Füüsikalise keemia ja keemilise füüsika erinevus. Mille poolest erinevad füüsikalised nähtused keemilistest? Füüsikalised ja keemilised nähtused: näited Mille poolest keemia füüsikast erineb

Füüsikaline keemia

"Sissejuhatus tõelisse füüsikalisse keemiasse". M. V. Lomonosovi käsikiri. 1752

Füüsikaline keemia(kirjanduses sageli lühendatud kui füüsikaline keemia) - keemia haru, teadus struktuuri, struktuuri ja teisenduste üldistest seadustest keemilised ained. Uurib keemilisi nähtusi kasutades teoreetilisi ja eksperimentaalsed meetodid Füüsika.

· 1Füüsikalise keemia ajalugu

· 2 Füüsikalise keemia õppeaine

· 3Erinevus füüsikaline keemia ja keemiline füüsika

· 4 füüsikalise keemia sektsiooni

o 4.1 Kolloidkeemia

o 4.2 Kristallide keemia

o 4.3 Radiokeemia

o 4.4 Termokeemia

o 4.5 Aatomi ehituse õpetus

o 4.6 Metalli korrosiooni õpetus

o 4.7 Lahenduste õpetus

o 4.8 Keemiline kineetika

o 4.9 Fotokeemia

o 4.10Keemiline termodünaamika

o 4.11 Füüsikalis-keemiline analüüs

o 4.12 Reaktiivsuse teooria keemilised ühendid

o 4.13 Kõrge energiaga keemia

o 4.14 Laserkeemia

o 4.15 Kiirguskeemia

o 4.16 Tuumakeemia

o 4.17 Elektrokeemia

o 4.18 Helikeemia

o 4.19 Struktuurikeemia

· 5 Potentsiomeetria

füüsikalise keemia ajalugu[

Füüsikaline keemia sai alguse 18. sajandi keskel. Mõiste "füüsikaline keemia" kuulub tänapäevases arusaamas teaduse metoodikast ja teadmiste teooria küsimustest M. V. Lomonosov, kes 1752. aastal õpetas esmakordselt Peterburi ülikooli üliõpilastele “Tõelise füüsikalise keemia kursust”. Nende loengute preambulis annab ta järgmise definitsiooni: "Füüsikaline keemia on teadus, mis peab füüsikaliste põhimõtete ja katsete põhjal selgitama, mis juhtub keemiliste operatsioonide kaudu keerulistes kehades." Teadlane käsitleb oma korpuskulaar-kineetilise soojusteooria töödes küsimusi, mis vastavad täielikult ülaltoodud ülesannetele ja meetoditele. Just selline on eksperimentaalsete toimingute olemus, mis kinnitab selle kontseptsiooni üksikuid hüpoteese ja sätteid. M.V. Lomonosov järgis selliseid põhimõtteid paljudes oma uurimisvaldkondades: tema rajatud “klaasiteaduse” väljatöötamisel ja praktilisel rakendamisel erinevates katsetes, mis olid pühendatud aine ja jõu (liikumise) jäävuse seaduse kinnitamisele; - lahenduste uurimisega seotud töödes ja katsetes - töötas välja ulatusliku uurimisprogrammi selle füüsikalis-keemilise nähtuse kohta, mis on arenemisjärgus tänapäevani.

Seejärel järgnes enam kui sajandi pikkune paus ja D. I. Mendelejev alustas 1850. aastate lõpus ühena esimestest Venemaal füüsikalisi ja keemilisi uuringuid.

Järgmise füüsikalise keemia kursuse andis N. N. Beketov Harkovi ülikoolis 1865. aastal.

Esimene füüsikalise keemia osakond Venemaal avati 1914. aastal Peterburi ülikooli füüsika-matemaatikateaduskonnas, D. P. Konovalovi õpilane M. S. Vrevski alustas füüsikalise keemia kohustuslikku kursust ja praktilisi tunde.

Esimese füüsikalise keemia alaste artiklite avaldamiseks mõeldud teadusajakirja asutasid 1887. aastal W. Ostwald ja J. Van't Hoff.

Füüsikalise keemia õppeaine[

Füüsikaline keemia on kaasaegse keemia peamine teoreetiline alus, mis kasutab selliste oluliste füüsikaharude teoreetilisi meetodeid nagu kvantmehaanika, statistiline füüsika ja termodünaamika, mittelineaarne dünaamika, väljateooria jne. See hõlmab aine struktuuri uurimist, sealhulgas: molekulide struktuur, keemiline termodünaamika, keemiline kineetika ja katalüüs. Füüsikalises keemias eristatakse eraldi osadena ka elektrokeemiat, fotokeemiat, pinnanähtuste füüsikalist keemiat (sh adsorptsiooni), kiirguskeemiat, metallide korrosiooni uurimist, füüsikalist keemiat. suure molekulmassiga ühendid(vt polümeerifüüsika) jne. Need on väga tihedalt seotud füüsikalise keemiaga ja neid peetakse mõnikord selle iseseisvateks harudeks kolloidkeemia, füüsikalis-keemiline analüüs ja kvantkeemia. Enamikul füüsikalise keemia harudest on üsna selged piirid uurimisobjektide ja -meetodite, metodoloogiliste tunnuste ja kasutatavate aparatuuri osas.

Füüsikalise keemia ja keemilise füüsika erinevus

Mõlemad teadused on keemia ja füüsika ristumiskohas. Nende teaduste vahele ei ole alati võimalik selget piiri tõmmata. Siiski saab seda erinevust mõistliku täpsusega määratleda järgmiselt:

füüsikaline keemia käsitleb samaaegsel osalemisel toimuvaid protsesse kokku komplektid osakesed;

· keemilise füüsika ülevaated eraldi osakesed ja nendevaheline vastastikmõju ehk konkreetsed aatomid ja molekulid (seega ei ole selles kohta füüsikalises keemias laialdaselt kasutataval “ideaalse gaasi” mõistel).

Füüsika ja keemia on teadused, mis aitavad otseselt kaasa tehnoloogilisele progressile 21. sajandil. Mõlemad distsipliinid uurivad ümbritseva maailma toimimise seaduspärasusi, muutusi kõige väiksemates osakestes, millest see koosneb. Kõikidel loodusnähtustel on keemiline või füüsiline alus, see kehtib kõige kohta: hõõgumine, põlemine, keemine, sulamine, millegi igasugune koostoime millegagi.
Kõik õppisid koolis keemia ja füüsika, bioloogia ja loodusteaduste aluseid, kuid mitte kõik ei sidunud oma elu nende teadustega, mitte igaüks ei saa praegu nendevahelist piiri määrata.

Et mõista, millised on peamised erinevused füüsika- ja keemiateaduste vahel, tuleb esmalt neid lähemalt uurida ja tutvuda nende erialade põhiprintsiipidega.

Füüsikast: liikumine ja selle seadused

Füüsika pakkumised otsene õppimine üldised omadusedümbritsev maailm, lihtsad ja keerulised aine liikumise vormid, loodusnähtused, mis on kõigi nende protsesside aluseks. Teadus uurib erinevate materiaalsete objektide omadusi ja nendevahelise vastasmõju ilminguid. Füüsikud on samuti sihikule võtnud üldised mustrid Sest erinevad tüübid mateeria; neid ühendavaid printsiipe nimetatakse füüsikalisteks seadusteks.

Füüsika on paljuski fundamentaalne distsipliin, sest see arvestab materjalisüsteemid erinevatel skaaladel kõige laiemalt. Ta suhtleb kõigiga väga tihedalt loodusteadused, määravad füüsikaseadused nii bioloogilisi kui ka geoloogilisi nähtusi samal määral. Matemaatikaga on tugev seos, kuna kõik füüsikateooriad on sõnastatud arvude ja matemaatiliste avaldiste kujul. Jämedalt võttes uurib distsipliin laias laastus absoluutselt kõiki ümbritseva maailma nähtusi ja nende esinemise mustreid, lähtudes füüsikaseadustest.

Keemia: millest kõik koosneb?

Keemia tegeleb eelkõige omaduste ja ainete uurimisega koos nende erinevate muutustega. Keemilised reaktsioonid on puhaste ainete segamise ja uute elementide loomise tulemus.

Teadus suhtleb tihedalt teiste loodusteadustega, nagu bioloogia ja astronoomia. Keemiaõpingud sisemine koostis mateeria erinevad liigid, aine komponentide vastastikmõju ja transformatsiooni aspektid. Ka keemia kasutab oma seadusi ja teooriaid, seaduspärasusi ja teaduslikke hüpoteese.

Millised on peamised erinevused füüsika ja keemia vahel?

Loodusteaduste hulka kuulumine ühendab neid teadusi mitmel viisil, kuid nende vahel on palju rohkem erinevusi kui ühist:

1. Peamine erinevus nende kahe loodusteaduse vahel seisneb selles, et füüsika uurib elementaarosakesi (mikromaailm, see hõlmab aatomi- ja nukleonitase) ning teatud kindlas aines paiknevate ainete erinevaid omadusi. agregatsiooni olek. Keemia tegeleb aatomitest molekulide "kokkupanemise" protsesside uurimisega, aine võimega astuda teatud reaktsioonidesse teist tüüpi ainega.
2. Nagu bioloogia ja astronoomia, kaasaegne füüsika tunnistab oma metodoloogilistes vahendites palju mitteratsionaalseid kontseptsioone, see puudutab peamiselt teooriaid elu tekkest Maal, Universumi tekkest, seoseid filosoofiaga “ideaali” ja “materiaalse” esmase põhjuse mõistete käsitlemisel. Keemia jäi palju lähedasemaks ratsionaalsetele põhimõtetele täppisteadused, eemaldudes nii iidsest alkeemiast kui ka filosoofiast üldiselt.
3. Kehade keemiline koostis füüsikalistes nähtustes jääb muutumatuks, nagu ka nende omadused. Keemilised nähtused hõlmavad aine muutumist teiseks koos selle uute omaduste ilmnemisega; See on nende distsipliinide õpitavate ainete erinevus.
4. Lai nähtuste klass, mida füüsika kirjeldab. Keemia on palju enamat kõrgelt spetsialiseerunud distsipliin, on see keskendunud ainult mikromaailma (molekulaarne tasand) uurimisele, mitte aga füüsikale (makromaailm ja mikromaailm).
5. Füüsika tegeleb materiaalsete objektide nende omaduste ja omaduste uurimisega ning keemia tegeleb nende objektide koostisega, mille väikseimatest osakestest need koosnevad ja mis omavahel interakteeruvad.

Füüsikalise keemia ajalugu

M.V. Lomonossov, mis sisse 1752

N.N. Beketov 1865

JA Nernst.

M. S. Vrevski.

Molekulid, ioonid, vabad radikaalid.

Elementide aatomid võivad moodustada kolme tüüpi keemilistes protsessides osalevaid osakesi – molekule, ioone ja vabu radikaale.

Molekul on aine väikseim neutraalne osake, millel on oma keemilised omadused ja mis on võimeline iseseisvalt eksisteerima. On ühe- ja mitmeaatomilised molekulid (kahe-, kolmeaatomilised jne). Normaaltingimustes koosnevad väärisgaasid üheaatomilistest molekulidest; kõrgmolekulaarsete ühendite molekulid, vastupidi, sisaldavad tuhandeid aatomeid.

Ja tema- laetud osake, mis on aatom või keemiliselt seotud aatomite rühm elektronide (anioonide) liia või nende (katioonide) puudusega. Aines eksisteerivad positiivsed ioonid alati koos negatiivsetega. Kuna ioonide vahel mõjuvad elektrostaatilised jõud on suured, ei ole võimalik aines tekitada olulist sama märgiga ioone.

Vaba radikaal nimetatakse küllastumata valentsidega osakeseks, st paaritute elektronidega osakeseks. Sellised osakesed on näiteks ·CH3 ja ·NH2. Tavalistes tingimustes ei saa vabad radikaalid reeglina pikka aega eksisteerida, kuna need on äärmiselt reaktiivsed ja reageerivad kergesti, moodustades inertseid osakesi. Seega ühinevad kaks metüülradikaali CH3, moodustades molekuli C 2 H 6 (etaan). Paljud reaktsioonid on võimatud ilma vabade radikaalide osaluseta. Väga juures kõrged temperatuurid(näiteks Päikese atmosfääris) on ainsad kaheaatomilised osakesed, mis võivad eksisteerida, vabad radikaalid (·CN, ·OH, ·CH ja mõned teised). Leegis leidub palju vabu radikaale.

Tuntud on keerulisema struktuuriga vabu radikaale, mis on suhteliselt stabiilsed ja võivad tavatingimustes eksisteerida, näiteks trifenüülmetüülradikaal (C 6 H 5) 3 C (selle avastamisega sai alguse vabade radikaalide uurimine). Selle stabiilsuse üheks põhjuseks on ruumilised tegurid – fenüülrühmade suur suurus, mis takistab radikaalide ühinemist heksafenüületaani molekuliks.

Kovalentne side.

Iga keemiline side struktuurvalemites on esindatud valentsjoon , Näiteks:

H-H (side kahe vesinikuaatomi vahel)

H 3 N-H + (side ammoniaagi molekuli lämmastikuaatomi ja vesiniku katiooni vahel)

(K +)−(I−) (side kaaliumkatiooni ja jodiidiooni vahel).

Keemiline side tekib tänu aatomituumade ligitõmbamine elektronpaari külge(tähistatud punktidega ··), mis on esitatud keeruliste osakeste (molekulid, kompleksioonid) elektroonilistes valemites valentsjoon– erinevalt nende omast, üksikud elektronide paarid iga aatom, näiteks:

:::F−F:::

(F 2);

H-Cl:::

(HCl);

.. H−N−H | H

(NH 3)

Keemilist sidet nimetatakse kovalentne, kui selle moodustab elektronide paari jagamine mõlemad aatomid.

Molekulaarne polaarsus

Molekulid, mis on moodustatud sama elemendi aatomitest, on üldiselt sellised mittepolaarne , kui mittepolaarsed on sidemed ise. Seega on molekulid H 2, F 2, N 2 mittepolaarsed.

Molekulid, mis on moodustatud erinevate elementide aatomitest, võivad olla polaarne Ja mittepolaarne . See oleneb sellest, geomeetriline kuju .
Kui kuju on sümmeetriline, siis molekul mittepolaarne(BF 3, CH 4, CO 2, SO 3), kui see on asümmeetriline (üksikute paaride või paaritute elektronide olemasolu tõttu), siis molekul polaarne(NH3, H20, SO2, NO2).

Kui sümmeetrilises molekulis asendatakse üks kõrvalaatomitest mõne teise elemendi aatomiga, moondub ka geomeetriline kuju ja näiteks klooritud metaani derivaatides CH 3 Cl, CH 2 Cl 2 ja CHCl 3 (CH) ilmneb polaarsus. 4 metaani molekuli on mittepolaarsed).

Polaarsus molekuli asümmeetriline kuju tuleneb sellest polaarsus kovalentsed sidemed elementide aatomite vahel erineva elektronegatiivsusega .
Nagu eespool märgitud, toimub elektronide tiheduse osaline nihe piki sideme telge elektronegatiivsema elemendi aatomi suunas, näiteks:

H δ+ → Cl δ−	B δ+ → F δ−
C δ− ← H δ+	N δ− ← H δ+

(siin δ on aatomite osaline elektrilaeng).

Rohkem elektronegatiivsuse erinevus elemente, mida suurem on laengu absoluutväärtus δ ja seda rohkem polaarne tekib kovalentne side.

Sümmeetrilise kujuga molekulides (näiteks BF 3) langevad negatiivsete (δ−) ja positiivsete (δ+) laengute “raskuskeskmed” kokku, kuid asümmeetrilistes molekulides (näiteks NH 3) need mitte. langevad kokku.
Selle tulemusena asümmeetrilistes molekulides elektriline dipool - erinevalt laengutest, mis on eraldatud teatud vahemaaga ruumis, näiteks veemolekulis.

Vesinikside.

Paljude ainete uurimisel nn vesiniksidemed . Näiteks HF molekulid vedelikus vesinikfluoriid on omavahel seotud vesiniksidemega, sarnaselt on H 2 O molekulid vedelas vees või jääkristallis, samuti NH 3 ja H 2 O molekulid on omavahel ühendatud molekulidevahelises ühenduses - ammoniaagi hüdraat NH3H2O.

Vesiniksidemed ebastabiilne ja hävivad üsna kergesti (näiteks jää sulamisel läheb vesi keema). Nende sidemete purustamiseks kulub aga veidi lisaenergiat ning seetõttu on molekulidevahelise vesiniksidemega ainete sulamis- ja keemistemperatuur oluliselt kõrgem kui sarnastel, kuid ilma vesiniksidemeteta ainetel:

Valents. Doonor-aktseptor võlakirjad. Molekulaarstruktuuri teooria kohaselt võivad aatomid moodustada nii palju kovalentseid sidemeid, kui palju nende orbitaale hõivab üks elektron, kuid see ei ole alati nii. [AO täitmise aktsepteeritud skeemis märgitakse esmalt kesta number, seejärel orbitaali tüüp ja seejärel, kui orbitaalis on rohkem kui üks elektron, nende arv (ülaindeks). Niisiis, rekord (2 s) 2 tähendab, et sees s-teise kesta orbitaalid sisaldavad kahte elektroni.] Süsinikuaatom põhiolekus (3 R) on elektroonilise konfiguratsiooniga (1 s) 2 (2s) 2 (2lk x)(2 lk y), samas kui kaks orbitaali ei ole täidetud, st. sisaldavad igaüks ühte elektroni. Kahevalentsed süsinikuühendid on aga väga haruldased ja väga reaktsioonivõimelised. Tavaliselt on süsinik neljavalentne ja see on tingitud asjaolust, et selle üleminekuks ergastatud 5-le S- olek (1 s) 2 (2s) (2lk x)(2 lk y)(2 lk z) Nelja täitmata orbitaali korral kulub väga vähe energiat. Üleminekuga seotud energiakulud 2 s-elektronid vabaks 2 R-orbitaalsed, kompenseeritakse enam kui kahe täiendava sideme moodustumisel vabaneva energiaga. Täitmata AO-de tekkeks on vajalik, et see protsess oleks energeetiliselt soodne. Elektronkonfiguratsiooniga lämmastikuaatom (1 s) 2 (2s) 2 (2lk x)(2 lk y)(2 lk z) ei moodusta viievalentseid ühendeid, kuna 2 ülekandmiseks vajalik energia s-elektron 3 jaoks d-orbitaal viietavalentse konfiguratsiooni moodustamiseks (1 s) 2 (2s)(2lk x)(2 lk y)(2 lk z)(3 d), on liiga suur. Samamoodi boori aatomid tavalise konfiguratsiooniga (1 s) 2 (2s) 2 (2lk) võivad ergastatud olekus moodustada kolmevalentseid ühendeid (1 s) 2 (2s)(2lk x)(2 lk y), mis toimub ülemineku ajal 2 s- elektron 2 jaoks R-AO, kuid ei moodusta viievalentseid ühendeid, alates üleminekust ergastatud olekusse (1 s)(2s)(2lk x)(2 lk y)(2 lk z), ühe ülekandmise tõttu 1 s-elektrone rohkem kõrge tase, nõuab liiga palju energiat. Aatomite vastastikmõju nendevahelise sideme tekkega toimub ainult lähedaste energiatega orbitaalide olemasolul, s.t. orbitaalid, millel on sama printsiip kvantarv. Esimese 10 elemendi asjakohased andmed perioodilisustabel on kokku võetud allpool. Aatomi valentsseisund on olek, milles ta moodustab keemilised sidemed, näiteks olek 5 S neljavalentse süsiniku jaoks.

PERIOODITAbeli ​​ESIMESE KÜMME ELEMENDI VALENTSIOLEKUD JA VALENTSID
Element	Põhiseisund	Normaalne valentsseisund	Regulaarne valents
H	(1s)	(1s)
Ta	(1s) 2	(1s) 2
Li	(1s) 2 (2s)	(1s) 2 (2s)
Ole	(1s) 2 (2s) 2	(1s) 2 (2s)(2lk)
B	(1s) 2 (2s) 2 (2lk)	(1s) 2 (2s)(2lk x)(2 lk y)
C	(1s) 2 (2s) 2 (2lk x)(2 lk y)	(1s) 2 (2s)(2lk x)(2 lk y)(2 lk z)
N	(1s) 2 (2s) 2 (2lk x)(2 lk y)(2 lk z)	(1s) 2 (2s) 2 (2lk x)(2 lk y)(2 lk z)
O	(1s) 2 (2s) 2 (2lk x) 2 (2 lk y)(2 lk z)	(1s) 2 (2s) 2 (2lk x) 2 (2 lk y)(2 lk z)
F	(1s) 2 (2s) 2 (2lk x) 2 (2 lk y) 2 (2 lk z)	(1s) 2 (2s) 2 (2lk x) 2 (2 lk y) 2 (2 lk z)
Ne	(1s) 2 (2s) 2 (2lk x) 2 (2 lk y) 2 (2 lk z) 2	(1s) 2 (2s) 2 (2lk x) 2 (2 lk y) 2 (2 lk z) 2

Need mustrid ilmnevad järgmistes näidetes:

Füüsikalise keemia ajalugu

Füüsikaline keemia sai alguse 18. sajandi keskel. Mõiste "füüsikaline keemia" kuulub M.V. Lomonossov, mis sisse 1752 aastal lugesin esimest korda Peterburi ülikooli tudengitele “Tõelise füüsikalise keemia kursust”. Sellel kursusel andis ta ise selle teaduse järgmise definitsiooni: "Füüsikaline keemia on teadus, mis peab füüsikaliste põhimõtete ja katsete põhjal selgitama, mis juhtub keemiliste operatsioonide kaudu keerulistes kehades."

Siis järgnes enam kui sajandi pikkune paus ja järgmise füüsikalise keemia kursuse andis akadeemik N.N. Beketov aastal Harkovi ülikoolis 1865 aastal. Pärast N.N. Beketov hakkas füüsikalist keemiat õpetama teistes Venemaa ülikoolides. Flavitsky (Kaasan 1874), V. Ostwald (Tartu ülikool 18807), I.A. Kablukov (Moskva ülikool 1886).

Füüsikalise keemia tunnustamine kui sõltumatu teadus Ja akadeemiline distsipliin, väljendatud Leipzigi ülikoolis (Saksamaa) 1887. aastal. Esimene füüsikalise keemia kateeder, mille juhatajaks oli V. Ostwald ja esimese asutamisel teadusajakiri füüsikalises keemias. 19. sajandi lõpus oli Leipzigi ülikool füüsikalise keemia arendamise keskus ja juhtivateks füüsikalisteks keemikuteks: W. Ostwald, J. van't Hoff, Arrhenius Ja Nernst.

Esimene füüsikalise keemia osakond Venemaal avati 1914. aastal Peterburi ülikooli füüsika-matemaatikateaduskonnas, kus ta hakkas sügisel õpetama füüsikalise keemia kohustuslikku kursust ja praktilisi tunde. M. S. Vrevski.

Füüsikalise keemia ja keemilise füüsika erinevus

Mõlemad teadused on keemia ja füüsika ristumiskohas. Nende teaduste vahele ei ole alati võimalik selget piiri tõmmata. Siiski saab seda erinevust mõistliku täpsusega määratleda järgmiselt:

füüsikaline keemia käsitleb samaaegsel osalemisel toimuvaid protsesse kokku komplektid osakesed;

· keemilise füüsika ülevaated eraldi osakesed ja nendevahelised vastasmõjud ehk konkreetsed aatomid ja molekulid (seega ei ole selles kohta füüsikalises keemias laialdaselt kasutataval “ideaalse gaasi” mõistel).

2. loeng Molekulaarne struktuur ja olemus keemiline side. Keemiliste sidemete tüübid. Elemendi elektronegatiivsuse mõiste. Polarisatsioon. Dipoolmoment. Molekulide moodustumise aatomienergia. meetodid eksperimentaalsed uuringud molekulaarne struktuur.

Molekulaarne struktuur(molekulaarne struktuur), vastastikune kokkulepe aatomid molekulides. ajal keemilised reaktsioonid Reagentide molekulides toimub aatomite ümberpaigutamine ja tekivad uued ühendid. Seetõttu on üheks fundamentaalseks keemiliseks probleemiks selgitada aatomite paigutus algsetes ühendites ja nendest teiste ühendite moodustumisel tekkivate muutuste olemus.

Esimesed ideed molekulide struktuuri kohta põhinesid aine keemilise käitumise analüüsil. Need ideed muutusid keerukamaks kui teadmised keemilised omadused ained. Keemia põhiseaduste rakendamine võimaldas määrata antud ühendi molekuli moodustavate aatomite arvu ja tüübi; see teave sisaldub keemilises valemis. Aja jooksul mõistsid keemikud, et ühest keemilisest valemist ei piisa molekuli täpseks iseloomustamiseks, kuna on isomeerimolekule, millel on sama keemilised valemid, kuid erinevad omadused. See asjaolu pani teadlased uskuma, et molekuli aatomitel peab olema teatud topoloogia, mida stabiliseerivad nendevahelised sidemed. Seda mõtet väljendas esmakordselt 1858. aastal saksa keemik F. Kekule. Tema ideede kohaselt saab molekuli kujutada kasutades struktuurivalem, mis näitab mitte ainult aatomeid endid, vaid ka nendevahelisi ühendusi. Aatomitevahelised sidemed peavad vastama ka aatomite ruumilisele paigutusele. Metaani molekuli struktuuri ideede arendamise etapid on näidatud joonisel fig. 1. Struktuur vastab tänapäevastele andmetele G : molekul on korrapärase tetraeedri kujuga, mille keskel on süsinikuaatom ja tippudes vesinikuaatomid.

Sellised uuringud aga ei öelnud midagi molekulide suuruse kohta. See teave sai kättesaadavaks alles sobiva väljatöötamisega füüsilised meetodid. Neist olulisimaks osutus röntgendifraktsioon. Röntgenikiirguse hajumise mustritest kristallidel sai võimalikuks määrata aatomite täpne asukoht kristallis ning molekulaarkristallide puhul oli võimalik aatomeid lokaliseerida üksikus molekulis. Teised meetodid hõlmavad elektronide difraktsiooni nende gaaside või aurude läbimisel ja molekulide pöörlemisspektrite analüüsi.

Kogu see teave annab ainult üldine idee molekuli struktuuri kohta. Keemiliste sidemete olemus võimaldab uurida kaasaegset kvantteooria. Ja kuigi molekulaarstruktuuri ei saa veel piisavalt suure täpsusega arvutada, on kõik teadaolevad andmed keemiliste sidemete kohta seletatavad. Uut tüüpi keemiliste sidemete olemasolu on isegi ennustatud.

... vestelda üldisel teemal sõnadest “füüsika” ja “keemia”.

Kas pole üllatav, et mõlemad sõnad on seotud kulturismiga? “Füüsika” tähendab lihaseid, “keemia” – noh, seda pole vaja seletada.

Üldiselt on keemiateadus põhimõtteliselt sama, mis füüsika: see käsitleb looduses esinevaid nähtusi. Kui Galileo viskas Pisa tornist palle ja Newton lõi oma seadused, rääkisime inimesega proportsionaalsest skaalast – see oli ja on füüsika. Tavafüüsika käsitleb objekte, mis on valmistatud ainetest. Keemia (alkeemia) tegeles ja tegeleb ainete muutumisega üksteiseks – see on molekulaarne tasand. Tuleb välja, et füüsika ja keemia erinevus on objektide skaalal? Ära pane tähele! Siin kvantfüüsika tegeleb sellega, millest aatomid koosnevad – see on submolekulaarne tasand. Kvantfüüsika tegeleb objektidega aatomis, mis annab võimu aatomienergia üle ja esitab filosoofilisi küsimusi. Selgub, et keemia on kitsas riba füüsikaliste skaalade skaalal, kuigi see on selgelt piiritletud aine aatom-molekulaarse struktuuri tasemega.

Arvan, et halb tasane (lineaarne) lõpmatus* ei kehti ümbritseva maailma kohta. Kõik on silmustega või sfääriks suletud. Universum on sfääriline. Kui kaevate struktuuri elementaarosakesed(kvargid ja Higgsi bosonid) edasi, siis varem või hiljem sulguvad leitud osakesed maksimaalse skaalaga - Universumiga ehk siis varem või hiljem näeme oma Universumit linnulennult läbi mikroskoobi.

Nüüd vaatame, kas skaalavahemikud kehtivad kulturismis. Tundub nii. “Füüsika” (treening rauaga ja simulaatoritel) käsitleb raudesemeid ja lihaseid kui tahkeid esemeid: inimesele vastavat skaalat. "Keemia" (nagu steroidid) on loomulikult molekulaarsel tasemel. Jääb üle välja mõelda, mis on "kvantfüüsika" kulturismis? Ilmselt on see motivatsioon, keskendumine, tahtejõud ja nii edasi – see tähendab psüühika. Ja psüühika ei põhine mitte molekulaarsel alusel, vaid kindlal elektriväljad ja olekud – nende skaala on aatomist allpool. Nii et kulturism on saavutanud täismahu...

Ph.D. artiklit lugedes. Jelena Gorokhovskaja(“Novaja Gazeta”, nr 55, 24.05.2013, lk 12 või “Postnauka” kodulehel) biosemiootika põhitõdedest:

Mis on elamine? (...) Peamine “veevala” on reduktsionistliku** ja reduktsionismivastase lähenemise vahel. Reduktsionistid väidavad, et elu kogu selle eripärades saab seletada füüsilise ja keemilised protsessid. Reduktsioonivastased lähenemisviisid väidavad, et kõike ei saa taandada füüsikale ja keemiale. Kõige keerulisem on mõista elusorganismi terviklikkust ja eesmärgipärast ülesehitust, kus kõik on omavahel seotud ja kõik on suunatud tema elutegevuse, paljunemise ja arengu toetamisele. ajal individuaalne areng, ja üldiselt iga hetk kehas midagi muutub, samas on tagatud nende muutuste loomulik kulg. Sageli öeldakse, et elusorganisme tuleks nimetada pigem protsessideks kui objektideks.

...Küberneetika muutus kahekümnendal sajandil oluliseks elusolendite eripärade mõistmisel, kuna see rehabiliteeris bioloogias eesmärgi mõiste. Lisaks on küberneetika muutnud väga populaarseks idee elusorganismidest kui infosüsteemid. Seega toodi elusolendite teadusesse tegelikult sisse humanitaarkontseptsioonid, mis ei olnud otseselt seotud materiaalse korraldusega.

1960. aastatel tekkis eluslooduse eripära mõistmises ja õppetöös uus suund bioloogilised süsteemid– biosemiootika, mis käsitleb elu ja elusorganisme märgiprotsesside ja suhetena. Võime öelda, et elusorganismid ei ela mitte asjade, vaid tähenduste maailmas.

...Molekulaargeneetika kujunes suurel määral välja tänu sellele, et selle kontseptuaalsesse skeemi kaasati sellised mõisted nagu „ geneetiline teave" ja "geneetiline kood". Rääkides geneetilise koodi avastamisest, kirjutas kuulus bioloog Martinas Ichas: „Koodiprobleemi juures oli kõige keerulisem mõista, et kood on olemas. Selleks kulus sajand."

Kuigi valkude biosüntees toimub rakus mitmesuguste keemiliste reaktsioonide kaudu, puudub otsene keemiline seos valkude struktuuri ja nukleiinhapete struktuuri vahel. See seos ei ole oma olemuselt keemiline, vaid informatsiooniline, semiootiline. Nukleotiidjärjestused sisse nukleiinhapped DNA ja RNA annavad teavet valkude struktuuri kohta (nendes sisalduvate aminohappejärjestuste kohta) ainult seetõttu, et rakus on "lugeja" (aka "kirjutaja"). sel juhul kompleksne valkude biosünteesi süsteem, mis räägib "geneetilises keeles". (...) Seega ka kõige fundamentaalsemal tasandil osutub elavaks suhtlus, tekst ja “kõne”. Igas rakus ja kehas tervikuna toimub pidevalt lugemine, kirjutamine, ümberkirjutamine, uute tekstide loomine ja pidev “vestlus” makromolekulide geneetilise koodi ja nende vastasmõjude keeles.

* * *

Asendame mõned sõnad esimese ja viimase lõigu fraasides:

Retrogaadid väidavad, et kulturismi kogu selle spetsiifikast saab taandada füüsilisele treeningule ja keemilistele mõjudele. Progressiivne lähenemine väidab, et kõike ei saa taandada "füüsikale" ja "keemiale". Kuigi lihasmassi kasvatamine toimub paljude abiga füüsiline harjutus ja keemilised (vähemalt toidu) mõjud, otsest seost lihaskasvu ja treeningu hulga ning “keemia” hulga vahel ei ole. See seos ei ole oma olemuselt füüsikaline ega keemiline, vaid teabeline, semiootiline. Nii et isegi kõige fundamentaalsemal tasemel kulturism osutub suhtlemiseks, tekstiks ja "kõneks"(me ei räägi muidugi vulgaarsest lobisemisest lähenemiste vahel). Seetõttu võime seda öelda kulturiste tuleks nimetada mitte objektideks, vaid infoprotsessideks.

Kes vaidleks vastu, et te ei saa lihast rumalalt üles pumbata. Teil on vaja korralikult struktureeritud ja teostatud treeningut õige toitumine, see tähendab, et teave on vajalik. Ja kui me rumalalt endale keemiat toppime, siis saame kahemõttelise tulemuse, kui üldse saame. Vajame õigesti koostatud ja teostatud kursust, see tähendab, jällegi on vaja teavet. Sellise teabe probleemi juures on kõige keerulisem mõista, et see on tegelikult olemas. Ja olles sellest aru saanud, peame õppima isoleerima seda sellest mudasest pseudoinfoookeanist, mis veereb raskete lainetega meie aju kaldale, paiskades aeg-ajalt oma sügavustest välja pärlikarpe.

Tõsi, kestade avamiseks on vaja austri nuga...

------------
* halb lõpmatus– metafüüsiline arusaam maailma lõpmatusest, mis eeldab samade spetsiifiliste omaduste, protsesside ja liikumisseaduste monotoonse, lõputult korduva vaheldumise oletamist mis tahes ruumi- ja ajaskaalal, ilma piiranguteta. Seoses aine struktuuriga tähendab see aine piiramatu jaguvuse eeldust, mille puhul igal väiksemal osakesel on samad omadused ja see allub samadele spetsiifilistele liikumisseadustele nagu makroskoopilised kehad. Mõiste võttis kasutusele Hegel, kes aga pidas tõelist lõpmatust absoluutse vaimu, kuid mitte mateeria omaduseks.
** reduktsionistlik lähenemine– ladina keelest reductio – tagastamine, taastamine; antud juhul elunähtuste taandamine millekski muuks.