თანამედროვე საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ცნებები. მოტყუების ფურცლები

ერთ-ერთი მეცნიერება, რომელიც აერთიანებს საბუნებისმეტყველო და სოციალური სამეცნიერო დისციპლინების შინაარსს, არის გერონტოლოგია.ეს მეცნიერება სწავლობს ცოცხალი ორგანიზმების, მათ შორის ადამიანების დაბერებას.

ერთის მხრივ, მისი შესწავლის ობიექტი უფრო ფართოა, ვიდრე მრავალი სამეცნიერო დისციპლინის ობიექტი, რომლებიც სწავლობენ ადამიანს, ხოლო მეორე მხრივ, ის ემთხვევა მათ ობიექტებს.

ამავდროულად, გერონტოლოგია ძირითადად ყურადღებას ამახვილებს ზოგადად ცოცხალი ორგანიზმების და კონკრეტულად ადამიანის დაბერების პროცესზე, რაც მისი საგანია. ეს არის კვლევის ობიექტისა და საგნის გათვალისწინება, რაც საშუალებას გვაძლევს დავინახოთ სამეცნიერო დისციპლინების როგორც ზოგადი, ისე სპეციფიკური ასპექტები, რომლებიც სწავლობენ ადამიანს.

ვინაიდან გერონტოლოგიის შესწავლის ობიექტი დაბერების პროცესში მყოფი ცოცხალი ორგანიზმებია, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ეს მეცნიერება არის როგორც საბუნებისმეტყველო, ასევე სოციალური მეცნიერების დისციპლინა. პირველ შემთხვევაში, მისი შინაარსი განისაზღვრება ორგანიზმების ბიოლოგიური ბუნებით, მეორეში - პიროვნების ბიოფსიქოსოციალური თვისებებით, რომლებიც იმყოფება დიალექტიკურ ერთობაში, ურთიერთქმედებაში და ურთიერთშეღწევაში.

ერთ-ერთი ფუნდამენტური საბუნებისმეტყველო დისციპლინა, რომელიც უშუალო კავშირშია სოციალურ მუშაობასთან (და ასევე, რა თქმა უნდა, გერონტოლოგიასთან) არის წამალი.მეცნიერების ეს სფერო (და ამავე დროს პრაქტიკული საქმიანობა) მიზნად ისახავს ადამიანების ჯანმრთელობის შენარჩუნებას და განმტკიცებას, დაავადებების პროფილაქტიკას და მკურნალობას. ფილიალების ფართო სისტემის მქონე მედიცინა თავის სამეცნიერო და პრაქტიკულ საქმიანობაში წყვეტს ჯანმრთელობის შენარჩუნებისა და ხანდაზმული ადამიანების მკურნალობის პრობლემებს. მისი წვლილი ამ წმინდა საქმეში უზარმაზარია, რასაც მოწმობს კაცობრიობის პრაქტიკული გამოცდილება.

ალბათ უნდა აღინიშნოს განსაკუთრებული მნიშვნელობა გერიატრიაროგორც კლინიკური მედიცინის ფილიალი, რომელიც სწავლობს ხანდაზმულთა და ხანდაზმულთა დაავადებათა მახასიათებლებს და ავითარებს მეთოდებს მათი მკურნალობისა და პროფილაქტიკისთვის.

გერონტოლოგიაც და მედიცინაც ცოდნას ეფუძნება ბიოლოგიაროგორც მეცნიერებათა ერთობლიობა ცოცხალი ბუნების შესახებ (დედამიწაზე მცხოვრები გადაშენებული და ახლა ცოცხალი არსებების უზარმაზარი მრავალფეროვნება), მათი სტრუქტურისა და ფუნქციების, წარმოშობის, განაწილებისა და განვითარების, ერთმანეთთან და უსულო ბუნებასთან კავშირების შესახებ. ბიოლოგიური მონაცემები არის ბუნებრივი სამეცნიერო საფუძველი ბუნებისა და მასში ადამიანის ადგილის გასაგებად.

კითხვა უდავო ინტერესს იწვევს სოციალურ სამუშაოსა და რეაბილიტაციას შორის ურთიერთობაზე,რომელიც სულ უფრო მნიშვნელოვან როლს ასრულებს თეორიულ კვლევასა და პრაქტიკულ საქმიანობაში. მისი ყველაზე ზოგადი ფორმით, სარეაბილიტაციო მეცნიერება შეიძლება განისაზღვროს, როგორც კვლევა, რეაბილიტაციის მეცნიერება, როგორც საკმაოდ ტევადი და რთული პროცესი.

რეაბილიტაცია (გვიან ლათინურიდან რეაბილიტაცია -აღდგენა) ნიშნავს: პირველ რიგში, კარგი სახელის, ყოფილი რეპუტაციის აღდგენას; ყოფილი უფლებების აღდგენა, მათ შორის ადმინისტრაციულ და სასამართლო პროცესებში (მაგალითად, რეპრესირებული პირების რეაბილიტაცია); მეორე, ბრალდებულთა (უპირველესად არასრულწლოვანთა) მიმართ აღმზრდელობითი ღონისძიებების ან პატიმრობასთან დაკავშირებული სასჯელის გამოყენება მათი გამოსწორების მიზნით; მესამე, სამედიცინო, სამართლებრივი და სხვა ღონისძიებების ერთობლიობა, რომელიც მიზნად ისახავს სხეულის დაქვეითებული ფუნქციების აღდგენას ან კომპენსაციას და ავადმყოფი და შეზღუდული შესაძლებლობის მქონე პირთა შრომისუნარიანობას.

სამწუხაროდ, ინდუსტრიისა და კონკრეტული სამეცნიერო დისციპლინების წარმომადგენლები ყოველთვის არ მიუთითებენ (და ითვალისწინებენ) რეაბილიტაციის ამ უკანასკნელ ტიპს. მიუხედავად იმისა, რომ სოციალური რეაბილიტაცია უაღრესად მნიშვნელოვანია ადამიანების ცხოვრებაში (პიროვნების, საჯარო დაწესებულების, სოციალური ჯგუფის ძირითადი სოციალური ფუნქციების აღდგენა, მათი სოციალური როლი, როგორც სოციალური ცხოვრების ძირითადი სფეროების სუბიექტები). შინაარსობრივად სოციალური რეაბილიტაცია არსებითად, კონცენტრირებულ ფორმაში, მოიცავს რეაბილიტაციის ყველა ასპექტს. და ამ შემთხვევაში, ის შეიძლება ჩაითვალოს სოციალურ რეაბილიტაციად ფართო გაგებით, ანუ ყველა სახის ადამიანის ცხოვრების ჩათვლით. ზოგიერთი მკვლევარი განასხვავებს ე.წ. პროფესიულ რეაბილიტაციას, რომელიც შედის სოციალურ რეაბილიტაციაში. უფრო ზუსტად, ამ ტიპის სოციალური და შრომითი რეაბილიტაცია შეიძლება ეწოდოს.

ამრიგად, რეაბილიტაცია ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი სფერო და ტექნოლოგიაა სოციალურ მუშაობაში.

სოციალურ მუშაობასა და რეაბილიტაციას, როგორც სამეცნიერო დარგებს შორის კავშირის გასარკვევად, მნიშვნელოვანია ამ უკანასკნელის ობიექტისა და საგანი.

რეაბილიტაციის ობიექტია მოსახლეობის გარკვეული ჯგუფები, ინდივიდები და ფენები, რომლებსაც ესაჭიროებათ აღადგინონ თავიანთი უფლებები, რეპუტაცია, სოციალიზაცია და რესოციალიზაცია, ზოგადად ჯანმრთელობის აღდგენა ან სხეულის ინდივიდუალური ფუნქციების დარღვევა. სარეაბილიტაციო მეცნიერების საგანია ამ ჯგუფების რეაბილიტაციის სპეციფიკური ასპექტები, სარეაბილიტაციო პროცესების ნიმუშების შესწავლა. რეაბილიტაციის ობიექტისა და საგნის ეს გაგება გვიჩვენებს მის მჭიდრო კავშირს სოციალურ მუშაობასთან, როგორც მეცნიერებასთან და როგორც პრაქტიკული საქმიანობის სპეციფიკურ სახეობასთან.

სოციალური მუშაობა რეაბილიტაციის მეცნიერების მეთოდოლოგიური საფუძველია. სოციალური სფეროს შესახებ ცოდნის შემუშავებისა და თეორიული სისტემატიზაციის ფუნქციის შესრულება (სოციოლოგიასთან ერთად), სოციალური მუშაობის არსებული ფორმებისა და მეთოდების ანალიზი, სხვადასხვა ობიექტების (პიროვნებები, ოჯახები, ჯგუფები, ფენები, ადამიანთა თემები) სოციალური პრობლემების გადაჭრის ოპტიმალური ტექნოლოგიების შემუშავება. ), სოციალური მუშაობა, როგორც მეცნიერება, ხელს უწყობს - პირდაპირ თუ ირიბად - იმ საკითხების გადაჭრას, რომლებიც რეაბილიტაციის მეცნიერების არსს და შინაარსს წარმოადგენს.

სოციალური მუშაობისა და რეაბილიტაციის მეცნიერებებს, როგორც მეცნიერებებს შორის მჭიდრო კავშირი ასევე განისაზღვრება იმით, რომ ისინი არსებითად ინტერდისციპლინური და უნივერსალურია შინაარსით. ეს კავშირი, სხვათა შორის, მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტში ორგანიზაციულადაც განისაზღვრა: სოციალური მუშაობის ფაკულტეტის ფარგლებში 1999 წელს გაიხსნა ახალი განყოფილება - სამედიცინო და ფსიქოლოგიური რეაბილიტაცია. სამედიცინო და ფსიქოლოგიური რეაბილიტაცია ახლაც (განყოფილების ტრანსფორმაციის შემდეგ) რჩება ფსიქოლოგიის დეპარტამენტის უმნიშვნელოვანეს სტრუქტურულ ერთეულად.

სარეაბილიტაციო მეცნიერების ჩამოყალიბებასა და ფუნქციონირებაში სოციალური მუშაობის მეთოდოლოგიურ როლზე საუბრისას, ასევე გასათვალისწინებელია სარეაბილიტაციო მეცნიერების დარგის ცოდნის გავლენა სოციალურ მუშაობაზე. ეს ცოდნა ხელს უწყობს არა მხოლოდ სოციალური მუშაობის კონცეპტუალური აპარატის კონკრეტიზაციას, არამედ იმ შაბლონების გაგების გამდიდრებას, რომლებსაც სოციონომები სწავლობენ და იდენტიფიცირებენ.

რაც შეეხება ტექნიკური მეცნიერებები, მაშინ სოციალური მუშაობა დაკავშირებულია მათთან ინფორმატიზაციის პროცესის წყალობით, რადგან სოციალური მუშაობის სფეროში ინფორმაციის შეგროვება, სინთეზი და ანალიზი ხდება კომპიუტერული ტექნოლოგიების გამოყენებით, ხოლო ცოდნისა და უნარების გავრცელება, ათვისება და გამოყენება - სხვა. ტექნიკური საშუალებები, ვიზუალური პროპაგანდა, სხვადასხვა ინსტრუმენტებისა და მოწყობილობების, სპეციალური ტანსაცმლისა და ფეხსაცმლის დემონსტრირება და ა.შ., რომელიც შექმნილია მოსახლეობის გარკვეული კატეგორიის - პენსიონერების, ინვალიდებისთვის და ა.შ. .

ტექნიკური მეცნიერებები მნიშვნელოვანია შესაბამისი ინფრასტრუქტურის შესაქმნელად, რაც იძლევა შესაძლებლობას გაზარდოს სოციალური მუშაობის ყველა ტიპისა და სფეროს ეფექტურობა, მათ შორის ცხოვრების სხვადასხვა სფეროს ინფრასტრუქტურა, როგორც სოციალური სამუშაოს კონკრეტული ობიექტები.

Ქიმია - მეცნიერება ნივთიერებების გარდაქმნების შესახებ, რომლებიც დაკავშირებულია ატომური ბირთვების ელექტრონულ გარემოში ცვლილებებთან. ამ განმარტებაში აუცილებელია ტერმინების „სუბსტანცია“ და „მეცნიერება“ კიდევ უფრო დაზუსტდეს.

ქიმიური ენციკლოპედიის მიხედვით:

ნივთიერება - მატერიის ტიპი, რომელსაც აქვს დასასვენებელი მასა. შედგება ელემენტარული ნაწილაკებისგან: ელექტრონები, პროტონები, ნეიტრონები, მეზონები და ა.შ. ქიმია სწავლობს ძირითადად ატომებად, მოლეკულებად, იონებად და რადიკალებად ორგანიზებულ მატერიას. ასეთი ნივთიერებები ჩვეულებრივ იყოფა მარტივ და რთულ (ქიმიურ ნაერთებად). მარტივი ნივთიერებები წარმოიქმნება ერთი ქიმიური ნივთიერების ატომებით. ელემენტი და, შესაბამისად, არის მისი არსებობის ფორმა თავისუფალ მდგომარეობაში, მაგალითად, გოგირდი, რკინა, ოზონი, ბრილიანტი. რთული ნივთიერებები წარმოიქმნება სხვადასხვა ელემენტებით და შეიძლება ჰქონდეს მუდმივი შემადგენლობა.

ბევრი უთანხმოებაა ტერმინ „მეცნიერების“ ინტერპრეტაციაში. აქ საკმაოდ გამოსადეგია რენე დეკარტის (1596-1650) განცხადება: „განმარტეთ სიტყვების მნიშვნელობა და თქვენ გაათავისუფლებთ კაცობრიობას მისი შეცდომების ნახევარს“. მეცნიერებაჩვეულებრივია ეწოდოს ადამიანის საქმიანობის სფერო, რომლის ფუნქციაა რეალობის შესახებ ობიექტური ცოდნის შემუშავება და თეორიული სქემატიზაცია; კულტურის დარგი, რომელიც არ არსებობდა ნებისმიერ დროს და არა ყველა ხალხში. კანადელი ფილოსოფოსი უილიამ ჰეტჩერი განსაზღვრავს თანამედროვე მეცნიერებას, როგორც „რეალური სამყაროს შეცნობის გზას, მათ შორის, როგორც ადამიანის გრძნობებით, ასევე უხილავი რეალობის შეცნობის გზას, ამ რეალობის ტესტირებადი მოდელების აგების საფუძველზე“. ეს განმარტება ახლოსაა მეცნიერების გაგებასთან აკადემიკოს ვი.ი.ვერნადსკის, ინგლისელი მათემატიკოსის ა.უაითჰედისა და სხვა ცნობილი მეცნიერების მიერ.

მსოფლიოს სამეცნიერო მოდელები ჩვეულებრივ განასხვავებენ სამ დონეს, რომლებიც კონკრეტულ დისციპლინაში შეიძლება წარმოდგენილი იყოს სხვადასხვა პროპორციით:

* ემპირიული მასალა (ექსპერიმენტული მონაცემები);

* იდეალიზებული სურათები (ფიზიკური მოდელები);

*მათემატიკური აღწერა (ფორმულები და განტოლებები).

სამყაროს ვიზუალური მოდელის განხილვა აუცილებლად იწვევს ნებისმიერი მოდელის მიახლოებით ბუნებას. ა. აინშტაინმა (1879-1955) თქვა: „სანამ მათემატიკური კანონები აღწერს რეალობას, ისინი გაურკვეველია და როდესაც ისინი წყვეტენ გაურკვევლობას, ისინი კარგავენ კავშირს რეალობასთან“.

ქიმია არის ერთ-ერთი საბუნებისმეტყველო მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ჩვენს გარშემო არსებულ სამყაროს მისი ფორმების მთელი სიმდიდრით და მასში მომხდარი ფენომენების მრავალფეროვნებით. საბუნებისმეტყველო ცოდნის სპეციფიკა შეიძლება განისაზღვროს სამი მახასიათებლით: ჭეშმარიტება, ინტერსუბიექტურობა და სისტემატურობა. სამეცნიერო ჭეშმარიტებათა ჭეშმარიტება განისაზღვრება საკმარისი მიზეზის პრინციპით: ყოველი ჭეშმარიტი აზრი უნდა იყოს გამართლებული სხვა აზრებით, რომელთა ჭეშმარიტებაც დადასტურდა. ინტერსუბიექტურობა ნიშნავს, რომ თითოეულმა მკვლევარმა უნდა მიიღოს ერთი და იგივე შედეგები იმავე პირობებში ერთი და იგივე ობიექტის შესწავლისას. მეცნიერული ცოდნის სისტემატური ბუნება გულისხმობს მის მკაცრ ინდუქციურ-დედუქციურ სტრუქტურას.

ქიმია არის მეცნიერება ნივთიერებების გარდაქმნების შესახებ. იგი სწავლობს ნივთიერებების შემადგენლობას და სტრუქტურას, ნივთიერებების თვისებების დამოკიდებულებას მათ შემადგენლობასა და სტრუქტურაზე, ზოგიერთი ნივთიერების სხვებად გადაქცევის პირობებსა და გზებს. ქიმიური ცვლილებები ყოველთვის დაკავშირებულია ფიზიკურ ცვლილებებთან. ამიტომ, ქიმია მჭიდროდ არის დაკავშირებული ფიზიკასთან. ქიმია ასევე დაკავშირებულია ბიოლოგიასთან, ვინაიდან ბიოლოგიურ პროცესებს თან ახლავს უწყვეტი ქიმიური გარდაქმნები.

კვლევის მეთოდების, უპირველეს ყოვლისა, ექსპერიმენტული ტექნიკის გაუმჯობესებამ გამოიწვია მეცნიერების დაყოფა სულ უფრო ვიწრო სფეროებად. შედეგად, რაოდენობა და „ხარისხი“, ე.ი. გაიზარდა ინფორმაციის სანდოობა. თუმცა, ერთი ადამიანის სრული ცოდნის შეუძლებლობა, თუნდაც მასთან დაკავშირებულ სამეცნიერო სფეროებში, წარმოშვა ახალი პრობლემები. ისევე, როგორც სამხედრო სტრატეგიაში თავდაცვისა და თავდასხმის ყველაზე სუსტი წერტილები ფრონტების კვანძებზეა, მეცნიერებაშიც ყველაზე ნაკლებად განვითარებული სფეროები რჩება ისეთ ადგილებში, რომელთა ცალსახად კლასიფიცირება შეუძლებელია. სხვა მიზეზებთან ერთად, შეიძლება აღინიშნოს შესაბამისი კვალიფიკაციის დონის (აკადემიური ხარისხის) მოპოვების სირთულე "მეცნიერებათა შეერთების" სფეროებში მომუშავე მეცნიერებისთვის. მაგრამ ჩვენი დროის მთავარი აღმოჩენებიც იქ ხდება.

თანამედროვე ცხოვრებაში, განსაკუთრებით ადამიანის წარმოების საქმიანობაში, ქიმია უაღრესად მნიშვნელოვან როლს ასრულებს. თითქმის არ არსებობს ინდუსტრია, რომელიც არ მოიცავს ქიმიის გამოყენებას. ბუნება გვაძლევს მხოლოდ ნედლეულს - ხეს, მადანს, ზეთს და ა.შ. ბუნებრივი მასალის ქიმიურ დამუშავებას ვიღებთ სოფლის მეურნეობის, სამრეწველო წარმოების, მედიცინის, ყოველდღიური ცხოვრებისათვის საჭირო სხვადასხვა ნივთიერებებს - სასუქებს, ლითონებს, პლასტმასებს, ლაქებს, საღებავებს, სამკურნალო საშუალებებს. ნივთიერებები, საპონი და ა.შ. ბუნებრივი ნედლეულის დასამუშავებლად აუცილებელია ნივთიერებების გარდაქმნის კანონების ცოდნა და ამ ცოდნას იძლევა ქიმია. ქიმიური მრეწველობის განვითარება ტექნიკური პროგრესის ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი პირობაა.

ქიმიური სისტემები

ქიმიის შესწავლის ობიექტი – ქიმიური სისტემა . ქიმიური სისტემა არის ნივთიერებების ერთობლიობა, რომლებიც ურთიერთქმედებენ და გონებრივად ან რეალურად იზოლირებულნი არიან გარემოსგან. სისტემის მაგალითები შეიძლება იყოს სრულიად განსხვავებული ობიექტები.

ქიმიური თვისებების უმარტივესი მატარებელია ატომი - სისტემა, რომელიც შედგება ბირთვისა და მის გარშემო მოძრავი ელექტრონებისგან. ატომების ქიმიური ურთიერთქმედების შედეგად წარმოიქმნება მოლეკულები (რადიკალები, იონები, ატომური კრისტალები) - სისტემები, რომლებიც შედგება რამდენიმე ბირთვისგან, რომელთა საერთო ველში მოძრაობენ ელექტრონები. მაკროსისტემები შედგება დიდი რაოდენობით მოლეკულების კოლექციისგან - სხვადასხვა მარილების ხსნარებისგან, აირების ნარევიდან, კატალიზატორის ზედაპირის ზემოთ ქიმიურ რეაქციაში და ა.შ.

სისტემის გარემოსთან ურთიერთქმედების ბუნებიდან გამომდინარე, განასხვავებენ ღია, დახურულ და იზოლირებულ სისტემებს. ღია სისტემა არის სისტემა, რომელსაც შეუძლია ენერგიისა და მასის გაცვლა გარემოსთან. მაგალითად, ღია ჭურჭელში სოდას მარილმჟავას ხსნართან შერევისას წარმოიქმნება შემდეგი რეაქცია:

Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + CO 2 + H 2 O.

ამ სისტემის მასა მცირდება (ნახშირორჟანგი და ნაწილობრივ წყლის ორთქლი აორთქლდება), გამოთავისუფლებული სითბოს ნაწილი იხარჯება მიმდებარე ჰაერის გათბობაზე.

დახურულია არის სისტემა, რომელსაც შეუძლია ენერგიის გაცვლა მხოლოდ თავის გარემოსთან. ზემოთ განხილული სისტემა, რომელიც მდებარეობს დახურულ ჭურჭელში, იქნება დახურული სისტემის მაგალითი. ამ შემთხვევაში მასის გაცვლა შეუძლებელია და სისტემის მასა მუდმივი რჩება, მაგრამ რეაქციის სითბო საცდელი მილის კედლებით გარემოში გადადის.

იზოლირებული სისტემა არის მუდმივი მოცულობის სისტემა, რომელშიც არც მასა და არც ენერგია არ იცვლება გარემოსთან. იზოლირებული სისტემის კონცეფცია აბსტრაქტულია, რადგან პრაქტიკაში სრულიად იზოლირებული სისტემა არ არსებობს.

სისტემის ცალკეული ნაწილი, რომელიც შემოიფარგლება სხვებისგან მინიმუმ ერთი ინტერფეისით, ეწოდება ფაზა . მაგალითად, სისტემა, რომელიც შედგება წყლის, ყინულისა და ორთქლისგან, მოიცავს სამ ფაზას და ორ ინტერფეისს (ნახ. 1.1). ფაზა შეიძლება მექანიკურად გამოიყოს სისტემის სხვა ფაზებისგან.

ნახ. 1.1 – მრავალფაზიანი სისტემა.

ფაზას ყოველთვის არ აქვს იგივე ფიზიკური თვისებები და ერთგვაროვანი ქიმიური შემადგენლობა. ამის მაგალითია დედამიწის ატმოსფერო. ატმოსფეროს ქვედა ფენებში აირების კონცენტრაცია უფრო მაღალია, ხოლო ჰაერის ტემპერატურა უფრო მაღალია, ხოლო ზედა ფენებში ჰაერი იშვიათდება და ტემპერატურა იკლებს. იმათ. ამ შემთხვევაში ქიმიური შემადგენლობისა და ფიზიკური თვისებების ერთგვაროვნება მთელ ფაზაში არ შეინიშნება. ასევე, ფაზა შეიძლება იყოს უწყვეტი, მაგალითად, წყლის ზედაპირზე მცურავი ყინულის ნაჭრები, ნისლი, კვამლი, ქაფი - ორფაზიანი სისტემები, რომლებშიც ერთი ფაზა არის წყვეტილი.

სისტემა, რომელიც შედგება იმავე ფაზაში მყოფი ნივთიერებებისგან, ეწოდება ერთგვაროვანი . სისტემა, რომელიც შედგება სხვადასხვა ფაზის ნივთიერებებისგან და აქვს მინიმუმ ერთი ინტერფეისი, ეწოდება ჰეტეროგენული .

ნივთიერებები, რომლებიც ქმნიან ქიმიურ სისტემას, კომპონენტებია. Კომპონენტი შეიძლება გამოეყო სისტემიდან და არსებობდეს მის გარეთ. მაგალითად, ცნობილია, რომ როდესაც ნატრიუმის ქლორიდი იხსნება წყალში, ის იშლება Na + და Cl- იონებად, მაგრამ ეს იონები არ შეიძლება ჩაითვალოს სისტემის კომპონენტებად - წყალში მარილის ხსნარით, რადგან ისინი არ შეიძლება იზოლირებული იყოს მოცემული გადაწყვეტილებისგან და არსებობენ ცალკე. ინგრედიენტები იქნება წყალი და ნატრიუმის ქლორიდი.

სისტემის მდგომარეობა განისაზღვრება მისი პარამეტრებით. პარამეტრების დაყენება შესაძლებელია როგორც მოლეკულურ დონეზე (კოორდინატები, თითოეული მოლეკულის იმპულსი, ბმის კუთხეები და ა.შ.), ასევე მაკრო დონეზე (მაგალითად, წნევა, ტემპერატურა).

ატომის სტრუქტურა.

Დაკავშირებული ინფორმაცია.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერების განვითარების ერთ-ერთი ნიმუშია საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა ურთიერთქმედება, საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ყველა დარგის ურთიერთდაკავშირება. ამრიგად, მეცნიერება არის ერთიანი მთლიანობა.

ურთიერთქმედების ძირითადი გზები შემდეგია:

რამდენიმე მეცნიერების მიერ ერთდროულად ერთი საგნის შესწავლა (მაგალითად, ადამიანის შესწავლა);

სხვა მეცნიერებების მიერ მიღებული ცოდნის ერთი მეცნიერების გამოყენება, მაგალითად, ფიზიკის მიღწევები მჭიდრო კავშირშია ასტრონომიის, ქიმიის, მინერალოგიის, მათემატიკის განვითარებასთან და ამ მეცნიერებების მიერ მიღებული ცოდნის გამოყენებასთან;

ერთი მეცნიერების მეთოდების გამოყენება მეორის ობიექტებისა და პროცესების შესასწავლად. წმინდა ფიზიკური მეთოდი - „ეტიკეტირებული ატომების“ მეთოდი - ფართოდ გამოიყენება ბიოლოგიაში, ბოტანიკაში, მედიცინაში და ა.შ. ელექტრონული მიკროსკოპი გამოიყენება არა მხოლოდ ფიზიკაში: ის ასევე აუცილებელია ვირუსების შესასწავლად. პარამაგნიტური რეზონანსის ფენომენი გამოიყენება მეცნიერების ბევრ დარგში. ბევრ ცოცხალ ობიექტში ბუნება შეიცავს წმინდა ფიზიკურ ინსტრუმენტებს; მაგალითად, ჩხრიალა გველს აქვს ორგანო, რომელსაც შეუძლია ინფრაწითელი გამოსხივების აღქმა და ტემპერატურის ცვლილებების მეათასედი გრადუსის გამოვლენა; ღამურას აქვს ულტრაბგერითი ლოკატორი, რომელიც საშუალებას აძლევს მას ნავიგაცია კოსმოსში და არ შეეჯახოს გამოქვაბულების კედლებს, სადაც ის ჩვეულებრივ ცხოვრობს და ა.შ.;

ურთიერთქმედება ტექნოლოგიისა და წარმოების მეშვეობით, განხორციელებული იქ, სადაც გამოყენებულია რამდენიმე მეცნიერების მონაცემები, მაგალითად, ინსტრუმენტების ინჟინერიაში, გემთმშენებლობაში, კოსმოსში, ავტომატიზაციაში, სამხედრო მრეწველობაში და ა.შ.;

ურთიერთქმედება სხვადასხვა ტიპის მატერიის ზოგადი თვისებების შესწავლის გზით, რომლის ნათელი მაგალითია კიბერნეტიკა - კონტროლის მეცნიერება ნებისმიერი ხასიათის რთულ დინამიურ სისტემებში (ტექნიკური, ბიოლოგიური, ეკონომიკური, სოციალური, ადმინისტრაციული და ა.შ.), რომლებიც იყენებენ უკუკავშირს. . მათში მართვის პროცესი ხორციელდება დაკისრებული ამოცანის შესაბამისად და მიმდინარეობს მენეჯმენტის მიზნის მიღწევამდე.

ადამიანის შემეცნების განვითარების პროცესში მეცნიერება სულ უფრო მეტად დიფერენცირებულია ცალკეულ დარგებად, რომლებიც სწავლობენ მრავალმხრივი რეალობის ცალკეულ საკითხებს. მეორე მხრივ, მეცნიერება ავითარებს სამყაროს ერთიან სურათს, ასახავს მისი განვითარების ზოგად შაბლონებს, რაც იწვევს მეცნიერებათა უფრო ფართო სინთეზს, ე.ი. ბუნების უფრო ღრმა ცოდნა. სამყაროს ერთიანობა საფუძვლად უდევს მეცნიერებათა ერთიანობას, რომლისკენაც ცოდნის განვითარება საბოლოო ჯამში მიმართულია ადამიანური ცოდნის ყოველ ცალკეულ მხრივ. მეცნიერებათა ერთიანობისკენ მიმავალი გზა გადის მისი ცალკეული დარგების ინტეგრაციაში, რაც გულისხმობს სხვადასხვა თეორიებისა და კვლევის მეთოდების ინტეგრაციას. ამრიგად, თანამედროვე მეცნიერებათა განვითარების პროცესში დიფერენციაციის პროცესები ერთმანეთში ირევა მეცნიერებათა ინტეგრაციის პროცესებთან: ფიზიკა იყოფა მექანიკად, ეს კი, თავის მხრივ, კინემატიკად, დინამიკად და სტატიკად; მოლეკულური, ატომური, ბირთვული ფიზიკა, თერმოდინამიკა, ელექტროენერგია, მაგნეტიზმი, ოპტიკა და სხვ.; სამედიცინო ინსტიტუტები ამზადებენ სხვადასხვა სპეციალობის ექიმებს: თერაპევტებს, ქირურგებს, ფსიქიატრებს, კარდიოლოგებს, ოფთალმოლოგებს, უროლოგებს და ა.შ. – სპეციალობების სპექტრი ძალიან ფართოა, მაგრამ სამედიცინო ინსტიტუტის ნებისმიერი კურსდამთავრებული ექიმია.

მეცნიერული ცოდნის ცალკეულ სფეროებად დიფერენცირება გვიბიძგებს გამოვავლინოთ მათ შორის აუცილებელი კავშირები. მრავალი სასაზღვრო მეცნიერება ჩნდება, მაგალითად, ფიზიკასა და ქიმიას შორის საზღვარზე, წარმოიშვა მეცნიერების ახალი დარგები: ფიზიკური ქიმია და ქიმიური ფიზიკა (მოსკოვში, რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის (RAS) ქვეშ არის ფიზიკური ქიმიის ინსტიტუტები და ქიმიური ფიზიკა); ბიოლოგიასა და ქიმიას შორის საზღვარზე – ბიოქიმია; ბიოლოგია და ფიზიკა – ბიოფიზიკა. მეცნიერების ერთიანობის გამო, პრინციპების ინტეგრაცია მის ერთ-ერთ სფეროში აუცილებლად ასოცირდება ინტეგრაციასთან მეორეში. ზემოაღნიშნულის შეჯამებით შეგვიძლია განვაცხადოთ ის ფაქტი, რომ საბუნებისმეტყველო მეცნიერების დიფერენციაცია და ინტეგრაცია არასრული, ღია პროცესია. საბუნებისმეტყველო მეცნიერება არ არის დახურული სისტემა და საბუნებისმეტყველო მეცნიერების არსის საკითხი ყოველი ახალი აღმოჩენით უფრო ნათელი ხდება.

სისტემების ზოგადი თეორიის (GTS) თანახმად, რთული სტრუქტურის მქონე სისტემების ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაა მათი იერარქია (ბერძნული იერარქიიდან - დაქვემდებარების კიბე), რომელიც ხასიათდება მისი ქვესისტემების ან სტრუქტურული დონის დაქვემდებარებით ან დაქვემდებარებით. საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებშიც არის იერარქია. პირველად ეს მიუთითა ფრანგმა ფიზიკოსმა ანდრე ამპერემ (1775-1836), რომელიც ცდილობდა ეპოვა თავის დროზე ცნობილი ყველა საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ბუნებრივი კლასიფიკაციის პრინციპი. მან პირველ ადგილზე დააყენა ფიზიკა, როგორც უფრო ფუნდამენტური მეცნიერება.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების დაქვემდებარების შესახებ იდეები დღეს ფართოდ განიხილება. ამ შემთხვევაში მეცნიერებაში ორი მიმართულებაა: რედუქციონიზმი(ლათინური შემცირებიდან - დაბრუნება), რომლის მიხედვითაც ყველაფერი „უმაღლესი“ მცირდება უფრო მარტივზე - „ქვედაზე“, ე.ი. ყველა ბიოლოგიური ფენომენი ქიმიურს და ქიმიურს ფიზიკურს და ინტეგრატიზმი(ეს პირიქითაა).

განსხვავება რედუქციონიზმსა და ინტეგრატიზმს შორის მდგომარეობს მხოლოდ მეცნიერის აზროვნების მიმართულებით. გარდა ამისა, საბაზისო საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა იერარქიას აქვს ციკლურად დახურული ხასიათი. ციკლურობა- ეს არის თვისება, რომელიც თან ახლავს ბუნებას. მოდი მოვიყვანოთ მაგალითები: ბუნებაში არსებული ნივთიერებების ციკლი, დღისა და ღამის ცვლილება, სეზონების ცვლილება, მცენარე, როდესაც კვდება, დედამიწაზე ტოვებს თესლს, საიდანაც შემდეგ ჩნდება ახალი სიცოცხლე. მაშასადამე, საბუნებისმეტყველო მეცნიერებას, რომელსაც აქვს ერთი შესწავლის ობიექტი - ბუნება, რომელსაც აქვს ეს თვისება, ასევე აქვს.

საბუნებისმეტყველო და ჰუმანიტარული კულტურები

კულტურა ადამიანის ცხოვრების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია. თითოეული ინდივიდი არის რთული ბიოსოციალური სისტემა, რომელიც არსებობს გარემოსთან ურთიერთქმედების გზით. გარემოსთან აუცილებელი ბუნებრივი კავშირები განსაზღვრავს მის საჭიროებებს, რაც მნიშვნელოვანია მისი ნორმალური ფუნქციონირებისთვის, სიცოცხლისა და განვითარებისთვის. ადამიანი თავისი მოთხოვნილებების უმეტეს ნაწილს შრომით აკმაყოფილებს.

ამრიგად, ადამიანის კულტურის სისტემა შეიძლება გავიგოთ, როგორც საგნების სამყარო, ადამიანის მიერ შექმნილი საგნები (მისი საქმიანობა, შრომა), როგორც მისი ისტორიული განვითარების ნაწილი. კულტურის ცნების სირთულის და ბუნდოვანების საკითხს რომ თავი დავანებოთ, შეგვიძლია შევჩერდეთ მის ერთ-ერთ უმარტივეს განმარტებაზე. კულტურა არის ადამიანის მიერ შექმნილი მატერიალური და სულიერი ფასეულობების ერთობლიობა, ისევე როგორც ადამიანის უნარი, შექმნას და გამოიყენოს ეს ფასეულობები.

როგორც ვხედავთ, კულტურის ცნება ძალიან ფართოა. ის, ფაქტობრივად, მოიცავს უსასრულო მრავალფეროვნებას და პროცესებს, რომლებიც დაკავშირებულია ადამიანის საქმიანობასთან და მის შედეგებთან.თანამედროვე კულტურის მრავალფეროვანი სისტემა, საქმიანობის მიზნებიდან გამომდინარე, ჩვეულებრივ იყოფა ორ დიდ და მჭიდროდ დაკავშირებულ სფეროდ - მატერიალურ. (ბუნებისმეტყველება) და სულიერი (ჰუმანიტარული) კულტურა .

პირველის საგანი არის წმინდა ბუნებრივი მოვლენები და თვისებები, საგნების კავშირები და ურთიერთობები, „მუშაობა“ ადამიანთა კულტურის სამყაროში საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების, ტექნიკური გამოგონებებისა და მოწყობილობების, წარმოების ურთიერთობების სახით და ა.შ. მეორე ტიპი. კულტურის (ჰუმანიტარული) მოიცავს ფენომენების იმ არეალს, რომელშიც წარმოდგენილია თვით ხალხის თვისებები, კავშირები და ურთიერთობები, როგორც სოციალური, ასევე სულიერი (რელიგია, მორალი, კანონი და ა.შ.).

გვერდი 7

ადამიანის ცნობიერებისა და ფსიქიკის ფენომენები (აზროვნება, ცოდნა, შეფასება, ნება, გრძნობები, გამოცდილება და ა.შ.) მიეკუთვნება იდეალის, სულიერი სამყაროს. სულიერი ცნობიერება ძალიან მნიშვნელოვანია, მაგრამ რთული სისტემის მხოლოდ ერთ-ერთი თვისება, რომელიც არის ადამიანი. თუმცა, ადამიანი უნდა არსებობდეს მატერიალურად, რათა გამოვლინდეს მისი უნარი იდეალური, სულიერი საგნების წარმოქმნის. ადამიანების მატერიალური ცხოვრება არის ადამიანის საქმიანობის სფერო, რომელიც დაკავშირებულია საგნების წარმოებასთან, საგნებთან, რომლებიც უზრუნველყოფენ ადამიანის არსებობას, ცხოვრებისეულ საქმიანობას და აკმაყოფილებს მის საჭიროებებს (საკვები, ტანსაცმელი, საცხოვრებელი და ა.შ.).

კაცობრიობის ისტორიის მანძილზე ბევრმა თაობამ შექმნა მატერიალური კულტურის კოლოსალური სამყარო. სახლები, ქუჩები, ქარხნები, ქარხნები, ტრანსპორტი, საკომუნიკაციო ინფრასტრუქტურა, ყოველდღიური დაწესებულებები, საკვებით, ტანსაცმლის მიწოდება და ა.შ. - ეს ყველაფერი საზოგადოების ბუნებისა და განვითარების დონის უმნიშვნელოვანესი მაჩვენებელია. მატერიალური კულტურის ნაშთებიდან არქეოლოგებს შეუძლიათ საკმაოდ ზუსტად განსაზღვრონ ისტორიული განვითარების ეტაპები, საზოგადოებების, სახელმწიფოების, ხალხების, ეთნიკური ჯგუფებისა და ცივილიზაციების მახასიათებლები.

სულიერი კულტურა ასოცირდება აქტივობებთან, რომლებიც მიზნად ისახავს ინდივიდის არა მატერიალური, არამედ სულიერი მოთხოვნილებების დაკმაყოფილებას, ანუ განვითარების მოთხოვნილებებს, ადამიანის შინაგანი სამყაროს გაუმჯობესებას, მის ცნობიერებას, ფსიქოლოგიას, აზროვნებას, ცოდნას, ემოციებს, გამოცდილებას და ა.შ. სულიერი მოთხოვნილებების არსებობა და განასხვავებს ადამიანს ცხოველისგან. ეს მოთხოვნილებები დაკმაყოფილებულია არა მატერიალური, არამედ სულიერი წარმოების პროცესში, სულიერი საქმიანობის პროცესში.

სულიერი წარმოების პროდუქტებია იდეები, ცნებები, იდეები, სამეცნიერო ჰიპოთეზები, თეორიები, მხატვრული გამოსახულებები, მორალური ნორმები და სამართლებრივი კანონები, რელიგიური შეხედულებები და ა.შ., რომლებიც განსახიერებულია მათ სპეციალურ მატერიალურ მედიაში. ასეთი მატარებლებია ენა, წიგნები, ხელოვნების ნიმუშები, გრაფიკა, ნახატები და ა.შ.

მთლიანობაში სულიერი კულტურის სისტემის ანალიზი საშუალებას გვაძლევს განვსაზღვროთ მისი შემდეგი ძირითადი კომპონენტები: პოლიტიკური ცნობიერება, მორალი, ხელოვნება, რელიგია, ფილოსოფია, იურიდიული ცნობიერება, მეცნიერება. თითოეულ ამ კომპონენტს აქვს კონკრეტული საგანი, ასახვის საკუთარი გზა, ასრულებს კონკრეტულ სოციალურ ფუნქციებს საზოგადოების ცხოვრებაში და შეიცავს შემეცნებით და შეფასების ასპექტებს - ცოდნის სისტემას და შეფასების სისტემას.

გვერდი 8

მეცნიერება მატერიალური და სულიერი კულტურის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტია. მის განსაკუთრებულ ადგილს სულიერ კულტურაში განსაზღვრავს ცოდნის მნიშვნელობა სამყაროში ადამიანის არსებობის გზაზე, პრაქტიკაში, სამყაროს მატერიალურ და ობიექტურ გარდაქმნაში.

მეცნიერება არის ისტორიულად ჩამოყალიბებული სამყაროს ობიექტური კანონების ცოდნის სისტემა. შემეცნების პრაქტიკაში შემოწმებული მეთოდების საფუძველზე მიღებული სამეცნიერო ცოდნა გამოიხატება სხვადასხვა ფორმით: ცნებებში, კატეგორიებში, კანონებში, ჰიპოთეზებში, თეორიებში, სამყაროს მეცნიერულ სურათში და ა.შ. საზოგადოებისა და ხალხის ინტერესებს.

თანამედროვე მეცნიერება არის ცალკეული სამეცნიერო დისციპლინების რთული და მრავალფეროვანი სისტემა, რომელთაგან რამდენიმე ათასია და რომელიც შეიძლება გაერთიანდეს ორ სფეროდ: ფუნდამენტური და გამოყენებითი მეცნიერებები.

ფუნდამენტური მეცნიერებები მიზნად ისახავს სამყაროს ობიექტური კანონების გაგებას, რომლებიც არსებობს ადამიანის ინტერესებისა და საჭიროებების მიუხედავად. მათ შორისაა მათემატიკური, საბუნებისმეტყველო მეცნიერებები (მექანიკა, ასტრონომია, ფიზიკა, ქიმია, გეოლოგია, გეოგრაფია და ა.შ.), ჰუმანიტარული მეცნიერებები (ფსიქოლოგია, ლოგიკა, ლინგვისტიკა, ფილოლოგია და ა.შ.). ფუნდამენტურ მეცნიერებებს ფუნდამენტური ეწოდება, რადგან მათი დასკვნები, შედეგები და თეორიები განსაზღვრავენ სამყაროს მეცნიერული სურათის შინაარსს.

გამოყენებითი მეცნიერებები მიზნად ისახავს შეიმუშაოს გზები, რათა გამოიყენოს ფუნდამენტური მეცნიერებებით მიღებული ცოდნა მსოფლიოს ობიექტური კანონების შესახებ ადამიანების საჭიროებებისა და ინტერესების დასაკმაყოფილებლად. გამოყენებითი მეცნიერებები მოიცავს კიბერნეტიკას, ტექნიკურ მეცნიერებებს (გამოყენებითი მექანიკა, მანქანებისა და მექანიზმების ტექნოლოგია, სიმტკიცის მასალები, მეტალურგია, სამთო, ელექტროინჟინერია, ბირთვული ენერგია, ასტრონავტიკა და ა.შ.), სოფლის მეურნეობის, სამედიცინო და პედაგოგიური მეცნიერებები. გამოყენებით მეცნიერებებში ფუნდამენტური ცოდნა იძენს პრაქტიკულ მნიშვნელობას და გამოიყენება საზოგადოების პროდუქტიული ძალების განვითარებისთვის, ადამიანის არსებობის საგნობრივი სფეროს და მატერიალური კულტურის გასაუმჯობესებლად.

მეცნიერებაში გავრცელებულია მოსაზრებები „ორი კულტურის“ შესახებ - საბუნებისმეტყველო და ჰუმანიტარულ მეცნიერებებზე. ინგლისელი ისტორიკოსისა და მწერლის ჩარლზ სნოუს თქმით, ამ კულტურებს შორის უზარმაზარი უფსკრულია და მეცნიერები, რომლებიც სწავლობენ ჰუმანიტარულ მეცნიერებებს და ცოდნის ზუსტ დარგებს, სულ უფრო მეტად არ ესმით ერთმანეთის (დავები "ფიზიკოსებსა" და "ლირიკოსებს" შორის).

ამ პრობლემას ორი ასპექტი აქვს. პირველი ასოცირდება მეცნიერებისა და ხელოვნების ურთიერთქმედების ნიმუშებთან, მეორე - მეცნიერების ერთიანობის პრობლემასთან.

გვერდი 9

სულიერი კულტურის სისტემაში მეცნიერება და ხელოვნება არ გამორიცხავს, ​​არამედ გულისხმობს და ავსებს ერთმანეთს, სადაც საუბარია ჰოლისტიკური, ჰარმონიული პიროვნების ჩამოყალიბებაზე, ადამიანის მსოფლმხედველობის სისრულეზე.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერება, როგორც ყოველგვარი ცოდნის საფუძველი, ყოველთვის ახდენს გავლენას ჰუმანიტარული მეცნიერებების განვითარებაზე (მეთოდოლოგიის, მსოფლმხედველობის, სურათების, იდეების და ა.შ. მეშვეობით). საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების მეთოდების გამოყენების გარეშე წარმოუდგენელი იქნებოდა თანამედროვე მეცნიერების შესანიშნავი მიღწევები ადამიანისა და საზოგადოების წარმოშობის, ისტორიის, ფსიქოლოგიის და ა.შ. საბუნებისმეტყველო და ჰუმანიტარული ცოდნის ურთიერთგამდიდრების ახალი პერსპექტივები იხსნება. თვითორგანიზაციის - სინერგეტიკის თეორიის შექმნა.

ამრიგად, თანამედროვე სამეცნიერო ცოდნის ბუნებრივი ტენდენციაა არა სხვადასხვა „კულტურების მეცნიერებაში“ დაპირისპირება, არამედ მათი მჭიდრო ერთიანობა, ურთიერთქმედება და ურთიერთშეღწევა.

ინჟინრების მომზადების ხარისხი მნიშვნელოვნად არის დამოკიდებული მათი განათლების დონეზე ფუნდამენტურ მეცნიერებებში: მათემატიკა, ფიზიკა და ქიმია. ქიმიის როლი და ადგილი საბუნებისმეტყველო დისციპლინების სისტემაში განისაზღვრება იმით, რომ მატერიალური წარმოების სფეროში ადამიანს ყოველთვის უწევს საქმე მატერიასთან.

ყოველდღიურ ცხოვრებაში ვაკვირდებით, რომ ნივთიერებები განიცდიან სხვადასხვა ცვლილებას: ფოლადის საგანი ნოტიო ჰაერში ჟანგდება; ღუმელში შეშა იწვის, ტოვებს მხოლოდ ნაცრის მცირე გროვას; ბენზინი იწვის მანქანის ძრავში, გამოყოფს ორასამდე სხვადასხვა ნივთიერებას გარემოში, მათ შორის ტოქსიკურ და კანცეროგენებს; დაცემული ხის ფოთლები თანდათან ფუჭდება, გადაიქცევა ჰუმუსად და ა.შ.

ნივთიერების თვისებების, სტრუქტურის, მისი ნაწილაკების ქიმიური ბუნების, მათი ურთიერთქმედების მექანიზმების, ერთი ნივთიერების მეორეში გადაქცევის შესაძლო გზების ცოდნა - ეს პრობლემები წარმოადგენს ქიმიის საგანს.

ქიმია არის ნივთიერებების მეცნიერება და მათი გარდაქმნების კანონები.

როგორც საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ერთ-ერთი დარგი, ქიმია დაკავშირებულია სხვა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებთან. ქიმიურ ცვლილებებს ყოველთვის თან ახლავს ფიზიკური ცვლილებები. ქიმიაში ფიზიკური კვლევის მეთოდებისა და მათემატიკური აპარატის ფართო გამოყენებამ იგი დააახლოვა ფიზიკასა და მათემატიკასთან. ქიმია ასევე დაკავშირებულია ბიოლოგიასთან, ვინაიდან ბიოლოგიურ პროცესებს თან ახლავს უწყვეტი ქიმიური გარდაქმნები. გეოლოგიური პრობლემების გადასაჭრელად გამოიყენება ქიმიური მეთოდები. კავშირი სხვადასხვა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებს შორის ძალიან მჭიდროა; ახალი მეცნიერებები წარმოიქმნება მეცნიერებათა კვეთაზე, მაგალითად, ბირთვული ქიმია, ბიოქიმია, გეოქიმია, კოსმოქიმია და ა.შ.

მრავალი ტექნიკური პრობლემის შესწავლა ქიმიური მეთოდებით აკავშირებს ქიმიას ინჟინერიასთან, ტექნიკურ და სპეციალურ დისციპლინებთან, რომლებიც აუცილებელია ინჟინრის პრაქტიკული საქმიანობისთვის. ამრიგად, ფოლადის და სხვა შენადნობების, სუფთა ლითონებისა და ნახევარგამტარების წარმოება, მათგან პროდუქციის წარმოება და მათი შემდგომი გამოყენება, სხვადასხვა მექანიზმების მუშაობა შესაბამის გაზსა და თხევად გარემოში - ეს ყველაფერი მოითხოვს სპეციფიკურ ქიმიურ ცოდნას და გამოყენების უნარს. ის პრაქტიკაში.

თითქმის არ არსებობს ინდუსტრია, რომელიც არ მოიცავს ქიმიის გამოყენებას. ბუნება გვაძლევს ნედლეულს: ხე, მადანი, ნავთობი, გაზი და ა.შ. ბუნებრივი მასალის ქიმიური დამუშავების შედეგად ადამიანი იღებს სოფლის მეურნეობის, მრეწველობისა და საყოფაცხოვრებო მოხმარებისთვის საჭირო სხვადასხვა ნივთიერებებს: სასუქებს, ლითონებს, პლასტმასებს, საღებავებს, სამკურნალო საშუალებებს. ნივთიერებები, საპონი, სოდა და ა.შ. კაცობრიობას სჭირდება ქიმია, რათა მიიღოს ყველაფერი, რაც მას სჭირდება ბუნებრივი ნივთიერებებისგან - ლითონები, ცემენტი და ბეტონი, კერამიკა, ფაიფური და მინა, რეზინი, პლასტმასი, ხელოვნური ბოჭკოები, ფარმაცევტული საშუალებები. ბუნებრივი ნედლეულის ქიმიური დამუშავებისთვის აუცილებელია ნივთიერებების გარდაქმნის ზოგადი კანონების ცოდნა და ამ ცოდნას იძლევა ქიმია.

თანამედროვე პირობებში, როდესაც ცხადი გახდა, რომ ბევრი ბუნებრივი რესურსის მარაგი შეზღუდულია და არ აღდგება, როდესაც ადამიანის გარემოზე დატვირთვა იმდენად დიდია და ბუნების თვითგანწმენდის უნარი შეზღუდულია, მთელი რიგი ფუნდამენტურად ახალი პრობლემები გამოდის წინა პლანზე, რომელთა გადაწყვეტა ქიმიური ცოდნის გარეშე შეუძლებელია. ეს, უპირველეს ყოვლისა, მოიცავს გარემოს დაცვისა და გარემოსდაცვითი მოთხოვნების შესაბამისობის საკითხებს ახალ ტექნოლოგიურ პროცესებში, დახურული წარმოების ციკლებისა და ნარჩენებისგან თავისუფალი ტექნოლოგიების შექმნას, ენერგიისა და რესურსების დაზოგვის ტექნოლოგიების თეორიულ დასაბუთებასა და განვითარებას. მაღალი ხარისხის პროდუქციის მოთხოვნების შესრულება და მათი გამძლეობა წარმოუდგენელია იმის გაგების გარეშე, რომ ქიმიური შემადგენლობის კონტროლი ტექნოლოგიური ციკლის ყველაზე მნიშვნელოვანი ეტაპია. მასალებისა და მათგან დამზადებული პროდუქტების კოროზიის წინააღმდეგ ბრძოლა და ზედაპირული დამუშავების ახალი მეთოდები მოითხოვს ინჟინერს ღრმად გაიგოს ქიმიური პროცესების არსი.

ზემოაღნიშნული პრობლემების გადაჭრა შესაძლებელია ყოვლისმომცველი კომპეტენტური ინჟინრების მიერ, რომლებსაც სხვა ამოცანებთან ერთად შეუძლიათ ქიმიური საკითხების გაგება და დამოუკიდებლად ნავიგაცია.

ქიმიის ძირითადი ცნებები

ქიმიაში შესწავლის ობიექტია ქიმიური ელემენტები და მათი ნაერთები.

ქიმიური ელემენტი არის ატომების ტიპი ერთი და იგივე ბირთვული მუხტით. ატომი არის ელემენტის უმცირესი ნაწილაკი, რომელსაც აქვს თავისი ქიმიური თვისებები.

მოლეკულა არის ინდივიდუალური ნივთიერების უმცირესი ნაწილაკი, რომელსაც შეუძლია დამოუკიდებელი არსებობა, გააჩნია მისი ძირითადი ქიმიური თვისებები და შედგება იდენტური ან განსხვავებული ატომებისგან.

თუ მოლეკულები შედგება იდენტური ატომებისგან, მაშინ ნივთიერებას ეწოდება მარტივი ან ელემენტარულიმაგალითად He, Ar, H 2, O 2, S 4. მარტივი ნივთიერება არის ქიმიური ელემენტის თავისუფალ მდგომარეობაში არსებობის ფორმა. თუ ნივთიერების მოლეკულა შედგება სხვადასხვა ატომისგან, მაშინ ნივთიერებას ეწოდება კომპლექსი (ან ქიმიური ნაერთი).მაგალითად CO, H 2 O, H 3 PO 4.

ნივთიერების ქიმიური თვისებები ახასიათებს მის უნარს მონაწილეობა მიიღოს ქიმიურ რეაქციებში, ანუ ზოგიერთი ნივთიერების სხვებად გადაქცევის პროცესებში.

ატომებისა და მოლეკულების მასები ძალიან მცირეა. მაგალითად, ცალკეული ატომების მასებია 10 -24 - 10 -22 გ. ატომების და მოლეკულების მასები გამოიხატება ან ფარდობით ერთეულებში (ერთი კონკრეტული ტიპის ატომის მასის მეშვეობით) ან ატომური მასის ერთეულებში (ამუ) .

1 ამუ არის C ნახშირბადის იზოტოპის ატომის მასის 1/12. 1a.u.m.=1.66053*10 -24 გ.

ფარდობითი ატომური (A r) ან მოლეკულური მასის (M r) მნიშვნელობა გვიჩვენებს, რამდენჯერ აღემატება ატომის ან მოლეკულის მასა ნახშირბადის იზოტოპის C ატომის მასის 1/12-ზე (ნახშირბადის ატომური მასის მასშტაბი). A r და M r განზომილებიანია. A r მნიშვნელობები მოცემულია ელემენტების პერიოდულ ცხრილში D.I. მენდელეევი ელემენტის სიმბოლოს ქვეშ. რიცხობრივად A r და A (amu) ემთხვევა ერთმანეთს. თუ იცით ფარდობითი ატომური მასა, შეგიძლიათ მარტივად იპოვოთ ატომური მასა გამოხატული გრამებით. ამრიგად, ნახშირბად-12 ატომის მასა გ-ში უდრის: 12* 1,66053*10 -24 = 1,992636*10 -23 გ . მოლეკულის მასა უდრის ატომების მასების ჯამს, რომლებიც ქმნიან მის შემადგენლობას.

ნივთიერების რაოდენობა (n;n) არის სტრუქტურული ერთეულების (ატომები, მოლეკულები, იონები, ეკვივალენტები, ელექტრონები და სხვ.) რაოდენობა სისტემაში. ნივთიერების რაოდენობის საზომი ერთეული არის მოლი. მოლი არის ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც შეიცავს იმდენ სპეციფიკურ სტრუქტურულ ერთეულს, რამდენსაც შეიცავს ატომები 12 გ ნახშირბადის იზოტოპში 12 C. სტრუქტურული ერთეულების რაოდენობა, რომელსაც შეიცავს ნებისმიერი ნივთიერების 1 მოლი აგრეგაციის ნებისმიერ მდგომარეობაში, არის ავოგადროს მუდმივი: N A = 6.02 * 10 23 მოლი -1.

ნივთიერების რაოდენობა (n) უდრის სისტემაში (N) სტრუქტურული ერთეულების (ატომები, მოლეკულები, იონები, ეკვივალენტები, ელექტრონები და ა.შ.) რაოდენობის თანაფარდობას ნივთიერების 1 მოლში (N A) მათ რიცხვთან. ):

მოლური მასა (M) არის ნივთიერების 1 მოლის მასა, ტოლია ნივთიერების მასის შეფარდება (m) მის რაოდენობასთან (n):

მოლური მასის ძირითადი ერთეულია გ/მოლი (კგ/მოლი). ნივთიერების მოლური მასა, გამოხატული გრამებით, რიცხობრივად უდრის ამ ნივთიერების ფარდობით მოლეკულურ მასას.

მოლური მოცულობა (V მ) არის მოცულობა, რომელსაც იკავებს აირისებრი ნივთიერების 1 მოლი, ტოლია აირისებრი ნივთიერების მოცულობის თანაფარდობა (V) მის რაოდენობასთან ():

ნომერზე (273,15 K და 101,325 კპა) აირისებრ მდგომარეობაში მყოფი ნებისმიერი ნივთიერებისთვის V m = 22,4 ლ/მოლი.

ეკვივალენტი (E) არის ნივთიერების რეალური ან გამოგონილი ნაწილაკი, რომელსაც შეუძლია შეცვალოს, დაამატოთ, გამოუშვას ან სხვაგვარად იყოს წყალბადის იონის ექვივალენტი მჟავა-ტუტოვანი ან იონური გაცვლის რეაქციებში ან ერთი ელექტრონი რედოქს რეაქციებში.(OVR). ეკვივალენტი განზომილებიანია, მისი შემადგენლობა გამოიხატება ნიშნებითა და ფორმულებით ისევე, როგორც მოლეკულების, ატომების ან იონების შემთხვევაში.

ნივთიერების ეკვივალენტის ფორმულების დასადგენად და მისი ქიმიური ფორმულის სწორად ჩაწერისთვის, უნდა გამოვიდეთ კონკრეტული რეაქციის მიხედვით, რომელშიც ნივთიერება მონაწილეობს.

მოდით შევხედოთ ეკვივალენტური ფორმულის განსაზღვრის რამდენიმე მაგალითს:

ა. 2NaOH+H2SO4 =2H2O+Na2SO4.

პროცესის მოკლე იონ-მოლეკულური განტოლება:

2OH - +2H + =2H 2 O.

იონის გაცვლის ეს რეაქცია მოიცავს წყალბადის ორ იონს. ერთი წყალბადის იონისთვის არის:

NaOH+1/2H2SO4 =H2O+1/2Na2SO4,

იმათ. წყალბადის ერთ იონს შეესაბამება: NaOH-ის ერთი მოლეკულა, H 2 SO 4-ის 1/2 მოლეკულა, H 2 O-ს ერთი მოლეკულა, Na 2 SO 4-ის 1/2 მოლეკულა, შესაბამისად E(NaOH) = NaOH; E(H2SO4) = 1/2H2SO4; E(H2O)=H2O; E(Na 2 SO 4) = 1/2Na 2 SO 4.

B. Zn+2HCl=ZnCl2 +H2

ჟანგვის და შემცირების პროცესების იონ-ელექტრონული განტოლებები:

ეს ORR მოიცავს ორ ელექტრონს. ერთი ელექტრონისთვის არის:

1/2Zn+HCl=1/2ZnCl2 +1/2H2,

იმათ. ერთ ელექტრონს შეესაბამება Zn ატომის 1/2, ერთი HСl მოლეკულა, ZnCl 2 მოლეკულის 1/2 და H 2 მოლეკულის 1/2, შესაბამისად E(Zn) = 1/2Zn; E(HCl) = HCl; E(ZnCl 2) = 1/2ZnCl 2; E(H 2) = 1/2H 2.

რიცხვს, რომელიც გვიჩვენებს, თუ რომელი ნაწილაკი რეალური ნაწილაკების ტოლია ერთი წყალბადის იონის ან ერთი ელექტრონის ეკვივალენტობის კოეფიციენტი f e.. მაგალითად, განხილულ რეაქციებში f e (Zn) = 1/2, f e (NaOH) = 1.

რედოქსის რეაქციებისთვის, კონცეფცია გამოიყენება „ექვივალენტური რიცხვი“ (Z), რომელიც უდრის ელექტრონების რაოდენობას, რომლებიც მიმაგრებულია ჟანგვის აგენტის ერთი მოლეკულით ან შემოწირული აღმდგენი აგენტის ერთი მოლეკულით.

მოლური ეკვივალენტი არის ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც შეიცავს 6,02*10 23 ეკვივალენტს. ნივთიერების ერთი მოლური ეკვივალენტის მასას ექვივალენტური ნივთიერების მოლური მასა ეწოდება (M e).იზომება გ/მოლში და გამოითვლება ფორმულების გამოყენებით:

M e =m/n e; M e =f e *M,

სადაც M არის ნივთიერების მოლური მასა, გ/მოლი; ν e – ნივთიერების ეკვივალენტური რაოდენობა, მოლ.

ნივთიერების მოლური მასის ეკვივალენტის გამოსათვლელად შეგიძლიათ გამოიყენოთ შემდეგი ფორმულები:

1. მარტივი ნივთიერებისთვის:

M e = M A / B, f e = 1 / B,

სადაც M A არის მოცემული ნივთიერების ატომების მოლური მასა; B არის ატომის ვალენტობა, მაგალითად, M e (Al) = 27/3 = 9 გ/მოლი.

2. რთული ნივთიერებისთვის:

M e =M/B*n, f e = 1/B*n,

სადაც B არის ფუნქციური ჯგუფის ვალენტობა; n არის ფუნქციური ჯგუფების რაოდენობა ნივთიერების მოლეკულის ფორმულაში.

მჟავებისთვის ფუნქციური ჯგუფია წყალბადის იონი, ფუძეებისთვის - ჰიდროქსილის იონი, მარილებისთვის - ლითონის იონი, ოქსიდებისთვის - ოქსიდის წარმომქმნელი ელემენტი.

M e acid = M მჟავა / მჟავას ფუძე.

მჟავის ფუძეობა განისაზღვრება პროტონების რაოდენობით, რომელსაც მჟავის მოლეკულა ტოვებს ფუძესთან ურთიერთობისას..

მაგალითად, M e (H 2 SO 4) = 98/2 = 49 გ/მოლი.

ფუძის M e = ფუძის M / ფუძის მჟავიანობა.

ფუძის მჟავიანობა განისაზღვრება ფუძის მოლეკულაში დამატებული პროტონების რაოდენობით მჟავასთან ურთიერთქმედებისას.

მაგალითად, M e (NaOH) = 40/1 = 40 გ/მოლი.

M e salt = M salt / (ლითონის ატომების რაოდენობა * ლითონის ვალენტობა).

მაგალითად, M e (Al 2 (SO 4) 3) = 342 / (2 * 3) = 57 გ / მოლი.

M e oxide = M oxide / (ოქსიდის წარმომქმნელი ელემენტის ატომების რაოდენობა * ელემენტის ვალენტობა).

მაგალითად, M e (Al 2 O 3) = 102 / (2 * 3) = 17 გ / მოლი.

ზოგადად, ქიმიური ნაერთის მოლური მასის ეკვივალენტი უდრის მისი შემადგენელი ნაწილების მოლური მასის ეკვივალენტებს.

3. ჟანგვის აგენტისთვის, შემცირების აგენტი:

სადაც Z არის ეკვივალენტური რიცხვი (Z=1/f e).

როგორც ცნობილია, ნებისმიერი აირის მოლი ნორმალურ პირობებში (T=273,15 K, P=101,325 kPa ან 760 mmHg) იკავებს 22,4 ლიტრის ტოლ მოცულობას; ამ მოცულობას ეწოდება მოლური მოცულობა V m. ამ მნიშვნელობიდან გამომდინარე, შესაძლებელია გამოვთვალოთ ერთი მოლი აირის ეკვივალენტის მოცულობა (V e, l/mol) ნორმალურ პირობებში. მაგალითად, წყალბადისთვის E(H 2) = 1/2H 2, წყალბადის მოლური ექვივალენტი ორჯერ ნაკლებია მოლეკულების მოლზე და, შესაბამისად, წყალბადის ერთი მოლური ექვივალენტის მოცულობა ასევე ორჯერ ნაკლებია მის მოლურ მოცულობაზე: 22,4 ლ/2 = 11, 2 ლ. ჟანგბადისთვის E(O 2) = 1/4 O 2, მაშასადამე, ერთი მოლი ჟანგბადის ექვივალენტის მოცულობა ოთხჯერ ნაკლებია მის მოლარულ მოცულობაზე: 22,4 ლ/4 = 5,6 ლ.

ზოგადად: V e =f e *V m; V e = V/ .

ქიმიის ძირითადი კანონები

1. ნივთიერებათა მასის შენარჩუნების კანონი(მ.ვ. ლომონოსოვი; 1756):

რეაქციაში შემავალი ნივთიერებების მასა უდრის რეაქციის შედეგად წარმოქმნილ ნივთიერებების მასას.

2. კომპოზიციის მუდმივობის კანონი.

აქვს სხვადასხვა ფორმულირებები:

ნაერთების მოლეკულური სტრუქტურის შემადგენლობა მუდმივია მომზადების მეთოდის მიუხედავად (უფრო ზუსტი თანამედროვე ფორმულირება);

- ნებისმიერ რთულ ნივთიერებას, მიუხედავად მისი მომზადების მეთოდისა, აქვს მუდმივი ხარისხობრივი და რაოდენობრივი შემადგენლობა;

მოცემული ნაერთის შემადგენელი ელემენტების მასებს შორის შეფარდება მუდმივია და არ არის დამოკიდებული ამ ნაერთის მიღების მეთოდზე.

3. მრავლობითობის კანონი(დალტონი, 1803):

თუ ორი ელემენტი ერთმანეთში ქმნის რამდენიმე ქიმიურ ნაერთს, მაშინ ერთ-ერთი ელემენტის მასა, რომელიც ამ ნაერთებში ხვდება მეორის იმავე მასასთან, დაკავშირებულია ერთმანეთთან, როგორც მცირე რიცხვები.

კანონი მოწმობდა, რომ ელემენტები ნაერთებში შედის მხოლოდ გარკვეულ ნაწილებში და დაადასტურა ატომისტური იდეები. ელემენტის ყველაზე მცირე რაოდენობა, რომელიც შედის ნაერთში, არის ატომი. შესაბამისად, ნაერთში მხოლოდ ატომების მთელი რაოდენობა შეიძლება შევიდეს და არა წილადი. მაგალითად, CO 2 და CO ოქსიდებში C:O მასის თანაფარდობა არის 12:32 და 12:16. მაშასადამე, ჟანგბადის მასის თანაფარდობა CO 2-ში და CO-ში ნახშირბადის მუდმივ მასასთან არის 2:1.

4. მოცულობითი მიმართებების კანონი(გეი-ლუსაკის კანონი):

რეაქციაში მყოფი აირების მოცულობა დაკავშირებულია ერთმანეთთან და შედეგად მიღებული აირისებრი რეაქციის პროდუქტების მოცულობებთან, როგორც მცირე მთელი რიცხვები.

5.ავოგადროს კანონი( 1811) :

იმავე ტემპერატურაზე და იმავე წნევაზე მიღებული ნებისმიერი აირის თანაბარი მოცულობა შეიცავს მოლეკულების ერთსა და იმავე რაოდენობას.ავოგადროს მუდმივი N A = 6,02*10 23 მოლი -1 – სტრუქტურული ერთეულების რაოდენობა ნივთიერების ერთ მოლში.

დასკვნა ავოგადროს კანონიდან:

ა) გარკვეულ ტემპერატურასა და წნევაზე აიროვან მდგომარეობაში მყოფი ნებისმიერი ნივთიერების 1 მოლი იგივე მოცულობას იკავებს;

ბ) ნომერზე. (273,15 K და 101,325 kPa) ნებისმიერი აირის მოლური მოცულობა (V m) არის 22,4 ლ მოლი.

6. იდეალური აირის მდგომარეობის განტოლება - მენდელეევ-კლაპეირონი:

სადაც P – გაზის წნევა, Pa; V – გაზის მოცულობა, m3; m – ნივთიერების მასა, გ; M არის მისი მოლური მასა, გ/მოლი; T – აბსოლუტური ტემპერატურა, K; R არის უნივერსალური გაზის მუდმივი ტოლი 8.314 J/mol*K.

7. ნაწილობრივი წნევის კანონი(დალტონის კანონი):

აირების ნარევის წნევა, რომელიც ქიმიურად არ ურთიერთქმედებს ერთმანეთთან, ტოლია ნარევის შემადგენელი გაზების ნაწილობრივი წნევის ჯამს..

8. ეკვივალენტთა კანონი.

მას აქვს რამდენიმე ფორმულირება:

1) რეაქციაში მონაწილე ნივთიერებების მასები მათი ეკვივალენტური მოლური მასების პროპორციულია:

მ 1 / მ 2 = M E1 / M E2 = ...;

2) ყველა ნივთიერება ურთიერთქმედებს ერთმანეთთან ექვივალენტური რაოდენობით,იმათ. რეაქციაში მონაწილე ეკვივალენტური ნივთიერებების მოლების რაოდენობა ერთმანეთის ტოლია:

ν e1 =ν e2 = …;

m 1 / M E1 = m 2 / M E2 =…. .

3) ხსნარში მოხვედრილი ნივთიერებებისთვის, ეკვივალენტების კანონიდაწერილი შემდეგნაირად:

S E 1 *V 1 =C E 2 *V 2,

სადაც SE 1, SE 2 არის ნორმალური კონცენტრაციები ან პირველი და მეორე ხსნარის ექვივალენტის მოლური კონცენტრაციები, მოლ/ლ; V 1 და V 2 – მოქნილი ხსნარების მოცულობები, ლ.