Зміст
Введення. 2
1.Управлінняхімічними процесами .. 4
2. ОСВІТА ЗЕМНИХ І позаземної речовини .. 7
3. нові хімічні елементи .. 10
3.1 Отримання нових хімічних елементів. 10
3.2 Радіоактивні ізотопи та їх застосування. 12
4. ПЕРСПЕКТИВНІ ХІМІЧНІ ПРОЦЕСИ .. 15
4.1 плазмохімічних процесів .. 15
4.2 високотемпературний синтез. 16
4.3 Хімічні реакції при високих тисках. 17
4.4 Синтез алмазів. 18
5. СУЧАСНІСИНТЕТИЧНІ МАТЕРІАЛИ .. 21
6. ПЕРСПЕКТИВНІ МАТЕРІАЛИ .. 26
6.1 Надміцні матеріали .. 26
6.2 Матеріали, що містять рідкісні метали .. 27
6.3 Термостійкі матеріали .. 29
6.3.1 нітінол. 30
6.3.2 Рідкі кристали .. 31
6.3.3 Оптичні матеріали .. 32
6.4 Матеріали дисоціації металоорганічних сполук. 33
6.5 Тонкоплівкові матеріали для накопичувачів інформації. 35
7. НАЙВАЖЛИВІШІВІДКРИТТЯ В ХІМІЇ XXI СТОЛІТТЯ .. 37
Висновок. 40
Бібліографія .. 43
Введення
Нарубежі тисячоліть в кожній з головних областей природознавства - біології,фізиці, хімії - відбулися і відбуваються однаково важливі, капітальні, але притомурізні метаморфози.
Бурхливорозвиваються нові уявлення (супрамолекулярна хімія, нанотехнології,фемтохімія). Фантастичними слід назвати досягнення біохімії. Все ширшевпроваджуються уявлення про хімічний речовині як про мікрогетерогенність середовищі, іце відіграє величезну роль в хімії матеріалів. Величезне значення мають успіхиквантової хімії, однак і класична механіка широко використовується приописі та інтерпретації хімічних процесів. І як і раніше непорушною основоюдуже багатьох розділів хімії залишаються структурні формули і стереохімічніуявлення, що склалися в кінці 19-го століття.
Основнаметаморфоза, яку зазнала хімія в 20-му столітті, полягає в тому, щоз "експериментальної науки про речовини та їх перетворення" вонаперетворилася на систему уявлень, методів, знань і теоретичнихконцепцій, спрямованих на вивчення атомно-молекулярних систем (АМС). При цьомуосновним засобом опису, інтерпретації, прогнозу і використання АМС сталаструктура. Не буде великим перебільшенням назвати всю сучасну хіміюструктурної. [1] В результаті хімія всталаперед капітальної проблемою: виникла необхідність на новому рівні узгодитикласичну фізикохімії (термодинаміку і кінетику) з швидко прогресуючимиструктурними уявленнями, зі стрімко зростаючою в обсязіструктурної інформацією.
Структура- Це складне багаторівневе поняття, що існує у формі ряду різнихнаближень, і потрібно користуватися ним так, щоб в кожному конкретному випадку булаясна сутність і ступінь достовірності непрямо моделі.
Впровадження структурнихуявлень перетворило багато аспектів діяльності хіміків і використовуваніними фундаментальні поняття. Радикально видозмінилася, наприклад, вмісттаких центральних понять класичної хімії, як "хімічнаречовина "і" хімічна сполука ". Змінилися зміст і формадвох першооснов, на яких грунтується хімія, - експерименту і теорії (йдетьсяпро тих експериментах і теоретичних концепціях, які домінують всучасної хімії). Зокрема це пов'язано з швидким розвитком комп'ютерногомоделювання, що призвело до появи нового типу наукової гіпотези.
1. УПРАВЛІННЯ ХІМІЧНИМИПРОЦЕСАМИ
Сучаснанаука про хімічних процесах включає фундаментальні знання багатьох галузейприродознавства і, перш за все, фізики, хімії, біології та ін Прагнення вчених- Створити лабораторії живого організму для відтворення хімічних процесівв біологічних системах свідчить про необхідність застосування взаємопов'язанихзнань різних природно - наукових галузей.
ЛауреатНобелівської премії з хімії 1956р., Видатний хімік М.М. Семенов (1896-1986),який створив загальну теорію ланцюгових реакцій і заснував хімічну фізику, вважавсебе фізиком. Він вважав, що хімічний процес можна розглядати безсходження від таких простих об'єктів, як електрон, нуклон, атом і молекула, доживий біологічній системі, бо будь-яка клітина якого організму являєсобою, по суті, складний хімічний реактор. У цьому зв'язку хімічний процес- Це міст між фізичним та біохімічним об'єктами.
Одне знайважливіших напрямків вчення про властивості речовини - створення методів управлінняхімічними процесами. Успіхи в розвитку сучасної хімії багато в чомувизначаються ефективністю управління хімічними перетвореннями, підвищеннюякої сприяє впровадження нових експериментальних методів із застосуваннямсучасних технічних засобів контролю і аналізу складних молекулярнихструктур. Хімічне перетворення починається зі змішування реагентів ізакінчується утворенням кінцевих продуктів. У більшості випадків воновключає ряд проміжних стадій, і для повного розуміння механізму реакціїпотрібні відомості про властивості проміжних речовин, що утворюються на кожнійстадії, що протікає, як правило, дуже швидко. Якщо 20-30 років томутехнічні засоби експерименту дозволяли прослідкувати за проміжнимимолекулами з часом життя близько однієї мільйонної частки секунди, тосучасні лазерні джерела випромінювання істотно розширили тимчасовоїдіапазон досліджень від 10 -6 до 10 -15 с.
Привзаємодії двох хімічних сполук утворення продуктів реакціївизначається статистичною ймовірністю, що залежить від вихідногоенергетичного стану, збудження і взаємної орієнтації молекул призіткненнях. Сучасна вакуумна техніка відкриває нові можливості длявзаємодії реагуючих сполук при зіткненні молекул. У глибокомувакуумі, де довжина вільного пробігу молекул велика, зіткнення молекулможе відбуватися в порівняно невеликому обсязі, що становить зону перекриттядвох молекулярних пучків реагуючих сполук, в якій зростає ймовірністьучасті кожної молекули не більше ніж в одному зіткненні, що приводить дореакції. Це означає, що з'явилася реальна можливість для вивчення тонкихпроцесів і управління хімічними перетвореннями.
Визначенняхарактеристик атомних і молекулярних частинок (їх структури і складу) ваналітичної хімії називають якісним аналізом, а вимір їхвідносного вмісту - кількісним аналізом. Нові методи якісногоі кількісного аналізу грунтуються на останніх досягненнях різних галузейприродознавства і в першу чергу фізики. Методи аналітичної хімії широкозастосовуються в різних галузях хімії, у медицині, сільському господарстві, геології,екології тощо
Длякількісного аналізу досліджувані складні, суміші і сполуки діляться на компоненти.Для цього застосовується універсальний метод - хроматографія. Цей метод впершезапропонував російський вчений М.С. Колір (1872-1919). Його сутність полягає втому, що різні речовини в рідкій або газоподібній фазі володіють різноюміцністю зв'язку з поверхнею, з якою вони перебувають у контакті. За допомогоюхроматографії можна розділити і зафіксувати надзвичайно мала кількістьречовини в суміші - близько 10 -12 м. Крім того, хроматографія дозволяєрозділити багатокомпонентні газоподібні суміші, що містять речовини різногоізотопного складу.
Дляаналізу та ідентифікації структури складних молекул, які об'єднують великукількість атомів з різними взаємними зв'язками, широко застосовуються заснованіна фізичних принципах експериментальні методи ядерного магнітного резонансу,оптичної спектроскопії, мас-спектроскопії, рентгеноструктурного аналізу,нейтронографії і т.п.
Вуправлінні хімічними процесами важливу роль відіграють попередні розрахунки,дозволяють визначити властивості синтезованих молекул. Ще в першій половині XX століття з розвитком квантової теорії з'явилася можливістьрозраховувати взаємодія електронів і атомних ядер при хімічних реакціях.Однак на практиці такі розрахунки довго залишалися недосяжними: аж надтоскладні рівняння квантової механіки для комплексних об'єктів - молекул і навітьатомів з безліччю рухомих електронів. Рішення такого завдання сталоможливим при врахуванні електронної щільності, а не руху окремих електронів вмолеку...
