Работа представляет собой первую часть учебника по физической химии, который планировал написать Ломоносов, однако вторая часть была не дописана, а третья - даже не начата. Сохранившийся текст работы содержит пять первых законченных глав, шестую главу, обрывающуюся на 138-м параграфе и несколько не пронумерованных параграфов 9-й главы.
Энциклопедичный YouTube
1 / 5
Суспензии, коллоиды и растворы
Химия. Кинетика химических реакций. Скорость химической реакции. Центр онлайн-обучения «Фоксфорд»
Science show. Выпуск 52. Магнетизм и Биология
Михаил Васильевич Попов о понятии истины
Дисперсные системы. Учебный фильм по химии
Субтитры
В основном деятельность химика заключается в смешивании веществ каким-то образом. Так что я подумал, что сейчас самое время познакомиться с некоторыми терминами и понятиями, относящимися к смесям. Запишем этот термин. В частности, я буду рассказывать о гомогенизированных или гомогенных смесях. «Гомогенизированные» подразумевает, что они были сделаны гомогенными, но может быть, они были гомогенными с самого начала. Итак, гомогенные смеси. Вы, наерное, спросите: «А что означает «гомогенный»? Это означает «однородный» или «целостный», что нет сильной разницы внутри самой смеси. И наиболее ярким примером этого является гомогенизированное молоко. Давайте запишем. Гомогенизированное молоко. Я не знаю, имели ли вы возможность самому доить корову или козу, но вы бы сразу обнаружили, если бы вы это делали, что жир, молочный жир и немолочный жир разделяются очень быстро. Итак, если это обычное молоко прямо из вымени, у вас будет слой жира, который появляется здесь, а вся эта часть вот здесь гораздо более жидкая. В гомогенизированном молоке весь этот жир полностью равномерно распределен по всему объему молока. Вот почему когда вы идете в ваш местный продуктовый магазин и покупаете гомогенизированное молоко, оно приятное и сливочное по всему своему объему. И в нем не будет, пусть это кому-то и нравится, этого отдельного слоя сливок наверху. Оно более приятное и мягкое. Вот что означает «гомогенизированный». Так что гомогенная смесь – это то же самое: равномерная и целостная во всем объеме. Она, в свою очередь, подразделяется на несколько видов в зависимости от того, насколько большие частицы растворены в смеси. Если частицы в нашем растворе крупнее 500 нанометров... Кажется, что это много, но это не так, потому что нанометр – это одна миллиардная метра. Так вот, если у нас есть частицы, смешанные, например, в воде (но они необязательно должны быть смешаны в жидкости, в частности, в воде), которые имеют размер более 500 нанометров, то мы имеем дело с суспензией. Одно из свойств, которое люди связывают с суспензией, состоит в том, что какие бы частицы ни были во взвешенном состоянии, что бы вы ни смешали... Скажем, у меня здесь суспензия. Это может быть вода, потому что мне так удобней. В воде находятся большие частицы. Они будут оставаться в воде в течение какого-то времени, но в конце концов они осядут на дне сосуда. Они также могут всплыть вверх. В зависимости от того, насколько они тяжелы, или в зависимости от их плавучести, они будут либо всплывать вверх, либо опускаться вниз. Чтобы вернуть их в состояние суспензии, вы должны встряхнуть бутылку. Я могу привести два примера. Один - это краска. Перед тем как вы покрасите вашу стену, вы должны убедиться, что хорошо встряхнули банку. В противном случае вы получите неравномерное покрытие. Другой пример, который мне больше нравится – это шоколадное молоко. Давайте запишем. Шоколадное молоко. Когда вы смешиваете его, оно красивое и кажется гомогенным, верно? Оно прекрасно. У меня уже есть молоко здесь. В самом начале, когда вы перемешиваете его, в нем есть маленькие шоколадные сгустки, по крайней мере, шоколад, когда я его делаю, именно такой. Но если вы дадите ему постоять в течение длительного времени, в конце концов весь шоколад соберется на дне стакана. Нарисую это таким образом. Выделятся различные его части. Я видел случаи, когда весь сахар собирался на дне, и тогда эти маленькие сгустки получаются вверху. Но смысл в том, что смесь разделяется. Причина в том, что размер частиц в краске и в шоколадном молоке превышает 500 нанометров. Если бы мы взяли диапазон, который несколько меньше, то есть, если бы взяли частицы от 2 до 500 нанометров, то мы бы имели дело с коллоидом. Данное понятие я помню с седьмого класса. Думаю, вы изучали его на уроках естествознания: коллоид. Мы с моим другом считали, что это слово больше подходило для описания какого-нибудь желудочно-кишечного заболевания. Но это не желудочно-кишечное заболевание. Это разновидность гомогенной смеси. Это гомогенная смесь, где частицы настолько малы, что они остаются во взвешенном состоянии. Так что можно было назвать это улучшенной суспензией или постоянной суспензией. Итак, здесь молекулы... Давайте представим, что это моя смесь. Итак, пусть это будет вода. Хотя это совсем не обязательно. Это может быть воздух или еще что-нибудь. Молекулы настолько малы, что они остаются во взвешенном состоянии. На это влияют определенные силы... Наиболее важны силы между частицами и межмолекулярные силы, которые как бы пересиливают попытки этих частиц выйти из раствора в одном из направлений. Примером такого коллоида может послужить желе под названием Jell-O. Jell-O – это торговая марка, а желатин – это коллоид. Молекулы желатина остаются во взвешенном состоянии. Желатиновый порошок остается во взвешенном состоянии в воде, которую вы добавляете к нему, и вы можете оставить ее в холодильнике навсегда, и он никогда не выпадет в осадок. Другой пример – туман. Туман. У вас есть молекулы воды внутри воздушной смеси. Затем дым. Самый обыкновенный дым. Туман и дым – это примеры аэрозолей. Это - аэрозоль, когда у вас жидкость в воздухе. Это - аэрозоль, когда у вас твердые частицы в воздухе. Дым представляет собой маленькие темные частицы, которые плавают в воздухе, и они никогда не будут уходить из воздуха. Они достаточно малы, чтобы находиться там всегда. Если вы возьмете размер менее 2 нанометров... Пожалуй, мне следует избавиться от моего гомогенизированного молока. Прекрасно. Продолжим. Если вы возьмете частицы менее 2 нанометров... Нужно выбрать подходящий цвет ручки. Если размер частиц менее 2 нанометров, то перед вами раствор. Это очень интересно. Мы встречаемся со всем этим каждый день. Очень занятная вещь. Можно развлекать себя вопросами о том, является ли какая-либо смесь, например, суспензией? Первое, на что нужно обратить внимание: является ли смесь гомогенной? Затем определить, является ли она суспензией. Потеряет ли она в конце концов свое состояние, и нужно ли будет потрясти ее? Является ли она коллоидом, который будет оставаться в этом довольно приятном густом состоянии, как в случае с желе или туманом, или дымом, и с ним не будет происходить никаких изменений? Или это раствор? Раствор, вероятно, наиболее важен в химии. Хотя люди говорят о коллоидах и суспензиях, 99% всего, о чем мы будем говорить в химии, относится к растворам. Чаще всего это водный раствор, то есть растворителем выступает вода. Иногда вы можете увидеть примерно следующее. Некоторое соединение х в реакции и сразу за ним будет написано в.р. Это означает, что х растворено в воде. То есть растворенное вещество с водой в качестве растворителя. Давайте я запишу этот термин здесь, раз уж он нам встретился. Растворенное вещество. Это может быть любое вещество, которое представлено в меньшем количестве и растворено. Хорошо, это записали. Теперь переходим к растворителю. Записываем. Растворитель. Им может быть вода или другое вещество, которого больше. То есть это субстанция, которая как бы находится вокруг, то, что осуществляет растворение. Хорошо, теперь нужно привести пример. Пусть это будет хлорид натрия в водном растворе. Записываем таким образом. Это означает, что он в воде. Происходит следующее: частицы натрия и хлора диспергируются. Натрий положителен. Хлор отрицателен, это ион, потому что он отрывал электрон у атома натрия. Но когда вы поместите его в воду... Напомню, что вода состоит из кислорода и водорода. Я говорил об этом уже миллион раз. Кислород и водород. Этот частично положителен вот здесь на этом конце. Этот отрицателен вот здесь. Итак, получается, что положительный катион натрия будет отделяться от хлора и притягиваться к кислородным концам воды. Затем хлор, отрицательный анион, будет притягиваться к водородным концам воды. Это позволяет ему раствориться. Так как эти ионы имеют одинаковый заряд, они любят смешиваться с водой, у которой есть водороды, то есть молекула воды полярна. Смотрите, хлор. Я изображу его здесь. Он будет с зарядом минус. Хорошо. Итак, это, вероятно, единственная наиболее важная вещь для понимания. Вы получаете представление, что 2 нанометра – это немало. Это позволяет молекулам, у которых большое количество атомов... Даже если взять, к примеру, атом цезия, который является одним из самых больших, по крайней мере, наибольший из тех, с которым вы можете столкнуться (хотя есть и более крупные), имеет размер порядка 2,6 ангстрем. Ангстрем – это десятая часть нанометра, то есть 0,26 нанометров. Например, вам нужна молекула, которая перевела бы раствор в состояние коллоида. Здесь нужно мыслить трехмерно. В трех измерениях вы могли бы разместить много атомов цезия в пределах сферы диаметром 2 нанометра. Цезий не связывается таким способом, но я думаю, вы получили представление о том, что порядка от 20 до 30 атомов может быть в этой молекуле. Вообще-то, даже больше, особенно если у вас очень маленькие атомы, такие как водород. Следующий вопрос: как измерять все эти вещи? Имеется много различных способов измерения концентрации. Вообще-то мы уже использовали один из них, который представляет мольную долю. Мольная доля. Это количество молей растворенного вещества, деленное на количество молей всего раствора... количество молей всего раствора. Или молей растворенного вещества плюс молей растворителя. Мы делали это, когда решали задачи на парциальное давление. Потому что для определения парциального давления какого-нибудь газа вы просто определяли, каково общее давление, и затем вы говорили, какова мольная доля, скажем, кислорода в смеси. Затем вы умножаете это на парциальное давление и получаете мольную долю. В химии часто используются следующие термины (и так как эти слова очень похожи, они могут несколько запутать): молярность, не путать с моральностью... однажды я сделаю видеоурок на эту тему, когда разберусь в ней... и моляльность. Смотрите, не запутайтесь. Моляльность. Молярность звучит так, как будто это правильное слово, потому что оно очень похоже на моральность, и в нем есть корень слова «молярный», которое для меня более понятное чем слово «моляльный». Но молярность, насколько я понимаю, не очень хорошая единица измерения, потому что это число молей растворенного вещества... вещества, которое вы растворяете в чем-либо, деленное на литры раствора. Причина, почему мне не очень нравится молярность... И вы увидите, что моляльность вообще-то, по крайней мере, на мой взгляд, более полезна. Но причина, по которой мне не нравится вот это, состоит в том, что количество литров раствора не постоянно. Оно меняется, верно? Мы уже изучали эти вопросы. Вы знаете, что PV равняется nRT. Объем, единицей измерения которого и являются литры, может меняться при изменении давления и температуры. Так что молярность будет изменяться при изменении давления и температуры для того же самого раствора. Если вы просто возьмете раствор, например, в Денвере, а затем такой же в Долине Смерти, молярность этого раствора будет разной. Так что, по мне, это неудобная мера концентрации. Моляльность, с другой стороны – это моли растворенного вещества. Так что числитель в обоих случаях – это фактически количество частиц имеющегося у нас растворенного вещества, количество частиц, которое у нас имеется, деленное на массу растворителя или на килограммы того, в чем мы вещество растворили. Причина, почему этот термин лучше, состоит в том, что куда бы вы ни отправились, в Денвер или в Долину Смерти, моли не изменятся, хотя они здесь тоже не изменяются. И масса не изменится. Итак, давление, объем и температура могут изменяться, но масса не изменится, если только вы не добавите больше или меньше растворителя. Эта мера концентрации, как мне кажется, лучше. И я объявлю небольшой конкурс в этом видеоуроке. Придумайте, пожалуйста, хороший способ, как запомнить разницу между моляльностью и молярностью. Потому что, честно говоря, мне кажется, что это одни из самых, нет не сложных... Их определения очень просты. Но я думаю, что многие люди путаются, особенно на первом и втором году курса химии. Если кто-то спросит: «А какая разница между моляльностью и молярностью?» Вы, возможно скажете: «О, была разница, связанная с объемом и массой, но я забыл где что». Поразмышляйте, пожалуйста, как легче запомнить отличие между этими двумя понятиями. Увидимся. Subtitles by the Amara.org community
История написания
Михаил Васильевич Ломоносов написал «Введение в истинную физическую химию» в то время, когда читал курс физической химии студентам Академии наук в 1752 году. Данная работа представляет собой рукописи этого курса .
15 мая 1752 года в Канцелярию Академии наук поступило отношение конференции, согласно которому Ломоносов «письменно собранию представил, какие лекции химические он студентам давать и опыты химические делать намерен ». Когда именно начался курс неизвестно. В мае Михаил Васильевич ещё собирался его начать, а в отчёте о своих занятиях за сентябрь 1752 года он пишет, что «читал химические лекции для студентов, показывая при том химические эксперименты ». В своей монографии «Жизнеописание Михаила Васильевича Ломоносова» советский химик и историк химии Борис Николаевич Меншуткин предполагает, что, возможно, начало лекций совпало с началом нового учебного года - 11 июля. По словам Ломоносова, он диктовал студентам и толковал сочинённые им к физической химии «пролегомены на латинском языке , которые содержатся на 13 листах в 150 параграфах со многими фигурами на шести полулистах ». Лекции Ломоносова в академии продолжались до 1753 года, как писал сам Михаил Васильевич, «имеют оные быть окончены около майя месяца сего 1753 года » .
«Введение в истинную физическую химию» - это первая часть учебника, который намеревался написать Михаил Васильевич. Перед началом работы над текстом учёным был составлен план курса, согласно которому должно было быть три части: «Введение», «Физической химии часть опытная» и «Физической химии часть теоретическая». По плану, в первой части предусмотрено изложение общих вопросов курса. Опытная часть должна была рассматривать опыты над различными видами веществ (тела соляные , смешанные воспламеняющиеся , соки , металлы , полуметаллы , земли и камни). Теоретическую часть планировалось посвятить вопросам о свойствах и изменениях смешанных тел (химических соединений), атомистике и рассмотрению на этой основе теоретических вопросов химии основных классов веществ . Вторая часть учебника, названная «Опыт физической химии, часть первая, эмпирическая», представляет собой недописанный труд Ломоносова 1754 года и состоит из конспективного наброска двух первых глав. Третья часть о теоретической физической химии так и не была написана .
Структура и содержание
Сохранившийся текст работы содержит 5 первых законченных глав, 6-ю главу, обрывающуюся на 138-м параграфе, и несколько не пронумерованных параграфов 9-й главы :
1. О физической химии и её назначении (§ 1-8) 2. О частных качествах смешанных тел (§ 9-30) 3. О средствах, которыми изменяются смешанные тела (§ 31-51) 4. О химических операциях (§ 52-107) 5. О родах смешанных тел (§ 108-129) 6. О химической лаборатории и посуде (§ 130-137) 9. О способе изложения физической химии
Физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при химических операциях.
Глава 1. «О физической химии и ее назначении». § 1
Первая глава «О физической химии и её назначении» начинается с определения физической химии. Именно в данном своем труде Ломоносов впервые дал определение этому термину, хотя в более ранних своих работах он писал о необходимости соединения физики и химии: «возможно соединить физические истины с химическими и тем самым успешнее познать сокрытую природу тел » . Далее ученый разделяет понятия физической и технической химии, в которую входит «всё, относящееся к наукам экономическим , фармации , металлургии , стекольному делу и т. д. ». В этой же главе он, согласно Роберту Бойлю , разделяет качества тел на «общие» и «частные». К общим Михаил Васильевич относит массу , фигуру , движение или покой, местоположение каждого ощутимого тела, а к частным - цвет , вкус , целебные силы, сцепление частей. В 5-7 параграфах Ломоносов дает определение терминам «смешанное тело», «составляющие», «начало», «частицы начала» и другим. Последний параграф главы даёт объяснение задачи химии, которая заключается в исследовании состава тел и выделении начал .
Глава «О частных качествах смешанных тел», описывает частные качества тел и показывает их зависимость от сочетания частиц, входящих в состав корпускул тела. Затем Ломоносов даёт определения твердого и жидкого тел , отмечая, что в зависимости от различия в сцеплении частиц первые могут быть жесткими или ковкими , а вторые - густыми или тонкими. Другие свойства тел зависят от того, как они воспринимаются зрением - это прозрачность , полупрозрачность и непрозрачность , блеск и цвет. При этом все цвета, как считал Ломоносов, состоят из красного, жёлтого, и синего и различаются по вкусу и запаху .
В третьей главе «О средствах, которыми изменяются смешанные тела» рассматриваются средства, с помощью которых можно изменять состав и свойства смешанных тел, уничтожая сцепление между частицами. Наилучшим таким средством, по мнению Михаила Васильевича, является огонь : «нет ни одного тела в природе, которого внутренние части были бы недоступны ему и взаимную связь которого он не мог бы разрушить ». Далее Ломоносов пишет, что вода и воздух , в отличие от огня, могут «изменять сцепление между частицами» .
В главе четвёртой «Введения…» автор дает систематику химических операций, в которой он, в отличие от своих предшественников, характеризует операции не по внешним признакам или средствам воздействия, а по изменениям совершающимся с «составными частями тел», приводя перечень общих химических операций, в состав которых входят разрыхление, уплотнение, растворение , осаждение , дигерирование и возгонка .
В пятом разделе - «О родах смешанных тел», Ломоносов дает характеристику тел и их разнообразных классов. Так, он делит тела на органические и неорганические и классифицирует смешанные тела по родам: состоящих из солей и соляных спиртов , сернистых тел, соков, металлов, полуметаллов, земель и камней .
В неоконченной шестой главе Ломоносов описывает типичные химическую лабораторию и лабораторную посуду , а в девятой - дает указания о способе изложения курса физической химии .
Критика
Николай Александрович Фигуровский в статье «Труды М. В. Ломоносова по физике и химии» пишет, что «Введение в истинную физическую химию» представляет собой «весьма обстоятельный труд, содержащий изложение основных вводных положений теоретической (физической) химии, предназначенный для учащихся к глубокому изучению химии», а сам Ломоносов «выступает здесь как новатор науки, убежденный материалист и противник всякой мистики и фантазии» . В книге «Очерк общей истории химии» (1969) Фигуровский, опираясь на текст «Введения…», отмечает, что Ломоносов, «считал основной задачей химии теоретическое объяснение явлений, а под физической химией понимал
«ВВЕДЕНИЕ В ИСТИННУЮ ФИЗИЧЕСКУЮ ХИМИЮ» , первая часть неоконченной работы Л., в которой он вслед за Р. Бойлем и впервые в России, основываясь на разрабатываемой им корпускулярной теории строения вещества, попытался дать физические объяснения ряду химических явлений. Сохранилась в рукописи на латинском языке, написанной в 1752 г. при подготовке к чтению лекций студентам Академического университета . Впервые опубликовано на латинском языке в т. VI Акад. изд., а полный русский перевод - в книге: Меншуткин, с. 388-414. Судя по сохранившимся заметкам и планам, за В. и. ф. х. должны были последовать еще две части, посвященные экспериментальной и теоретической химии. Сохранившийся текст работы содержит 5 первых законченных глав, обрывающуюся на § 138 6-ю главу и несколько непронумерованных параграфов 9-й главы. Л. дает определение физической химии как науки, которая объясняет «на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах (см. «О различии смешанных тел... ») при химических операциях». Он отличает физическую химию от технической, в которую входит «все, относящееся к наукам экономическим, фармации, металлургии, стекольному делу и т. д.». Затем Л., следуя Бойлю, разделяет качества тел на общие и частные. Первые (масса, фигура, покой или движение, месторасположение и т. п.) присущи всем телам, а вторые (твердость или жидкость, упругость, прозрачность, цвет и т. п.) - только некоторым. После этого Л. дает определения смешанного тела и «начал», к которым он относит тела, не имеющие составляющих (ныне их называют элементами). Задача химии заключается в исследовании состава тел и выделении начал. Во 2-й главе
Л. описывает частные качества тел и показывает их зависимость от сочетания частиц, входящих в состав корпускул тела. Изменение химических свойств тела может происходить только в результате изменения сцепления этих частиц в корпускулах. Затем Л. дает определения твердого и жидкого тел, отмечая, что первые могут быть жесткими или ковкими, крепкими или хрупкими, а также упругими, а вторые - только «густыми или тонкими». Эти качества зависят от различия в сцеплении частиц. Другие свойства тел воспринимаются зрением: прозрачность, полупрозрачность и непрозрачность, блеск и цвет. При этом все цвета, полагал Л., состоят из трех простых - красного, желтого (именно желтого - это Л. доказывает в «Слове о происхождении света, новую теорию о цветах представляющем ») и синего. Кроме того, все тела различаются по вкусу (безвкусные, кислые, едкие, сладкие, горькие, соленые, острые и терпкие), а также по запаху. В 3-й главе Л. рассматривает средства, с помощью которых можно изменять состав и свойства смешанных тел, которые, как уже отмечено, зависят от сцепления частиц. Инструментом, ослабляющим или разрушающим это сцепление в любом теле на Земле, является огонь, «напряженность» которого может быть разделена на «температурные области», а последние на градусы. Вода или воздух переносят отделившиеся частицы и отдаляют их друг от друга. Далее приводятся перечень и определения различных операций (разрыхление, уплотнение, растворение, осаждение, дигерирование, возгонка), затем рассматриваются виды уплотнения тел (застывание, отвердевание, сгущение, кристаллизация, свертывание, закаливание, спекание, остекловывание, отжиг) и многие другие химические операции, а также описываются известные в то время химические вещества. В неоконченной 6-й главе Л. описывает типичные химическую лабораторию и лабораторную посуду, а в 9-й главе дает указания о способе изложения курса физической химии. Л. также был написан набросок двух глав второй части курса физической химии, посвященных опытам по растворению солей. (ПСС. Т. 2. С. 481-578, 694-699 ).
Материал из Юнциклопедии
Еще в 1752 г. М. В. Ломоносов говорил: «Физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при химических операциях». Сопоставим это определение с современным: «Наука, объясняющая химические явления и устанавливающая их закономерности на основе общих принципов физики». Как видно, внешне эти определения похожи. Ломоносов систематически исследовал проблемы физической науки, он верно понял, насколько важно использовать физические знания и методы при изучении химии.
В 1752-1753 гг. М. В. Ломоносов впервые читал для студентов курс «Введение в истинную физическую химию».
Он сформулировал один из основных законов химии - закон постоянства массы при химических превращениях.
Именно физика постепенно превращала химию из описательной науки в точную. Качественные характеристики веществ и их взаимных превращений все более и более дополнялись количественными.
Развитие физической химии в дальнейшем было связано с исследованиями ученых, изучавших действие тепла и электричества на протекание химических процессов. Изучение выделения или поглощения теплоты в процессе химических реакций положило начало термохимии. Русский ученый Г. И. Гесс сформулировал один из фундаментальных законов физической химии - закон постоянства сумм тепла при химических превращениях.
В 1887 г. немецкий ученый В. Оствальд основал в Лейпцигском университете первую кафедру физической химии и начал издавать первый физико-химический журнал.
В конце XIX в. физическая химия окончательно сформировалась как самостоятельная наука. Она включает в себя целый ряд научных дисциплин.
Американский ученый Дж. Гиббс разработал основы химической термодинамики. Благодаря законам термодинамики ученые получили возможность предсказывать, будет или не будет протекать та или иная химическая реакция. Здесь химия впервые стала широко использовать математический аппарат.
Взаимосвязь химических и электрических явлений установила электрохимия. Разложение воды на водород и кислород действием электрического тока дало начало изучению электролиза. Количественные законы электролиза вывел М. Фарадей. Достижения термохимии и электрохимии лежат в основе многих современных химических производств.
Эти первые направления физической химии во многом помогли исследованию растворов, правильному пониманию их природы и свойств. Предположив, что электролиты в растворах самопроизвольно распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы, С. Аррениус создал теорию электролитической диссоциации.
Химические превращения, которые происходят под действием света, изучает фотохимия. Открытие явления радиоактивности дало возможность исследовать действие радиоактивных излучений на различные вещества. Здесь возникла новая ветвь физической химии - радиационная химия.
Уже давно было замечено, что различные химические реакции протекают с разной скоростью: одни - очень медленно, другие - мгновенно. Понятие скорости химической реакции легло в основу химической кинетики. Оказалось, что скорость реакции зависит от многих факторов - концентрации реагирующих веществ, температуры и др. Существенно влияет на скорость присутствие катализаторов. Ускорение реакции под действием катализаторов составляет суть явления катализа. В наше время катализаторы применяются для множества химических реакций в лабораториях и в промышленности.
Химическая кинетика и катализ составляют основу современного учения о реакционной способности вещества - еще одного обширного раздела физической химии.
Когда была разработана электронная модель строения атома (после открытия электрона), в физической химии наступил принципиально новый этап. Раньше ученые ограничивались лишь изучением непосредственно наблюдаемых химических явлений и процессов, исследованием макроскопических объектов. Теперь же любой химический процесс можно объяснить, принимая во внимание изменение электронных конфигураций реагирующих молекул. Были разработаны электронные теории химической связи, валентности, строения и свойств молекул.
Главная особенность современной физической химии - широкое применение физических методов исследований, установление детального механизма протекания химических реакций. Физическая химия дает теоретическую основу для развития других отраслей химической науки, химической технологии.
Развиваются новые направления физической химии, связанные с изучением химических реакций, которые протекают под влиянием мощных электрических воздействий (потоки частиц больших энергий, лазерное излучение и др.). Изучаются процессы, происходящие в низкотемпературной плазме (плазмохимия), химия полимеров, электрохимия газов, влияние поверхностных явлений на свойства твердых тел и т. д.
Prodromus ad verum Chimium Physicam«Введение в истинную физическую химию» (лат. «Prodromus ad verum Chimium Physicam» ) - рукопись Михаила Васильевича Ломоносова , написанная на латинском языке в 1752 году во время чтения курса физической химии студентам Академии наук . Работа представляет собой первую часть учебника по физической химии, который планировал написать Ломоносов, однако вторая часть была не дописана, а третья - даже не начата. Сохранившийся текст работы содержит пять первых законченных глав, шестую главу, обрывающуюся на 138-м параграфе и несколько не пронумерованных параграфов 9-й главы.
История написания
Михаил Васильевич Ломоносов написал «Введение в истинную физическую химию» в то время, когда читал курс физической химии студентам Академии наук в 1752 году. Данная работа представляет собой рукописи этого курса .
15 мая 1752 года в Канцелярию Академии наук поступило отношение конференции, согласно которому Ломоносов «письменно собранию представил, какие лекции химические он студентам давать и опыты химические делать намерен ». Когда именно начался курс неизвестно. В мае Михаил Васильевич ещё собирался его начать, а в отчёте о своих занятиях за сентябрь 1752 года он пишет, что «читал химические лекции для студентов, показывая при том химические эксперименты ». В своей монографии «Жизнеописание Михаила Васильевича Ломоносова» советский химик и историк химии Борис Николаевич Меншуткин предполагает, что, возможно, начало лекций совпало с началом нового учебного года - 11 июля. По словам Ломоносова, он диктовал студентам и толковал сочинённые им к физической химии «пролегомены на латинском языке , которые содержатся на 13 листах в 150 параграфах со многими фигурами на шести полулистах ». Лекции Ломоносова в академии продолжались до 1753 года, как писал сам Михаил Васильевич, «имеют оные быть окончены около майя месяца сего 1753 года » .
«Введение в истинную физическую химию» - это первая часть учебника, который намеревался написать Михаил Васильевич. Перед началом работы над текстом учёным был составлен план курса, согласно которому должно было быть три части: «Введение», «Физической химии часть опытная» и «Физической химии часть теоретическая». По плану, в первой части предусмотрено изложение общих вопросов курса. Опытная часть должна была рассматривать опыты над различными видами веществ (тела соляные , смешанные воспламеняющиеся , соки , металлы , полуметаллы , земли и камни). Теоретическую часть планировалось посвятить вопросам о свойствах и изменениях смешанных тел (химических соединений), атомистике и рассмотрению на этой основе теоретических вопросов химии основных классов веществ . Вторая часть учебника, названная «Опыт физической химии, часть первая, эмпирическая», представляет собой недописанный труд Ломоносова 1754 года и состоит из конспективного наброска двух первых глав. Третья часть о теоретической физической химии так и не была написана .
Структура и содержание
Сохранившийся текст работы содержит 5 первых законченных глав, 6-ю главу, обрывающуюся на 138-м параграфе, и несколько не пронумерованных параграфов 9-й главы :
1. О физической химии и её назначении (§ 1-8) 2. О частных качествах смешанных тел (§ 9-30) 3. О средствах, которыми изменяются смешанные тела (§ 31-51) 4. О химических операциях (§ 52-107) 5. О родах смешанных тел (§ 108-129) 6. О химической лаборатории и посуде (§ 130-137) 9. О способе изложения физической химии
Физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при химических операциях.
Глава 1. «О физической химии и ее назначении». § 1
Первая глава «О физической химии и её назначении» начинается с определения физической химии. Именно в данном своем труде Ломоносов впервые дал определение этому термину, хотя в более ранних своих работах он писал о необходимости соединения физики и химии: «возможно соединить физические истины с химическими и тем самым успешнее познать сокрытую природу тел » . Далее ученый разделяет понятия физической и технической химии, в которую входит «всё, относящееся к наукам экономическим , фармации , металлургии , стекольному делу и т. д. ». В этой же главе он, согласно Роберту Бойлю , разделяет качества тел на «общие» и «частные». К общим Михаил Васильевич относит массу , фигуру , движение или покой, местоположение каждого ощутимого тела, а к частным - цвет , вкус , целебные силы, сцепление частей. В 5-7 параграфах Ломоносов дает определение терминам «смешанное тело», «составляющие», «начало», «частицы начала» и другим. Последний параграф главы даёт объяснение задачи химии, которая заключается в исследовании состава тел и выделении начал .
Глава «О частных качествах смешанных тел», описывает частные качества тел и показывает их зависимость от сочетания частиц, входящих в состав корпускул тела. Затем Ломоносов даёт определения твердого и жидкого тел , отмечая, что в зависимости от различия в сцеплении частиц первые могут быть жесткими или ковкими , а вторые - густыми или тонкими. Другие свойства тел зависят от того, как они воспринимаются зрением - это прозрачность , полупрозрачность и непрозрачность , блеск и цвет. При этом все цвета, как считал Ломоносов, состоят из красного, жёлтого, и синего и различаются по вкусу и запаху .
В третьей главе «О средствах, которыми изменяются смешанные тела» рассматриваются средства, с помощью которых можно изменять состав и свойства смешанных тел, уничтожая сцепление между частицами. Наилучшим таким средством, по мнению Михаила Васильевича, является огонь : «нет ни одного тела в природе, которого внутренние части были бы недоступны ему и взаимную связь которого он не мог бы разрушить ». Далее Ломоносов пишет, что вода и воздух , в отличие от огня, могут «изменять сцепление между частицами» .
В главе четвёртой «Введения…» автор дает систематику химических операций, в которой он, в отличие от своих предшественников, характеризует операции не по внешним признакам или средствам воздействия, а по изменениям совершающимся с «составными частями тел», приводя перечень общих химических операций, в состав которых входят разрыхление, уплотнение, растворение , осаждение , дигерирование и возгонка .
В пятом разделе - «О родах смешанных тел», Ломоносов дает характеристику тел и их разнообразных классов. Так, он делит тела на органические и неорганические и классифицирует смешанные тела по родам: состоящих из солей и соляных спиртов , сернистых тел, соков, металлов, полуметаллов, земель и камней .
В неоконченной шестой главе Ломоносов описывает типичные химическую лабораторию и лабораторную посуду , а в девятой - дает указания о способе изложения курса физической химии .
Критика
Издания
Рукопись на латинском языке хранится в Архиве Академии наук вместе с конспектом лекций одного из студентов - Василия Ивановича Клементьева. В 1904 году был впервые опубликован перевод «Введения в истинную физическую химию» на русский , выполненный Борисом Меншуткиным . В 1910 году «Введение…» и ряд других работ Ломоносова были переведены на немецкий и опубликованы в серии «Классики точных наук» Оствальда под номером 178 . В 1970 году рукопись также была переведена на английский язык и вошла в книгу «Mikhail Vasil’evich Lomonosov on the Corpuscular Theory» Генри Лестера ru de .
Литература
В Викитеке есть полный текст:«Введения в истинную физическую химию»
- Ломоносов М. В. Физико-химические работы / под ред. Меншуткина Б. Н.. - М.-Пг.:
