билет 16

1)Важнейшим этапом превращения электрохимии в науку было создание источников электрического тока пригодных для длительных и воспроизводимых опытов с электричеством. Научившись объединять гальванические элементы в батареи, исследователи, наконец, получили источники стабильного и значительного по величине тока. В начале 19 века «вольтов столб" был таким же символом науки как циркуль во времена Архимеда и синхрофазотрон в 60-х годах 20 века. Вольтовы столбы изготавливали во всех странах, часто их изготовление финансировалось высочайшими особами, например Наполеоном. Опыты и открытия Гемфри Деви Деви в первые годы 19 века располагал мощной по тому времени батареей и исследовал влияние электрического тока на различные вещества. Естественно, пока он подвергал действию тока водные растворы (термина электролиз ещё не существовало) он всегда получал только водород и кислород и, вероятно ему стало ясно, что пока в исследуемом веществе присутствует вода, ни чего другого не получится. Но твёрдые вещества не проводили тока. Деви пришла в
голову гениальная идея: не имея ни малейшего представления о теории растворов и расплавов т.к такой теории ещё не было он подверг действию ток расплавы соединений щелочных металлов.Вот как сам Деви описывает свой опыт получения калия в своей Bakerian Lecture - Бакеровской ежегодной лекции, прочитанной 20 ноября 1807 года: «Маленький кусочек кали, который в течение нескольких секунд был выставлен на воздух, так что его поверхность сделалась проводящей, был помещен на изолированный платиновый диск, соединенный с отрицательным полюсом интенсивно действовавшей батареи в 250 пластин с поверхностью в 6 дюймов и в 4 дюйма; в то же время платиновая проволока, соединенная с положительным полюсом, была приведена в соприкосновение с верхней поверхностью щелочи. Весь прибор находился на открытом воздухе. При этих условиях вскоре обнаружилось энергичное действие. Кали начал плавиться у обеих точек электризации, причем у верхней поверхности наблюдалось энергичное выделение газа, у нижней - отрицательной поверхности - газ не выделялся. Вместо этого появлялись маленькие шарики с сильным металлическим блеском, внешне ничем не отличавшиеся от ртути. Некоторые из них сейчас же после своего образования сгорали со взрывом и с появлением яркого пламени, другие не сгорали, а только тускнела, и поверхность их покрывалась в конце концов белой пленкой. Многочисленные опыты вскоре показали, что эти шарики состоят из того вещества, которое я искал и которое является легко воспламеняющимся основанием кали». Вскоре открытия посыпались как из рога изобилия. В течение 1807 и 1808 годов Деви с помощью электролиза открыл пять металлов: калий, натрий, кальций, барий и стронций. Он не только открыл эти элементы, но и детально их исследовал. Хлор открыли ещё до опытов Деви и без помощи электролиза, но заслуга Деви в том, что он выделил его электролитически из раствора соляной кислоты и доказал его элементарный характер (1807 год). Доказательство того, что соляная кислота разлагается на хлор и водород и совсем не содержит кислорода, было важным шагом в понимании теории кислот, которые ранее всегда связывали с наличием кислорода в их составе. Деви и в дальнейшем продолжал опыты, с электрохимическими процессами выделив в 1818 году металлический литий, ещё одной важной его заслугой было открытие таланта его ученика Майкла Фарадея, о котором подробнее сказано ниже. А ещё он изобрёл лампу для рудокопов, предложил использовать минеральные удобрения и подобно нашему Ломоносову писал стихи.
Первые теоретические работы.
Законы электролиза.
Принципиально важным для развития электрохимии как науки было установление
связи между количеством затраченного на электрохимические процессы электричества и
количеством превращающихся веществ. Эти закономерности были установлены
талантливым учеником Гемфри Деви Майклом Фарадеем и с тех пор носят его имя:
«Законы Фарадея».
Эти законы были установлены Фарадеем в результате
многочисленных экспериментов в 1832ч1834 годах и опубликованы 1834году. Менее известен тот факт, что Фарадей внёс значительный вклад в развитие терминологии электрохимии, причём подход его к этому вопросу был очень серьёзен. Фарадей привлёк для этой работы специалиста по античной филологии Уильяма Уэлвела и с его помощью были предложены основные термины электрохимии то, что предложение было удачным,
подтверждается тем, что мы используем эти термины до сих пор: «электролит», «электроды», «анод и катод», «ионы», «анионыи катионы». Не прекращая своих опытов с элементами и двигателями, Якоби начинает изучение нового явления и уже в следующем году демонстрирует в Академии наук образцы медных изделий полученных новым способом, который назван гальванопластикой. В 1839 году удостаивается Демидовской премии и в 1840 году публикует свой труд «Гальванопластика или Способ по данным образцам производить медные изделия из медных растворов с помощью гальванизма» на русском и немецком языках. Новое открытие моментально распространяется по всему миру, тем более что Якоби не пытался ни как защитить свой приоритет. Начинаются споры о первенстве в этом направлении промышленности, иногда приобретающие характер скандалов с участием11 многих претендентов. Были неприятности и с авторами оригиналов, с которых Б.С. Якоби делал копии гальваническим путём. Но, так или иначе, гальванопластика стала достоянием человечества.
2) БУТЛЕРОВ, АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ (1828–1886), русский химик, создатель теории химического строения, основатель знаменитой казанской («бутлеровской») школы химиков-органиков. Родился 3 сентября 1828 в Чистополе Казанской губернии в семье помещика, офицера в отставке. Рано лишившись матери, воспитывался в одном из частных пансионов в Казани, затем учился в Казанской гимназии. В возрасте 16 лет поступил на физико-математическое отделение Казанского университета, который в то время был центром естественнонаучных исследований в России. В первые годы студенчества увлекался ботаникой и зоологией, а затем под влиянием лекций К.К.Клауса и Н.Н.Зинина заинтересовался химией и решил посвятить себя этой науке. В 1849 Бутлеров окончил университет и по представлению Клауса был оставлен на кафедре в качестве преподавателя. В 1851 защитил магистерскую диссертацию, а в 1854 – в Московском университете – докторскую. В том же году стал экстраординарным профессором химии Казанского университета, в 1857 – ординарным профессором. Во время заграничной поездки в 1857–1858 сблизился со многими ведущими химиками Европы (Ф.Кекуле, Э.Эрленмейером), участвовал в заседаниях только что организованного Парижского химического общества. Здесь же, в лаборатории Ш.Вюрца, начал первые исследования, послужившие основой теории химического строения. Ее главные положения он сформулировал в докладе О химическом строении вещества, прочитанном на Съезде немецких естествоиспытателей и врачей в Шпейере (сентябрь 1861). В 1868 по представлению Д.И.Менделеева Бутлеров был избран ординарным профессором Петербургского университета, где и работал до конца жизни. В 1870 стал экстраординарным, а в 1874 – ординарным академиком Петербургской академии наук. Бутлеров пришел к убеждению, что структурные формулы не могут быть просто условным изображением молекул, а должны отражать их реальное строение. При этом он подчеркивал, что каждая молекула имеет вполне определенную структуру и не может совмещать несколько таких структур. Основы своей теории Бутлеров сформулировал следующим образом: «Исходя из мысли, что каждый химический атом, входящий в состав тела, принимает участие в образовании этого последнего и действует определенным количеством принадлежащей ему силы (сродства), я называю химическим строением распределение этой силы, вследствие которого атомы... соединяются в частицу». Ученый указывал, что химическое строение определяет «все свойства и взаимные отношения веществ». Таким образом, Бутлеров впервые в истории органической химии высказал идею, что, изучая химические свойства веществ, можно установить их химическое строение и, наоборот, по структурной формуле вещества можно судить о его свойствах. Бутлеров наметил пути определения химического строения и сформулировал правила, которыми следует руководствоваться. Мощным орудием для выяснения и доказательства структуры молекул он считал органический синтез, особенно проводимый в «умеренных условиях» («невозвышенных температурах»), когда участвующие в реакциях «радикалы» сохраняют свое строение. Исходя из своей теории, предсказал существование многих органических соединений. Так, Бутлеровым был получен один из четырех предсказанных теорией бутиловых спиртов, ученый расшифровал его строение и доказал наличие изомеров. В соответствии с правилами изомерии, также следовавшими из теории Бутлерова, было высказано предположение о существовании четырех валериановых кислот. Строение первых трех было определено в 1871 Эрленмейером и Галлем, а четвертая получена самим Бутлеровым в 1872. Профессорская деятельность Бутлерова длилась 35 лет и проходила в трех высших учебных заведениях: Казанском, Петербургском университетах и на Высших женских курсах (он принимал участие в их организации в 1878). Среди его учеников – В.В.Марковников, А.Н.Попов, А.М.Зайцев (в Казани), А.Е.Фаворский, И.Л.Кондаков (в Петербурге).  Музей Казанской химической школы Казанского (Приволжского) федерального университета
  Музей располагается в историческом здании, построенном в 1837 году, которое предназначалось для физической и химической лабораторий Казанского университета.
    Создание музея относится к 1863 году, когда А.М. Бутлеров назначил первого хранителя музея - фармацевта А.И. Ломана, прослужившего в нем более двадцати лет. В музее нет обычных витрин и стендов - это мемориальная лаборатория XIX века (единственная в мире), включающая в себя Бутлеровскую аудиторию, библиотеку (около 8000 ед хранения), собственно лабораторию, зал, где экспонируются химические препараты и лабораторное оборудование XIX-XX веков, а также кабинет заведующего лабораторией (кабинет Бутлерова).
    В настоящее время в этом здании находится химический институт имени А.М. Бутлерова Казанского государственного университета и музей Казанской химической школы

Рисунок 1

Приложенные файлы

  • doc 15864511
    Размер файла: 48 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий