотен. «Из 100 известных аминокислот в состав белков входят толь­ко 20; лишь по четыре нуклеотида ДНК и РНК лежат в основе всех сложных полимерных нуклеиновых кислот, ответственных за на­следственность и регуляцию белкового синтеза в любых живых ор­ганизмах»¹. Химики стремятся открыть секреты природы. Как она из такого ограниченного количества химических элементов и хими­ческих соединений образовала сложнейший высокоорганизованный комплекс — биосистему? Ответ на этот вопрос можно получить, научившись из имеющихся в избытке химических веществ синтези­ровать необходимые, дефицитные продукты, например из загряз­няющего атмосферу СОг получать сахар и т.д.

Поиски природных катализаторов позволяют химикам сделать ряд выводов (к ним различными путями пришли также геология, геохимия, космохимия, термодинамика, химическая кинетика).

1. На ранних стадиях химической эволюции катализ отсутство­
вал. Условия высоких температур (выше 5000 К)_; наличие электри­
ческих разрядов и радиации препятствуют образованию конденси­
рованного состояния.

2. Первые проявления катализа начинаются при смягчении ус­
ловий (ниже 5000 К) и образовании первичных тел.

3. Роль катализатора возрастала по мере того, как физические
условия (главным образом, температура) приближались к совре­
менным значениям. Но общее значение катализа, вплоть до образо­
вания более или менее сложных органических молекул, все еще не
могло быть высоким.

4. Появление таких, даже относительно несложных систем, как
СН₃ОН, СН₂ = СН₂, НС = СН, Н₂СО, НСООН, НС ш N, а тем
более оксикислот, аминокислот и первичных Сахаров, было своеоб­
разной некаталитической подготовкой для большого катализа.

5. Роль катализа в развитии химических систем после достиже­
ния стартового состояния, т.е. известного количественного мини­
мума органических и неорганических соединений, начала возрас­
тать с фантастической быстротой. Отбор активных соединений про­
исходил в природе из тех продуктов, которые получались относи­
тельно большим числом химических путей и обладали широким
каталитическим спектром¹.

Функциональный подход к объяснению предбиологической эво­люции сосредоточен на исследовании процессов самоорганизации материальных систем, выявлении законов, которым подчиняются такие процессы. Это в основном позиции физиков и математиков. Крайняя точка зрения здесь склоняется к тому, что живые системы могут быть смоделированы даже из металлосоединений.

В 1969 г. появилась общая теория химической эволюции и биогене­за, выдвинутая ранее в самых общих положениях профессором Мо­сковского университета А.П. Руденко. Используя рациональность субстратного и функционального подходов, она отвечает на вопро­сы о «движущих силах и механизме эволюционного процесса, т.е. о законах химической эволюции, об отборе элементов и структур и их причинной обусловленности, о высоте химической организации и иерархии химических систем как следствии эволюции»².

Пока только эта теория в состоянии определить новую концеп­туальную систему, которая выходит за пределы учения о составе вещества, структурной химии и учения о химических процессах. «Сущ-

Кузнецов В.И. и др. Указ. соч. С. 243.

¹ Кузнецов В.И. и др. Указ. соч. С. 245.

² Там же. С. 246.

ность этой теории состоит в том, что химическая эволюция пред­ставляет собой саморазвитие каталитических систем и, следователь­но, эволюционирующим веществом являются катализаторы»¹. В основе этой теории лежит утверждение о том, что процесс самораз­вития химических катализаторов двигался в сторону их совершен­ствования, шел постоянный отбор катализаторов с большей реак­ционной активностью.

Открытый А.П. Руденко основной закон химической эволюции гласит, что эволюционные изменения катализатора происходят в том направлении, где проявляется его максимальная активность. Саморазвитие, самоорганизация и самоусложнение каталитических систем происходят за счет энергии базисной реакции. Поэтому эво­люционируют каталитические системы с большей энергией. Такие системы разрушают химическое равновесие и в результате являются инструментом отбора наиболее устойчивых эволюционных измене­ний в катализаторе.

Теория развития каталитических систем дает возможность:

1) выявлять этапы химической эволюции и на этой основе клас­
сифицировать катализаторы по уровню их организации;

2) использовать принципиально новый метод изучения катализа;

3) давать конкретную характеристику пределов химической эво­
люции и перехода от химогенеза (химического становления) к био­
генезу, связанного с преодолением второго кинетического предела
саморазвития каталитических систем.

Набирает теоретический и практический потенциал новейшее направление, расширяющее представление об эволюции химических систем, — нестационарная кинетика. На ее основе разрабатывается теория управления нестационарными процессами. Уже наработанные в этой области эмпирические материалы приводят исследователей к выводу, что стационарность режима катализаторов является лишь частным случаем нестационарности. Появляются сведения о том, что нестационарные режимы создаются искусственно и способствуют интенсификации реакций в каталитических системах.

Развитие химических знаний позволяет надеяться на разреше­ние многих проблем, которые встали перед человечеством в резуль­тате его наукоемкой и энергоемкой практической деятельности. Предполагается значительное ускорение химических превращений за счет освоения катализаторов будущего на принципиально новой основе, бережное и полное использование всех видов углеводород­ного сырья, а не только нефти, создание полностью безотходных производств.

Химическая наука имеет предпосылки для промышленного по­лучения водорода из воды как самого высокоэффективного и эколо­гически чистого топлива, организации промышленного производст-

Кузнецов В.И. и др. Указ. соч. С. 246.

ва органических продуктов из углекислого газа, а также для промыш­ленного производства различных материалов, где в качестве исход­ного сырья вместо углеводородов будут использоваться фторуглеро-ды. Химическая наука ставит своей целью создание экономичных и экологически чистых производств и уже имеет для этого опреде­ленный потенциал.

Химическая наука на ее высшем эволюционном уровне углубля­ет представления о мире. Концепции эволюционной химии, в том числе о химической эволюции на Земле, самоорганизации и само­совершенствовании химических процессов, переходе от химической эволюции к биогенезу, являются убедительным аргументом, под­тверждающим научное понимание происхождения жизни во Все­ленной.

Химическая эволюция на Земле создала все предпосылки для появления живого из неживой природы. А Земля оказалась в таких специфических условиях, что эти предпосылки смогли реализовать­ся. Жизнь во всем ее многообразии возникла на Земле самопроиз­вольно из неживой материи, она сохранилась и функционирует уже миллиарды лет. Жизнь полностью зависит от сохранения соответст­вующих условий ее функционирования, а это во многом зависит от самого человека. Видимо, одним из проявлений природы и являет­ся появление человека как самосознающей себя материи. На опре­деленном этапе он может оказывать ощутимое воздействие на среду собственного обитания, причем как позитивное, так и негативное. О генезисе жизни, ее структурных уровнях речь пойдет в следую­щей главе.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. От каких факторов зависят свойства веществ?

2. Что следует понимать под концептуальными системами хи­
мии?

3. Для чего химики изучают лабораторию «живой природы»?

4. Какими видятся конструкционные и строительные материалы
будущего?

5. Кто явился основоположником системного подхода в разви­
тии химических знаний? Какую систему он построил?

6. Какие элементы называют органогенами и почему?

7. Каковы потенциальные возможности химии?

8. Что такое катализаторы?

9. Какие химические соединения — составные части живого — появились в результате химической эволюции?

Библиографический список

1. Глинка Н.Л. Общая химия. — М.: Интеграл-Пресс, 2002.

2. Кузнецов В.И., Идлис Г.М., Гутина В.И. Естествознание.
Агар, 1996.

3. Кузнецов В.И. Эволюция представлений об основных законах
жизни. — М.: Наука, 1967.

4. Кузнецов В.И. Общая химия. Тенденции развития. — М.: Высшая
школа, 1989.

5. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. Химия. Ответы на вопросы. —
М.: I Федеративная книготорговая компания, 1997.

6. Шиманович И.Е., Павлович М.Л., Тикавый В.Ф., Малашко П.М.
Общая химия в формулах, определениях, схемах. — Минск: Универси­
тетское, 1996.

7. Эмсли Дж. Элементы. — М.: Мир, 1993.