Kimyo odatda 5 bo'limga bo'linadi: noorganik, organik, fizik, analitik va makromolekulyar kimyo

Kimyo odatda 5 bo'limga bo'linadi: noorganik, organik, fizik, analitik va makromolekulyar kimyo.
Zamonaviy kimyoning eng muhim xususiyatlari quyidagilardan iborat:
1. Kimyoning asosiy bo'limlarini alohida, asosan mustaqil bo'limlarga ajratish ilmiy fanlar, bu ob'ektlar va tadqiqot usullari o'rtasidagi farqga asoslangan.
2. Kimyoning boshqa fanlar bilan integratsiyasi. Ushbu jarayon natijasida tirik organizmlardagi kimyoviy jarayonlarni o'rganadigan biokimyo, bioorganik kimyo va molekulyar biologiya paydo bo'ldi. Geokimyo ham, kosmokimyo ham fanlar chorrahasida vujudga kelgan.
3. Yangi fizik-kimyoviy va fizik tadqiqot usullarining paydo bo'lishi.
4. Kvant to'lqini tushunchasi asosida kimyoning nazariy asoslarini shakllantirish.
Kimyoning zamonaviy darajasiga ko'tarilishi bilan unda asosiy muammoni hal qilishning to'rtta yondashuvi (moddalar xossalarining kelib chiqishini o'rganish va shu asosda oldindan belgilangan xususiyatlarga ega moddalarni olish usullarini ishlab chiqish) ishlab chiqilgan.
1. Tarkib haqidagi ta'limot, unda moddalarning xossalari faqat ularning tarkibi bilan bog'liq edi. Bu darajada kimyoning mazmuni uning an'anaviy ta'rifi - kimyoviy elementlar va ularning birikmalari haqidagi fan sifatida cheklangan edi.
2. Strukturaviy kimyo. Bu kontseptsiya moddalarning xossalari bilan nafaqat tarkibi, balki molekulalarning tuzilishi bilan ham bog'liqlikni o'rnatadigan kimyodagi nazariy tushunchalarni birlashtiradi. Ushbu yondashuv doirasida "reaktivlik" tushunchasi paydo bo'lib, u molekulaning alohida qismlari - uning alohida atomlari yoki butun atom guruhlarining kimyoviy faolligi g'oyasini o'z ichiga oladi. Strukturaviy kontseptsiya kimyoni asosan analitik fandan sintetik fanga aylantirish imkonini berdi. Bunday yondashuv oxir-oqibat ko'plab organik moddalarni sintez qilish uchun sanoat texnologiyalarini yaratishga imkon berdi.
3. Kimyoviy jarayonlar haqidagi ta’limot. Ushbu kontseptsiya doirasida fizik kinetik va termodinamika usullaridan foydalangan holda kimyoviy o'zgarishlarning yo'nalishi va tezligiga ta'sir qiluvchi omillar va ularning natijalari aniqlandi. Kimyo reaksiyani boshqarish mexanizmlarini ochib berdi va hosil bo'lgan moddalarning xususiyatlarini o'zgartirish usullarini taklif qildi.
4. Evolyutsion kimyo. Kimyoning kontseptual rivojlanishining oxirgi bosqichi unda tirik tabiat kimyosida amalga oshirilgan ba'zi tamoyillardan foydalanish bilan bog'liq. Evolyutsion kimyo doirasida kimyoviy transformatsiyalar jarayonida reaktsiya katalizatorlarining o'z-o'zini yaxshilashi sodir bo'ladigan sharoitlarni qidirish amalga oshiriladi. Asosan, bu o'z-o'zini tashkil qilish haqida. kimyoviy jarayonlar tirik organizmlar hujayralarida uchraydi.
Kimyoning, shuningdek, butun Evropa fanining paydo bo'lishi, uzoq tarixga ega bo'lishiga qaramay, zamonaviy davrda tabiat qonunlarining mavjudligi haqidagi g'oyaning paydo bo'lishi bilan bog'liq. Kimyoning klassik ta'rifi - bu ta'rif, unga ko'ra kimyo - moddalar, ularning tuzilishi, xususiyatlari, reaktsiyalari va ularning o'zgarishini tartibga soluvchi qonunlar haqidagi fan; tabiatshunoslik sohalaridan biri 1 . Biroq, 1967 yilda V. I. Kuznetsov "Kimyoning asosiy qonunlari haqidagi g'oyalar evolyutsiyasi" fundamental monografiyasida kimyoning "moddalar va ularning o'zgarishi haqidagi fan" ta'rifi eskirgan degan xulosaga keldi. Moddaning tuzilishi va kimyoviy jarayonlar dinamikasi haqidagi tushunchalar va shunga mos ravishda ularni o'rganish metodologiyasi o'zgardi. Bu kimyoviy tadqiqotlarning barcha asosiy yo'nalishlarining samarali rivojlanishiga olib keldi. Yangi kimyoviy birikmalar topildi. Shunday qilib, zamonaviy kimyoda 15 milliondan ortiq kimyoviy birikmalar va kimyoviy reaktsiyalar mavjud bo'lib, ular kutilmagan xususiyatlarni namoyon qiladi va mutlaqo yangi tushunchalarni joriy etishni talab qiladi.
Yu.A.Jdanov harakatning kimyoviy shaklining o'ziga xosligi muammosiga murojaat qilib, paradoksal ravishda zamonaviy tabiatshunoslik tizimida kimyo biroz noaniq pozitsiyani egallaganligini ta'kidlaydi: u zarur deb osongina tan olinadi. ilmiy asos biologik, geologik hodisalarni tushunish, yaratish texnologik jarayonlar, lekin ko'pincha u nazariy fan maqomini rad etib, uni kvant mexanikasi, statik fizika, termodinamikaga qisqartiradi. Jdanovning yozishicha, faylasuflar orasida ham, tabiatshunoslar orasida ham kimyoning fan sifatida mavjud emasligi, "kimyo" atamasi aniq, nafis fizika nazariyasi va iflos nazariya aralashmasini yashirishiga qasamyod qilishga tayyor bo'lgan ko'plab nufuzli guvohlar bor. , vulgar oshxona, faqat rahm-shafqat tufayli fan deb atash mumkin. Bunday vaziyatda savol o'rinli bo'lib, uning tadqiqotida nafaqat K). A.Jdanov, shuningdek, ko‘plab olimlar va faylasuflar: agar kimyoning nazariy tomoni fizika tomonidan tugatilgan bo‘lsa, kimyodan faqat amaliy tajribalar qoladi, lekin o‘z nazariyasidan mahrum bo‘lgan faoliyat sohasini fan deb hisoblashga kim jur’at etadi?
Hisob-kitoblar mavjud bo'lsa-da zamonaviy kimyoning yangi kimyoning tug'ilishi sifatida aniqlanishi kerak bo'lgan muammolardan biri kimyoviy bilimlarni fizik bilimlarga qisqartirish masalasidir. Bu muammo falsafiy savoldir, chunki mohiyatan u qanday shakllantirilganligi masalasidir.
V. Dekelman kimyoning o'ziga xos borliq tushunchasi bormi yoki u o'zining asoslari bo'yicha fizikaning shaxsiy sohasi ekanligi haqida. Kimyoviy oʻzgarishlarni fizikaviy oʻzgarishlarga qaytarish anʼanasi olov, havo va yer atomlarining bir-biri bilan mexanik ravishda oʻzaro taʼsirlashib, “aralash jismlar” hosil qilishi haqidagi gʻoyadan kelib chiqadi (R.Dekart, R.Boyl, I.Nyuton). M. Volkenshteynning fikricha, fizikadan boshqa nazariy kimyo yo'q. Bu tushuncha, birinchi navbatda, klassik mexanikaning (M. Faraday) rivojlanishi bilan o'rnatildi va ko'plab kimyogarlar tomonidan qo'llab-quvvatlandi; masalan, D. I. Mendeleev kimyoviy kashfiyotlar yorqinligi zamonaviy kimyoni mutlaqo o'ziga xos fanga aylantirganini tan oldi va shu bilan birga, "kimyoviy yaqinlik mexanik hodisa sifatida ko'rib chiqiladigan vaqt kelishi kerak", deb ta'kidladi. Ikkinchidan, kvant mexanikasining rivojlanishi bilan, uning tamoyillari va qoidalari kimyo fanining an'anaviy muammolarini hal qilishda qo'llaniladi, bu kimyoning fundamental asoslarining kvant mexanik tabiatiga ishonish uchun asos beradi.
Kimyoviy bilimlarning fizik asosini kvant mexanikasining quyidagi asosiy postulatlari tashkil etadi: 1) elektronning fazo va vaqtda taqsimlangan zaryad va spin (burchak impulsi) sifatidagi to lqin funksiyasi haqidagi tushuncha; 2) elektronlarni energiya darajalari, spin holatlari va o'z orbitallari (to'lqin funktsiyalari) bo'yicha "tartibga soluvchi" Pauli printsipi; 3) E. Shredinger tenglamasi klassik mexanika tenglamalarining kvant vorisi sifatida.
Shu munosabat bilan 20-asrning koʻpgina fiziklari, masalan, V.Geyzenberg, P.Iordaniya, R.Feynmanlar har qanday kimyoviy jarayonlarning qonuniyatlarini asosiy fizik qonunlarga qisqartirish imkoniyati haqidagi tezisni ishlab chiqdilar. Bundan tashqari, fiziklar “hozirgi kvant mexanikasi fizika va kimyoni birlashtirganidek, biologiya ham fizika va kimyo bilan toʻliq qoʻshilib ketadigan payt” kelishiga ishonch bildirishmoqda. Rus fizikasi va falsafasining ko'plab vakillari ham shu nuqtai nazarga ega. Demak, S. V. Vonsovskiy barcha kimyoviy jarayonlarda biz, birinchi navbatda, tabiat jismlarining atomizmi bilan uchrashamiz, deb yozadi. Kimyo u tomonidan eng muhim tabiiy fanlardan biri sifatida tushuniladi, birinchi navbatda molekulalarning tuzilishi, shuningdek molekulalarning o'zaro ta'siri jarayonlari va turli xil kimyoviy reaktsiyalar paytida moddalarning xatti-harakatlari.
Dunyoning kimyoviy rasmini qisqartirish muammosi kimyoni nazariy fizika kabi aniq fanga aylantirishga urinishdir. Biroq, kimyoning yana bir asosi mavjud - matematik, uning ifodasi ko'plab miqdoriy qonunlar, aniq qonunlar (jumladan, Mendeleev qonunining elektron davriyligi), xarakterlovchi atom-molekulyar, termodinamik va kinetik konstantalarni aniqlash uchun eng yuqori o'lchov darajasi edi. moddalar va kimyoviy jarayon. Kimyoning fundamental fizik-matematik asoslari bilan bir qatorda, bugungi kunda kimyoviy bilimlarning o'zi ham ko'plab tadqiqot yo'nalishlari shakllangan. Bundan tashqari, kimyo fanlari tutashgan nuqtalarda ham, barcha tabiiy fanlar o'rtasidagi fanlararo o'zaro ta'sirlarning rivojlanish tendentsiyalari fanlar o'rtasidagi teskari aloqalar harakatiga olib keldi.
Kimyoning fizikaga qisqarishiga qarshi bo'lgan an'ananing asosiy tezisi: "Kimyoviy hodisada har doim jismoniy hodisadan ko'ra ko'proq narsa mavjud" (V. Ostvald, N. N. Semenov, Yu. A. Jdanov, B. M. Kedrov, A. N. Nesmeyanov va boshqalar). Ushbu qoida kimyoning ob'ekt asoslari muammosini shakllantirish zaruriyatiga olib keladi. Ushbu muammoning ifodasi savol bo'lishi mumkin: kimyo va fizika bir xil o'rganish ob'ekti bilan shug'ullanadimi?
G. A. Krestov ta'kidlaganidek, kimyo dunyoni materiya va maydon shaklida mavjud bo'lgan, massa, energiyaga ega bo'lgan va korpuskulyar va to'lqin xususiyatlarining dialektik birligi bilan tavsiflangan birlashgan materiya tushunchasi bilan o'rganadi.
Biroq, fizika "maydon" tushunchasi bilan ishlaydi. V.M.Kedrov ta'kidlaydiki, atomlar va molekulalar o'zlarining dastlabki tuzilish elementlariga nisbatan ob'ekt rivojlanishining yakuniy bosqichi bo'lishi va fizikaning o'rganish ob'ekti bo'lishi mumkin, lekin ular paydo bo'ladigan molekulyar tuzilmalarga nisbatan dastlabki kimyoviy birlik ham bo'lishi mumkin. undan va bu holda kimyo 11 o'rganish ob'ekti sifatida harakat qiladi.
Kimyoviy bog'lanishlarni fizikaviy bog'lanishlarga kamaytirish tarafdorlari kimyoviy o'zaro ta'sirni umumiy elektromagnit o'zaro ta'sirning maxsus turi sifatida tushunishni ta'kidlaydilar. Agar alohida atom hali kimyoviy modda emasligini hisobga olsak, D. I. Mendeleyev elementlarning davriy sistemasi kimyoviy tushuncha emas. V. A. Engelgardt kimyoviy jarayonni tahlil qilar ekan, to‘g‘ri ta’kidlaganidek: “... ilgari mustaqil bo‘lgan qism o‘z o‘rnida mavjud bo‘lishni to‘xtatadi, ichki birlashgan integral yaxlitlikning tarkibiy qismiga aylanadi. Oldin bo'lmagan, unga xos bo'lgan yangi fazilatlar bilan yangi narsa paydo bo'ladi.
Dunyoning kimyoviy rasmining o'ziga xos xususiyati shundaki, asosiy o'rganish ob'ektlari nafaqat atomlar yoki molekulalar, balki materiyaning juda murakkab tashkilotidir. Shuni hisobga olish kerakki, atomning elektron orbitallarini qayta tashkil etish butun atom ichida sodir bo'ladi. Ya'ni, elektron orbitallarning qayta joylashishi faqat elektronlarning individual xususiyatlariga emas, balki atomning butun tuzilishiga bog'liq. Faqat butunlik doirasida u yoki bu o'zaro ta'sirni kimyoviy deb aytishimiz mumkin. Shuni hisobga olish kerakki, kimyoviy birikmalar alohida atomlardan emas, balki ijtimoiylashgan elektron kontinuum bilan bog'langan atom yadrolaridan (atom yadrolari) qurilgan. Bu bir atom tomonidan elektronni yo'qotish va boshqa atom tomonidan olish jarayoni kimyoviy o'zaro ta'sirning mohiyatini aks ettira olmasligini keltirib chiqaradi.
Bu masalada N. M. Cheremnyx, O. S. Sirotkin kabi tadqiqotchilar moddada kimyoviy bog'ning mavjudligi uning kimyoviy tadqiqot ob'ekti ekanligining mezonidir, deb haqli ravishda hisoblashadi; na elementar zarracha, na atom (ba'zan kimyoning "qonuniy" ob'ekti deb hisoblanadi) bu mezonga javob bermaydi va shuning uchun materiyani tashkil etishning elementar va atom darajalari modellarini ekstrapolyatsiya qilish mumkin emas. kimyoviy daraja. Kimyoviy tizim o'ziga xos yaxlitlikdir, shuning uchun u paydo bo'lgan individual elementlarning tavsifi kimyoviy jarayonning to'liq tasvirini bera olmaydi, masalan, glyukozadan glikogen hosil bo'lishi va hokazo. fizika va kimyo o'rtasida farq borligini aytish, u faqat kimyoviy va fizik (elektromagnit) o'zaro ta'sirlar orasidagi farqga kamaymaydi. N. N. Semyonov fizika qonunlariga keltirilmaydigan barcha kimyoviy qonunlarni olish mumkin bo'lgan asosiy tamoyillarni belgilaydi:
Prinsip elektron tuzilma molekulyar tizimlar; molekulyarning tuzilishi va xossalari o'rtasidagi bog'liqlik haqidagi ta'limot

• 
  - kimyoviy birikmalarning reaktivligi haqidagi ta'limot;
  
• 
  - kimyoviy hodisalarning birligi tushunchasi.
  

Bundan tashqari, fizik-kimyogar N.N.Semenovning nufuzli fikriga ko‘ra, kimyoviy moddaning mohiyati hozirgi kimyoda ko‘plab moddalarning kinetik uzluksizligi sifatida qaraladigan kimyoviy jarayon ekanligini hisobga olsak, u kimyoviy jarayondir. fizika ob'ektlari va biologiya ob'ektlari o'rtasidagi ko'prikni tashkil qiladi.

• 
  Qarang: Kimyoviy entsiklopedik lug'at. M.: Sovet Entsiklopediyasi, 1983 yil.
  
• 
  Qarang: Kuznetsov V.I. Kimyoning asosiy qonunlari haqidagi g'oyalar evolyutsiyasi.M. : Nauka, 1967 yil.
  
• 
  Qarang: Jdanov Yu.A. Uglerod va hayot. Rostov n / a: Rossiya davlat universiteti nashriyoti, 1968; Jdanov Yu.A. Organik kimyo metodologiyasi bo'yicha insholar. M .: Vyssh. maktab, 1960 yil.
  
• 
  Qarang: Kuznetsov V. I. Kimyo taraqqiyoti dialektikasi. Moskva: Nauka, 1973; Solovyov Yu. I., Trifonov D. II., Shamin A. II. Zamonaviy kimyoning asosiy yo'nalishlarini ishlab chiqish. Moskva: Ta'lim, 1978; Polit L. Umumiy kimyo. M.: Mir, 1974 yil.