Химия: новый взгляд

Из школьного курса химии нам известно, что химические элементы условно делятся на металлы и неметаллы. Оксиды неметаллов образуют кислоты, оксиды металлов – основания. При взаимодействии кислот и оснований получаются соли.

На самом деле все эти разделения весьма условны, в природе нет резких границ. Есть элементы, которые проявляют как свойства металлов, так и неметаллов. Есть оксиды, которые обладают и кислотными, и основными свойствами в той или иной степени. Например, оксид хрома с водой образует не основание, а хромовую кислоту. Кроме того, проявление окислительно-восстановительных свойств относительно и зависит от того, с каким веществом идет реакция. Если оксид реагирует с веществом кислотной природы, то он проявляет основные свойства, и наоборот, если он взаимодействует с веществом основной природы, то проявляет свойства кислотного оксида.

Для того чтобы не вводить в заблуждение школьников громоздкими классификациями, необходимо четко отделить химические элементы с их характеристиками от их свойств. И это гораздо правильнее и логичнее. Например, раньше считалось, что цвет – это свойство вещества, но с развитием оптики, изучением волновой природы света мы стали понимать, что цвет – это не свойство объекта, а результат его взаимодействия с волной. То же самое необходимо понять и в отношении химических свойств. Они есть результат взаимодействия с другими веществами.

Химический элемент – это элемент из таблицы Менделеева, характеризуемый зарядом ядра (количеством протонов).

Физические свойства - это неотъемлемые свойства элемента, которые и определяют принадлежность вещества к данному множеству. Такие как, например, атомная масса, радиус атома, температура кипения, плавления… Физическое состояние вещества (внешний вид, структура – газообразная, жидкая, твердая) зависит от температуры и давления.

Химические свойства элемента – это относительные свойства, проявляемые в обменных процессах (при взаимодействии с другими веществами). Например, окислительные и восстановительные свойства их оксидов. Они зависят от свойств веществ, с которыми происходит реакция.

Такой подход позволит навести четкий, математический порядок в химической науке, упростить понимание обменных процессов в природе, как в неорганической, так и органической.

Рассмотрим закономерности изменения физических свойств вещества.

Судя по таблице Менделеева, физические свойства веществ меняются с некоторой периодичностью.

К металлическим свойством относятся кристаллическая структура, ковкость, блеск, электропроводность, способность отдавать электроны внешней оболочки…

Неметаллы не обладают какими-то общими внешними свойствами. Их объединяют лишь окислительные свойства и способность образовывать анионы, т.е. отнимать, оттягивать на себя электронные облака.

Особняком в этом отношении стоит водород, который не относится ни к металлам, ни к неметаллам. Одним из свойств водорода является его хорошая растворимость в металлах.

Т.е. объективно существуют лишь металлические свойства, которые уменьшаются слева направо в периодической таблице. И эти свойства – отдавать, проводить электричество – важнейшие для возникновения жизни на Земле в том виде, которая есть.

Почему объективно? Потому что отдача (электрона) – это объективный процесс. Он обеспечивает движение тока в цепи. А отъём – это процесс невозможный без отдачи. Возможно ли движение «дырок» в проводах? Я думаю, это какая-то странная модель, всего лишь перевернутое изображение.

Еще одним из условий возникновения органической жизни является наличие воды. Молекула воды состоит из 2-х атомов водорода и одного атома кислорода.

Без этого соединения жизнь на Земле не зародилась бы.

Вода – главный растворитель на Земле. Большинство химических реакций происходят именно в растворах. Оксиды неметаллов образуют с водой кислоты, а оксиды металлов – основания. Взаимодействие кислот и оснований приводит к образованию солей и воды.

Оксиды – это вещества, содержащие кислород. Кислород – это тоже один из важнейших элементов жизни. Он обладает сильными окислительными свойствами (свойствами «отнимать» электроны у других элементов). Многие металлы на воздухе окисляются, покрываются темным слоем оксидной пленки. Часто окислительно-восстановительные реакции с кислородом происходят с выделением тепла, горением. А вот в результате окисления кислородом водорода получается вода!

Говоря о развитии жизни на Земле, нельзя не сказать про углерод – элемент, лежащий в основе органических соединений. Ни один элемент больше не способен образовывать такие длинные цепи.

Чем отличаются органические соединения от неорганических? Резкой границы между ними нет. Например, метан – соединение углерода с водородом – можно отнести как к органическим, так и к неорганическим соединениям.

И все же отличительные черты органических молекул есть. Во-первых, это их длина (углеродных цепей). Во-вторых, особенность органических реакций, в которых основная структура (скелет) молекулы остается неизменной, а изменяются только отдельные группы атомов. Разрушаются самые слабые связи в ходе замещения или отщепления атомов, а более устойчивые связи (С-С) сохраняются.

Такую особенность протекания реакций органических соединений называют принципом наименьшего изменения строения.

А неорганические соединения при взаимодействии образуют вещества, структуры которых не похожи ни на одну из первоначальных молекул.

Рассматривая усложнение материи от «простых» неорганических элементов до сложных, устойчивых и развивающихся органических соединений, мы видим, что между ними нет резких границ. Более того, существование органических структур невозможно без поступления неорганических веществ, простых окислительно-восстановительных реакций и т.д.

Эволюция жизни при таком подходе воспринимается не как некое поступательное движение по лестнице времени (где сначала возникла неживая материя, затем живая…), а как единовременный и взаимообусловленный процесс развития и жизни. Где новые химические элементы образуются, синтезируются по мере возникновения в этом природной необходимости, позволяя появляться и существовать новым, сложным, устойчивым структурам.

Такой подход позволяет по-новому взглянуть на процесс развития биологического организма и роль питания в нём. Если раньше считалось, что все питательные вещества мы получаем исключительно из окружающей среды, то теперь становится ясно, что это не главный и не единственный источник энергии для организма.

Новорожденный человек, питаясь одним лишь молоком матери, способен за год набрать до 10 кг! На исключительно однообразной и малокалорийной диете! Это значит, что организм ребенка сам способен синтезировать необходимые вещества. А процесс синтеза, как известно, сопровождается ВЫДЕЛЕНИЕМ энергии.
Питание – это потребление сложных органических соединений, которые необходимо расщепить, прежде чем они поступят в кровь. А расщепление, разложение – это химический процесс, требующий дополнительной внешней энергии.

Сводя смысл жизни человека лишь к потреблению калорийной пищи, рассматривая живой организм как двигатель внутреннего сгорания, нельзя научиться гармонии и здоровому образу жизни!

«Не хлебом единым сыт человек, но и всяким словом, исходящим из уст Божиих», - говорил Иисус. Слово божие – это свет, вибрация, движение, общение, знания, истина… Если всё это отрицается человеком, не берется во внимание, то он становится злым и алчным, пустым и вечно голодным, не понимающим ни себя, ни других, ни мир, окружающий его, а все мысли и действия его суетны и лишены глубины и истины, и вся жизнь его лишена смысла и радости.