Единая коллекция
Цифровых образовательных ресурсов

Научное направление под названием "зеленая химия" возникло в 90-х годах ХХ века. Зеленая химия предполагает вдумчивый отбор исходных материалов и схем процессов, который полностью исключает использование вредных веществ. Ее основные направления: новые пути синтеза (часто реакции с применением катализатора), возобновляемые исходные реагенты (то есть полученные не из нефти), замена традиционных органических растворителей. Последнее должно изменить наши представления о промышленной химии.

Можно ли быстро синтезировать новые миллионы органических веществ и определить их практическую пользу - например, в качестве лекарства? Эту задачу решает комбинаторная химия. В статье рассказывается об истоках ее появления, об основных методах и перспективах развития.

Большая часть знаний, на которых базируется неорганическая химия, получена довольно давно. Но во второй половине прошлого века она вдруг оказалась в тени фантастических достижений органической химии и химии живых систем. И создалось впечатление, что неорганическая химия - в глубоком застое. Но сегодня ситуация переменилась. Развитие электроники, фотоники, сенсорики и спинтроники потребовало новых материалов со специальными свойствами, что привело к ренессансу неорганической химии.

Роальд Хофман, лауреат Нобелевской премии по химии 1981 года, и видные российские ученые (Г.В.Лисичкин, В.В.Лунин, Ю.А.Золотов, Ю.А.Устынюк) отвечают на вопросы "Химии и жизни": означает ли то, что Нобелевскую премию по химии в очередной раз получил молекулярный биолог, конец "традиционной" химии, и какие химические исследования, по их мнению, были бы достойны этой награды. В числе таких исследований были названы бионеорганическая химия, открытие каталитических антител (абзимов) и др.

Радиационная химия изучает химические превращения, протекающие под воздействием ионизирующих излучений. Сегодня радиационная химия позволяет решать вполне прикладные и очень важные задачи. Первая - это радиационно-химическая защита, изучение и повышение устойчивости материалов и биологических систем к действию ионизирующих излучений. Второе - направленное изменение свойств и радиационно-химический синтез материалов. Об этом и рассказано в статье.

Комбинаторная химия практически полностью ориентирована на поиск новых лекарственных средств. Комбинаторный синтез в сочетании с технологией высокопроизводительного скрининга увеличивает количество потенциальных кандидатов на роль новых лекарств. При этом поиск становится более целенаправленным, экономятся время и средства, которые раньше тратились на отсеивание бесперспективных соединений. Что же представляет собой техника комбинаторного синтеза, чем отличается от своих предшественников?

Поведенеием спина в химических реакциях занимается новая наука - спиновая химия. Если спин реагентов не равен спину продуктов, реакция невозможна. Спиновая химия вводит в химию магнитные взаимодействия и позволяет объяснить, например, почему химические свойства могут различаться у изотопов. Так, 13С, в отличие от 12С, обладает магнитным моментом и иначе ведет себя в так называемых спин-селективных реакциях. Подобные реакции может стимулировать микроволновое излучение (парамагнитный резонанс).

Откуда взялось слово "химия"? Чтобы найти ответ на этот вопрос, надо отправиться в глубь веков. Правда, точного ответа все равно не найти. Ученые, споря об этимологии слова "химия", чаще говорят "вероятно", чем "очевидно". Но тем не менее несколько версий происхождения этого слова есть.

Супрамолекулярная химия - "надмолекулярная", она занимается молекулами, не связанными ковалентно, но соединенными "механически", как краун-эфиры. Один из ее объектов - ротаксаны, которые представляют собой кольцевые молекулы (те же краун-эфиры), надетые на стержень. Ротаксаны бывают и полимерными (много колец на длинном стержне). Сегодня они интересны в основном для фундаментальной науки, но в будущем, возможно, из них сделают носители лекарств или молекулярные переключатели.

Словосочетание "химия инертных газов" звучит парадоксально. Какая химия может быть у инертного вещества, если в его атомах заполнены все электронные оболочки, и оно по определению ни с чем не должно взаимодействовать? Во второй половине ХХ века химикам удалось преодолеть оборону заполненных оболочек и синтезировать неорганические соединения инертных газов. В XXI веке ученые из России и Финляндии получили вещества, которые состоят только из атомов инертного газа, углерода и водорода.

Создатель супрамолекулярной химии, нобелевский лауреат Жан-Мари Лен посетил Москву летом 2005 года. По его мнению, химия пытается не только повторить биологию (природные ферменты, молекулярная селекция и эволюция), но и превзойти ее, создать нечто не существующее в природе. Лен назвал супрамолекулярную химию "молекулярной социологией" - она занимается свойствами ансамблей молекул, которыми не обладают сами молекулы, и в этом сходна с биологией, которая тоже поднимается от простых объектов к системам.

Сегодня можно не только увидеть и распознать отдельные молекулы, но и манипулировать ими, строить из них, как из кирпичиков, разные наноструктуры. Научная база нанотехнологий - одномолекулярная химия поверхности, которая стала бурно развиваться благодаря появлению и совершенствованию новых методов исследований, в частности, сканирующей туннельной микроскопии (СТМ).

Химическая индустрия питается нефтью, и с этим связаны ее проблемы. Во-первых, скачки цен на нефть болезненно отражаются на химической отрасли, во-вторых, химические производства повышают концентрацию углекислого газа в атмосфере, способствуя парниковому эффекту. Возможная альтернатива - замена нефти биомассой, которую биотехнологическими методами превращают в спирт и в другие нужные вещества, например сахара и молочную кислоту

Электронное издание ?Химия. 8-11 классы. Виртуальная лаборатория? предназначено для использования в текущем учебном процессе полного среднего общего образования при подготовке учащихся во время занятий в компьютерных классах, а также во время аудиторных занятий (демонстрации). Кроме этого, обеспечивается возможность использования ЭИ для самостоятельной работы учащихся (дома, в библиотеке, медиацентре).

Оглавление учебника ?Химия?, 8-9 классы, Иванова Р.Г., издательство ?Просвещение?, 2007 год. В наборе рассмотрены разнообразные вопросы и задания, а также дается дополнительная информация, которая способствует эффективному усвоению материала.

Нобелевский лауреат прослеживает этапы развития биологии и медицины в ХХ веке: охота за микробами, охота за витаминами, охота за ферментами и, наконец, охота за генами. Он подчеркивает, что направления медицинской науки слились в единую дисциплину и заговорили на одном языке - языке химии. Универсальность основных процессов клеточной химии (например, связанных с получением энергии) стала важнейшим открытием за последние сто лет. Теперь пришло время описать языком химии мышление и поведение человека.

Текст (html). Органическая химия. Органические вещества

Поурочное планирование к учебнику ?Химия?, 8 класс, Иванова Р.Г., издательство ?Просвещение?, 2007 год.

Поурочное планирование к учебнику ?Химия?, 9 класс, Иванова Р.Г., издательство ?Просвещение?, 2007 год.

Человек с незапамятных времен начал использовать природные душистые вещества для своих нужд. Но настоящая история парфюмерии началась лишь после того, как был открыт один из основных способов выделения и очистки летучих веществ - перегонка и начались фантастические успехи органической химии. О взаимоотношениях между органической химией и природными душистыми веществами рассказано в статье.