Ломоносов и его жизнедеятельность
Дисциплина: Химия и физикаТип работы: Реферат
Тема: Ломоносов и его жизнедеятельность
План
1. Химия как наука.
2. Главная работа Ломоносова, как химика.
3. Металлы и кислые спирты.
4. Соль и новые открытия.
5. Корпускулярная теория.
6. Химическая лаборатория и её возможности.
7. Смальты.
8. Физическая химия.
9. Гениальный
человек.
М. В. Ломоносов считал химию одной из главных областей своего научного творчества. Не зря в течение двух веков химию называли спагирической наукой от
греческого спао
– отделять и агейро
– соединять. Он начал заниматься химическими исследованиями уже в ранний период своей деятельности, будучи студентом Марбургского университета. Первый научный труд
Ломоносова
«»»»»»О превращении твердого тела в жидкое, в зависимости от движения предсуществующей жидкости»
написан в 1738 г. Вторая работа
«»»»«О различии смешанных тел, состоящем в сцеплении корпускул
» была завершена год спустя. Эти работы будущего ученого явились началом изучения мельчайших частичек материи, из которых состоит вся природа. Через два десятилетия они
оформились в стройную атомно-молекулярную концепцию, обессмертившую имя ее автора.
Вернувшись в 1741 г. на родину Ломоносов приступил к экспериментальным исследованиям в области химии. К сожалению, сохранилось очень мало материалов, характеризующих научную
деятельность молодого ученого в 40-х годах. Нет, например, сведений об опытах по получению и исследованию «горючего пара», о которых впоследствии Ломоносов упоминал в
диссертации
«О металлическом блеске
». Но ещё в 1751 году М.В. Ломоносов выступил с речью, названной им
Слово о пользе химии
. В общих чертах там говорилось о единстве принципов теории и практики, науки и производства. В одной из своих ранних работ,
Элементы математической химии
, Ломоносов предложил краткое определение химии.
Химия
–наука
об
изменениях, происходящих в смешанном теле………. Таким образом, в этой формулировке предмета химии Ломоносов впервые представляет её в виде науки, а не
искусства.
Отметим, что Ломоносов, считал, что чистых веществ в природе почти не существует, что все тела являются смешанными.
Элементы математической химии»
представляли собой как бы программу будущих физико-химических исследований, многие темы которой им были впоследствии осуществлены.
Ломоносов считал, что истинный химик должен быть одновременно и практиком, и теоретиком, т. е. практиком, способным «положить в основание химии начала механики». Он
полагал, что «глубже проникнуть в таинства природы» можно лишь на основе применения к химическим процессам разработанной им корпускулярной философии. Он разделяет корпускулы на
однородные и разнородные, первые из которых состоят из «одинакового числа элементов одних и тех же, соединенных между собой одинаковым образом». Ко вторым он относит те корпускулы, у
которых «элементы их различны и соединены различным образом или в различном числе. От этого зависит бесконечное разнообразие тел».
На этой основе Ломоносов разделяет химические вещества на «начала», «смешанные» и «составные».
Весной 1743 г. Ломоносов написал первый вариант своей известной работы
«О действии химических растворителей вообще
». Кончался период ее чисто экспериментального развития, когда химики производили с химическими веществами различные операции в большинстве случаев вслепую или на основе туманных
представлений, которые оставила в наследство алхимия.
1744 г., получив необходимые химические препараты, Ломоносов осуществил большую серию экспериментов по растворению металлов в кислотах и солей в воде. Эти опыты подробно
изложены в окончательном варианте работы, представленном в Академию наук 7 декабря 1744 г. и прочитанном в Академическом собрании в марте следующего года.
Ломоносов разделил все процессы растворения на две группы. К одной он отнёс растворение металлов в кислотах, когда в процессе растворения выделяется тепло, а к другой –
растворение солей в воде с поглощением тепла. Сначала Ломоносов растворял тонкую железную проволоку в азотной кислоте разной концентрации, наблюдая через микроскоп ход растворения
металла. Ломоносов заметил огромную массу отбрасываемых частиц с бесчисленными пузырьками, непрерывно следовавшими друг за другом. Ломоносов
обратил внимание, что при растворении металлов в кислотах наблюдается
разогревание, а при растворении солей – охлаждение. Затем он определял количество выделенного при этом газа и его состав. Далее ученый исследовал растворимость
гидрата окиси железа и уксуснокислой меди (медной зелени) в азотной кислоте, крепкой и разбавленной. При этом Ломоносов наблюдал и описал явление, известное в наше время как пассивация
металла, при котором на его поверхности образуется тонкая защитная пленка, резко замедляющая процесс коррозии. Продолжая свои исследования растворимости металлов в кислотах, Ломоносов
осуществил эксперименты растворения меди в условиях вакуума, изучал специфику растворения в азотной кислоте различных металлов: железа, меди, цинка, серебра, свинца и даже ртути.
Полученные результаты он сопоставлял с удельным весом металлов. Выделение тепла в реакциях Ломоносов объяснял следующим образом:»
Частицы металла разносятся по растворителю, воздействуют трением на частицы последнего и приводят их во вращение и так как
вращательное движение есть причина теплоты
Процессы растворения металлов и солей Ломоносов объяснял с механических позиций, характерных для его эпохи. Подобно Р. Бойлю, он был уверен в пористой структуре как металлов и
солей, так и жидких растворителей. В процессе растворения, по мнению Ломоносова, воздух, содержащийся в порах кислоты, внедряется в поры металла и, соединяясь там со «сгущенным»
воздухом металла, приобретает «огромную упругость», ломая металл на мельчайшие частицы, наблюдавшиеся в микроскоп. Избытки «воздуха», образующегося при химическом взаимодействия
кислоты и металла, являются одним из продуктов реакции. Ломоносов не знал тогда, что это был водород, свойства которого были изучены А. Лавуазье через два десятилетия после смерти
Ломоносова.
Итак,
частицы металла отбрасываются силою растворителя в направлении, перпендикулярном к поверхности растворяемого тела. Примем, что частица
отталкивается действием растворителя от поверхности
ВС тела
BCDE
в направлении
а; необходимо, чтобы растворитель действовал на нее в том же направлении, т. е. толкал ее от
а а к
но толкать от
он может не иначе, как ударяя в часть поверхности растворяемого тела
, по другую
сторону
от
ближайшей
поверхности растворения
ВС; в нее растворитель не может ударить, если он предварительно не поместился между частицей
и остальными частями растворяемого тела в пространствах
; т. е. кислотные спирты могут растворять металлы не иначе, как входя в их поры.
Совсем по-другому объяснял Ломоносов растворение солей в воде. «Когда твердые тела делаются жидкими,— писал он,— то частицы их приходят в более быстрое вращательное движение...
Вследствие этого частицы соли отделяются от остальной массы и, сцепляясь с водными частицами, вместе с ними начинают двигаться п...