Химиялық
реакцияларың
жыдцамдығы
катализатор
заттардьщ
кдтысуьша
төуелді.
Химиялық
реакцияға
катализаторлардьщ әсері — оның реакцияға түсетін заттармен
әрекеттесуі арқылы жүзеге асады. Катализаторлар активтену
энергиясын төмендетеді, сол себептен
энергиясы төмен
молекулапардың реакцияға түсу кдбілеттілігі жоғарылайды.
Катализаторлар химиялық реакцияның жүру жольша да эсер
ете алады. Мысалы, егер катализаторсыз реакция көп сатылы
болса ( әуелі бір аралық өнім, сосьш екінші, содан кейін ғана
кджетті өнім түзілсе) катализатормен бастапқы заттан лезде
аралық стадиясыз соңғы өнім түзіледі.
Сонымен,
химияда мүмкіншілікті анықгауда жетекші
рольді ойнайтын термодинамикалық фактор болып табылады
(басқа
сөзбен
айтқаңда,
химиялық
процестердің
энергетикасы).
Термодинамика
реакцияньщ
қозғаушы
күштерін
анықтайды,
негізгі
принцигггерін
орнатады,
химиялық жүйедегі
энергияньщ
айналу зандылықтарын
орнатады, молекулалардың энергетикалық түрақтылыгыньщ
шегін
анықгайды,
яғни
сонымен
, реакцияньщ жүру
мүмкіншілігін белгілейді.
Егер берілген жағдайда реакция
мүмкін емес болса, онда шарттарды өзгертпей оны жүзеге
асыру
мүмкін
емес.
Термодинамикалық
мүмкіншілікті
анықгау зерттеуші — химиктің ең бірінші мақсаты. Бірақ,
термодинамика
химия лы қ
қозғалыстың
бүкіл
мүмкіншіліктерін көрсетпейді. Процесс мүмкін немесе мүмкін
емес деген сүрақкд термодинамика тек қане принципиалды
жауап бере алады.
М үмкіншіліктің нақгы мінездемелерін, оны жүзеге асыру
шартын кинетика химиялық әрекеттесудің жыддамдығын
зерттеу арқылы ашады. Сондықган, мүмкіншілік деген түсінік
толық болу үшін термодинамикалық мүмкіншілікген баскд
тиісті кинетикалық стадиялар болу керек.
Химиялы қ
реакциялардың
кинетикасына
активтену
энергиясын төмендетумен, катализатор көмегімен, және басқа
да әдістермен эсер етуге болады, мысалы: жарықтың әсерімен,
радиоактивтік сәулемен (әсіресе полимерлерді синтез жасау
үшін)
және
реагентгердің
реакциялық
қабілетін
жоғарылататын баскд факторлармен. Осындай процестерді
сипаттайтын
кинетикалық теориялар химияның
үшінші
концептуадды жүйесін қүрады.
122
3.5. Ең жаңа химияның даму бағыттарының
кейбір ерекшеліктері
Бүгінгі химияньщ салыс-тырмалы жақындағы химияға
қарағанда айқьш айырмашылыгы бар. XIX ғасыр химияньгң
көгггеген негізгі заңдары мен теорияларын ашумен, өте
маңызды түсініктер енгізумен, химиялық құрылыс теориясын
қүрумен, периодтық занды ашумен әитілі болған.
XIX
ғасырда ғылыми химияньщ іргесі қаланған.
XX ғасырдың химиясының адцында материалдық өндірістің
дамуы анықгалған, жаңа актуальді мақсатгар қойылған. Ол,
біріншіден, табиғатга кездесетін заттарды жасанды әдіспен
алу. Екіншіден, табиғатта жоқ материалдарды синтез әдісімен
алу (силикондар, фторопластар және т.б.). Осы жағдай бүкіл
ең жаңа химия ғылымы мен практикаға ерекше белгі салып
отыр.
Бүгінгі химияньщ сшіаттамасына,
біріншіден,
кдзіргі
заманғы химиялық өндірістің негізін құратын әр түрлі ғылыми
техника саласыңда қолданатын жаңадан ашылған элементтер
кіреді.
Егер XX ғасырдың (1900 ж.) басында 82 химиялық элемент
белгілі болса, олардың ішінен өнеркәсіпте 24— 26 элемент
қодданса;
1965 жылы
104
элементтен
шамамен
жүзі
қолданған. Майлар ,спирттер, крахмал сияқты керекті өнімдер
қазір принщшиалды басқд жолмен алынады: біріншіден,
тағамдық шикі заттардан емес; екіншіден, классикалық көп
стадиялы синтез әдісімен.
Химиялық процестер жүзеге асатын жағдайлар интервалы
да өте кеңейді. Егер, XIX ғасырмен XX ғасырдьщ басына
кдлыпты жағдайда жүретін реакциялар тән болса, қазір
көптеген
затгар
мен
элементтердің
аллотропиялық
модификациялары өте жоғары температура мен бірнеше мың
атмосфералық қысым жағдайында өтеді. Бүндай жағдайларда
металл еместер металдық кдсиеттерге ие болады. Жоғары
температураларда бүкіл процестер газ фазасында жүреді ,сол
себептен, реакциялар тасқынды өтеді. Кейбір реакциялар,
керісінше, төмен температурада жақсы жүреді, мысалы,
радикалды полимеризация реакциялары.
Жаңа химияньщ маңызды ерекшелігі — ол эксперименттік
әдістің бұрын болмаған кешеніне жеткізілуі. Кдзір химиктер
123
lx 10T г салмақ мөлшерін пайдалануға мүмкіншіліктері бар.
Осының нәтижесінде тазалығы аса жоғары заттарды алу
мәселесі шешілді, бүл заттар мүлде басқа кдсиет көрсетеді.
Затгардың
мақсат қойып бағытталған айналуын жүргізу
туралы химиктердің бұрыннан келе жаткдн идеясы осы күнде
ойдағыдай жүзеге асырылып отыр. Химия дамуының одан
арғы
болашағында
табиғаттағы
материалдарды
жасанды
әдіспен алу, табиғи материалдардан жақсы материал күру.
Мысалы,
табиғатта
көміртек
пен
фтордың
ешкдндай
қосылысы жоқ. Химиктер осындай жұмыстарды табысты
жүзеге асырып жатыр. Кеңінен қолданылатын көптеген
фторорганикалық қосылыстар алынған — олар жанбайды,
шірімейді және олардың баскд да қүнды қасиетгері бар.
Органикалық синтезде, қүнды кдсиеттері бар заттар түзуге
жеткізетін
процестер
интенсивті
зерттеліп жатыр.
XX
ғасырдың өте ірі жетістіктерінің бірі — антибиотиктер алу
пенициллин, тетрациклин, стрептомицин сияқты қосылыстар.
Tipi организмде маңызды роль ойнайтьш стероид тер, мысалы
холестерин, синтездеу әдісімен алынған. Бүгінгі органикалық
синтездің жоғарғы сатысы ол белоктарды синтездеу —
инсулин және тағы басқа күрделі белоктар алынған.
Қазір химиктер назары физиологиялық - активті заттар
алуға, жаңа энергияны тікелей электр энергиясына аудару
әдістерін іздеуге бағытталған.
Қазіргі заманғы химияның алдьшда орасан зор мақсаттар
қойылған — олар: белок пен жасанды тағамдардың синтезі,
сирек элементтерді таза түрінде алу, кдсиеттері күні бұрьш
берілген материалдарды алу, химиялық реакцияны берілген
бағытпен жүргізу мәселесін толық шешу.
Жоғары молекулалы қосылыстар химиясы физикалық және
химиялық қасиеттерін жоғары
температураларда сақгай
алатын
химиялық
берік
материалдар,
хладоагенттер,
керамикалық және металкерамикалық заттарды синтездеуге
көп назар аударады.
Радиотехника мен рад иоэ л е ктрон ика ның өте тез өсуі
жаргылай өткізгінггер
химиясының дамуына себеп болды.
Жаңадан
ашылған
"сэндвич'
төрізді
металорганикалық
қосылыстар негізінде жаңа бояғыш заттар, дәрілік препараттар
жасау, жану процесін реттеушілер, мотор жанар жагар
майлардың улы емес антидетонаторлары және т.б. алынған.
124
Достарыңызбен бөлісу: |
