Вступ
Шановні студенти!
Пропонуємо вам для вивчення курс хімії, максимально адаптований відповідно до вимог і потреб обраного вами фаху, і сподіваємося, що ви усвідомлюєте важливість успішного оволодіння комплексом хімічних знань, необхідних для плідної професійної діяльності.
Хімія – це система наукових знань про склад, будову, властивості речовин і їх перетвореннях, які супроводжуються зміною складу і структури речовин.
Найважливішим завданням хімії є дослідження будови, встановлення залежності і реакційної здатності речовин від їх структури, визначення напрямку і меж протікання хімічних процесів (а, отже, і керівництво ними), розробка методів добування нових матеріалів із заданими властивостями, інтенсифікація виробництв при впровадженні безвідходних технологій, використання енергії хімічних реакцій.
Сучасна хімія включає настільки різноманітні методи, що багато її розділів виділено в самостійні науки, тобто сучасна хімія – це розгалужена система окремих наук (загальна, неорганічна, органічна, фізична, аналітична хімія тощо), а також безліч наукових напрямків, що виникли на стику з іншими науками (електрохімія, термохімія, хімічна термодинаміка, біохімія, геохімія, космохімія, радіохімія, квантова хімія, математична хімія, екологічна хімія). Хімія як експериментальна наука поряд з традиційними методами аналізу і синтезу широко використовує методи квантової механіки, термодинаміки, мікрохімічного, рентгеноструктурного і фізико-хімічного аналізу (полярографію, хроматографію, спектроскопію, люмінесцентні, ізотопні, адсорбційні та інші методи).
Хімія об'єднує абстрактні фізичні і хімічні уявлення з конкретними біологічними, геологічними і технологічними процесами, явищами живої і неживої природи, в основі яких лежать хімічні реакції. В результаті тривалих фізико-хімічних процесів у Всесвіті сформувалися космічні тіла, а в надрах Землі – корисні копалини: вугілля, нафта, торф, горючі гази, металеві руди. За допомогою хімічних реакцій вони використовуються як для безпосереднього споживання, так і як сировина для випуску найрізноманітнішої продукції.
Хімічні реакції лежать в основі всіх життєвих процесів, що протікають в організмах рослин і тварин. Найважливіші для життєдіяльності живих організмів речовини (крохмаль, вуглеводи, целюлоза, жири, білки) є результатом складних хімічних перетворень вихідних речовин, що містяться у навколишньому середовищі (вуглекислого газу, води, мінеральних солей) і, надходячи в організм з їжею, у свою чергу зазнають подальших хімічних перетворень у складніші речовини або стають джерелом енергії.
Хімія відіграє важливу роль при дослідженні і оцінюванні сировини для багатьох виробничих процесів, в основі яких широко використовуються хімічні реакції. Добування чорних і кольорових металів, основних хімічних матеріалів, добрив, скла, нафтопродуктів, лакофарбних товарів, гумових виробів, паперу, штучних волокон, пластичних мас, синтетичних полімерів, фармацевтичних препаратів, навіть продуктів харчування і багатьох інших речовин безпосередньо пов'язане з хімічними перетвореннями.
Хімія вирішує питання, пов'язані з розробкою методів отримання надтвердих, надміцних, жаростійких, надпровідних і надчистих матеріалів (напівпровідники, ядерна техніка). Наприклад, нині промисловістю освоєно виробництво деяких надчистих матеріалів із вмістом домішок не вище 10–6 %.
Значення хімії в техніці і, зокрема, в технології машинобудування посилюється тим, що при виготовленні і експлуатації різних механізмів, машин і агрегатів відбуваються складні фізико-хімічні та електрохімічні процеси, виявляються властивості конструкційних, інструментальних і інших сучасних технічних матеріалів.
Зросла роль хімії в розвитку електротехніки, мікроелектроніки, радіотехніки, космічної техніки, автоматики і обчислювальної техніки. Електричну і механічну енергію добувають в основному шляхом перетворення хімічної енергії природного палива.
Використання хімічних реакцій у виробничих процесах дозволяє підвищувати продуктивність праці і якість продукції, а хімізація будь-якої галузі промисловості приносить відчутний економічний ефект.
Роль хімії в охороні навколишнього середовища зводиться не тільки до знищення, знешкодження або очищення відходів, але і до створення екологічно безпечних технологій. За допомогою хімічних методів досліджуються і поступово вирішуються проблеми охорони навколишнього середовища одночасно по декількох вузлових напрямках: моніторинг (тобто аналітичний контроль) навколишнього середовища; токсикологічні дослідження, оцінка канцерогенної і мутагенної активності хімічних речовин; розробка безвідходних, енерго- і ресурсозберігаючих технологій; очищення стічних вод, вихлопних газів, твердих відходів; розподіл хімічних антропогенних і природних речовин в екологічних системах і геосфері; глобальні біогеохімічні цикли елементів і хімічна стійкість біосфери; конверсія хімічної зброї; хімічні катастрофи.
Знання хімії як однієї з найважливіших фундаментальних наук необхідно для формування наукового світогляду і творчого зростання всіх фахівців незалежно від їх професійної орієнтації. Ці знання забезпечать раціональне ставлення до виробничих процесів, дозволять вдосконалювати ті, що вже існують, і створювати якісно нові прогресивні технології, машини, установки і прилади, а також успішно вирішувати сировинні, енергетичні і екологічні проблеми.
Бажаємо вам успіху!
Мета та завдання
«Хімія» є загальнотеоретичною дисципліною, її роль у системі вищої технічної освіти визначається вагомістю тих професійних завдань, які покладають на інженерні кадри.
МЕТОЮ викладання «Хімії» є:
- формування у студентів системи знань про речовину і хімічну реакцію в світлі уявлень про періодичне змінювання властивостей хімічних елементів та їх сполук , будову речовини, напрямок перебігу хімічних процесів, швидкість хімічної реакції;
- формування у студентів наукового світогляду на основі засвоєння поглиблених і розширених знань про закони і теорії хімії, найважливіші поняття і факти, узагальнення світоглядного характеру;
- розвиток інтелектуальних умінь, творчого мислення;
- забезпечення фундаменту для вивчення студентами дисциплін на наступних ступенях освіти, зокрема «Фізичної хімії», «Корозії металів та захисту від неї», «Термодинаміки», «Гідродинаміки», «Екологічної безпеки» та ін.
ЗАВДАННЯ викладання «Хімії» полягають у:
- забезпеченні засвоєння студентами провідних теорій, законів, понять, фактів про склад, будову, властивості речовин і закономірності перебігу хімічних реакцій;
- формуванні вмінь проводити хімічні розрахунки;
- формуванню спеціальних навичок поведінки з речовинами, планування і проведення хімічного експерименту з дотриманням правил техніки безпеки.
Студенти повинні розуміти, що знання основних хімічних законів, володіння технікою хімічних розрахунків створює умови для отримання потрібного результату в різних сферах інженерної і наукової діяльності.
Автори
кафедра загальної хімії
Марченко Лариса Іванівнакандидат технічних наук, доцент