Сущность химической формы движения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Сущность химической формы движения

Введение

Мир, в котором мы живем и частью которого являемся - это материальный мир. В этом мире очевидно наличие движущейся материи. Однако, проблемы взаимосвязи форм движения материи еще не решены и не могут быть решены по одной причине - бесконечная сложность реального мира и его процессов приводит к бесконечности их познания. Нельзя создать «вечную» и «окончательную» классификацию форм движения. Предпринимаются попытки уточнить положения энгельсовского учения о формах движения и их классификации. Выдвигаются гипотезы о существовании ранее не известных форм движения - наличие космологической (Б.Я. Пахомов, И.Д. Панцхава), кибернетической (Б.М. Кедров), ландшафтной (Л.Н. Самойлов) форм движения.

Неисчерпаемость материи, многообразие объектов и явлений связаны с многообразием форм движения, ибо последнее, как уже выяснено, является способом существования материи. Очевидно, что познание движения невозможно без изучения его специфических форм, поскольку общее, не существует наряду с единичным.

В марксистской философии первоначальная классификация реального многообразия была разработана Энгельсом, который различал пять основных форм движения: механическую, физическую, химическую, биологическую и социальную. Эти формы движения Энгельс связывал с соответствующими «предметным» формами», или формами материи.

Философские понятия «материя» и «движение»

Суть философского понимания материи состоит в выделении такого ее всеобщего, универсального свойства, как объективность существования.

Понятие материи служит для обозначения объективной реальности как целого. Однако материя существует не в виде сплошной однородной массы, а виде расчлененного целого, части которого, находясь в универсальной взаимосвязи, выступают в качестве самостоятельных материальных образований. Материальные образования, составляя лишь часть материи, не обладают теми свойствами, которые присущи материи. Так, если материя вечна и бесконечна, то материальное образование не является вечным и занимает ограниченное место в пространстве.

Относительно устойчивая совокупность определенных материальных образований, имеющих общую природу и представляющих определенную ступень в развитии материи от низшего к высшему, называется видом материи. До недавнего времени было распространено деление материи на два вида: вещество и поле.

Совокупность различных видов материи, в пределах которой они объединяются господствующим типом связей и взаимодействий, образует системно-структурный уровень материи. Весь материальный мир делится на три системы: неживая природа, живая природа и общество. В неживой природе выделяются субмикроэлементарный, микроэлементарный, ядерный, атомный, молекулярный уровни, уровень макроскопических тел разной величины, геологический и космический уровень, охватывающий звезды, планеты, системы планет и объединяющие их метагалактики. Живая природа представлена такими уровнями, как молекулярный и клеточный, уровни микроорганизмов, тканей и органов, организмов в целом и колоний организмов, видов и популяций, биогеоценозов и всей биосферы, т.е. области распространения жизни на Земле. Общество имеет следующие уровни: индивид, семья, коллектив, социальные группы; племена, расы, национальности, нации; государство, союзы государств, общество в целом. Исторически первым было изучено движение механических систем. В последующие периоды развития философии наблюдалась тенденция абсолютизации механической формы движения материи. Движение трактовалось как перемещение тел в пространстве. Такое понимание движения не охватывало всего многообразия изменений, свойственных материи. Диалектическим материализмом было дано определение движения как изменения вообще. То есть категорией «движение» обозначаются любые изменения, которые происходят в объективной действительности.

Материалистическая философия утверждает, что движение есть способ существования материи, что нельзя мыслить материю без движения и, наоборот, движение без материи. Как неотъемлемое, необходимое, существенное свойство материи движение абсолютно. Но, имея в виду, что движение вещи осуществляется только в отношении к некоторой другой вещи, можно говорить об относительности движения. Таким образом, движение есть единство абсолютного и относительного. Из относительности движения вытекает понимание покоя как момента движения. Понятием «покой» фиксируются устойчивость и равновесие в абсолютном движении материи. Покой есть движение в равновесии. Все законы сохранения являются яркими примерами устойчивых, равновесных состояний связи и взаимодействия соответствующих сторон. Покой всегда относителен, обрести абсолютный покой, с точки зрения материализма, значит, признать, что движение привнесено в материю извне Богом, Разумом и т.п.

Систематизация форм движения материи принадлежит Ф. Энгельсу. Он выделил пять основных форм: механическую, физическую, химическую, биологическую и социальную. Все они связаны с определенными уровнями структурной организации материи и каждой из них присущ свой материальный носитель.

Между высшими и низшими формами движения материи имеет место генетическая связь. Это означает, что высшие формы возникают из низших, и закономерности, характеризующие высшие формы движения материи, могут быть поняты на базе соответствующих законов низших форм. При этом высшая форма движения обладает по отношению к своим исходным основам относительной самостоятельностью, своеобразием. Например, биологические явления обладают свойствами, не присущими химическим процессам, а социальные явления отличаются от биологических.

Учение о формах движения материи совершенствуется с прогрессом научного знания о мире.

История развития науки химии

История химии изучает и описывает сложный процесс накопления специфических знаний, относящихся к изучению свойств и превращений веществ; её можно рассматривать как пограничную область знания, которая связывает явления и процессы, относящиеся к развитию химии, с историей человеческого общества. При изучении истории развития химии возможны два взаимно дополняющих подхода: хронологический и содержательный.

При хронологическом подходе историю химии принято подразделять на несколько периодов. Следует учитывать, что периодизация истории химии, будучи достаточно условной и относительной, имеет скорее дидактический смысл. При этом на поздних этапах развития науки (в случае химии - уже с начала XIX века) в связи с её дифференциацией неизбежны отступления от хронологического порядка изложения, поскольку приходится отдельно рассматривать развитие каждого из основных разделов науки.

Как правило, большинство историков химии выделяют следующие основные этапы её развития:

1. Предалхимический период: до III в. н.э.

В предалхимическом периоде теоретический и практический аспекты знаний о веществе развивались относительно независимо друг от друга. Происхождение свойств вещества рассматривала античная натурфилософия, практические операции с веществом являлись прерогативой ремесленной химии.

2. Алхимический период: III-XVII вв.

Алхимический период, в свою очередь, разделяется на три подпериода - александрийскую (греко-египетскую), арабскую и европейскую алхимию. Алхимический период - это время поисков философского камня, считавшегося необходимым для осуществления трансмутации металлов. В этом периоде происходило зарождение экспериментальной химии и накопление запаса знаний о веществе; алхимическая теория, основанная на античных философских представлениях об элементах, была тесно связана с астрологией и мистикой. Наряду с химико-техническим «златоделием» алхимический период примечателен также и созданием уникальной системы мистической философии.

3. Период становления (объединения): XVII-XVIII вв.

В период становления химии как науки произошла её полная рационализация. Химия освободилась от натурфилософских и алхимических взглядов на элементы как на носители определённых качеств. Наряду с расширением практических знаний о веществе начал вырабатываться единый взгляд на химические процессы и в полной мере использоваться экспериментальный метод. Завершившая этот период химическая революция окончательно придала химии вид самостоятельной (хотя и тесно связанной с другими отраслями естествознания) науки, занимающейся экспериментальным изучением состава тел.

4. Период количественных законов (атомно-молекулярной теории): 1789-1860 гг.

Период количественных законов, ознаменовавшийся открытием главных количественных закономерностей химии - стехиометрических законов, и формированием атомно-молекулярной теории, окончательно завершил превращение химии в точную науку, основанную не только на наблюдении, но и на измерении.

5. Период классической химии: 1860 г. - конец XIX в.

Период классической химии характеризуется стремительным развитием науки: были созданы периодическая система элементов, теория валентности и химического строения молекул, стереохимия, химическая термодинамика и химическая кинетика; блестящих успехов достигли прикладная неорганическая химия и органический синтез. В связи с ростом объёма знаний о веществе и его свойствах началась дифференциация химии - выделение её отдельных ветвей, приобретающих черты самостоятельных наук.

6. Современный период: с начала XX века по настоящее время.

В начале ХХ века произошла революция в физике: на смену системе знаний о материи, основанной на механике Ньютона, пришли квантовая теория и теория относительности. Установление делимости атома и создание квантовой механики вложили новое содержание в основные понятия химии. Успехи физики в начале XX века позволили понять причины периодичности свойств элементов и их соединений, объяснить природу валентных сил и создать теории химической связи между атомами. Появление принципиально новых физических методов исследования предоставило химикам невиданные ранее возможности для изучения состава, структуры и реакционной способности вещества. Всё это в совокупности обусловило в числе прочих достижений и блестящие успехи биологической химии второй половины XX века - установление строения белков и ДНК, познание механизмов функционирования клеток живого организма.

Целью химии на всех этапах её развития является получение вещества с заданными свойствами. Эта цель, иногда именуемая основной проблемой химии, включает в себя две важнейших задачи - практическую и теоретическую, которые не могут быть решены отдельно друг от друга. Получение вещества с заданными свойствами не может быть осуществлено без выявления способов управления свойствами вещества, или, что то же самое, без понимания причин происхождения и обусловленности свойств вещества. Таким образом, химия есть одновременно и цель и средство, и теория и практика.

Химическая форма движения материи

Форма движения материи - это материя на определенной ступени развития. Появление новой формы движения материи возможно лишь путем скачка при сцеплении взаимодействующих веществ и энергии в новом системно-структурном положении. Эта системность может быть элементарной, но обязательно качественно новой.

Химическая форма движения материи - пограничная между физической и биологической, высшая в неорганической природе. На ее основе, в процессе химической эволюции, закладываются закономерности перехода от неживого к живому, новейшие данные молекулярной генетики исчерпывающе показали единство человека с животным миром, со всеми формами жизни на Земле.

Область химической формы движения материи начинается с атомного уровня, потом переходит к молекулярному, а затем к уровню полимеров (высокомолекулярных соединений). Получается, что атомный уровень является высшим для физической формы движения материи и низшим - для химической. Свойства атомов как химических элементов изучает химия, а состав и строение атомов - физика.

Химическую форму движения материи можно представить в виде иерархии структурных уровней в порядке возрастания их сложности: атомная, молекулярная, макромолекулярная и различные надмолекулярные. На уровне химической формы движения материи имеются различные химические частицы, являющиеся материальными носителями разновидностей химического движения. Между ними существует такое взаимодействие атомов, при котором сами атомы радикально не изменяются, изменяются лишь их электронные оболочки за счет перегруппировки валентных электронов, но в то же время значительно изменяется порядок их взаимосвязи в молекулах, радикалах, соединениях.

Среди химических частиц, образующих структурные уровни химической формы движения материи, необходимо выделить молекулярные ассоциаты и агрегаты как наиболее сложные образования результата взаимодействия атомных и молекулярных частиц. Ассоциаты существуют чаще всего в газообразном состоянии и в растворах, агрегаты - в твердом и жидком состоянии. К атомно-молекулярным агрегатам относятся кристаллы: молекулярные, ионные, атомные, металлические. В процессе возникновения атомно-молекулярных агрегатов происходит образование новой фазы с надмолекулярной (кристаллической) структурой. Наиболее сложными молекулярными частицами считаются молекулярные ассоциаты высших порядков, как, например, белки, которые состоят из нескольких различных по природе надмолекулярных структур. Надмолекулярная структура атомно-молекулярных частиц по сравнению с молекулярной структурой характеризуется большей сложностью состава и симметрии. Надмолекулярная структура образуется в системах из двух или большего числа молекул со слабыми взаимодействиями между ними. В белках, нуклеиновых кислотах, полисахаридах суммарные силы связи между молекулярными структурами оказываются очень большими.

Усложнение вещества можно представить следующим образом:

элементарные частицы > атомные частицы >молекулярные частицы > ассоциаты > агрегаты.

Химическая форма движения материи как главная существует в единстве с физической, подчиненной ей. Но при переходе на уровень органической жизни химические процессы занимают место подчиненных форм. В связи с этим для главной формы движения материи характерен такой материальный носитель, без которого ее существование будет невозможным.

Например, в процессах, происходящих на уровне неорганической химии, подобными носителями являются атомы. При их отсутствии химические изменения невозможны, хотя они могут происходить не только на уровне атомов, но и молекул, и макротел. Таким образом, химия изучает качественное многообразие материальных носителей химических явлений, химической формы движения материи. Несмотря на то, что структурно химия пересекается в определенных областях и с физикой, и с биологией, она, тем не менее, сохраняет свою специфику. При этом специфически объективным основанием выделения химии является признание наличия специфической химической формы движения материи, связанной с ее носителем - атомными частицами. Представления химии не исчерпываются на каком-то одном уровне знания, каждый из них имеет свою специфику и во многом зависит от исследователя.

Химическая форма движения материи включает такие процессы изменения частиц вещества, которые определяются действием периодического закона элементов. Причина периодичности химических свойств заключается в периодичности строения электронных оболочек, где главное значение имеет заполнение последних вместо последовательного заполнения отдельных периодов. Таким образом, выясняется причинная связь между структурой электронной оболочки атомов и периодичностью в системе элементов.

Химические связи, возникающие на уровне химической формы движения материи, указывают на сложность химических взаимодействий в конкретных молекулярных системах и на то, что участие в химических взаимодействиях принимают не отдельные электроны и ядра, а атомы и молекулы. Получается, что природа химической связи зависит от условий, в которых протекают химические взаимодействия.

Направленность эволюции химической формы движения материи проявляется в постепенном усложнении веществ, образовании предбиологических систем и зарождении в их недрах живого. Сложность уровня организации химических веществ возрастает, т.е. они эволюционируют от наиболее простых соединений к сложным высокомолекулярным образования за счет способности к саморазвитию, самоорганизации. Самоорганизация выступает как процесс образования качественно новых систем более высокого уровня организации.

К химической форме движения относят атомный, молекулярный и надмолекулярный уровни, и эволюция характеризуется тремя этапами - от атома до молекулы, от молекулы до полимера, от полимера до организма.

Ф. Энгельс подчеркивал, что «…дискретные части различных ступеней (атомы эфира, химические атомы, массы, небесные тела) являются различными узловыми точками, которые обусловливают различные качественные формы существования всеобщей материи». По отношению к органической химии такие узловые точки, обусловливающие качественные формы существования материи, - это радикалы, представляющие устойчивые группы атомов. Они обладают способностью переходить из одного состояния в другое неизменными.

Заключение

Список использованной литературы

1. Грушевская Т.Г. Концепции современного естествознания: учебное пособие для ВУЗов. М.: Высшая школа, 1998. - 383 с.

2. Кузнецов И.В. Пространство. Время. Движение. М.: Наука, 1971. - 624 с.

3. Лозовский В.Н, Лозовский С.В. Концепции современного естествознания: учебное пособие для ВУЗов. Санкт-Петербург, 2004.-224 с.

4. Солопов Е.Ф. Материя и движение. Ленинград: Наука, 1972.-220 с.

Размещено на Allbest.ru