Вопрос ✔, страница 14 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава I. Строение веществ. Параграф 3. Становление и развитие периодического закона и теории химического строения. Вопрос в параграфе - страница 14.

Условие.

Как философское утверждение «познание — движение, переход от незнания к знанию, от знания неполного и неточного к знанию более полному и более точному» применимо к периодическому закону и теории химического строения? Какова роль личности в истории химии? Какова роль практики в становлении и развитии химической теории?

Решение.

Решение 2.

Как философское утверждение «познание — движение, переход от незнания к знанию, от знания неполного и неточного к знанию более полному и более точному» применимо к периодическому закону и теории химического строения?

Данное философское утверждение является фундаментальным для понимания развития любой науки, и химия не исключение. Оно блестяще иллюстрируется на примере становления и развития двух её столпов: периодического закона и теории химического строения.

Периодический закон: Путь к его открытию был классическим движением от неполного знания к более полному.

• От незнания к знанию неполному: В начале XIX века химики знали лишь набор разрозненных элементов с их свойствами. Первые попытки систематизации, такие как «триады» И. Дёберейнера и «закон октав» Дж. Ньюлендса, были первыми шагами от хаоса к порядку. Это было знание неполное и неточное, так как эти закономерности работали лишь для некоторых элементов и не имели предсказательной силы.
• От неполного знания к более полному и точному: Гениальный прорыв Д.И. Менделеева в 1869 году заключался в том, что он нашёл универсальную основу для классификации — зависимость свойств элементов от их атомных масс. Его периодическая система была не просто таблицей, а мощным теоретическим инструментом. Он оставил пустые клетки для ещё не открытых элементов и, основываясь на законе, с поразительной точностью предсказал их свойства (экаалюминий — галлий, экабор — скандий, экасилиций — германий). Это был качественный скачок к более полному знанию.
• К ещё более полному и точному знанию: Однако и закон Менделеева был не абсолютной истиной. В нём были аномалии (например, аргон-калий, теллур-йод, где более тяжёлый элемент шёл раньше). Познание продолжило своё движение. Открытие строения атома в XX веке позволило уточнить закон: фундаментальной характеристикой является не атомная масса, а заряд ядра (атомный номер). Современная формулировка периодического закона, основанная на квантово-механической теории строения атомов, объясняет периодичность заполнением электронных оболочек. Таким образом, мы видим непрерывный процесс углубления и уточнения знаний.

Теория химического строения: Её развитие также демонстрирует этот принцип.

• От незнания к неполному знанию: До середины XIX века в органической химии царила «теория типов», которая классифицировала вещества, но не объясняла их внутреннее устройство и причину изомерии. Понятие валентности было шагом вперёд, но оно не давало представления о порядке соединения атомов.
• К более полному знанию: Теория химического строения А.М. Бутлерова (1861 г.) стала революцией. Её ключевые положения о том, что атомы в молекулах соединены в определённой последовательности (химическое строение), и что свойства веществ зависят от этого строения, впервые дали химикам логичный и предсказательный инструмент. Эта теория объяснила явление изомерии и открыла путь к целенаправленному синтезу органических соединений.
• К ещё более полному и точному знанию: Дальнейшее развитие познания привело к созданию стереохимии (Я. Вант-Гофф, Ж. Ле Бель), которая дополнила теорию Бутлерова представлением о пространственном расположении атомов. Затем, с развитием физики, появилась электронная теория химической связи (Г. Льюис), которая объяснила природу ковалентной связи. А современная квантовая химия позволяет с высокой точностью рассчитывать строение и свойства молекул, что является ещё более глубоким и точным уровнем познания по сравнению с первоначальной теорией Бутлерова.

Ответ: Развитие периодического закона (от триад Дёберейнера до современной квантово-механической трактовки) и теории химического строения (от теории типов до квантовой химии) является яркой иллюстрацией диалектического принципа познания как непрерывного движения от первоначальных, неполных и неточных представлений к всё более глубоким, всеобъемлющим и точным научным теориям.

Какова роль личности в истории химии?

Роль личности в истории химии, как и в любой другой области человеческой деятельности, огромна и неоспорима. Хотя научное знание является продуктом коллективного труда многих поколений учёных, именно выдающиеся личности совершают качественные скачки, предлагают новые парадигмы и определяют векторы развития науки на десятилетия вперёд. Их роль проявляется в нескольких аспектах:

1. Теоретическое обобщение и создание новых парадигм: Великие учёные способны увидеть общие закономерности там, где другие видят лишь набор разрозненных фактов.
   • Антуан Лавуазье не просто открыл роль кислорода в горении, он разрушил господствовавшую веками теорию флогистона и заложил основы современной химии, введя в неё строгие количественные методы и новую номенклатуру.
   • Дмитрий Менделеев, обобщив огромный эмпирический материал, создал не просто классификацию, а целостный закон природы, обладавший колоссальной предсказательной силой. Его научная смелость, позволившая оставить пустые места в таблице, была проявлением гениальной интуиции.
   • Александр Бутлеров создал теорию химического строения, которая стала «путеводной звездой» для всей органической химии, превратив её из описательной науки в науку предсказательную и созидательную.
2. Научное мужество и отстаивание своих идей: Новые теории часто встречают сопротивление со стороны научного сообщества. Требуются не только интеллект, но и сила воли, чтобы отстоять свою правоту. История науки полна примеров борьбы идей, где личностные качества учёного играли решающую роль.
3. Создание научных школ: Выдающиеся учёные часто становятся центрами притяжения для талантливой молодёжи, создавая научные школы, которые продолжают и развивают их идеи. Так, школы Бутлерова, Либиха, и многих других определили развитие целых направлений в химии.
4. Личный пример и вдохновение: Жизнь и работа таких учёных, как Мария Склодовская-Кюри, чья самоотверженность и упорство привели к открытию радиоактивности и новых элементов, служат мощнейшим источником вдохновения для последующих поколений исследователей.

Таким образом, история химии — это не безличный процесс накопления фактов, а яркая драма идей, движимая гением, трудом и волей конкретных личностей.

Ответ: Роль личности в истории химии является ключевой. Выдающиеся учёные, такие как Лавуазье, Менделеев, Бутлеров, благодаря своему интеллекту, интуиции и научной смелости, создавали революционные теории, изменяли научную парадигму, формировали научные школы и своим примером вдохновляли поколения исследователей, тем самым направляя и ускоряя прогресс науки.

Какова роль практики в становлении и развитии химической теории?

Практика играет фундаментальную и многогранную роль в развитии химической теории. Их связь диалектична: практика питает теорию, а теория, в свою очередь, освещает путь практике. Можно выделить три основные функции практики по отношению к теории.

1. Практика как источник знания и постановщик задач. Исторически химия выросла из практических ремёсел: металлургии, гончарного дела, крашения, виноделия, фармацевтики. Именно практическая деятельность человека по преобразованию веществ поставляла первые эмпирические данные, которые требовали осмысления и объяснения.
   • Алхимия, будучи по своей сути практическим поиском философского камня, накопила огромный объём знаний о свойствах веществ и методах их получения (перегонка, кристаллизация, фильтрация).
   • Развитие промышленности в XVIII-XIX веках (производство соды, серной кислоты, красителей) ставило перед химиками конкретные задачи, решение которых стимулировало фундаментальные исследования и приводило к теоретическим открытиям.
2. Практика как критерий истины. Любая, даже самая красивая и логичная, научная теория должна быть проверена на практике. Эксперимент — это форма практики, которая позволяет подтвердить или опровергнуть теоретические выводы.
   • Величайшим триумфом и подтверждением истинности периодического закона Д.И. Менделеева стало открытие предсказанных им элементов (галлия, скандия, германия) и поразительное совпадение их реально измеренных свойств с теоретически вычисленными.
   • Синтез мочевины Ф. Вёлером из неорганического цианата аммония в 1828 году стал практическим ударом по виталистической теории, утверждавшей, что органические вещества могут создаваться только в живых организмах под действием «жизненной силы».
3. Практика как цель познания и область применения теории. Конечная цель научного познания — не просто объяснение мира, но и его преобразование в интересах человека. Химическая теория находит своё высшее проявление и оправдание, когда она становится основой для создания новых технологий, материалов и процессов.
   • Теория катализа и химического равновесия легла в основу процесса Габера-Боша — промышленного синтеза аммиака, который произвёл революцию в сельском хозяйстве, позволив производить азотные удобрения.
   • Понимание теории полимеризации привело к созданию мира пластмасс, каучуков и синтетических волокон, изменивших быт человека.
   • Современная фармацевтика целиком основана на глубоких теоретических знаниях в области органической химии, биохимии и молекулярной биологии, позволяющих целенаправленно создавать лекарства.

Ответ: Роль практики в развитии химической теории тройственна: она является первоначальным источником эмпирических данных и проблем для исследования, служит высшим критерием истинности теоретических построений через эксперимент, а также выступает конечной целью познания, поскольку именно для практического применения создаются новые технологии и материалы на основе теоретических знаний.