Условные обозначения. Химия относится к естественным наукам

ПРЕДИСЛОВИЕ

Химия относится к естественным наукам. Современное естествознание характеризуется объединением методов и идей различных наук, стиранием межнаучных границ, взаимоперекрыванием теорий и методов химии, физики, геологии, биологии и философии.

Не следует забывать, что представления, методы и применения различных наук взаимосвязаны и не являются принадлежностью лишь какой-нибудь одной из них. В этом отношении химия является центральной среди естественных наук, и не зависимо от того, какую из них предпочтут выбрать в качестве своей профессии студенты, они нуждаются, по крайней мере, в ознакомлении с основными законами и простейшими приложениями химии, чтобы полученные ими впоследствии специальные знания покоились на прочном фундаменте.

Современная химия представляет собой разветвленную область знаний о составе и строении веществ, о зависимости свойств веществ от их состава и строения, о влиянии условий на превращения и взаимодействия веществ и т. п.

На базе научных химических знаний создаются новые технологии, позволяющие получать из природного сырья принципиально новые вещества и материалы, не существующие в естественных природных условиях: металлы и сплавы, полупроводниковые и сверхпроводящие материалы, полимеры и растворители, лекарственные препараты, красители, средства бытовой химии и многие другие.

Каждый человек, независимо от его профессии – готовит ли он пищу или варит сталь, использует ли минеральные удобрения на своем садовом участке или производит аммиак для получения этих удобрений, заводит ли двигатель автомобиля или синтезирует различные присадки для улучшения или эксплуатационных свойств бензина, – так или иначе непосредственно использует химические вещества и их превращения. Недаром еще М. В. Ломоносов в «Слове о пользе химии», произнесенном им 6 сентября 1751 г. в Публичном собрании Академии наук, говорил: «Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие… Куда ни посмотрим, куда ни оглянемся, везде обращаются пред очами нашими успехи ея прилежания».

Достижения химии огромны, но, как говорится, у всякой медали есть оборотная сторона. Новые технологии и новые синтезированные вещества и материалы не всегда безобидны для человека и окружающей среды.

Простые минеральные удобрения, инсектициды, гербициды, дефолианты и другие ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве, загрязняют реки и озера. Вещества, содержащиеся в дыме из труб тепловых электростанций, цементных, металлургических и других заводов, в выхлопных газах автомобильного транспорта загрязняют атмосферный воздух. Многие полученные человеком полимеры и пластмассы устойчивы к действию воды и кислорода, не подвергаются действию микроорганизмов, поэтому медленно разрушаются в природных условиях и загрязняют окружающую среду. Увеличение в атмосфере количества техногенного углекислого газа и уменьшение (вследствие вырубок лесов и т. п.) фитомассы, перерабатывающей его, грозят нарушить сложившийся в природе круговорот углерода и вызвать серьезное изменение климата на планете.

Таким образом, хотя химия дает возможность получать все больше новых полезных материалов, неграмотное применение ее достижений приводит к возникновению множества экологических проблем.

Чтобы понимать все эти проблемы, разумно использовать блага, предоставляемые химизацией хозяйства, знать, чего надо остерегаться, – студенту, обучающемуся по направлению подготовки Экология и природопользование, как, впрочем, и вообще любому образованному человеку, необходимо понимать основы химической науки и стоящие перед ней проблемы.

В данном пособии излагаются основы общей химии – раздела, изучающего теоретические представления и концепции, составляющие фундамент всей системы химических знаний. В общей химии выделяют следующие основные теоретические направления.

1. Учение о направлении химических процессов.

2. Учение о скорости химических процессов.

3. Учение о строении вещества.

4. Учение о периодическом изменении свойств элементов и их соединений.

Кроме основных учений, в учебный курс химии включается раздел «Специальные вопросы химии». В него входят: основы геохимии и основы химического производства (для студентов-географов); основы химической экологии и основы биохимии (для студентов-биологов и экологов) и др.

Структура пособия

Условные обозначения

Определения понятий, формулировки законов