Научные революции XX — начала XXI в.

Продолжились дополнение и изменения периодической таблицы Менделеева. В 1900 году Б. Брау- нер выделил лантаноиды в особую группу. В 1862 году Н. Барлетт получил первые химические соединения инертных газов.

В 1911 году Ф. Содди открыл изотопические свойства элементов, а в 1913 г. он ввел понятие «изотоп». Д. Хевеши, Ф. Панетв 1913 г. стали применять метод меченых атомов.

В 1940 году М.-Д. Камен открыл радиоактивный изотоп углерода- 14, который затем стал применяться для датировки археологических находок и в других областях науки, например в геологии для определения возраста горных пород. В 1940—1941 годах были получены первые трансурановые элементы: нептуний, который был синтезирован

Э. Макмилланом и Ф.-Х. Эйблсоном (Абельсон), и плутоний, синтезированный Г. Сиборгом, Э. Макмилланом, Дж. Кеннеди, А. Валем.

В 1942 году Г. Сиборг выдвинул гипотезу о том, что существует особая группа химических элементов — актиноиды. С позиции ядер- ной физики была обусловлена периодическая система Менделеева. В 1913 году А. Ван ден Брук предположил, что порядковый номер элемента в периодической системе равен заряду атомного ядра. В том же 1913 г. Г. Мозли экспериментально установил связь порядкового номера химического элемента с особенностями его структуры. Было обосновано количество химических элементов во всех периодах периодической системы Менделеева, а также количество актиноидов и лантаноидов, но остался открытым вопрос о количестве элементов в природе.

В 1916 году В. Коссель и Г. Льюис создали первую электронную теорию валентности и химической связи.

В 1927 году В. Гайтлер и Ф. Лондон провели квантово-механический расчет молекулы водорода и построили квантовую теорию валентных связей. Дальнейшее развитие эта теория получила в 30-х гг. XX в. в работах Дж. Слейтера и Л. Полинга. В конце 20-х гг. XX в. в работах Дж. Леннарда-Джонса, Р. Малликена и Ф. Хунда была разработана теория молекулярных орбиталей. В 1926 году К. Инголд выдвинул концепцию частичной делокализации связей и зарядов атома (концепцию изомерии).

В 1928—1931 годах Л. Полинг выдвинул идеи теории резонанса. В 1930-е годы в работах Н.Н. Семёнова и С.-Н. Хиншелвуда была разработана общая теория цепных реакций. В 1940-е годы Г. Штаудингер развил представление о полимерах как о веществах, которые состоят из макромолекул (частиц с большой молекулярной массой).

В XX веке произошло становление радиохимии как науки. Открыты природные радиоактивные элементы и изучены их свойства. Например, в 1913 г. Ф. Содди и К. Фаянс определили правило смещения при распаде радиоактивных элементов. Несколько ранее, в 1903 г., Ф. Содди и Э. Резерфорд истолковали явление радиоактивности как процесса спонтанного распада атома, при котором происходит превращение атомов одного элемента в другие. В 1919 году Э. Резерфорд осуществил первую искусственную ядерную реакцию. Ав 1934 году И. Жолио-Кюри (1897—1956) и Ж.-Ф. Жолио (1900—1958) открыли искусственную радиоактивность и получили Нобелевскую премию по химии (1935).

В 1938 году О. Ган, Ф. Штрассман обнаружили, что ядра урана делятся под действием нейтронов. А в 1939 году эксперименты О. Гана и Ф. Штрассмана получили теоретическое обоснование в работах

Л. Мейтнер и О.-Р. Фриша. В Чикаго в 1942 г. под руководством Э. Ферми был построен первый ядерный реактор. В том же году Э. Ферми была осуществлена первая ядерная цепная реакция. В XX веке получила развитие биохимия обмена веществ в растениях, животных и микроорганизмах, биохимия гормонов, ферментов и витаминов, а также биоорганическая химия, эволюционная и сравнительная биохимия.

В конце 1920-х — начале 1930-х гг. В.М. Голдшмидт, В.И. Вернадский и А. Е. Ферсман дали геохимическую классификацию элементов.

В 1923 году В.И. Вернадский (1863—1945) раскрыл роль живых организмов и человека в геохимических процессах. В это же время развивается направление науки — биогеохимия.

Во второй половине XX в. сформировалась и начала развиваться космохимия. Были установлены механизмы и время образования химических элементов, а также их распространение во Вселенной.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >