Место химии в системе наук - роль и значение с примерами

Содержание:

Значение химии в современном обществе:

Химические знания — это мощная сила в руках человечества. Знание свойств химических веществ и способов их получения не только позволяет изучать и понимать природу, но и получать новые, еще неизвестные вещества, предполагать существование веществ с необходимыми свойствами.

Но химия также может представлять опасность для человека и окружающей среды. Известный писатель-фантаст и ученый-химик Айзек Азимов писал: «Химия — это смерть, упакованная в банки и коробки». И сказанное справедливо не только для химии, но и для электричества, радиоэлектроники, транспорта. Мы не можем жить без электричества, но оголенный провод смертельно опасен, автомобили помогают нам передвигаться, но под их колесами часто гибнут люди. Использование человечеством достижений современной науки и техники, в том числе и химии, требует глубоких знаний и высокой общей культуры.

Только ответственное, рациональное природопользование может стать залогом устойчивого развития нашей цивилизации!

Химия в повседневной жизни

Без химии невозможно представить современный быт людей. И не только опосредованно, через использование пищи, одежды, обуви, топлива, жилья, но и непосредственно, через использование стеклянных, пластмассовых, фарфоровых и фаянсовых изделий, лекарственных препаратов, средств для дезинфекции, косметических изделий, различных клеев, лаков, красок, пищевых добавок и т. п.

Окончательно вошли в наш быт различные моющие средства. Но кроме мыла и шампуней мы используем много других средств, в частности отбеливателей. Действие большинства из них основано на свойствах хлорсодержащих соединений, являющихся сильными окислителями. На некоторых средствах указывают «Не содержат Хлора». Такие средства содержат другие сильные окислители, например натрий перборат

Создание новых материалов

Создание новых материалов — необходимость современной жизни. Материалы с новыми, улучшенными свойствами должны заменить устаревшие. Новых материалов требуют и высокотехнологичные отрасли: космическая и атомная техника, электроника. Для практических потребностей необходимы металлы, полимеры, керамика, красители, волокна и многое другое.

Особое место среди новых материалов занимают композиты. По многим свойствам — прочности, вязкости — композиты значительно превышают традиционные материалы, благодаря чему потребности общества в них постоянно растут. На создание композитов тратится все больше ресурсов, а главными потребителями композитов сегодня являются автомобильная и космическая отрасли (рис. 40.1).

Биоматериалы

С развитием медицины возникла потребность в замене органов и тканей в организме человека. Материалы, которые можно использовать для изготовления различных имплантов, создают в химических лабораториях. Металлические протезы просты в изготовлении, очень прочны, химически инертны и относительно дешевы. Главным недостатком металлов является то, что они подвергаются коррозии, из-за которой снижается механическая прочность, а организм отравляют ионы металлических элементов. Достаточно перспективными для изготовления имплантов являются сплавы титана (например, Ti–Al–V). Они прочные, относительно легкие и устойчивые к коррозии.

Сегодня все больше используют керамические биоимпланты. Керамика — замечательный биоматериал: она прочная, не поддается коррозии. Кроме того, керамика не стирается, что важно для искусственных суставов, а также характеризуется биосовместимостью.

Рациональное использование природного сырья

Природа кажется неисчерпаемой кладовой, из которой человечество берет необходимое сырье. За последние 20 лет полезных ископаемых было потреблено больше, чем за всю историю человечества. В мире ежегодно добывают и перерабатывают около 100 млрд тонн горных пород. Многие сырьевые источники уже истощены, поэтому остро стоит сырьевая проблема. Уже сегодня многие страны испытывают недостаток в отдельных природных ресурсах. В Украине, например, не хватает нефти и природного газа.

Комплексное использование сырья и отходов — основа комбинированных производств (разных химических, химических с металлургическими и др.). Необходимо внедрять безотходные технологии, т. е. такие производственные процессы, при которых отходы одного производства становятся сырьем (реагентами) для другого.

Неисчерпаемым источником сырья являются промышленные и бытовые отходы. Задача химиков состоит в разработке методов эффективного использования таких отходов. Применение вторичного сырья дает возможность экономить природные сырье и энергию, а также снизить себестоимость продукта, поскольку расходы ресурсов в 2–3 раза (а по некоторым видам до 6 раз) меньше, чем производство из первичного сырья. Например, выплавка стали из металлолома требует в 6–7 раз меньше энергетических затрат и в 25 раз дешевле, чем получение стали из руды.

Химия вошла во все сферы жизни и деятельности человечества. В повседневной жизни мы используем много продуктов химической промышленности. Химия позволяет создавать новые материалы, не существующие в  природе.

Место химии в системе наук

Классификация наук:

Удобно классифицировать науки по тому, в каком «мире», т. е. в какой области знаний «действует» наука. Можно выделить четыре таких «мира»: мир идей, мир природы, мир культуры и мир человека (жизненный, или практический). По этому критерию науки группируют в четыре класса: интеллектуалистика, естествознание, культурология и праксеология.

Интеллектуалистика как предмет использует мир идей, понятия о числах, фигурах, ценностях. К таким наукам относят математику, философию, теологию и др. Интеллектуальные науки не ставят перед собой никакой практической цели. Интеллектуальные науки «не волнует», будут применяться их результаты или нет.

Естествознание как класс наук принципиально отличается от интеллектуалистики. Его предмет — природа, живая и неживая. Естествознание возникает в процессе столкновения человека с окружающей действительностью. Основа естествознания — опыт, который приобретают при непосредственном изучении объектов или явлений. Этот опыт невозможно получить путем размышлений.

Культурология объединяет общественные и исторические науки: социологию, историю, этнографию и др.

Праксеология объединяет науки, направленные на практическое применение, их еще называют прикладными. Прикладные физика, математика, химия, психология и др. применяют полученные знания там, где это только возможно. К праксеологии относят также экономику, педагогику, политологию, юриспруденцию и другие науки, которые реализуют общепринятые или значимые ценности при помощи научных методов. В отличие от естествознания, праксеология субъективна — применение знаний может быть противоположным. Например, химические знания могут быть использованы для создания современных лекарств или, наоборот, химического оружия.

Место химии среди естественных наук

Химия — одна из естественных наук, т. е. наук, изучающих объекты и явления природы. Все естественные науки изучают природу, но с разных сторон. Так, например, одно и то же тело может изучать и химия, и физика, и астрономия. Но для химии прежде всего важен химический состав тела и преобразования, которые с ним могут происходить. Поскольку в химических реакциях ядра атомов не меняются, а происходит только перестройка электронной структуры атомов и молекул, то для химии можно предложить следующее определение:

 Химия — наука о преобразованиях веществ, связанных с изменением электронного окружения атомных ядер.

Составными частями химических веществ являются химические частицы: атомы, молекулы и ионы. Их размеры — около м (рис. 41.1, с. 236). Объекты больших и меньших размеров изучают другие естественные науки.

Химия, изучая атомы, молекулы, химические вещества и их взаимодействия, должна в полном объеме использовать законы физики.

В свою очередь, биология и геология, изучая свои объекты, должны брать на вооружение и химические законы.

Еще в XVIII веке связь химии и физики заметил и использовал в своей работе М. В. Ломоносов, писавший: «Химик без знания физики подобен человеку, который должен все искать на ощупь. И эти две науки так взаимосвязаны, что друг без друга совершенными быть не могут».

Структура химической науки

В современной химии выделяют по крайней мере пять разделов: неорганическую, органическую, физическую, аналитическую и химию высокомолекулярных соединений. Каждый из этих разделов также разбит на самостоятельные дисциплины (схема 7). Иногда также выделяют общую химию, предмет изучения которой тесно связан с неорганической химией: химические элементы, образованные ими простейшие неорганические соединения и общие физические и химические законы. Однако четких границ между отдельными разделами не существует.

Схема 7. Структура химической науки

Для современной химии характерна интеграция с другими науками, благодаря этому возникают новые ее разделы.

Взаимосвязь химии и физики

Особенно интенсивно развиваются взаимосвязи между химией и физикой. На разных этапах своего развития физика была для химии источником различных теоретических концепций, оказывая значительное влияние на ее развитие. Чем сложнее становились химические эксперименты, тем больше аппаратуры и физических методов исследований они требовали. Для измерения тепловых эффектов реакций, проведения спектрального и структурного анализа, изучения изотопов и радиоактивных химических элементов, кристаллических решеток веществ, молекулярных структур необходимы сложные физические приборы — спектроскопы, масс-спектрографы, электронные микроскопы и др.

Современная физика способствовала изучению природы химической связи, особенностей химического строения молекул органических и неорганических соединений.

На границе физики и химии возник новый раздел химии — физическая химия. Предметом ее изучения являются строение и свойства молекул химических соединений, влияние различных факторов на условия протекания химических реакций. Физическая химия сегодня является общетеоретическим фундаментом всей химической науки. Ее теории имеют большое значение для развития неорганической и, особенно, органической химии.

В первой половине XX века сформировался новый раздел физики — квантовая механика, электронная теория атомов и молекул, который позже стали называть химической физикой. Она изучает взаимосвязь и взаимные превращения химической и субатомной форм энергии.

Взаимосвязь химии и биологии

Взаимосвязи химии с биологией способствовало становление органической химии. Развитие науки дало возможность детально исследовать строение и состав живой клетки, химические процессы в живых организмах, позволило выявить взаимосвязь между биологическими функциями организма и химическими реакциями.

Такие свойства живого, как рост, размножение, подвижность, способность реагировать на изменения внешней среды, связаны с определенными комплексами химических превращений в клетках.

Значение химии в биологических исследованиях чрезвычайно велико. Именно благодаря химии была раскрыта роль хлорофилла как химической основы фотосинтеза, гемоглобина как основы процесса дыхания. Была выяснена химическая природа передачи нервного возбуждения, определена структура нуклеиновых кислот и др. Оказалось, что все функции и процессы, происходящие в живом организме, можно изложить языком химии в виде конкретных химических реакций.

На границе биологии, химии и физики возникли следующие науки: биохимия — наука об обмене веществ и химических процессах в живых организмах; биоорганическая химия — наука о строении, функциях и способах синтеза соединений, из которых состоят живые организмы; физико-химическая биология — наука о функционировании сложных систем передачи информации и регулировании биологических процессов на молекулярном уровне, а еще биофизика, биофизическая химия и радиационная биология.

Все естественные науки изучают природу, но каждая со своей стороны. Только объединение всех знаний воедино создает целостную картину мира.

Химия вокруг нас

В этой главе вы посмотрите на окружающий мир глазами химии, познакомитесь с химическими процессами, узнаете, какую важную роль они играют в живой и неживой природе.

Вы изучите основные принципы защиты окружающей среды, проблемы химической безопасности и грамотного использования достижений химии

Оглянемся вокруг и попробуем посмотреть на все, что нас окружает, глазами химии — науки, с которой вы уже немного знакомы.

Мы живем в мире химических превращений веществ, протекающих не только в химических лабораториях или на промышленных предприятиях. Они происходят везде — в недрах земли, на ее поверхности, в океане, в атмосфере. Любой живой организм — это лаборатория, где одновременно происходят сотни и тысячи химических процессов. Дыхание, горение, переработка пищевых продуктов, получение металлов из руд — все это примеры химических превращений веществ.

Эти превращения могут быть видимыми, как, например, выделение дыма при горении древесины, ржавление железа, почернение сахара при нагревании. В то же время фотосинтез, протекающий в зеленых растениях, или процессы жизнедеятельности, осуществляющиеся в организмах животных, невидимы для наших глаз.

Одни химические превращения происходят в очень малых объемах, например в клетках растений, другие — в колбах, пробирках, разнообразных аппаратах, третьи — на производстве, четвертые — в масштабах всей планеты — на суше, в воде, в атмосфере. Эти процессы имеют особое значение для жизни на Земле. Они вовлекают различные вещества в гигантский круговорот, подобно круговороту воды в природе. Вы уже познакомились с круговоротами в природе таких важнейших для жизни на Земле элементов, как кислород, азот, фосфор, углерод (см. рис. 43, 66, 78, 87).

В этих глобальных процессах участвуют как неорганические, так и органические вещества, микроорганизмы, животные, растения и, конечно, человек. Он обрабатывает землю, строит заводы и фабрики для изготовления самых разнообразных изделий, активно использует полезные ископаемые, воду, воздух.

Человек научился управлять многими химическими реакциями, применять их для получения необходимых веществ и материалов — металлов, сплавов, лекарств, минеральных удобрений, пластмасс, строительных материалов, синтетических тканей, моющих средств и т. д. (рис. 151).

Химия стала играть ключевую роль в обеспечении людей продовольствием, одеждой, жильем, энергией. Достаточно сказать, что почти 90 % используемой энергии вырабатывается с помощью химических реакций. Без знания химии нельзя понять процессы, которые происходят в живом организме, невозможно бороться с различными нарушениями в его работе.

Химия постоянно изменяет окружающий мир. Сегодня химическая промышленность выпускает полезную продукцию, половины которой 30 лет назад не было вообще.

Наша страна располагает высокоразвитой химической промышленностью. В Гродно, Гомеле, Могилеве, Бобруйске, Новополоцке, Светлогорске и других городах Республики Беларусь работают крупные, даже по мировым масштабам, химические предприятия (рис. 63, 86, 152). Они производят минеральные удобрения, пластмассы, химические волокна, лаки, краски, автомобильные шины, товары бытовой химии и многое другое.

Однако развитие химической индустрии, как и других видов производственной деятельности, ставит перед человечеством очень серьезные экологические проблемы. Неконтролируемая деятельность человека, неправильное использование многих химических веществ часто оказывают негативное влияние на состояние окружающей среды, приводят к загрязнению почвы, воды, атмосферы, а иногда и к гибели животного и растительного мира.

Общество осознает растущую опасность. В последние годы активно разрабатываются безотходные производственные технологии. Ведется поиск новых источников энергии, все более широко применяются различные охранные меры, которые приводят к снижению уровня загрязнений и вредных воздействий на окружающую среду. Конечно, эти проблемы не могут быть решены силами одной страны, для этого требуются усилия всех государств мира, всех людей.

И химии принадлежит особо важная роль в решении этих общепланетарных проблем. Именно химическая промышленность производит вещества и материалы, без которых невозможна ни очистка сточных вод, ни подготовка питьевой воды, ни поглощение вредных газов. В решении экологических проблем химики работают в тесном сотрудничестве с биологами, физиками, географами, учеными и инженерами других специальностей.

Химия и защита окружающей среды

Одной из глобальных проблем современной цивилизации является проблема охраны окружающей среды, в том числе минимизация воздействия химических веществ и материалов на биосферу нашей планеты.

Биосфера

Биосфера — это область жизни на Земле. В состав биосферы входят атмосфера, литосфера (часть земной коры и почва), гидросфера (океаны, моря, реки, озера), флора и фауна.

Биосфера, в которой существует жизнь на нашей планете, складывается из ряда экологических систем. До конца XVII в. между деятельностью человека и природой существовало равновесие. Вырубка лесов, распахивание почв, выброс различных веществ в атмосферу компенсировались природой. Но в последующий период истории производственная деятельность человека привела к нарушению сложившегося экологического равновесия. Загрязнение окружающей среды связано прежде всего с отравлением воды, воздуха, почвы, которое непосредственно влияет на здоровье и самочувствие людей. На рисунке 154 приведены основные типы загрязнений воды и воздуха и их источники.

Химическое загрязнение окружающей среды

Многие химические реакции, о которых шла речь в предыдущих параграфах учебного пособия, осуществляются при производстве химической продукции в промышленных масштабах.

Химическая промышленность выпускает огромное количество химических веществ и материалов, среди которых пластмассы и минеральные удобрения, синтетические волокна и каучуки, строительные материалы, лаки и краски, моющие средства и лекарства, пищевые добавки, кислоты, щёлочи, соли и др. Технологии их производства никогда не были безотходными и в большинстве своем остаются таковыми и сегодня.

Вредные отходы химических производств выбрасываются в атмосферу, поступают в канализацию, а из нее — в природные водоемы. В результате этого в окружающую среду постоянно и, к сожалению, в очень больших количествах попадают вредные вещества. Это приводит к нарушению естественного баланса веществ на нашей планете и снижает способность природы к саморегуляции. Процессы самоочищения в окружающей среде происходят очень медленно в силу того, что чуждые природе, не встречающиеся в ней ранее химические соединения с трудом включаются в естественные круговороты и пищевые цепи. Бактерии и грибы, солнечный свет и кислород атмосферы попросту не справляются с разложением молекул загрязнителей на более простые и менее вредные соединения. Это уже явилось причиной нежелательных изменений в атмосфере, гидросфере и литосфере Земли, которые негативно сказались на состоянии растительного и животного мира, на здоровье человека.

Загрязнение воды приводит к повышению концентрации биогенных элементов (азота, серы, фосфора, калия и др.). Это в свою очередь вызывает бурное развитие водорослей, водоемы превращаются в болота (рис. 154). Загрязнение воды соединениями металлов (свинца, ртути, кадмия, селена и др.) при превышении их ПДК (предельно допустимых концентраций) вызывает серьезные нарушения здоровья людей. Загрязнение органическими веществами промышленного и природного происхождения приводит к уменьшению количества растворенного в воде кислорода, водоемы теряют способность к самоочищению, вода приобретает гнилостный запах, гибнут рыба и другие обитатели водоемов.

Воздействие на атмосферу продуктов сжигания топлива из-за содержания в них оксидов углерода, азота и серы приводит к снижению качества воздуха и вызывает кислотные дожди. Из-за переноса воздушных масс на большие расстояния кислотные дожди могут выпадать за сотни километров от источника загрязнения. Они губительно действуют на строительные сооружения, памятники архитектуры (рис. 155). Выбросы углекислого газа и химических веществ, снижающих содержание озона в верхних слоях атмосферы, могут привести к изменению климата или образованию озоновых дыр. Загрязнение атмосферы может быть связано также с попаданием в нее твердых частиц (цементной пыли, пыли горно-металлургических предприятий и т. д.). Накопление в атмосфере пыли, задерживающей солнечные лучи, способно привести к понижению температуры на Земле.

Загрязнение атмосферы выбросами промышленных предприятий, двигателей внутреннего сгорания и продуктами сгорания твердого топлива в условиях высокой влажности могут приводить к образованию смога в больших городах. Известно много экологических катастроф, связанных с образования смога, которые привели к массовой заболеваемости и гибели людей.

Загрязнение почвы возможно не только в случае попадания в нее отходов химических производств или солей тяжелых металлов, но и при неграмотном применении минеральных удобрений и ядохимикатов. Загрязняющие вещества из почвы по пищевым цепочкам способны попадать в организм человека, концентрироваться в нем и приводить к отравлению.

Наконец возможно потенциальное заражение воздуха, воды и почвы радиоактивными отходами, образующимися при производстве ядерного оружия и атомной энергии. Особое внимание к таким загрязнителям связано с ликвидацией последствий аварий на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 г. и на АЭС Фукусима-1 в Японии в 2011 г.

Главная причина загрязнения окружающей среды — безграмотное применение и использование различных процессов, химических веществ и материалов. Поэтому изучение химических и экологических свойств веществ позволяет не только их рационально использовать, но и свести к минимуму отрицательные воздействия на окружающую среду.

Защита окружающей среды

Лучшим способом защиты окружающей среды является применение безотходных или малоотходных технологий. При безотходной технологии рационально используются все компоненты сырья и энергии. В малоотходном производстве вредное воздействие на среду не превышает допустимого уровня. Например, при промышленном синтезе оксида серы(VI) непрореагировавший, экологически опасный сернистый газ  многократно возвращается в производство.

Примерно с середины 90-х гг. прошлого века в химической промышленности начало развиваться новое научное направление — так называемая Зеленая химия, что предполагает вдумчивый отбор исходных материалов и схем процессов, который полностью исключает использование вредных веществ, позволяет получать нужные вещества и материалы, не нанося вреда окружающей среде на всех стадиях производства.

На любом производстве необходимо стремиться к использованию безотходных технологий и предусматривать возможность переработки и утилизации промышленных отходов.

Методы очистки отходов можно разделить на физические, химические и биологические. К физическим методам относят фильтрацию, осаждение в специальных отстойниках, промывание, пыле- и газоулавливание и др. Химические методы очистки связаны с переводом отходов в нерастворимое или малорастворимое состояние с целью последующей нейтрализации, окисления или восстановления. Например, промышленные отходы хлороводорода можно нейтрализовать содой:

Большое значение имеет биологическая очистка сточных вод (рис. 156). После отстойников сточные воды помещают в специальные камеры, где через воду пропускают воздух. Это приводит к быстрому росту бактерий, которые питаются органическими примесями в воде. Бактерии образуют массу, называемую активным илом. Этот ил оседает в отстойниках. Степень очистки воды при использовании данного биохимического способа достигает 90 %.

Необходимо отметить, что отходы производства могут рассматриваться как источники вторичного сырья. Так, переработка отходов ОАО «Гомельский химический завод» позволит получать гипс, а твердые отходы использовать при строительстве дорог. Металл в виде вторичного сырья используется уже довольно широко: примерно половина мирового производства связана с его переработкой.

Очень актуальным в последнее время является решение проблемы защиты окружающей среды от бытового мусора — так называемых твердых бытовых отходов (ТБО). В Беларуси ежегодно скапливается около 3 млн т таких отходов. Их количество, приходящееся на одного жителя страны, составляет примерно 2,5 т в год. Как показывает практика, одним из эффективных способов решения данной проблемы является раздельный сбор бытового мусора (рис. 157). Он позволяет использовать значительную часть ТБО (битое стекло, пластиковые бутылки, бумагу) для вторичной переработки, значительно упрощает и удешевляет утилизацию других бытовых отходов.

Загрязнение окружающей среды — это прежде всего отравление воды, воздуха, почвы, непосредственно влияющее на здоровье и самочувствие человека.

Главная проблема загрязнения окружающей среды связана с безграмотным использованием химических веществ.

Наилучшим способом защиты окружающей среды является применение безотходных или малоотходных технологий, комплексная переработка отходов.

Существуют физические, химические и биологические методы очистки отходов.

Место химии среди я естественных наук. Значение химии для развития человечества

Химия и другие естественные науки:

Вы знаете, что химия — наука о веществах, их строении, свойствах и превращениях. Химики изучают природные вещества, а также получают вещества, которых нет в природе, исследуют их и определяют перспективы применения в той или иной области.

Химия — естественная наука. О связях ее с биологией, физикой, геологией, другими естественными науками (схема 6) вы узнали в 7 классе. Вам известно, что биологи исследуют живые организмы, а в них постоянно протекают химические реакции с участием органических и неорганических веществ. Геологи ведут поиск полезных ископаемых, новых минералов; им необходимо знать, в каких условиях в земной коре могут образовываться различные вещества.

Химия тесно связана с экологией — наукой о связях живых организмов между собой и с окружающей средой, их влиянии друг на друга.

Химики определяют степень загрязнения веществами окружающей среды в разных регионах, составляют вместе с экологами соответствующие прогнозы на будущее. Они разрабатывают методы обезвреживания опасных веществ промышленного происхождения и удаления их из промышленных стоков и газовых выбросов.

Медики направляют свои усилия на борьбу с распространенными болезнями, эпидемиями, а это невозможно осуществлять без новых фармацевтических препаратов, полученных и исследованных химиками.

За последние полтора столетия на стыке химии и других естественных наук возникли новые науки — физическая химия, биохимия, геохимия, космохимия, фармацевтическая химия, экологическая химия, которые развиваются ускоренными темпами.

Химия и прогресс человечества:

Нашу жизнь трудно представить без использования достижений химической науки. Мы являемся свидетелями того, что многочисленные полимеры и пластмассы успешно заменяют традиционные природные вещества и материалы. Развитие современной техники, энергетики, связи, транспорта, авиации, средств исследования космоса обусловлено применением новых соединений, сплавов, созданием эффективных материалов с особыми механическими, физическими и другими свойствами.

Химические заводы выпускают миллионы тонн минеральных удобрений (рис. 102), разнообразные средства защиты сельскохозяйственных растений от вредителей и болезней. Это способствует развитию земледелия и животноводства, помогает решать проблему дефицита пищевых продуктов в некоторых регионах планеты.

Поскольку растения являются неисчерпаемым органическим сырьем, необходимо разрабатывать и внедрять технологии получения из растительных остатков биогаза, биотоплива, биогорючего (рис. 103). Такие новации значительно облегчат решение глобальных энергетических проблем.

Пищевая промышленность также использует достижения химии. Пищевые добавки улучшают вкус продуктов, эмульгаторы поддерживают их необходимую консистенцию, консерванты позволяют значительно увеличить срок пригодности. Естественно, что все эти вещества должны быть безвредными для человека.

Высокими темпами развивается производство химических товаров для быта. В торговой сети покупателям предлагают эффективные моющие и чистящие средства, клеи, лаки, краски и пр. Использование современных

средств бытовой химии в значительной мере помогает в домашнем хозяйстве, высвобождает человека для профессиональной и другой деятельности.

Трудно оценить количество производимых косметических средств. Многие вещества, полученные в химических лабораториях, являются компонентами кремов, гелей, лосьонов; они оказывают положительное влияние на кожу, волосы, лечат и восстанавливают их.

Роль химиков очень важна в сфере разработки эффективных, малоотходных технологий (рис. 104), схем повторного использования воды в промышленности, утилизации промышленных и бытовых отходов.

По объему выпускаемой продукции химическая промышленность занимает ведущее место в экономике нашей страны. Она охватывает производство минеральных удобрений, соды, щелочей, кислот, других неорганических и органических веществ, полимеров и материалов на их основе (резины, пластмасс), синтетических смол, химических волокон, стекла, цемента, переработку нефти.

Многие виды отечественной химической продукции направляются на экспорт.

Химия и восприятие окружающего мира

Химические знания помогают лучше понять научную картину мира. В космическом пространстве в условиях высокого вакуума и экстремальных температур существуют лишь

отдельные атомы, ионы, молекулы, а на планетах, их спутниках, кометах — некоторые простые и сложные вещества. Условия Земли (умеренные температуры и атмосферное давление), энергия Солнца способствуют образованию разнообразных неорганических и органических соединений, существованию живых организмов на планете.

Многие изменения в природе Земли связаны с круговоротом элементов и веществ, накоплением их в одних регионах и рассеиванием в других. Зная об этих процессах, можно объяснить, например, образование различных полезных ископаемых, известняковых пещер, пустынь, наличие в природной воде тех или иных растворенных солей, других соединений.

Химические знания являются составной частью общей культуры человека, облегчают его повседневную деятельность и быт, помогают понять, как устроен окружающий мир, какова роль в нем веществ и химических реакций. Используя эти знания, мы сможем предотвратить загрязнение природы и сохранить ее для будущих поколений.

Это интересно 5 июня — Всемирный день охраны окружающей среды.

выводы
Химия тесно связана с другими естественными науками. Это обусловило возникновение таких наук, как биохимия, геохимия, физическая химия, экологическая химия. Химические знания используют специалисты, работающие в различных сферах.

Прогрессивное развитие человечества в значительной мере обязано достижениям химической науки, применению веществ и материалов, полученных химиками.

Химическая промышленность  охватывает производство минеральных удобрений, извести, соды, полимеров, пластмасс, стекла, цемента, многих неорганических и органических веществ, переработку нефти.

Химические знания помогают понять научную картину мира, объяснить круговорот химических элементов в природе, разнообразные превращения веществ на Земле и в живых организмах, существование наименьших частиц вещества в космосе.

Химическая наука в мире и выдающиеся химики

Многое в нашей жизни связано с достижениями химической науки. Компьютеры, современные средства связи, космические станции, лекарства от ранее неизлечимых болезней, новые материалы, значительно превосходящие по свойствам традиционные, — это далеко не полный перечень того, что стало реальным благодаря открытиям, исследованиям и разработкам ученых-химиков. Химическая наука имеет замечательные перспективы для дальнейшего развития.

Химия — одна из фундаментальных наук. Подтверждением этого является ежегодное присуждение Нобелевской премии (рис. 105) ученым-химикам за выдающиеся достижения — создание теорий, синтез и исследование новых веществ, химических реакций. Начиная с 1901 года, этой премией награждали ученых с мировыми именами. С. А. Аррениус (Швеция) в 1903 г. получил Нобелевскую премию за создание теории электролитической диссоциации, А. Муассан (Франция) в 1906 г. — за получение фтора, Д. Хевеши (Швеция) в 1943 г. — за использование изотопов для изучения химических реакций, Дж. Полани (Канада), Ли Юаньчже и Д. Херш-бах (США) в 1986 г. — за вклад в исследование протекания химических реакций, Р. Керл, Р. Смолли (США) и Г. Крото (Великобритания) в 1996 г. — за открытие фуллеренов — необычных простых веществ Карбона (рис. 106). Немало открытий нобелевских лауреатов произошло на стыке химии с другими науками, прежде всего с биологией, медициной.

Это интересно Мария Склодовская-Кюри (Франция) получила Нобелевскую премию дважды — по физике в 1903 г. за исследование радиоактивного распада и по химии в 1911 г. за открытие Радия и Полония.

Выводы:

Положительные изменения в жизни человечества, каждого из нас в значительной мере обязаны достижениям химии. Эта наука занимает почетное место среди фундаментальных наук. Выдающимся ученым-химикам ежегодно присуждают Нобелевские премии.