Учение о составе вещества

Современную химическую картину мира объясняют с позиции четырех концептуальных идей. Это, во-первых, учение о составе вещества, которое охватывает период от античности до 1800 года. Во-вторых, учение о химических структурах вещества, период развития которого охватывает с 1800 по 1950 год. В-третьих, учение о химических процессах, период развития которого охватывает с 1950 по 1970 год. В-четвертых, учение об эволюционной химии, период его развития - с 1970 года по настоящее время.

Английский химик Роберт Бойль, впервые сформулировал научное определение химического элемента, как предела разложения вещества с данным свойством. Менделеев, открыв периодический закон химических элементов, заложил фундамент для построения научной химии. Он показал, что свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от атомного веса.

Первым химическим элементом, который открыли алхимики в 1669 году, был фосфор. Потом были открыты кобальт, никель и др. После того, как Лавуазье открыл кислород, водород и азот, химики отказались от теории флогистона. В 1869 году было известно всего 62 химических элементов. Данное количество химических элементов позволило Д. И. Менделееву открыть периодический закон химических элементов.

В 1930 году, было известно уже 92 химических элементов, а в 1999г. – 114. Химические соединения могут состоять из одного элемента. Например, Н_2, О₂, N₂, графит, алмаз и др. Около 98% массы Земной коры состоит из 8 химических элементов: кислород – 47%, кремний – 28%, алюминий – 9%, железо – 5%, кальций – 3%, натрий – 2%, калий – 2% и магний – 2%.

Перед химиками стоит задача более широкого использования кремния. В последние годы, ученые заменяют металлы керамикой. Низкая плотность керамики позволяют снизить массу изделий на – 40%. Добавляя в керамику малое количество титана, хрома, вольфрама, получают материалы с заданными свойствами: огнеупорными, термостойкими, прочными и легкими. В 60-е годы ХХ века, был получен сверхтвердый материал гексанит–Р. Это одна из кристаллических разновидностей нитрида бора (NB) с температурой плавления около 3200⁰С. Твердость NB такая, же как у алмаза, однако, алмаз горит при температуре около 1000⁰С.

Вопросы для самоконтроля

1. Какой период охватывает возникновение и развитие учения о составе вещества?

2. Какой период охватывает возникновение и развитие учения о химических структурах?

3. Какой период охватывает возникновение и развитие учения о химических процессах?

4. Какой период охватывает возникновение и развитие учения об эволюционной химии?

5. Кто впервые сформулировал научное определение химического элемента, как предела разложения вещества с данным свойством?

6. Кто впервые показал, что свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от атомного веса?

7. Какой химический элемент впервые был открыт?

8. Сколько химических элементов, было известно в 1869 году, когда Менделеев открыл периодический закон?

9. Сколько химических элементов, было известно в 1930 году?

10. Сколько химических элементов, было известно в 1999 году?

11. Сколько процентов массы земной коры состоит из восьми химических элементов?

12. Сколько процентов кислорода содержится в составе земной коры?

13. Сколько процентов кремния содержится в составе земной коры?

14. Сколько процентов алюминия содержится в составе земной коры?

15. Сколько процентов железа содержится в составе земной коры?

16. Сколько процентов кальция содержится в составе земной коры?