Концептуальные системы химии и их эволюция

Для современного этапа развития химии характерна тенденция физикализации химии, под которой понимается внедрение в химию физических идей и методов, подведение под нее теоретико-физического фундамента. В истории химии выделяют несколько этапов физикализации: первый этап – проникновение физических идей в химию в XVIII веке; второй – проникновение в химию физических законов в XIX веке; третий – физическое описание и объяснение химической связи и химического взаимодействия в начале XX века. В XVII и XVIII вв. мир химии и мир физики разделяла четкая граница: химия изучала процессы, сопровождающиеся изменением молекулярной структуры, а физика – законы механики. Во многом благодаря И. Ньютону идея силы тяготения привела к появлению в химии концепции флогистона, согласно которой сложные тела состоят из соответствующих элементов и универсального «невесомого тела» или «начала горючести», которое улетучивается в процессе горения. В XVII-XIX веках выдающиеся ученые М.В. Ломоносов, Дж. Дальтон, Ж. Гей-Люссак, А. Авогадро, А.М. Бутлеров заложили основы химической атомистики, благодаря которой утвердились атомно-молекулярные представления. Открытые в начале XIX века законы термодинамики повлияли и на развитие химии, привели к появлению химической термодинамики, поскольку основными источниками теплоты ранее рассматривались химические реакции. Оказалось, что закон сохранения и превращения энергии равно применим и к физическим, и к химическим процессам, поэтому в начале XIX века граница между миром химии и физики была разрушена и началось их активное сотрудничество. Американский физик Гиббс Уиллард стал основателем современной химической термодинамики, русский ученый Гесс стал основателем термохимии. В конце XIX –начале XX века теория химического строения вещества, созданная А.М. Бутлеровым, была дополнена квантовомеханическими представлениями, разработанными Ф. Лондоном, В. Гейтлером и др. Квантовая трактовка химизма связана с представлениями корпускулярно-волнового дуализма электрона, дискретности изменений энергии. Использование квантовой механики предоставляет возможность эффективно проанализировать процессы, происходящие в электронных оболочках атомов и молекул. Высшим этапом физикализации химии является нелинейная термодинамика, созданная И.Пригожиным, которая объединяет в себе термодинамику и химическую кинетику, в результате чего возникает новая теория, в контексте которой кинетические уравнения приобретают новый смысл и значение.

Глава 7.