mozok.click » Хімія » Хімічна наука й виробництво в Україні. Видатні вітчизняні вчені - творці хімічної науки
Інформація про новину
  • Переглядів: 3319
  • Автор: admin
  • Дата: 1-02-2018, 18:42
1-02-2018, 18:42

Хімічна наука й виробництво в Україні. Видатні вітчизняні вчені - творці хімічної науки

Категорія: Хімія

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

• дізнатися про розвиток хімічної науки й хімічне виробництво в Україні; українських учених-хіміків;

• називати імена видатних вітчизняних учених-хіміків; найважливіші хімічні виробництва в Україні;

• пояснювати значення громадянської позиції вченого;

• оцінювати внесок хімічної науки в розвиток вітчизняного виробництва;

• характеризувати значення хімії у житті суспільства, збереженні довкілля, для здоров’я людей.

Хімічна наука в Україні. Ви завершуєте курс хімії основної школи, вивчення якого дало змогу зрозуміти, що хімія є однією з фундаментальних наук про природу. Вона формує перші уявлення про наукову картину світу, роль речовин у розвитку природи, взаємозв’язки між неорганічними й органічними речовинами та їхнє значення в житті людини й суспільства, допомагає усвідомити єдність усіх процесів у природі. Вивчаючи цю науку, ви дізналися про багато речовин і процесів, про те, що саме відбувається з ними, про їхні біологічні функції та значення.

Як вам уже відомо, хімічна наука почала бурхливо розвиватися із середини ХУІІІ ст. Саме в той час з’явилися фундаментальні праці про те, що речовина складається з атомів і молекул. М. Ломоносов сформулював, а А. Лавуазьє перевідкрив закон збереження маси речовин під час хімічних реакцій. Про цих визначних учених і їхній внесок у розвиток хімії ви вже довідалися з попередніх курсів.

Далі вчення про атоми розвинув англійський учений Дж. Дальтон. Йому належать термін «елемент», гіпотеза про різні маси й розміри атомів, позначення символів і хімічних сполук. Однак символи хімічних елементів, запропоновані Дж. Дальтоном, були незручними для користування, тому Є. Берцеліус подав думку позначати хімічні елементи символами, які складалися з однієї чи двох початкових літер їх латинської назви. Символи нововідкритих хімічних елементів трилітерні.



Знайдіть у періодичній системі хімічних елементів (див. перший форзац) трилітерні символи та назвіть ці елементи.

Неоціненний внесок у класифікацію хімічних елементів зробив російський учений Д. Менделєєв. Відкритий ним періодичний закон і створена на його основі періодична система хімічних елементів започаткували вивчення будови атома, сприяли поясненню утворення хімічного зв’язку між атомами й обґрунтуванню існування речовин молекулярної та немолекулярної будови.

Геніальною стала робота італійського хіміка й фізика А. Авогадро, який, досліджуючи гази, відкрив закон, названий його іменем.

Сформулюйте періодичний закон, відкритий Д. Менделєєвим, і закон Авогадро.

Важливий внесок у відкриття нових хімічних елементів і в розвиток учення про радіоактивність атомів елементів зробили подружжя Марія та П’єр Кюрі. Французький учений, фізик і хімік польського походження М. Кюрі виявила радіоактивність хімічного елемента Торію, а разом із чоловіком відкрила два радіоактивні елементи — Полоній і Радій. Явище радіоактивності М. Кюрі використала для діагностування хвороб, створивши перші рентгенівські установки. Вона — лауреат двох Нобелівських премій: перша — з фізики (1903), друга — з хімії (1911).

Згадуючи імена вчених світового масштабу, які стояли біля витоків хімічної науки, не можна замовчати про вітчизняних нау-ковців-хіміків.

Вивчаючи у 8 класі взаємодію металів з кислотами, ви ознайомилися з рядом активності металів. Його творцем був український і російський фізико-хімік Микола Миколайович Бекетов (1827— 1911).

Узагальнивши результати досліджень як теорію витіснення металів, М. Бекетов установив ряд активності металів. Це сприяло відкриттю нового методу відновлення менш хімічно активних металів більш активними. Як відновник металів учений використовував металічний алюміній або магній, тож метод дістав назву алюмінотермія та магнетермія.


У 1854 р. М. Бекетов запропонував економічно доцільну схему добування сірки з гіпсу послідовним відновленням та окисненням: CaSO4 →  CaS → H2S → S. Ці роботи набули широкого застосування на хімічних виробництвах.

Крім того, М. Бекетов сформулював закон діючих мас. Працював учений у Харківському університеті. Його вважають основоположником фізичної хімії.

Микола Андрійович Бунге (1842-1915) — український учений-хімік, працював у галузях електрохімії та хімічної технології. Досліджував електроліз розчинів і органічних сполук, найцікавішими дослідженнями є вивчення електролізу органічних кислот.

У докторській дисертації «До питання про електроліз хімічних сполук» учений довів, що спирти, кислоти та їхні металічні похідні розкладаються електричним струмом у водних розчинах на водень або метал, що виділяється на катоді, і решту групи, яка виділяється на аноді, а також пояснив причини виділення на аноді різних продуктів залежно від умов електролізу. Він першим виявив вплив сили струму та площі поверхні анода на результат електролізу й найповніше дослідив вплив інших чинників на перебіг процесу.

Роботи М. Бунге з технічної хімії пов’язані з виноробством, виробництвом цукру з буряка. Учений удосконалив методику газового аналізу; вивчав процес виробництва цукру з цукрового буряка й умови його перебігу; зробив вагомий внесок у розвиток вітчизняної цукрової промисловості; удосконалив методику газового аналізу.

Алла Григорівна Бондар (1921-1981) — засновниця кафедри кібернетики хіміко-технологічних процесів Київського політехнічного інституту, професор. Життєвий шлях і наукова робота А. Бондар — приклад для наслідування молодими поколіннями вчених.

Як учений-дослідник, А. Бондар з 1947 р. працювала в Київському політехнічному інституті викладачем, була доцентом кафедри технології неорганічних речовин (1967-1974), завідувачем кафедри кібернетики хіміко-технологічних процесів (1974-1981), водночас працювала на посаді проректора з навчально-методичної (1955-1958) і навчальної роботи (1974-1980). З 1958 р. — начальник Управління вищих навчальних закладів Міністерства вищої і середньої спеціальної освіти УРСР, перший заступник міністра освіти (1960-1962), міністр вищої освіти (1962-1967). У складі делегації України брала участь у роботі 15-ї та 16-ї Генеральної Асамблеї ООН (1960, 1961).


А. Бондар керувала науковими дослідженнями в галузі основних процесів й апаратів хіміч-

ної технології, здійснила їх математичний опис, використовувала ідеї планування експерименту для пошуку оптимальних режимів реалізації хіміко-технологічних процесів.

Володимир Іванович Вернадський (1863-1945). Див с. 230.

Іван Якович Горбачевський (1854-1942). Див с. 206.

Олексій Миколайович Бах (1857-1946) — український уче-ний-біохімік. Закінчив Київський університет Св. Володимира. Ініціатор створення фізико-хімічного інституту імені Л. Я. Кар-пова; разом з О. Опаріним заснував Інститут біохімії АН СРСР, був його директором.

Основні наукові досягнення стосуються досліджень окисно-відновних процесів у живій клітині.

О. Бах довів, що основою фотосинтезу органічної речовини (глюкози) зеленими листками рослин з вуглекислого газу й води є хімічна реакція.

Учений створив пероксидну теорію повільного окиснення й довів, що саме пероксиди, які утворюються під час фотосинтезу, є джерелом молекулярного кисню, що виділяється в процесі асиміляції.

О. Бах відкрив оксидаційні ферменти в рослин і грибів, розробив методику їх визначення. Теоретичні розвідки вченого про ферменти стали науковим підґрунтям розвитку харчової промисловості. Серед його учнів — відомі природодослідники В. Енгельгардт, О. Браунштейн, О. Опарін та ін.

Микола Дмитрович Зелінський (18611953) — український хімік-органік. Працював на кафедрі хімії в Новоросійському університеті, а згодом — професором на кафедрі органічної й аналітичної хімії Московського університету.

Об’єктом наукових досліджень М. Зе-лінського була нафта. Він установив її походження, дослідив хімічний склад нафти та продуктів її переробки, запропонував каталітичний крекінг (розщеплення) і піроліз нафтопродуктів, добування толуену, а на його основі — синтез вибухової речовини тротилу. У роки Першої світової війни це відкриття мало важливе значення для оборонної промисловості. Учений запропонував використовувати алюмосилікати й оксиди як доступні каталізатори під час промислової переробки нафти, платину та паладій — у процесі до-

бування нафтенів. Синтезував етин (ацетилен), бензен. Як практичний результат досліджень ученого, у Росії було відкрито перший завод термічного крекінгу нафти.

М. Зелінський уперше запропонував протигаз — засіб захисту від отруйних газів.

Анатолій Терентійович Пилипенко (1914— 1993) — академік НАН України, доктор хімічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України, лауреат Державної премії України, відомий учений у галузі аналітичної хімії та хімії комплексних сполук.

Основну увагу вчений приділяв проблемі захисту водного басейну України від забруднення техногенними відходами. Він працював над технологією створення замкнених циклів водопостачання в промисловості, розробляв технологію комплексної переробки шахтних вод.

До кінця життя А. Пилипенко керував виконанням аналітичної частини державних програм «Чиста вода» і «Питна вода», брав активну участь у ліквідації наслідків Чорнобильської катастрофи, неодноразово бував у Прип’яті, вирішував нагальні питання, пов’язані з очищенням води.

Лев Володимирович Писаржевський (1874 1938) — учений-хімік, академік. Працював у галузі фізичної хімії.

Л. Писаржевський синтезував низку нових пероксидних сполук, зокрема амоній пероксид, перборати натрію та інших лужних елементів, що використовувалися як ефективні засоби для дезінфекції та відбілювання; започаткував електронну теорію окисно-відновних процесів, каталізу. Упродовж усього життя вчений досліджував переміщення електронів під час хімічних реакцій. На основі нових світоглядних уявлень про хімічні реакції розвинув теорію гальванічного елемента.

З ініціативи Л. Писаржевського було створено Український науково-дослідний інститут фізичної хімії (ІФХ), який швидко став провідним у цій галузі в Україні. Був одним з ініціаторів створення університету в Дніпрі (нині — Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара) і його хімічного факультету.

Гідний внесок у хімічну науку зробили сучасні вчені: А. Голуб, А. Кипріанов, С. Реформатський, В. Яворський.

У Львівському національному університеті імені Івана Франка працює ціла плеяда хіміків-кристалографів.

Хімічне виробництво в Україні. Не секрет, що продукти хімічної промисловості оточують нас повсякчас і відіграють вирішальну роль у всіх сферах життя людини та суспільства. Вивчення речовин завжди пов’язане з їх застосуванням. Тому кожна вивчена вами речовина важлива або як сировина для добування інших речовин, або має своє практичне застосування. Хімія — це будівельні матеріали, лікарські препарати й обладнання, мінеральні й органічні добрива та засоби боротьби зі шкідниками сільського господарства, енергоресурси, природні й синтетичні органічні речовини, космічна техніка, легка та харчова промисловість тощо. Важко перелічити всі галузі застосування речовин.

Хімічна промисловість є пріоритетною серед інших виробництв, оскільки вона створює нові речовини й на їх основі — матеріали з наперед заданими властивостями.

Упродовж ХХ ст. і на початку ХХІ ст. хімія та хімічна промисловість стали визначальними чинниками цивілізованості суспільства. Швидкими темпами розвивався промисловий синтез амоніаку, мінеральних добрив, полімерів і полімерних матеріалів, препаратів фармацевтичної та парфумерної промисловості, штучних і синтетичних волокон, фарб, лаків, клеїв, харчових продуктів і добавок. Практично неможливо перелічити всі речовини й матеріали, які стали невід’ємною частиною життя людини.

Пригадайте з курсу географії найважливіші хімічні виробництва України.

До хімічного виробництва України належать такі галузі: гірничо-хімічна, основна хімія, хімія органічного синтезу, хімія полімерів, хіміко-фармацевтична, хімічних волокон, лакофарбова, нафтохімічна й нафтопереробна тощо (рис. 129, с. 238).

Локалізація хімічних виробництв здебільшого залежить від наявності сировини на тій чи іншій території України. Наприклад, на Львівщині було добре розвинуте виробництво сірки (Новий Розділ), в Івано-Франківській області — калійної солі (Калуш), на Донеччині — кам’яної солі (Слов’янськ, Артемівськ).

Пригадайте, де в Україні розміщені підприємства основної хімії.

Основна хімія є провідною галуззю для виробництва мінеральних добрив: нітратних (Дніпро, Горлівка, Алчевськ, Лисичанськ,

Рівне, Одеса), фосфатних (Вінниця, Одеса, Суми), калійних — у місцях добування калійної солі.

Сульфатна кислота використовується в суспільному господарстві й інших галузях хімічної промисловості. Сировинною базою її виробництва є самородна сірка та відходи нафтопереробної й коксохімічної промисловості, виплавлення металів.

Виробництво соди, як правило, здійснюється в місцях, де є родовища кухонної солі та ропи, вапняку.

Назвіть, використовуючи знання з географії, основні підприємства органічного синтезу та їх розташування на території України.

Отже, хімічна промисловість України є різноманітною й охоплює майже всі сфери виробництв, необхідних для створення добробуту й покращання життя людини. Без її продукції практично неможливо обійтися.

Однак хімічне виробництво може завдати чимало шкоди природі, якщо нехтувати чинниками, які зумовлюють глобальні екологічні катастрофи. У зв’язку з цим людина як частина природи, що наділена розумом і здатністю творити, має виховувати в собі усвідомлення того, наскільки небезпечними можуть бути наслідки негосподарського ставлення до природних ресурсів і виробництв хімічної про-

мисловості. Про це має знати й дбати насамперед молодь, яка будуватиме власне доросле життя, а відповідно — і майбутнє України.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

Хімія — наука про природу, що формує перші уявлення про наукову картину світу, роль речовин у розвитку природи, взаємозв’язки між неорганічними й органічними речовинами та їх роль у житті людини, допомагає зрозуміти єдність усіх процесів у природі.

Фундамент хімічної науки закладений визначними вченими-дослідниками світового масштабу: М. Ломоносовим, А. Лавуазьє, Дж. Дальтоном, Д. Менделєєвим, А. Авогадро, М. Кюрі.

Значний внесок у розвиток хімічної науки зробили українські хіміки: М. Бекетов, М. Бунге, А. Бондар, О. Бах, В. Вернадський, І. Горба-чевський, М. Зелінський, Л. Писаржевський, А. Пилипенко. Найпоширенішими галузями хімічного виробництва України є такі: гірничо-хімічна, основна хімія, хімія органічного синтезу, хімія полімерів, хіміко-фармацевтична, хімічних волокон, лакофарбова, нафтохімічна й нафтопереробна.

Хімічна промисловість України є різноманітною й охоплює майже всі сфери виробництва, необхідні для створення добробуту та покращання життя людини.

Молоде покоління, яке будуватиме майбутнє нашої держави, має раціонально ставитися до природних багатств, берегти довкілля, виховувати в собі екологічну свідомість.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

Назвіть учених-хіміків, на основі праць яких сформувалася хімічна наука.

навчальні проекти

І. Оберіть самостійно або з допомогою вчителя тему навчального проекту із запропонованого нижче переліку.

1. Видатні вітчизняні хіміки як учені й особистості.

2. Соціологічне опитування про користь і шкоду хімії.

3. Анкетування учнів навчального закладу щодо їхньої участі в розв’язуванні екологічних проблем місцевості.

4. Дослідження достовірності реклами з погляду хімії.

II. Оберіть форму виконання проекту відповідно до теми.

III. Проведіть презентацію проекту.

 

Це матеріал з підручника Хімія 9 клас Савчин

 






^