Страница полузащищенная

Химия

Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Картина маслом химика ( Генрика Шантель, 1932 г.)

Химия - это научная дисциплина, связанная с элементами и соединениями, состоящими из атомов , молекул и ионов : их составом, структурой, свойствами, поведением и изменениями, которые они претерпевают во время реакции с другими веществами . [1] [2] [3] [4]

По своему предмету химия занимает промежуточное положение между физикой и биологией . [5] Иногда ее называют центральной наукой, поскольку она обеспечивает основу для понимания как фундаментальных, так и прикладных научных дисциплин на фундаментальном уровне. [6] Например, химия объясняет аспекты химии растений ( ботаника ), образование вулканических пород ( геология ), то, как образуется атмосферный озон и как разлагаются загрязнители окружающей среды ( экология ), свойства почвы на Луне ( космохимия). ), как действуют лекарства (фармакология ) и как собрать доказательства ДНК на месте преступления ( судебная экспертиза ).

Химия затрагивает такие темы, как взаимодействие атомов и молекул через химические связи с образованием новых химических соединений . Существует два типа химических связей: 1. первичные химические связи, например ковалентные связи, в которых атомы имеют один или несколько общих электронов; ионные связи , в которых атом отдает один или несколько электронов другому атому для образования ионов ( катионов и анионов ); металлические связи и 2. вторичные химические связи, например водородные связи ; Силовые связи Ван-дер-Ваальса , ион-ионное взаимодействие, ион-дипольное взаимодействие и т. Д.

Этимология

Слово химия происходит от модификации слова алхимия , которая относилась к более раннему набору практик, которые включали элементы химии, металлургии , философии , астрологии , астрономии , мистицизма и медицины . Алхимию часто считают связанной со стремлением превратить свинец или другие неблагородные металлы в золото, хотя алхимики также интересовались многими вопросами современной химии. [7]

Современное слово алхимия, в свою очередь, происходит от арабского слова al-kīmīā (الكیمیاء). Это может иметь египетское происхождение, поскольку al-kīmīā происходит от греческого χημία, которое, в свою очередь, происходит от слова Kemet , древнего названия Египта на египетском языке. [8] Альтернативно, al-kīmīā может происходить от χημεία, что означает «объединить». [9]

Современные принципы

Лаборатория Института биохимии Кельнского университета в Германии .

Текущая модель атомной структуры - это квантово-механическая модель . [10] Традиционная химия начинается с изучения элементарных частиц , атомов , молекул , [11] веществ , металлов , кристаллов и других агрегатов материи . Вещество можно изучать в твердом, жидком, газовом и плазменном состояниях , изолированно или в комбинации. Эти взаимодействия , реакцииа превращения, которые изучаются в химии, обычно являются результатом взаимодействий между атомами, приводящего к перестройке химических связей, удерживающих атомы вместе. Такое поведение изучается в химической лаборатории .

В химической лаборатории стереотипно используются различные формы лабораторной посуды . Однако посуда не является центральным элементом химии, и большая часть экспериментальной (а также прикладной / промышленной) химии обходится без нее.

Растворы веществ во флаконах с реактивами, включая гидроксид аммония и азотную кислоту , подсвеченные разными цветами

Химическая реакция является превращение некоторых веществ в одном или более различных веществ. [12] В основе такого химического превращения лежит перегруппировка электронов в химических связях между атомами. Его можно символически изобразить с помощью химического уравнения , которое обычно включает атомы в качестве объектов. Число атомов слева и справа в уравнении химического превращения равно. (Когда количество атомов с обеих сторон неодинаково, превращение называется ядерной реакцией или радиоактивным распадом .) Тип химических реакций, в которых может происходить вещество, и изменения энергии, которые могут сопровождать это, ограничиваются некоторыми основными правилами, известный какхимические законы .

Соображения энергии и энтропии неизменно важны почти во всех химических исследованиях. Химические вещества классифицируются по их структуре , фазам, а также химическому составу . Их можно анализировать с помощью инструментов химического анализа , например спектроскопии и хроматографии . Ученые, занимающиеся химическими исследованиями, известны как химики . [13] Большинство химиков специализируются на одной или нескольких дисциплинах. Для изучения химии необходимы несколько концепций ; некоторые из них: [14]

Иметь значение

В химии материя определяется как все, что имеет массу покоя и объем (занимает пространство) и состоит из частиц . Частицы, составляющие материю, также имеют массу покоя - не все частицы, например фотон, обладают массой покоя . Материя может быть чистым химическим веществом или смесью веществ. [15]

Атом

Схема атома на основе модели Бора

Атом - основная единица химии. Он состоит из плотного ядра, называемого атомным ядром, окруженного пространством, занятым электронным облаком . Ядро состоит из положительно заряженных протонов и незаряженных нейтронов (вместе называемых нуклонами ), а электронное облако состоит из отрицательно заряженных электронов, которые вращаются вокруг ядра. В нейтральном атоме отрицательно заряженные электроны уравновешивают положительный заряд протонов. Ядро плотное; масса нуклона примерно в 1836 раз больше, чем у электрона, а радиус атома примерно в 10 000 раз больше его ядра. [16] [17]

Атом также является наименьшей единицей, которая может быть предусмотрена для сохранения химических свойств элемента, таких как электроотрицательность , потенциал ионизации , предпочтительное (ые) состояние (я) окисления , координационное число и предпочтительные типы образующихся связей (например, металлические , ионные , ковалентный ).

Элемент

Стандартная форма периодической таблицы химических элементов. Цвета представляют разные категории элементов.

Химический элемент представляет собой чистое вещество , которое состоит из одного типа атома, характеризуется своим определенным количеством протонов в ядрах его атомов, известные как атомный номер и обозначен символ Z . Массовое число является суммой числа протонов и нейтронов в ядре. Хотя все ядра всех атомов, принадлежащих к одному элементу, будут иметь один и тот же атомный номер, они не обязательно могут иметь одинаковое массовое число; атомы элемента, имеющие разные массовые числа, называются изотопами . Например, все атомы с 6 протонами в ядрах являются атомами химического элемента углерода , но атомы углерода могут иметь массовые числа 12 или 13.[17]

Стандартное представление химических элементов находится в периодической таблице , в которой элементы упорядочены по атомным номерам. Таблица Менделеева организована в группы или столбцы, периоды или строки. Таблица Менделеева полезна для определения периодических тенденций . [18]

Сложный

Двуокись углерода (CO 2 ), пример химического соединения

Соединение является чистым химическим веществом состоит из более чем одного элемента. Свойства соединения мало похожи на свойства его элементов. [19] Стандартная номенклатура соединений установлена Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC). Органические соединения названы в соответствии с системой органической номенклатуры . [20] Названия неорганических соединений созданы в соответствии с системой неорганической номенклатуры . Когда соединение имеет более одного компонента, они делятся на два класса: электроположительные и электроотрицательные компоненты. [21] Кроме того,Chemical Abstracts Service разработала метод индексации химических веществ. В этой схеме каждое химическое вещество идентифицируется по номеру, известному как его регистрационный номер CAS .

Молекула

Представление молекулы кофеина (C 8 H 10 N 4 O 2 ) в виде шарика и палки .

Молекула является наименьшей неделимой часть чистого химического вещества , которое имеет свой уникальный набор химических свойств, то есть, его потенциал , чтобы пройти определенный набор химических реакций с другими веществами. Однако это определение хорошо работает только для веществ, которые состоят из молекул, что неверно для многих веществ (см. Ниже). Молекулы обычно представляют собой набор атомов, связанных друг с другом ковалентными связями , так что структура является электрически нейтральной, и все валентные электроны спарены с другими электронами либо связями, либо неподеленными парами .

Таким образом, молекулы существуют как электрически нейтральные единицы, в отличие от ионов. Когда это правило нарушается, и «молекула» получает заряд, результат иногда называют молекулярным ионом или многоатомным ионом. Однако дискретный и раздельный характер молекулярной концепции обычно требует, чтобы молекулярные ионы присутствовали только в хорошо разделенной форме, такой как направленный пучок в вакууме в масс-спектрометре . Заряженные многоатомные скопления, находящиеся в твердых телах (например, обычных сульфатных или нитрат-ионах), обычно не считаются «молекулами» в химии. Некоторые молекулы содержат один или несколько неспаренных электронов, образующих радикалы . Большинство радикалов относительно реакционноспособны, но некоторые, например оксид азота (NO), могут быть стабильными.

А 2-D Структурная формула из бензола молекулы (С 6 Н 6 )

«Инертные» или благородные газовые элементы ( гелий , неон , аргон , криптон , ксенон и радон ) состоят из одиночных атомов в качестве их наименьшей дискретной единицы, но другие изолированные химические элементы состоят либо из молекул, либо из сетей атомов, связанных друг с другом. каким-то образом. Опознаваемые молекулы состоят из знакомых веществ, таких как вода, воздух и многие органические соединения, такие как спирт, сахар, бензин и различные фармацевтические препараты .

Однако не все вещества или химические соединения состоят из дискретных молекул, и действительно, большинство твердых веществ, составляющих твердую кору, мантию и ядро ​​Земли, являются химическими соединениями без молекул. Эти другие типы веществ, такие как ионные соединения и сети твердых веществ , организованы таким образом, чтобы не хватает существование идентифицируемых молекулы сами по себе . Вместо этого эти вещества обсуждаются с точки зрения формульных единиц или элементарных ячеек как наименьшей повторяющейся структуры в веществе. Примерами таких веществ являются минеральные соли (например, поваренная соль ), твердые вещества, такие как углерод и алмаз, металлы и знакомый кремнезем исиликатные минералы, такие как кварц и гранит.

Одна из основных характеристик молекулы - ее геометрия, которую часто называют структурой . Хотя структура двухатомных, трехатомных или четырехатомных молекул может быть тривиальной (линейной, угловой пирамидальной и т. Д.), Структура многоатомных молекул, состоящих из более чем шести атомов (нескольких элементов), может иметь решающее значение для ее химической природы. .

Вещество и смесь

Примеры чистых химических веществ. Слева направо: элементы олово (Sn) и сера (S), алмазаллотроп из углерода ), сахароза (чистый сахар) и хлорид натрия (соль) и бикарбонат натрия (питьевая сода), которые являются оба ионными соединениями .

Химическое вещество - это вещество с определенным составом и набором свойств . [22] Набор веществ называется смесью. Примеры смесей - воздух и сплавы . [23]

Моль и количество вещества

Моль - это единица измерения, которая обозначает количество вещества (также называемое химическим количеством). Один моль определяется как содержащий ровно6.022 140 76 × 10 23 частиц ( атомов , молекул , ионов или электронов ), где число частиц на моль известно как постоянная Авогадро . [24] Молярная концентрация - это количество определенного вещества на объем раствора , обычно выражается в моль / дм 3 . [25]

Фаза

Диаграмма, показывающая отношения между фазами и термины, используемые для описания фазовых изменений.

Помимо определенных химических свойств, которые различают различные химические классификации, химические вещества могут существовать в нескольких фазах. По большей части химические классификации не зависят от этих классификаций объемных фаз; однако некоторые более экзотические фазы несовместимы с определенными химическими свойствами. Фаза представляет собой набор состояний химической системы , которые имеют аналогичные объемные структурные свойства, в диапазоне условий, такие как давление или температура .

Физические свойства, такие как плотность и показатель преломления, обычно находятся в пределах значений, характерных для данной фазы. Фаза материи определяется фазовым переходом , когда энергия, вложенная в систему или забранная из нее, перестраивает структуру системы, а не меняет объемные условия.

Иногда различие между фазами может быть непрерывным, а не иметь дискретную границу », в этом случае считается, что вещество находится в сверхкритическом состоянии. Когда три состояния встречаются на основе условий, это известно как тройная точка, и поскольку это инвариантно, это удобный способ определить набор условий.

Наиболее известные примеры фаз - твердые тела , жидкости и газы . Многие вещества имеют несколько твердых фаз. Например, есть три фазы твердого железа (альфа, гамма и дельта), которые меняются в зависимости от температуры и давления. Принципиальное различие между твердыми фазами заключается в кристаллической структуре или расположении атомов. Другая фаза, обычно встречающаяся при изучении химии, - это водная фаза, которая представляет собой состояние веществ, растворенных в водном растворе (то есть в воде).

К менее известным фазам относятся плазма , конденсаты Бозе-Эйнштейна и фермионные конденсаты, а также парамагнитные и ферромагнитные фазы магнитных материалов. В то время как наиболее знакомые этапы имеют дело с трехмерными системами, также возможно определять аналоги в двумерных системах, что привлекло внимание из-за его значимости для систем в биологии .

Склеивание

Анимация процесса ионной связи между натрием (Na) и хлором (Cl) с образованием хлорида натрия или обычной поваренной соли. Ионная связь предполагает, что один атом забирает валентные электроны у другого (в отличие от совместного использования, которое происходит при ковалентной связи)

Говорят, что атомы, слипшиеся в молекулы или кристаллы, связаны друг с другом. Химическая связь может быть представлена ​​как мультипольный баланс между положительными зарядами в ядрах и отрицательными зарядами, колеблющимися вокруг них. [26] Больше, чем просто притяжение и отталкивание, энергии и распределения характеризуют доступность электрона для связи с другим атомом.

Химическая связь может быть ковалентной , ионной , водородной или просто из-за силы Ван-дер-Ваальса . Каждому из этих видов связей приписывается определенный потенциал. Эти потенциалы создают взаимодействия, которые удерживают атомы вместе в молекулах или кристаллах . Во многих простых соединениях теория валентной связи , модель отталкивания электронных пар валентной оболочки ( VSEPR ) и концепция степени окисления могут быть использованы для объяснения молекулярной структуры и состава.

Ионная связь образуется, когда металл теряет один или несколько своих электронов, становясь положительно заряженным катионом, а затем электроны приобретаются атомом неметалла, становясь отрицательно заряженным анионом. Два противоположно заряженных иона притягиваются друг к другу, и ионная связь представляет собой электростатическую силу притяжения между ними. Например, натрий (Na), металл, теряет один электрон, чтобы стать катионом Na +, в то время как хлор (Cl), неметалл, получает этот электрон, чтобы стать Cl - . Ионы удерживаются вместе за счет электростатического притяжения, и образуется хлорид натрия (NaCl) или обычная поваренная соль.

В молекуле метана (CH 4 ) атом углерода разделяет пару валентных электронов с каждым из четырех атомов водорода. Таким образом, правило октета выполняется для C-атома (у него восемь электронов на валентной оболочке), а правило дуэта выполняется для H-атомов (у них два электрона на валентных оболочках).

В ковалентной связи одна или несколько пар валентных электронов совместно используются двумя атомами: полученная электрически нейтральная группа связанных атомов называется молекулой . Атомы будут иметь общие валентные электроны таким образом, чтобы создать электронную конфигурацию благородного газа (восемь электронов в их внешней оболочке) для каждого атома. Говорят, что атомы, которые имеют тенденцию объединяться таким образом, что каждый из них имеет восемь электронов на валентной оболочке, подчиняются правилу октетов . Однако некоторым элементам, таким как водород и литий, требуется только два электрона в их внешней оболочке, чтобы достичь этой стабильной конфигурации; эти атомы, как говорят, следуют правилу дуэта, и таким образом они достигают электронной конфигурации благородного газа гелия , который имеет два электрона на внешней оболочке.

Точно так же теории классической физики могут быть использованы для предсказания многих ионных структур. Для более сложных соединений, таких как комплексы металлов , теория валентных связей менее применима, и обычно используются альтернативные подходы, такие как теория молекулярных орбиталей . См. Схему электронных орбиталей.

Энергия

В контексте химии энергия - это атрибут вещества, обусловленный его атомной , молекулярной или агрегатной структурой . Так как химическое превращение сопровождается изменением одного или более из этих видов структур, оно неизбежно сопровождается увеличением или уменьшением в энергии веществ , участвующих. Некоторая энергия передается между окружающей средой и реагентами реакции в виде тепла или света ; таким образом, продукты реакции могут иметь больше или меньше энергии, чем реагенты.

Реакция называется экзэргонической, если конечное состояние ниже по шкале энергии, чем начальное состояние; в случае эндергонических реакций ситуация обратная. Реакция называется экзотермической, если в результате реакции выделяется тепло в окружающую среду; в случае эндотермических реакций реакция поглощает тепло из окружающей среды.

Химические реакции неизменно невозможны, если реагенты не преодолевают энергетический барьер, известный как энергия активации . Скорость химической реакции (при заданной температуре Т) связана с энергией активации Е, за счет фактора населения Больцмана - то есть вероятность того, молекулы имеют энергию большую , чем или равно Е при данной температуре Т. Этот экспоненциальный зависимость скорости реакции от температуры известна как уравнение Аррениуса . Энергия активации, необходимая для протекания химической реакции, может быть в виде тепла, света, электричества или механической силы в форме ультразвука . [27]

Связанная с этим концепция свободной энергии , которая также включает соображения энтропии, является очень полезным средством для предсказания возможности реакции и определения состояния равновесия химической реакции в химической термодинамике . Реакция возможна только в том случае, если полное изменение свободной энергии Гиббса отрицательно ,; если он равен нулю, говорят, что химическая реакция находится в равновесии .

Существуют только ограниченные возможные состояния энергии для электронов, атомов и молекул. Они определяются правилами квантовой механики , которые требуют квантования энергии связанной системы. Считается, что атомы / молекулы в более высоком энергетическом состоянии возбуждены. Молекулы / атомы вещества в возбужденном энергетическом состоянии часто гораздо более реактивны; то есть более подвержен химическим реакциям.

Фаза вещества неизменно определяется его энергией и энергией окружающей среды. Когда межмолекулярные силы вещества таковы, что энергии окружающей среды недостаточно для их преодоления, это происходит в более упорядоченной фазе, такой как жидкость или твердое тело, как в случае с водой (H 2 O); жидкость при комнатной температуре, потому что ее молекулы связаны водородными связями . [28] Принимая во внимание, что сероводород (H 2 S) представляет собой газ при комнатной температуре и стандартном давлении, его молекулы связаны более слабыми диполь-дипольными взаимодействиями .

Передача энергии от одного химического вещества к другому зависит от размера квантов энергии, испускаемых одним веществом. Однако тепловая энергия часто легче передается почти от любого вещества к другому, потому что фононы, ответственные за колебательные и вращательные уровни энергии в веществе, имеют гораздо меньше энергии, чем фотоны.вызывается для передачи электронной энергии. Таким образом, поскольку уровни колебательной и вращательной энергии расположены ближе друг к другу, чем уровни электронной энергии, тепло легче переносится между веществами по сравнению со светом или другими формами электронной энергии. Например, ультрафиолетовое электромагнитное излучение не передается от одного вещества к другому с такой же эффективностью, как тепловая или электрическая энергия.

Наличие характерных уровней энергии для различных химических веществ полезно для их идентификации с помощью анализа спектральных линий . В химической спектроскопии часто используются различные виды спектров , например, ИК , микроволновая , ЯМР , ЭПР и т. Д. Спектроскопия также используется для определения состава удаленных объектов, таких как звезды и далекие галактики, путем анализа их спектров излучения.

Спектр излучения железа

Термин химическая энергия часто используется для обозначения способности химического вещества претерпевать трансформацию посредством химической реакции или трансформировать другие химические вещества.

Реакция

Во время химических реакций связи между атомами разрываются и образуются, в результате чего образуются разные вещества с разными свойствами. В доменной печи оксид железа, соединение , реагирует с оксидом углерода с образованием железа, одного из химических элементов , и диоксида углерода.

Когда химическое вещество трансформируется в результате взаимодействия с другим веществом или с энергией, считается, что произошла химическая реакция. Химическая реакция , следовательно , представляет собой концепцию , связанную с «реакцией» вещества , когда он приходит в тесном контакте с другим, будь то в виде смеси или раствор ; воздействие какой-либо формы энергии или того и другого. Это приводит к некоторому обмену энергией между составляющими реакции, а также с системной средой, которая может быть сконструирована как сосуды - часто лабораторная посуда .

Химические реакции могут привести к образованию или диссоциации молекул, то есть к распаду молекул с образованием двух или более молекул или перегруппировке атомов внутри или между молекулами. Химические реакции обычно включают образование или разрыв химических связей. Окисление, восстановление , диссоциация , кислотно-щелочная нейтрализация и молекулярная перегруппировка являются одними из наиболее часто используемых видов химических реакций.

Химическую реакцию можно символически изобразить с помощью химического уравнения . В то время как в неядерной химической реакции количество и вид атомов в обеих частях уравнения равны, для ядерной реакции это справедливо только для ядерных частиц, а именно. протоны и нейтроны. [29]

Последовательность шагов, в которых может происходить реорганизация химических связей в ходе химической реакции, называется ее механизмом . Можно представить себе, что химическая реакция протекает в несколько стадий, каждая из которых может иметь разную скорость. Таким образом, в ходе реакции можно предусмотреть множество промежуточных продуктов реакции с переменной стабильностью. Предложены механизмы реакции для объяснения кинетики и относительного состава продуктов реакции. Многие физико-химики специализируются на изучении и предложении механизмов различных химических реакций. Несколько эмпирических правил, таких как правила Вудворда – Хоффмана, часто оказываются полезными при предложении механизма химической реакции.

Согласно золотой книге ИЮПАК , химическая реакция - это «процесс, который приводит к взаимному превращению химических веществ». [30] Соответственно, химическая реакция может быть элементарной или ступенчатой . Дополнительное предостережение заключается в том, что это определение включает случаи, когда взаимное превращение конформеров наблюдается экспериментально. Такие поддающиеся обнаружению химические реакции обычно включают в себя наборы молекулярных объектов, как указано в этом определении, но часто концептуально удобно использовать этот термин также для изменений, затрагивающих отдельные молекулярные объекты (т.е. «микроскопические химические явления»).

Ионы и соли

Структура кристаллической решетки хлорида калия (KCl), соль которого образуется за счет притяжения катионов K + и анионов Cl - . Обратите внимание на то, что общий заряд ионного соединения равен нулю.

Ион представляет собой заряженные виды, атом или молекула, которая теряется или получила один или несколько электронов. Когда атом теряет электрон и, таким образом, имеет больше протонов, чем электронов, атом представляет собой положительно заряженный ион или катион . Когда атом получает электрон и, таким образом, имеет больше электронов, чем протонов, атом является отрицательно заряженным ионом или анионом . Катионы и анионы могут образовывать кристаллическую решетку нейтральных солей , таких как ионы Na + и Cl - , образующие хлорид натрия или NaCl. Примерами многоатомных ионов, которые не расщепляются во время кислотно-основных реакций, являются гидроксид (OH -) и фосфат (PO 4 3- ).

Плазма состоит из газообразного вещества, полностью ионизированного, как правило, при высокой температуре.

Кислотность и основность

Бромистый водород существует в газовой фазе в виде двухатомной молекулы.

Вещество часто можно классифицировать как кислоту или основание . Есть несколько различных теорий, объясняющих кислотно-щелочное поведение. Простейшей является теория Аррениуса , которая утверждает, что кислота - это вещество, которое производит ионы гидроксония при растворении в воде, а основание - это то, которое производит ионы гидроксида при растворении в воде. Согласно кислотно-основной теории Бренстеда – Лоури , кислоты - это вещества, которые отдают положительный ион водорода другому веществу в химической реакции; в более широком смысле, основание - это вещество, которое принимает этот ион водорода.

Третья распространенная теория - кислотно-основная теория Льюиса , основанная на образовании новых химических связей. Теория Льюиса объясняет, что кислота - это вещество, которое способно принимать пару электронов от другого вещества в процессе образования связи, в то время как основание - это вещество, которое может предоставить пару электронов для образования новой связи. Согласно этой теории, ключевыми предметами обмена являются обвинения. [31] Есть несколько других способов, которыми вещество может быть классифицировано как кислота или основание, как видно из истории этой концепции. [32]

Сила кислоты обычно измеряется двумя методами. Одним из измерений, основанных на определении кислотности Аррениуса, является pH , который представляет собой измерение концентрации ионов гидроксония в растворе, выраженное в отрицательной логарифмической шкале. Таким образом, растворы с низким pH имеют высокую концентрацию ионов гидроксония и могут быть названы более кислыми. Другое измерение, основанное на определении Бренстеда – Лоури, - это константа диссоциации кислоты (K a ), которая измеряет относительную способность вещества действовать как кислота в соответствии с определением кислоты Бренстеда – Лоури. То есть вещества с более высоким K a с большей вероятностью будут отдавать ионы водорода в химических реакциях, чем вещества с более низким K a. значения.

Редокс

Редокс ( красный uction- вола idation) реакции включают все химические реакции , в которых атомы имеют их степень окисления изменяется либо набирает электроны (сокращения) или потери электронов (окисление). Вещества, которые обладают способностью окислять другие вещества, называются окислителями и известны как окислители , окислители или окислители. Окислитель удаляет электроны из другого вещества. Точно так же вещества, которые обладают способностью восстанавливать другие вещества, называются восстановителями и известны как восстановители , восстановители или восстановители.

Восстановитель переносит электроны на другое вещество и, таким образом, окисляется. А поскольку он «отдает» электроны, его также называют донором электронов. Окисление и восстановление правильно относятся к изменению степени окисления - фактический перенос электронов может никогда не произойти. Таким образом, окисление лучше определить как увеличение степени окисления , а восстановление - как уменьшение степени окисления.

Равновесие

Хотя концепция равновесия широко используется в различных науках, в контексте химии она возникает всякий раз, когда возможны несколько различных состояний химического состава, например, в смеси нескольких химических соединений, которые могут реагировать друг с другом, или когда вещество может присутствовать более чем в одном виде фаз.

Система химических веществ в состоянии равновесия, хотя и имеет неизменный состав, чаще всего не статична ; молекулы веществ продолжают взаимодействовать друг с другом, что приводит к динамическому равновесию . Таким образом, концепция описывает состояние, в котором такие параметры, как химический состав, остаются неизменными с течением времени.

Химические законы

Химические реакции регулируются определенными законами, которые стали фундаментальными понятиями в химии. Некоторые из них:

  • Закон Авогадро
  • Закон Бера – Ламберта
  • Закон Бойля (1662 г., связывающий давление и объем)
  • Закон Чарльза (1787 г., связывающий объем и температуру)
  • Законы диффузии Фика
  • Закон Гей-Люссака (1809 г., связывающий давление и температуру)
  • Принцип Ле Шателье
  • Закон Генри
  • Закон Гесса
  • Закон сохранения энергии приводит к важным понятиям равновесия , термодинамики и кинетики .
  • Закон сохранения массы продолжает соблюдаться в изолированных системах даже в современной физике. Однако специальная теория относительности показывает, что из -за эквивалентности массы и энергии всякий раз, когда нематериальная «энергия» (тепло, свет, кинетическая энергия) удаляется из неизолированной системы, некоторая масса теряется вместе с ней. Высокие потери энергии приводят к потере весовых количеств массы, что является важной темой в ядерной химии .
  • Закон определенного состава , хотя во многих системах (особенно в биомакромолекулах и минералах) соотношения, как правило, требуют больших чисел и часто представлены в виде дробей.
  • Закон кратных пропорций
  • Закон Рауля

История

История химии охватывает период с очень давних времен до наших дней . С нескольких тысячелетий до нашей эры цивилизации использовали технологии, которые в конечном итоге легли в основу различных отраслей химии. Примеры включают извлечение металлов из руд , изготовление керамики и глазури, ферментацию пива и вина, извлечение химикатов из растений для медицины и парфюмерии, превращение жира в мыло , изготовление стекла и изготовление сплавов, таких как бронза . Химии предшествовала ее первонаука, алхимия., который представляет собой интуитивный, но ненаучный подход к пониманию составных частей материи и их взаимодействий. Ему не удалось объяснить природу материи и ее превращения, но, проводя эксперименты и записывая результаты, алхимики заложили основу для современной химии. Химия как совокупность знаний, отличная от алхимии, начала проявляться, когда Роберт Бойль в своей работе «Скептический химист» (1661) провел четкое различие между ними . В то время как и алхимия, и химия связаны с материей и ее преобразованиями, решающее различие заключалось в научном методе, который химики использовали.заняты в своей работе. Считается, что химия стала признанной наукой благодаря работам Антуана Лавуазье , который разработал закон сохранения массы, который потребовал тщательных измерений и количественных наблюдений за химическими явлениями. История химии переплетается с историей термодинамики , особенно благодаря работам Уилларда Гиббса . [33]

Определения

Определение химии со временем изменилось, поскольку новые открытия и теории увеличивают функциональность науки. Термин «химия», по мнению известного ученого Роберта Бойля в 1661 году, означал предмет материальных принципов смешанных тел. [34] В 1663 году химик Кристофер Глейзер описал «химию» как научное искусство, с помощью которого человек учится растворять тела и извлекать из них различные вещества, входящие в их состав, а также как снова объединять их и возносить в высшее совершенство. [35]

Определение слова «химия» 1730 г., которое использовал Георг Эрнст Шталь , означало искусство разделения смешанных, составных или агрегатных тел на их принципы; и составления таких органов на основе этих принципов. [36] В 1837 году Жан-Батист Дюма считал, что слово «химия» относится к науке, связанной с законами и эффектами молекулярных сил. [37] Это определение продолжало развиваться, пока в 1947 году оно не стало означать науку о веществах: их структуру, их свойства и реакции, которые превращают их в другие вещества - характеристика, принятая Линусом Полингом . [38] Совсем недавно, в 1998 году, профессор Раймонд Чанграсширил определение «химии» до обозначения изучения материи и изменений, которым она претерпевает. [39]

Дисциплины

Атомистическая философия Демокрита была позже принята Эпикуром (341–270 гг. До н. Э.).

Ранние цивилизации, такие как египтяне [40], вавилоняне и индийцы [41], накопили практические знания в области металлургии, гончарного дела и красок, но не разработали систематическую теорию.

Основная химическая гипотеза впервые возникла в классической Греции с теорией четырех элементов, которую окончательно выдвинул Аристотель, заявив, что огонь , воздух , земля и вода были основными элементами, из которых все образовано как комбинация. Греческий атомизм восходит к 440 году до нашей эры и возник в трудах таких философов, как Демокрит и Эпикур . В 50 г. до н.э. римский философ Лукреций расширил теорию в своей книге De rerum natura (О природе вещей). [42][43] В отличие от современных концепций науки, греческий атомизм был чисто философским по своей природе, мало заботясь об эмпирических наблюдениях и не заботясь о химических экспериментах. [44]

Ранней формой идеи сохранения массы является представление о том, что « Ничто не происходит из ничего » в древнегреческой философии , которое можно найти у Эмпедокла (примерно 4 век до н. Э.): «Ибо ничто не может быть. из того, чего нет, и это не может быть осуществлено или услышано о том, что то, что есть, должно быть полностью уничтожено ». [45] и Эпикур (3 век до н.э.), который, описывая природу Вселенной, писал, что «совокупность вещей всегда была такой, как сейчас, и всегда будет». [46]

Художественное впечатление 15-го века от Джабира ибн Хайяна (Гебера), персо-арабского алхимика и пионера органической химии .

В эллинистическом мире искусство алхимии впервые распространилось, смешивая магию и оккультизм в изучении природных веществ с конечной целью превращения элементов в золото и открытия эликсира вечной жизни. [47] Работа, особенно развитие дистилляции , продолжалась в ранневизантийский период, и самым известным практиком был греко-египетский Зосим из Панополиса в 4 веке . [48] Алхимия продолжала развиваться и практиковаться во всем арабском мире после мусульманских завоеваний , [49] и оттуда, а также от византийских остатков,[50] распространился в средневековую и ренессансную Европу через латинские переводы.

Развитие современного научного метода было медленным и трудным, но ранний научный метод химии начал появляться среди первых мусульманских химиков, начиная с персо-арабского химика 9 века Джабира ибн Хайяна , известного как «отец химии». В арабских трудах, приписываемых ему, была введена систематическая классификация химических веществ и даны инструкции по получению неорганического соединения ( соляной аммиак или хлорид аммония ) из органических веществ (таких как растения, кровь и волосы) химическими средствами. [51] Некоторые арабские работы Джабири (например, «Книга милосердия» и «Книга семидесяти») были позже переведены на латынь подЛатинизированное имя «Гебер» [52], и в Европе 13 века анонимный писатель, обычно называемый псевдогебером , начал писать под этим именем алхимические и металлургические сочинения. [53] Более поздние влиятельные мусульманские философы, такие как Абу аль-Райхан аль-Бируни [54] и Авиценна [55], оспаривали теории алхимии, особенно теорию трансмутации металлов .

Под влиянием новых эмпирических методов, предложенных сэром Фрэнсисом Бэконом и другими, группа химиков из Оксфорда , Роберт Бойль , Роберт Гук и Джон Мэйоу начали преобразовывать старые алхимические традиции в научную дисциплину. Бойль, в частности, считается отцом-основателем химии из-за его наиболее важной работы - классического химического текста «Скептический химик», в котором проводится различие между утверждениями алхимии и эмпирическими научными открытиями новой химии. [56] Он сформулировал закон Бойля., отверг классические «четыре элемента» и предложил механистическую альтернативу атомов и химических реакций, которая могла бы стать предметом строгого эксперимента. [57]

Антуан-Лоран де Лавуазье считается «отцом современной химии». [58]

Теория флогистона (вещества, лежащего в основе всего горения) была выдвинута немцем Георгом Эрнстом Шталем в начале 18-го века и была опровергнута только к концу века французским химиком Антуаном Лавуазье , химическим аналогом Ньютона. физика; кто сделал больше, чем кто-либо другой, чтобы поставить новую науку на должную теоретическую основу, разъяснив принцип сохранения массы и разработав новую систему химической номенклатуры, используемую по сей день. [59]

Однако до его работы было сделано много важных открытий, в частности, касающихся природы «воздуха», который, как было обнаружено, состоит из множества различных газов. Шотландский химик Джозеф Блэк (первый химик-экспериментатор) и голландец Дж. Б. ван Гельмонт открыли углекислый газ , или то, что Блэк назвал «неподвижным воздухом» в 1754 году; Генри Кавендиш открыл водород и выяснил его свойства, а Джозеф Пристли и, независимо, Карл Вильгельм Шееле выделили чистый кислород .

Английский ученый Джон Дальтон предложил современную теорию атомов ; что все вещества состоят из неделимых «атомов» материи и что разные атомы имеют разный атомный вес.

Развитие электрохимической теории химических соединений происходит в начале 19 - го века в результате работы два ученых , в частности, Берцелиус и Хэмфри Дэви , стали возможными благодаря предварительному изобретению гальванического сваи по Алессандро Вольта . Дэви открыл девять новых элементов, включая щелочные металлы , извлекая их из оксидов электрическим током. [60]

В своей периодической таблице Дмитрий Менделеев предсказал существование 7 новых элементов [61] и поместил все 60 элементов, известных в то время, на их правильные места. [62]

Британец Уильям Праут первым предложил упорядочить все элементы по их атомному весу, так как все атомы имели вес, который был точным кратным атомному весу водорода. Дж. А. Р. Ньюлендс разработал раннюю таблицу элементов, которая затем была преобразована в современную периодическую таблицу элементов [63] в 1860-х годах Дмитрием Менделеевым и независимо несколькими другими учеными, включая Юлиуса Лотара Мейера . [64] [65] Инертные газы, позже названные благородными газами, были обнаружены Уильямом Рамзи в сотрудничестве с лордом Рэлеем. в конце века, заполнив тем самым основную структуру таблицы.

Вверху: Ожидаемые результаты: альфа-частицы проходят через модель атома с сливовым пудингом без помех.
Внизу: наблюдаемые результаты: небольшая часть частиц отклонилась, что указывает на небольшой концентрированный заряд .

На рубеже двадцатого века теоретические основы химии были окончательно поняты благодаря серии замечательных открытий, которые позволили исследовать и раскрыть саму природу внутренней структуры атомов. В 1897 году Дж. Дж. Томсон из Кембриджского университета открыл электрон, а вскоре после этого французский ученый Беккерель, а также супруги Пьер и Мария Кюри исследовали явление радиоактивности . В серии экспериментов пионерского рассеяния Эрнест Резерфорд в Университете Манчестераобнаружил внутреннюю структуру атома и существование протона, классифицированных и объяснены различные типы радиоактивности и успешно трансмутируется первый элемент при бомбардировке азота с альфа - частицами .

Его работу по атомной структуре улучшили его ученики, датский физик Нильс Бор и Генри Мозли . Электронная теория химических связей и молекулярных орбиталей была разработана американскими учеными Линусом Полингом и Гилбертом Н. Льюисом .

2011 год был объявлен Организацией Объединенных Наций Международным годом химии. [66] Это была инициатива Международного союза теоретической и прикладной химии и Организации Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры, в ней участвовали химические общества, ученые и учреждения по всему миру и основывались на индивидуальных инициативах по организации местных и региональных мероприятий. .

Органическая химия была разработана Юстусом фон Либихом и другими после синтеза мочевины Фридрихом Вёлером, который доказал, что живые организмы теоретически можно свести к химии. [67] Другими важными достижениями 19-го века были; понимание валентной связи ( Эдвард Франкленд в 1852 году) и применение термодинамики в химии ( Дж. В. Гиббс и Сванте Аррениус в 1870-х годах).

Упражняться

Субдисциплины

Химия обычно делится на несколько основных дисциплин. Есть также несколько основных междисциплинарных и более специализированных областей химии. [68]

  • Аналитическая химия - это анализ образцов материалов с целью понимания их химического состава и структуры . Аналитическая химия включает стандартизированные экспериментальные методы в химии. Эти методы могут использоваться во всех разделах химии, за исключением чисто теоретической химии.
  • Биохимия - это изучение химических веществ , химических реакций и химических взаимодействий, которые происходят в живых организмах . Биохимия и органическая химия тесно связаны, как в медицинской химии или нейрохимии . Биохимия также связана с молекулярной биологией и генетикой .
  • Неорганическая химия - это изучение свойств и реакций неорганических соединений. Различие между органическими и неорганическими дисциплинами не является абсолютным, и есть много общего, особенно в суб-дисциплине металлоорганической химии .
  • Химия материалов - это подготовка, определение характеристик и понимание веществ, выполняющих полезные функции. Эта область представляет собой новую широту обучения в программах магистратуры, и она объединяет элементы из всех классических областей химии с акцентом на фундаментальные проблемы, которые уникальны для материалов. Первичные системы изучения включают химию конденсированных фаз (твердых тел, жидкостей, полимеров ) и границ раздела между различными фазами.
  • Нейрохимия - это изучение нейрохимических веществ ; включая трансмиттеры, пептиды, белки, липиды, сахара и нуклеиновые кислоты; их взаимодействия и роли, которые они играют в формировании, поддержании и изменении нервной системы.
  • Ядерная химия - это изучение того, как субатомные частицы объединяются и образуют ядра. Современная трансмутация - важный компонент ядерной химии, и таблица нуклидов - важный результат и инструмент в этой области.
  • Органическая химия является изучение структуры, свойств, состава, механизмов и реакций из органических соединений . Органическое соединение определяется как любое соединение на основе углеродного скелета.
  • Физическая химия - это изучение физических и фундаментальных основ химических систем и процессов. В частности, для физиков-химиков интересны энергетика и динамика таких систем и процессов. Важные области исследований включают химическую термодинамику , химическую кинетику , электрохимию , статистическую механику , спектроскопию и, в последнее время, астрохимию . [69] Физическая химия во многом пересекается с молекулярной физикой . Физическая химия предполагает использование исчисления бесконечно малых при выводе уравнений. Обычно это связано с квантовой химией.и теоретическая химия. Физическая химия - это отдельная дисциплина от химической физики , но, опять же, здесь очень много общего.
  • Теоретическая химия - это изучение химии с помощью фундаментальных теоретических рассуждений (обычно в рамках математики или физики ). В частности, применение квантовой механики к химии называется квантовой химией . После окончания Второй мировой войны развитие компьютеров позволило систематически развить вычислительную химию , то есть искусство разработки и применения компьютерных программ для решения химических проблем. Теоретическая химия во многом пересекается с (теоретической и экспериментальной) физикой конденсированного состояния и молекулярной физикой .

Другие дисциплины в химии традиционно сгруппированы по типу изучаемого материала или виду исследования. К ним относятся неорганическая химия , изучение неорганических веществ; органическая химия , изучение органического (углеродного) вещества; биохимия , изучение веществ, содержащихся в биологических организмах ; физическая химия , изучение химических процессов с использованием таких физических понятий, как термодинамика и квантовая механика ; и аналитическая химия , анализ образцов материалов для понимания иххимический состав и структура . В последние годы появилось гораздо больше специализированных дисциплин, например, нейрохимия, химическое исследование нервной системы (см. Разделы ).

Другие области включают в себя агрохимию , астрохимиюкосмохимию ), химический состав атмосферы , химическое машиностроение , химическую биологию , химио-информатику , электрохимию , экологическую химию , фемтохимию , аромат химию , химию потока , геохимию , зеленую химию , гистохимию , истории химии , химии гидрирования , иммунохимия ,морская химия , материаловедение , математическая химия , механохимия , медицинская химия , молекулярная биология , молекулярная механика , нанотехнологии , химия природных продуктов , энология , металлоорганическая химия , нефтехимия , фармакология , фотохимия , физическая органическая химия , фитохимия , химия полимеров , радиохимия , твердое тело- государственная химия, сонохимия , супрамолекулярная химия , химия поверхности , синтетическая химия , термохимия и многие другие.

Промышленность

Химическая промышленность представляет собой важную всемирную экономическую деятельность. Объем продаж 50 крупнейших мировых производителей химической продукции в 2013 году составил 980,5 млрд долларов США при марже 10,3%. [70]

Профессиональные общества

  • Американское химическое общество
  • Американское общество нейрохимии
  • Химический институт Канады
  • Химическое общество Перу
  • Международный союз теоретической и прикладной химии
  • Королевский австралийский химический институт
  • Королевское химическое общество Нидерландов
  • Королевское химическое общество
  • Общество химической промышленности
  • Всемирная ассоциация теоретиков и вычислительных химиков
  • Список обществ химии

Смотрите также

  • Сравнение программного обеспечения для моделирования молекулярной механики
  • Глоссарий химических терминов
  • Международный год химии
  • Список химиков
  • Список соединений
  • Список важных публикаций по химии
  • Список нерешенных проблем по химии
  • Очерк химии
  • Периодические системы малых молекул
  • Философия химии
  • Научный туризм

Рекомендации

  1. ^ "Что такое химия?" . Chemweb.ucc.ie . Проверено 12 июня 2011 года .
  2. ^ «Определение ХИМИИ» . www.merriam-webster.com . Дата обращения 24 августа 2020 .
  3. ^ «Определение химии | Dictionary.com» . www.dictionary.com . Дата обращения 24 августа 2020 .
  4. ^ «Химия везде» . Американское химическое общество .
  5. ^ Карстен Рейнхардт. Химические науки в 20-м веке: мосты границ . Wiley-VCH, 2001. ISBN 3-527-30271-9 . С. 1–2. 
  6. ^ Теодор Л. Браун, Х. Юджин Лемей, Брюс Эдвард Бурстен, Х. Лемей. Химия: центральная наука . Прентис Холл; 8 издание (1999 г.). ISBN 0-13-010310-1 . С. 3–4. 
  7. ^ "История алхимии" . Алхимическая лаборатория . Проверено 12 июня 2011 года .
  8. ^ "алхимия", статья в Оксфордском словаре английского языка , JA Simpson and ESC Weiner, vol. 1, 2-е изд., 1989, ISBN 0-19-861213-3 . 
  9. ^ Уикли, Эрнест (1967). Этимологический словарь современного английского языка. Нью-Йорк: Dover Publications. ISBN 0-486-21873-2 
  10. ^ «химическая связь» . Британника . Encyclopdia Britannica . Проверено 1 ноября 2012 года .
  11. ^ Материя: атомы от Демокрита до Далтона Энтони Карпи, доктор философии.
  12. ^ Определение золотой книги ИЮПАК
  13. ^ "Калифорнийский профессиональный справочник № 22: Химики" . Calmis.ca.gov. 29 октября 1999 года Архивировано из оригинала 10 июня 2011 . Проверено 12 июня 2011 года .
  14. ^ "Общая химия Интернет - Сопутствующие заметки: Материя" . Antoine.frostburg.edu . Проверено 12 июня 2011 года .
  15. ^ Армстронг, Джеймс (2012). Общая, органическая и биохимия: прикладной подход . Брукс / Коул . п. 48. ISBN 978-0-534-49349-3.
  16. ^ Берроуз и др. 2008 , стр. 13.
  17. ^ a b Housecroft & Sharpe 2008 , стр. 2.
  18. ^ Берроуз и др. 2009 , стр. 110.
  19. ^ Берроуз и др. 2008 , стр. 12.
  20. ^ «Номенклатура органической химии ИЮПАК» . Acdlabs.com . Проверено 12 июня 2011 года .
  21. ^ Коннелли, Нил Г .; Дамхус, Туре ; Хартсхорн, Ричард М .; Хаттон, Алан Т. (2005). Номенклатура Рекомендаций неорганической химии ИЮПАК 2005 . RSCPublishing. стр.  5 -12. ISBN 978-0-85404-438-2.
  22. ^ Хилл, JW; Петруччи, Р.Х .; МакКрири, TW; Перри, СС (2005). Общая химия (4-е изд.). Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл. п. 37.
  23. ^ MM Avedesian; Хью Бейкер. Магний и магниевые сплавы . ASM International. п. 59.
  24. ^ Берроуз и др. 2008 , стр. 16.
  25. Перейти ↑ Atkins & de Paula 2009 , p. 9.
  26. ^ Visionlearning. "Химическая связь Энтони Карпи, Ph" . видениеобучение . Проверено 12 июня 2011 года .
  27. Рейли, Майкл. (2007). Механическая сила вызывает химическую реакцию , новостная служба NewScientist.com, Рейли
  28. ^ Изменение состояния вещества - Chemforkids.com
  29. ^ Уравнение химической реакции - Золотая книга ИЮПАК
  30. ^ Золотая книга Химическая реакция Золотая книга ИЮПАК
  31. ^ "Кислотно-основная концепция Льюиса" . Апсидиум . 19 мая 2003 года Архивировано из оригинала 27 мая 2008 года . Проверено 31 июля 2010 года .[ ненадежный источник? ]
  32. ^ «История кислотности» . Bbc.co.uk. 27 мая 2004 . Проверено 12 июня 2011 года .
  33. ^ Избранные классические статьи из истории химии
  34. ^ Бойл, Роберт (1661). Скептический химик . Нью-Йорк: Dover Publications, Inc. (перепечатка). ISBN 978-0-486-42825-3.
  35. ^ Глейзер, Кристофер (1663). Traite de la chymie . Париж.как найдено в: Kim, Mi Gyung (2003). Близость, та неуловимая мечта - генеалогия химической революции . MIT Press. ISBN 978-0-262-11273-4.
  36. ^ Шталь, Джордж, Э. (1730). Философские принципы универсальной химии . Лондон.
  37. ^ Дюма, JB (1837). «Affinite» (конспект лекций), vii, стр. 4. «Statique chimique», Париж: Académie des Sciences
  38. ^ Полинг, Линус (1947). Общая химия . ISBN Dover Publications, Inc. 978-0-486-65622-9.
  39. ^ Чанг, Раймонд (1998). Химия, 6-е изд . Нью-Йорк: Макгроу Хилл. ISBN 978-0-07-115221-1.
  40. Первые химики , 13 февраля 1999 г., New Scientist
  41. ^ Барнс, Рут (2004). Текстиль в обществах Индийского океана . Рутледж. п. 1 .
  42. Лукреций. «de Rerum Natura (О природе вещей)» . Архив интернет-классики . Массачусетский технологический институт . Проверено 9 января 2007 года .
  43. Симпсон, Дэвид (29 июня 2005 г.). «Лукреций (ок. 99–55 до н. Э.)» . Интернет-история философии . Дата обращения 10 ноября 2020 .
  44. ^ Strodach, Джордж К. (2012). Искусство счастья . Нью-Йорк: Классика пингвинов. С. 7–8. ISBN 978-0-14-310721-7.
  45. ^ Пт. 12; см. стр. 291–2 Kirk, GS; JE Raven; Малкольм Шофилд (1983). Досократические философы (2-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-27455-5.
  46. ^ Лонг, AA; Д. Н. Седли (1987). «Эпикуреизм: принципы сохранения». Философы эллинизма. Том 1: Переводы основных источников с философскими комментариями . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. С. 25–26. ISBN 978-0-521-27556-9.
  47. ^ «Международный год химии - история химии» . GIT Laboratory Journal Europe. 25 февраля 2011 года Архивировано из оригинала 15 июня 2013 . Проверено 12 марта 2013 года .
  48. Брайан Х. Банч и Александр Хеллеманс (2004). История науки и техники . Houghton Mifflin Harcourt. п. 88 . ISBN 978-0-618-22123-3.
  49. ^ Моррис Клайн (1985) Математика для нематематика . Courier Dover Publications. п. 284. ISBN 0-486-24823-2 
  50. Марселин Бертело , Коллекция греческих алхимиков (3 тома, Париж, 1887–1888, стр. 161); Ф. Шервуд Тейлор, «Истоки греческой алхимии», Ambix 1 (1937), 40.
  51. ^ Стэплтон, Генри Э. и Азо, RF и Хидаят Хусейн, М. 1927. «Химия в Ираке и Персии в десятом веке нашей эры» в: Мемуары Азиатского общества Бенгалии , том. VIII, нет. 6. С. 317-418, стр. 338–340; Краус, Пауль 1942-1943 гг. Джабир ибн Хайян: Вклад в историю научных идей в исламе. I. Le corpus des écrits jâbiriens. II. Jâbir et la science grecque . Каир: Французский институт археологии Востока, т. II, стр. 41–42.
  52. ^ Дармштадтер, Эрнст. "Liber Misericordiae Geber: Eine lateinische Übersetzung des gröβeren Kitâb l-raḥma", Archiv für Geschichte der Medizin , 17/4, 1925, стр. 181–197; Бертело, Марселлен. "Archéologie et Histoire des Sciences", Mémoires de l'Académie des Sciences de l'Institut de France , 49, 1906, стр. 308–363; см. также Forster, Regula. "Джабир ибн Чайян" , Энциклопедия ислама, 3 .
  53. ^ Ньюман, Уильям Р. «Новый свет на личность Гебера», Sudhoffs Archiv , 1985, 69, стр. 76–90; Ньюман, Уильям Р. Сумма совершенства Псевдо-Гебера: критическое издание, перевод и исследование , Лейден: Брилл, 1991, стр. 57–103. Ахмад Й. Аль-Хассан утверждал, что псевдогеберские работы были фактически переведены на латынь с арабского языка (см. Аль-Хассан, Ахмад Й. «Арабское происхождение произведений Сумма и Гебер на латыни: опровержение Бертло» , Ruska и Newman на основе арабских источников », в: Ahmad Y. Al-Hassan. Studies in al-Kimya ': Critical Issues in Latin and Arabic Alchemy and Chemistry . Hildesheim: Georg Olms Verlag, 2009, pp. 53–104 ; также доступно в Интернете ).
  54. ^ Мармура, Майкл Э .; Наср, Сейед Хоссейн (1965). " Введение в исламские космологические доктрины. Концепции природы и методы, используемые для ее изучения Ихван ас-Сафа'аном, аль-Бируни и Ибн Синой Сейедом Хоссейном Насром" . Зеркало . 40 (4): 744–746. DOI : 10.2307 / 2851429 . JSTOR 2851429 . 
  55. ^ Роберт Бриффо (1938). Создание человечества , стр. 196–197.
  56. ^ «Роберт Бойл, основатель современной химии» Гарри Соотин (2011)
  57. ^ «История - Роберт Бойль (1627–1691)» . BBC . Проверено 12 июня 2011 года .
  58. ^ Орел, Кассандра Т ​​.; Дженнифер Слоун (1998). "Мари-Анн Польз Лавуазье: мать современной химии". Химический педагог . 3 (5): 1–18. DOI : 10.1007 / s00897980249a . S2CID 97557390 . 
  59. ^ Mi Gyung Ким (2003). Близость, та неуловимая мечта: генеалогия химической революции . MIT Press. п. 440 . ISBN 978-0-262-11273-4.
  60. ^ Дэви, Хамфри (1808). «О некоторых новых явлениях химических изменений, производимых электричеством, в частности, о разложении фиксированных щелочей и демонстрации новых веществ, составляющих их основы» . Философские труды Королевского общества . 98 : 1–45. DOI : 10.1098 / rstl.1808.0001 .
  61. ^ Химия 412 курсовых заметок. «Краткая история развития периодической таблицы» . Университет Западного Орегона . Проверено 20 июля 2015 года .
  62. ^ Примечание : «... это, конечно, правда, что если бы Менделеев никогда не жил, современные химики использовали бы Периодическую таблицу» и «Дмитрий Менделеев» . Королевское химическое общество . Проверено 18 июля 2015 года .
  63. ^ Зима, Марк. «WebElements: периодическая таблица в сети» . Университет Шеффилда . Архивировано 4 января 2014 года . Проверено 27 января 2014 года .
  64. ^ "Юлий Лотар Мейер и Дмитрий Иванович Менделеев" . Институт истории науки. Июнь 2016 . Проверено 20 марта 2018 года .
  65. ^ «Что делает эти семейные сходства среди стихий? В 1860-х годах все ломали голову над этим, и несколько ученых пришли к довольно схожим ответам. Человеком, который наиболее триумфально решил проблему, был молодой русский по имени Дмитрий Иванович Менделеев, который посетил соляная шахта в Величке в 1859 г. " Броновски, Якоб (1973). Восхождение человека . Литтл, Браун и компания. п. 322 . ISBN 978-0-316-10930-7.
  66. ^ «Химия» . Chemistry2011.org. Архивировано из оригинала 8 октября 2011 года . Проверено 10 марта 2012 года .
  67. ^ Ihde, Аарон Джон (1984). Развитие современной химии . Courier Dover Publications. п. 164. ISBN 978-0-486-64235-2.
  68. ^ WG Laidlaw; DE Ryan; Гэри Хорлик; ХК Кларк; Йозеф Такац; Мартин Коуи; RU Lemieux (10 декабря 1986 г.). «Химические дисциплины» . Канадская энциклопедия . Архивировано из оригинального 12 марта 2012 года . Проверено 12 июня 2011 года .
  69. Хербст, Эрик (12 мая 2005 г.). «Химия звездообразующих областей». Журнал физической химии . 109 (18): 4017–4029. Bibcode : 2005JPCA..109.4017H . DOI : 10.1021 / jp050461c . PMID 16833724 . 
  70. ^ Tullo, Александр Х. (28 июля 2014). «50 лучших химических компаний мира по версии C&EN за 2014 год» . Новости химии и техники . Американское химическое общество . Проверено 22 августа 2014 .

Библиография

  • Аткинс, Питер ; де Паула, Хулио (2009) [1992]. Элементы физической химии (5-е изд.). Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета . ISBN 978-0-19-922672-6.
  • Берроуз, Эндрю; Холман, Джон; Парсонс, Эндрю; Пиллинг, Гвен; Цена, Гарет (2009). Химия 3 . Италия: Издательство Оксфордского университета . ISBN 978-0-19-927789-6.
  • Housecroft, Catherine E .; Шарп, Алан Г. (2008) [2001]. Неорганическая химия (3-е изд.). Харлоу, Эссекс: образование Пирсона . ISBN 978-0-13-175553-6.

дальнейшее чтение

Популярное чтение
  • Аткинс, палец П.У. Галилея ( издательство Оксфордского университета ) ISBN 0-19-860941-8 
  • Аткинс, PW Atkins 'Molecules (Cambridge University Press) ISBN 0-521-82397-8 
  • Кин, Сэм. Исчезающая ложка - и другие правдивые сказки из Периодической таблицы (Черный лебедь) Лондон, 2010 ISBN 978-0-552-77750-6 
  • Леви, Примо Периодическая таблица (Penguin Books) [1975], переведенная с итальянского Раймонда Розенталя (1984) ISBN 978-0-14-139944-7 
  • Ствертка, А. Руководство по элементам (Oxford University Press) ISBN 0-19-515027-9 
  • «Словарь истории идей» . Архивировано из оригинального 10 -го марта 2008 года.
  • «Химия»  . Encyclopdia Britannica . 6 (11-е изд.). 1911. С. 33–76.
Вводные учебники для бакалавриата
  • Аткинс, П. У., Овертон, Т., Рурк, Дж., Веллер, М. и Армстронг, Ф. Шрайвер и неорганическая химия Аткинса (4-е издание), 2006 г. (Oxford University Press) ISBN 0-19-926463-5 
  • Чанг, Раймонд. Химия 6 изд. Бостон: Джеймс М. Смит, 1998. ISBN 0-07-115221-0 . 
  • Клейден, Джонатан ; Гривс, Ник; Уоррен, Стюарт ; Уотерс, Питер (2001). Органическая химия (1-е изд.). Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-850346-0.
  • Voet and Voet Biochemistry (Wiley) ISBN 0-471-58651-X 
Учебники для бакалавриата и магистратуры продвинутого уровня
  • Аткинс, П. В. Физическая химия (издательство Оксфордского университета) ISBN 0-19-879285-9 
  • Аткинс, PW et al. Молекулярная квантовая механика (издательство Оксфордского университета)
  • МакВини, Валентность Р. Колсона (Oxford Science Publications) ISBN 0-19-855144-4 
  • Полинг, Л. Природа химической связи (Cornell University Press) ISBN 0-8014-0333-2 
  • Полинг, Л., и Уилсон, Э.Б. Введение в квантовую механику с приложениями к химии (Dover Publications) ISBN 0-486-64871-0 
  • Химия твердого тела Смарта и Мура : Введение (Чепмен и Холл) ISBN 0-412-40040-5 
  • Стивенсон, Г. Математические методы для студентов естественных наук (Longman) ISBN 0-582-44416-0 

внешняя ссылка

  • Общие принципы химии, шаблоны и приложения .