377
өзгертпейтін және осы түрінде дененің бір құрамынан екіншісіне
өтетін қарапайым заттек түсініледі. Химия ғылымының тарихында ең
алдымен осыған назар аударған Р.Бойль болды.
Оттегін ашу, бұл химиялық элементтің су қышқылдарының
құрамына кіретінін дәлелдеу және флогистонның (ерекше жанғыш
материя) бар екенін теріске шығару – А.Л.Лавуазьенің еңбегі. Егер
Д.И.Менделеевтің заманында – 62, XX ғасырдың 30 жылдарына қа-
рай 92 химиялық элемент ашылса, осы уақытта олардың саны 110-ға
жуықтады.
Ғалымдар күрделі химиялық қосылыстарды жай элементтерден
ажыратуды әлдеқашан білген. Алайда тек XX ғасырда ғана химиялық
қосылыстардың мәні олардың физикалық табиғатында болатын теория-
сы құрылды. Элементтердің ішкі күшіне байланысты, атомдар біріге
отырып, молекулаларды – біртұтас кванттық-механикалық жүйені
құрайды. Химиялық байланыс валенттік электрондардың толқын
күшіне бола орнайды. Соның нәтижесінде молекулалар пайда болады.
Молекулалар деп заттектің өздігінен жетілген, аса ұсақ, сол зат-
тектің негізгі қасиеттерін құрайтын бөлшектерді түсіну керек. Химия-
лық байланыстардың физикалық табиғаты айқындалғаннан кейін,
химиялық қосылыстардың табиғатын ашу мүмкін болады. Бұл –
бірнеше элементтен тұратын, өзіне тән сапалары мен қасиеттері бар,
атомдары бір-бірлерімен өзара әрекеттесіп, осы қосылыстың молекула-
ларын құрайтын заттек.
Өндіргіш күштердің қарқынды дамуы XX ғасырда жаңа химиялық
элементтерді пайдалану қажеттігін туғызды. Жер бетінде бар барлық
элементтердің ішінен 98,6%-ын сегіз химиялық элемент құрайтын бо-
лып шықты. Олар оттегінен (47%), кремнийден (27,5%), алюминий-
ден (8,8%), темірден (4,6%), кальцийден (3,6%), натрийден (2,6%), ка-
лийден (2,5%) және магнийден (2,1%) тұрады. Алайда жер бетінде кең
тараған осы химиялық элементтердің өмірде пайдаланылуы деңгейіне
қарай олардың айтарлықтай айырмашылықтары бар. Темірге қарағанда,
алюминий қоры екі есе көп, бірақ өмірде пайдаланылуының деңгейі
мен кеңдігіне қарай, олар салыстыруға келмейді. Жердің үстіңгі қабаты
97,6% кремнийден тұрады. Біз одан үй саламыз, әртүрлі ыдыс-аяқтар
және т.б. жасаймыз. Адамзат өзінің материалдық қажеттіліктері үшін,
негізінде, әртүрлі металдар мен керамиканы көбірек пайдаланады. Жыл
сайын адамзат 600 млн. тоннаға жуық металл қорытса, осы көлемде
кірпіш пен керамика өндіріледі. Керамикамен салыстырғанда, металл
өндіру жүз еседен артық қымбат. Сол себепті металдармен бәсекелесе
378
алатын өзгеше берік керамика өндіру өзекті мәселе болып санала-
ды. Бұл жерде белгілі бір жетістіктерге қол жеткізілді. Жапондықтар
тұтастай және толығымен керамикадан тұратын қозғалтқыш ойлап
тапты, бірақ оны жаппай шығарудың ауылы әлі алыс.
Мұнай-газ саласының өркендеуі көптеген жасанды материал-
дар әзірлеуге және енгізуге жеткізді. Бүгінгі таңда жыл сайын 500-ге
жуық жаңа жасанды материалдар түзіледі. Адамзат ол материалдардан
үлкен пайда көріп отыр, дегенмен олардың кейбірінің қоршаған ортаға
тигізетін экологиялық теріс зардаптарын да сезінетінімізді есептен
шығарып тастауға болмайды.
Құрылымдық химияның негізгі мәселесі алдын ала белгіленген
қасиеттері бар материалдарды өндіру болып табылады. Ғажап торлардан
тұратын кристалдар түзілімі, өзгеше берік, отқа төзімді, су өткізбейтін
материалдар өндірісі – қазіргі заманғы химияның кейінге қалдыруға
болмайтын өзекті мәселелерінің бірі. Алайда бұл – өте қиын міндет.
Ол үшін кез келген сыртқы әсерден, оның ішінде кристалдар өндіру
барысында орын алуы мүмкін жердің әлемдік тартылысынан азат
болу керек, сондықтан ғалымдар ол тәжірибелерді ғарыш кемелерінде
жүргізетін болды. Философиялық көзқарас тұрғысынан алғанда,
әрбір зат басқалармен есепсіз көп жіппен байланысатындықтан, әбден
мүлтіксіз жетілген құрылымдар түзуге жету, сірә, мүмкін болмас.
Алдын ала белгіленген кемшіліктері бар, электротехника немесе
оптика үшін аса қажет материалдар алуға келсек, ондай қиын мәселені
химиктер шешіп жатыр.
Егер химиялық үдерістер туралы айтсақ, онда химиктердің
көрнекті жетістігі – термоядролық үдерістерді басқару мүмкіндігі
болды. Бүгінгі таңда әлемде бейбіт мақсатта энергия беретін
жүздеген АЭС бар, ал Франция және Жапония сияқты елдер өздерінің
энергетикалық қажеттіліктерінің қомақты бөлігін атомдық электр
станциялары есебінен қанағаттандырып отыр.
Құрылымы күрделі жүйелерді субстраттық түсіну тұрғысынан
алғанда, міндет – ары қарай даму үшін, жүйенің қандай химиялық
элементтер мен қосылыстарды «таңдауы» болып табылады. «Ұлы
Мәртебелі Табиғат» өзінің дамуы барысында миллиардтаған жыл-
дар ішінде соның аясында болып жататын, санына есеп жетпейтін
химиялық әрекеттердің ішінен ары қарай күрделенуге, дамуға пай-
далы болатындарын ғана «таңдап», басқа қосылыстарды «лақтырып»
отырды. Әлде бұл біздің таңданысымыз бен сүйінішімізді тудырмай
379
ма? Осының нәтижесінде Ғаламның биік гүлі – өмірдің пайда болуына
жол ашылды емес пе!
Ғалымдар атап көрсеткендей, ашылған 110 элементтің көпшілігі тірі
организмдердің ішіне түскенде, олардың өмір сүруін қамтамасыз етеді.
Дегенмен тірі организмнің негізін құрайтын алты ғана элементті ажы-
ратып атауға болады. Олар «органондар» деп аталады. Егер сұрақты
нақтылайтын болсақ, онда оларға: оттегі, сутегі, көмірсулар, азот,
фосфор және күкірт жатқызылады. Олардың ағзадағы үлес салмағы
97,4% құрайды. Натрий, кальций, калий, магний, алюминий, темір,
кремний, хлор, мыс, мырыш, кобальт, никель де тірі ағзада аз мөлшерде
болады. Олардың жалпы үлесі – 1,6%. Зерттелген 80 миллионға жуық
химиялық қосылыстардың ішінен органикалық болып табылаты-
ны – 96%. Қалған 90 элементтің ішінен табиғат бар-жоғы 300 мың
органикалық емес қосылыс жасап шығарды.
Органондардың арасынан жер бетінде аса кең таралғаны – оттегі
мен сутегі, қалған төрт негізгі органон 0,24%-ды ғана құрайды.
Бүкіл Ғаламда екі элемент – сутегі мен гелий басымдыққа ие, қал-
ған химиялық элементтер солардың қосылыстарынан жасалады.
Миллиондаған органикалық қосылыстың ішінен өмір сүруге қаты-
сатыны – бірнеше жүзі ғана, жүздеген аминқышқылдан – 20-сы және
бар-жоғы 4 нуклеоид тұқым қуалаушылық мағлұматтардың орасан
үлкен көлемін сақтайтын және белок түзуге қатысатын ДНК (дезокси-
рибинуклеин қышқылы) және РНК (рибонуклеин қышқылы) молеку-
лаларын құрайды.
Жер бетіндегі өмірдің миллиондаған әртүрлі формаларының
осы органондардың азғантай санынан тұратыны, әрине, бізді
таңдандырады. Ғалымдар көрсеткендей, Табиғаттың химиялық
деңгейдегі өмірдің пайда болуы үшін жасалатын «дайындық жұмысы»
соңғының шығуына байланысты бір орында тұрып қалды. Бұл жерде:
«Мавр өз ісін атқарды!» – деген нақыл сөзді айтқан орынды болар. Мы-
салы, гемоглобинді құрайтын аминқышқылдар омыртқалы жануарлар
мен адамдарда бірдей. Әртүрлі өсімдіктердің ферменттері де бірдей.
Бүгінгі күні ғалымдар жыл сайын жүздеген жаңа, кейде Таби-
ғаттың миллиардтаған жылдарғы дамуы барысында жинақтаған
тәжірибесіне қарсы келетін, демек, экологиялық ахуалға қиратушылық
әсері зор жасанды материалдар шығарып жатқан кезде, «табиғаттан
үйрену», табиғи қосылыстармен үйлесе өмір сүретін жасанды матери-
алдар құру аса маңызды болмақ.
Достарыңызбен бөлісу: |