Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


’имическа€ форма материи




’имическа€ форма материи (’‘ћ)[78] включает уровни от атома до макромолекул€рных комплексов, лежащих в преддверии живой ма≠терии. ¬ современной науке выделение химического как одной из ос≠новных форм материи, ступени единого мирового процесса св€зано с большими теоретическими трудност€ми, преодоление которых воз≠можно только совместными усили€ми теоретической химии и философии. ¬ услови€х современной научно-технической революции грани между основными формами быти€ станов€тс€ чрезвычайно подвиж≠ными и самосто€тельное существование фундаментальных наук может быть установлено только с помощью глубокого философского анали≠за, т. е. с использованием форм мысли, которые выход€т далеко за рамки частнонаучного мышлени€.

»звестно, что современна€ хими€ стала зрелой наукой, когда она получила хорошо разработанный физический фундамент, прежде всего Ч квантовую теорию химической св€зи. ѕроцесс проникнове≠ни€ пон€тий и методов физики в химию привел к по€влению редукционизма Ч современной формы механицизма, заключающейс€ в по≠пытке полного сведени€ химического к физическому, растворени€ хи≠мического качества в физическом, или, иначе, физикализму. Ёта по≠пытка €вл€етс€ частным случаем редукционизма вообще, выражающе≠гос€ также в тенденции сведени€ биологического к химическому, со≠циального к биологическому и, в конечном счете Ч всех высших форм материи к физической (радикальный физикализм). — позиций радикального физикализма все формы материи €вл€ютс€ лишь различ≠ными модификаци€ми физической реальности.

‘изикализм и редукционизм имеют некоторые основани€, чрез≠мерно преувеличиваемые и абсолютизируемые.  ак известно, химиче≠ска€ форма материи Устроитс€Ф из физической. ’имический атом син≠тезирован из протонов, нейтронов и электронов. ’имическое, как и люба€ друга€ форма материи (мы будем рассматривать эту закономер≠ность позднее), возникает на основе предыдущей и включает часть ее в себ€, в качестве своей УосновыФ или УфундаментаФ. ѕоэтому каждый элемент или УшагФ химической формы материи имеет свой физичес≠кий УэквивалентФ.  аждый химический атом выступает также как уни≠кальное физическое образование и может быть описан как физическа€ индивидуальность. ¬ тенденции физика должна под своим углом зре≠ни€ объ€снить все химические феномены и св€зи. У...¬с€ система хи≠мических элементов во всем ее широком многообразии в насто€щее врем€ в принципе может быть выведена из законов физикиФ[79].

ќднако совершенно бесспорно, что от физического описани€ и объ€снени€ ускользает собственно химическое качество и, тем более, качества жизни и социальной жизни. ѕроблема Унеуловимого химиче≠ского качестваФ разрешима только на основе целостного подхода к миру, взгл€да на мир как единый закономерный процесс, в котором химическа€ форма материи занимает свое закономерное место и мо≠жет быть пон€та в сопоставлении с другими формами материи.

ќбычно химическое качество св€зываетс€ химиками с атомами как неделимыми химическими целостност€ми. »звестный специалист в области философских вопросов химии Ѕ.ћ.  едров определ€л атом как Уисходную химическую клеточкуФ, своего рода химическую еди≠ницу и рассматривал целостность атома как основной аргумент в по≠льзу несводимости химического к физическому[80]. ќднако этот аргу≠мент, действительно свидетельству€ в пользу существовани€ химичес≠кого качества, обнаруживает в то же врем€ свою существенную недо≠статочность, поскольку с точки зрени€ квантовой механики атом €вл€≠етс€ и физической целостностью, на основе которой возникает хими≠ческа€ целостность. ѕоэтому в некоторой степени схваченное, хими≠ческое качество все же от нас ускользает. ¬ определении химического качества мы несколько продвинемс€ дальше, если учтем, что физичес≠ка€ целостность атома €вл€етс€ целостностью физического многообра≠зи€ - €дра и электронов, которые остаютс€ всецело физическими обра≠зовани€ми, а химическа€ целостность Ч слитно и неделима.

¬ пользу специфического и несводимого химического качества говорит, далее, тот факт, что ни одна фундаментальна€ химическа€ проблема Ч химической св€зи, реакционной способности, валентно≠сти и т.д. не получила своего решени€ в квантовой химии, котора€, не≠смотр€ на ее огромную роль в химии, не способна объ€снить, что в хи≠мическом есть собственно химическое.  ак отмечает √. ‘укс, предмет химии может быть адекватно пон€т только химией[81]. У...Ќикакие физи≠ческие методы сами по себе, Ч утверждает ћ.¬. ¬олькенштейн, Ч не были бы в состо€нии установить структуру сложных молекул без хи≠мических исследованийФ[82].

—ильным аргументом в пользу качественного своеобрази€ хи≠мической реальности €вл€етс€ ссылка на основной химический пери≠одический закон, открытый ƒ. ». ћенделеевым. ’имическую реаль≠ность поэтому нередко определ€ют как Уменделеевский мирФ. ќднако и эта ссылка не дает окончательного решени€ вопроса о специфичес≠ком химическом качестве.

—ущественным свидетельством в пользу своеобразной химичес≠кой реальности €вл€етс€ тот факт, что химические св€зи между качес≠твенно различными атомами в физическом отношении различаютс€ только количественно. “ак, св€зь Ќ-— отличаетс€ от св€зи H-F с физи≠ческой стороны лишь различной пол€рностью или разностью электроотрицательности атомов (0,4 и 1,9). — химической же стороны Ч это св€зи водорода с качественно различными химическими элементами.

Ќаиболее крупным аргументом в пользу признани€ несводимо≠го химического качества, своеобразной химической формы объектив≠ной реальности €вл€етс€ то, что химический мир Ч это над-массэнергеттеский мир, в котором слабые масс-энергетические процессы хо≠т€ и имеют место, образу€ физическую основу химизма, но не опреде≠л€ют его природы.  ак отмечает Ё.Ўтрекер, Увещество и качество, как таковые, нигде не выступают в уравнени€х физики. ¬ещество вы≠ступает в них только в виде массы, а качество имеет значение лишь постольку, поскольку встречающиес€ иногда в функциональных урав≠нени€х константы имеют дл€ каждого вещества свои числовые значе≠ни€. ≈ще не было никакой возможности выразить вещественную при≠роду в ее качественной специфичности в виде массы и числаФ[83].

’имический мир, как подметил еще √егель, характеризуетс€ не≠сравненно большим качественным многообразием, чем физический. ќбразу€сь всего из трех основных элементарных частиц (причем час≠тиц, обладающих наибольшим многообразием физических св€зей), хи≠мическое включает свыше 100 химических элементов, из которых воз≠никает огромное качественное многообразие химических соединений. ¬ насто€щее врем€ идентифицировано пор€дка 8 миллионов химичес≠ких соединений и ежегодно синтезируетс€ до полумиллиона соедине≠ний. ј. Ћенинджер полагает, что общее число возможных типов бел≠ков составл€ет 1010-12, а нуклеиновых кислотЧ 1010.

¬есьма существенной чертой химического мира €вл€етс€ более заметное, чем в физическом мире, развитие особенного. ¬ отличие от €дер и электронов химические соединени€ обладают €рко выраженной индивидуальностью. ƒ. ». ћенделеев подчеркивал, что химический мир Ч Уэто целый живой мир с бесконечным разнообразием индиви≠дуальностей как в самих элементах, так и в их сочетани€хФ[84]. ћасс-энергетические взаимодействи€ в химии характеризуютс€ значительно меньшей индивидуальностью, чем над-массэнергетические. ѕослед≠ние св€заны прежде всего с одним из важнейших свойств химических веществ Ч химическом сродством.

’имический способ развити€.  ачественно более сложный хи≠мический субстрат обладает новым, отличным от физического, спосо≠бом развити€.

’имические элементы составл€ют низший, наиболее простой и исходный уровень химической эволюции. ќни возникают в результате предшествующего физического процесса эволюции, обладают неоди≠наковой физической и химической сложностью и, следовательно, раз≠личными возможност€ми дальнейшего химического процесса разви≠ти€, различным потенциалом развити€. “.—. ¬асильева установила за≠мечательную особенность разнородного усложнени€ физических и хи≠мических атомов в ходе роста их пор€дкового номера в системе ћен≠делеева. ≈сли в физическом отношении химические элементы, начи≠на€ с водорода, усложн€ютс€ сравнительно однородно и линейно, так что уран и следующие за ним элементы оказываютс€ безусловно более сложными, чем предшествующие, то химически элементы усложн€ют≠с€ нелинейно. ѕервоначально их химическа€ сложность быстро растет, достига€ максимума у углерода, а затем резко падает. ”ран в физичес≠ком отношении сложнее, а в химическом Ч значительно проще, чем углерод. ѕоследний Ч наиболее сложный химический элемент, обла≠дающий наивысшим потенциалом химического развити€. ¬ той или иной мере близкими углероду эволюционными потенциалами облада≠ют водород, кислород, азот, сера и фосфор. ¬ силу этого углерод, во≠дород, кислород и другие химические элементы играют главную роль в химической эволюции, закономерно привод€щей к по€влению жиз≠ни, и называютс€ поэтому элементами-органогенами. ћенделеев пи≠сал, что Уни в одном из элементов такой способности к усложнению не развито в такой мере, как в углеродеФ[85].

¬ основе представлени€ о химическом способе объективно-ре≠ального существовани€ и развити€ лежит пон€тие химической реак≠ции. ѕретерпев большую эволюцию в истории науки, это пон€тие на≠ходитс€ в центре теоретических представлений современной химии. ¬ пон€тии реакции химический способ объективно-реального существо≠вани€ и развити€ определен применительно к отдельным превращени≠€м. ’имическа€ реакци€ Ч относительно самосто€тельное превраще≠ние, св€занное с некоторым конечным числом реагирующих субстра≠тов. Ќа уровне пон€ти€ реакции не раскрываетс€ целостна€ природа и направленность объективно-реального существовани€ и развити€ ’‘ћ. Ёто делает необходимым перейти к более обобщенным и широ≠ким пон€ти€м.

’имический процесс есть единство синтеза (ассоциации) и распада (диссоциации). ѕоскольку химический синтез приводит к усложнению веществ, он €вл€етс€ химической формой прогресса, а диссоциаци€ Ч химическим про€влением регресса. ≈сли химический способ развити€ рассматривать только на уровне отдельных реакций, то может возникнуть представление о равенстве, равносильности про≠цессов синтеза и распада. ќднако более глубокий, целостный (системный) подход к совокупному миру химических превращений дает осно≠вани€ дл€ вывода, что общим интегральным направлением химичес≠ких превращений €вл€етс€ пр€мой субстратный синтез.  оренна€ особенность такого синтеза состоит в том, что переход в новое, выс≠шее качество, новую сущность не может быть осуществлен отдель≠ным самосто€тельно существующим субстратом. ƒл€ такого перехода отдельный химический субстрат нуждаетс€ в другом субстрате. ¬ хи≠мическом развитии новое качество, нова€ сущность выступают как па≠ритетный результат двух или более химических субстратов.

ќтдельный самосто€тельно существующий субстрат (химичес≠кий атом или молекула) не обладает, следовательно, достаточным бо≠гатством внутреннего содержани€ (содержани€ Ув себеФ) и нуждаетс€ в существенном дополнении другим. Ќа уровне химической формы материи отдельный субстрат характеризуетс€ существенной внутрен≠ней неполнотой, т. е. недостаточным дл€ самосто€тельного развити€ содержанием.

—убстратный синтез выступает в качестве общего дл€ физичес≠кой и химической форм материи способа объективно-реального суще≠ствовани€ и развити€, однако он обладает в них своей существенной спецификой. ’имический субстратный синтез Ч прежде всего над-массэнергетический синтез, хот€ он и происходит с помощью физи≠ческого (электромагнитного) синтеза, св€занного с изменением вне≠шней электронной оболочки атомов. ¬ отличие от УсуммарногоФ и УмассовогоФ характера физического синтеза (в особенности наиболее универсального Ч гравитационного), химический синтез имеет высо≠коизбирательный характер, ибо происходит по законам химического сродства. Ѕлагодар€ сродству, про€вл€емому качественно различными элементами друг к другу, химический синтез есть не просто прит€же≠ние субстратов, но их взаимное изменение с потерей р€да прежних и приобретением новых общих свойств. Ёто синтез избирательно вза≠имодействующих качеств.

’имический субстратный синтез включает особый, специфиче≠ски химический механизм Ч катализ, т. е. способность ускорени€ хи≠мических превращений. ¬ химической форме материи, таким образом, возникает своеобразна€ способность многократного самоускорени€ движени€ и развити€.

’имический субстратный синтез Ч высша€ и предельна€ фор≠ма субстратного синтеза в природе.  ак способ развити€, субстратный синтез св€зан с относительно простыми субстратами и с определенно≠го уровн€ сложности становитс€ невозможным. Ёто объ€сн€етс€ уже тем, что более сложные субстраты обладают большой автономностью и не могут объедин€тьс€.

»меет ли развитие направление

«акономерный характер химической эволюции. ¬ развитии ’‘ћ можно выделить целый р€д направлений[86]. ќбщим направ≠лением всех линий развити€ €вл€етс€ движение от низшего к высше≠му, от простого к сложному: от химических элементов к молекулам и их комплексам. ¬ пределах общего направлени€ можно выделить ма≠гистральное, т. е. основное направление, с которым

св€зано наиболь≠шее богатство, многообразие химических превращений, и побочные, или тупиковые, ветви развити€.

ћагистральное направление развити€ ’‘ћ св€зано с углеро≠дом как наиболее сложным и богатым химическим элементом, и дру≠гими элементами-органогенами Ч Ќ, ќ, N, S, Ph.

“упиковые ветви развити€ существуют благодар€ магистрали химической эволюции, поскольку они представл€ют собой ответвле≠ни€ от нее. ¬ то же врем€ тупиковые направлени€ обусловливают раз≠витие на магистральной линии, создают необходимые дл€ химической эволюции услови€. ¬ конечном счете химическа€ эволюци€ законо≠мерно приводит к возникновению живой материи.

„то определ€ет направленность химической эволюции от про≠стого к сложному, к возникновению живого? ѕо этому ключевому во≠просу в естественнонаучной и философской литературе существуют две основные точки зрени€. ќдни ученые (ј.». ќпарин, ƒж. Ѕернал, ¬.».  узнецов) считают, что фактором, определ€ющим развитие хими≠ческого в сторону живого, €вл€етс€ химический отбор, который дает оценку развивающихс€ химических систем относительно среды. ¬ процессе отбора таких химических систем сохран€ютс€ и продолжают эволюционировать все более сложные системы. У¬ыживаемостьФ хи≠мических систем обусловлена усложн€ющимс€ химическим содержа≠нием систем. —огласно второй точке зрени€ направленность химичес≠кой эволюции определ€етс€ внутренними ограничени€ми, вытекающи≠ми из свойств химических элементов и их соединений. Ќе среда со≠вершенствует химическое, а химическое совершенствует само себ€ при сопоставлении со средой (посредством химического отбора наи≠более устойчивых систем). јктивным фактором отбора оказываетс€, с этой точки зрени€, само химическое, Уотбор есть самоотбор Упод углом зрени€Ф соответстви€ средеФ[87]. ‘актически к этой точке зрени€ подходил и ј.». ќпарин, который подчеркивал способность химичес≠кой материи к саморазвитию.

¬тора€ точка зрени€ в различных вариантах обосновываетс€ ƒ.  еньоном[88] и ј ѕ. –уденко. — позиций концепции Убиохимического предопределени€Ф ƒ.  еньона кажда€ ступень химической эволюции в основных чертах предопределена свойствами химических соединений предшествующей ступени химической эволюции и не €вл€етс€ случай≠ной по отношению к последней.

¬ разработанной ј.ѕ. –уденко теории саморазвити€ открытых каталитических систем[89] объектом химической эволюции рассматрива≠етс€ не молекула, а каталитическа€ система, включающа€ взаимо≠действующие молекулы, катализаторы и химическую среду ќснов≠ным показателем развити€ каталитической системы €вл€етс€ абсолют≠на€ каталитическа€ активность, рост которой служит основой эволю≠ционных изменений каталитической системы, ее усложнени€, которое происходит с нарастающей веро€тностью.

¬ конкретном химическом аспекте процесс эволюции химичес≠кой материи и возникновение живой материи описан теорией ј.». ќпарина, считающейс€ наиболее веро€тной гипотетической теорией происхождени€ жизни[90]. —огласно этой гипотезе предбиологическа€ эволюци€ прошла несколько основных ступеней Ч органических ве≠ществ (начина€ с простейших соединений углерода —Ќ, CN, —ќ) Ч высокомолекул€рных полимеров (прежде всего первичных белков и простейших нуклеиновых кислот) Ч индивидуальных многомолеку≠л€рных систем, в результате направленной эволюции которых возни≠кали первичные примитивные организмы.

¬ процессе химической эволюции обнаруживаетс€ глубинна€, внутренн€€ логика развити€, котора€ скрыта под частност€ми и Удета≠л€миФ химического процесса и может быть вы€влена только совмест≠ными усили€ми теоретической химии и философской науки.  ак уже отмечалось, способом химического существовани€ и развити€ €вл€ет≠с€ пр€мой субстратный синтез. ≈го основным внутренним противоре≠чием €вл€етс€ противоречие между субстратным синтезом как целост≠ным процессом и включенным в него процессом химической диссоци≠ации, или распада.

ƒиалектический УсмыслФ субстратного синтеза заключаетс€ в том, что химические вещества по отдельности не обладают достаточ≠ным дл€ саморазвити€ содержанием и поэтому химическа€ эволюци€ может осуществл€тьс€ только посредством синтеза этих веществ. ѕреобладание, или абсолютность, химического синтеза €рко выражено уже на исходном уровне химической эволюции Ч в химических эле≠ментах, основной тенденцией которых €вл€етс€ тенденци€ к синтезу, а не распаду, что предопределено уже физической структурой элемен≠тов Ч стабильностью атомного €дра и способностью электронных оболочек к электромагнитным взаимодействи€м. ¬ыража€сь гегелевс≠ким €зыком, химические элементы и их соединени€ Уопределены к синтезуФ.

ќднако УпаритетностьФ химических синтезов €вл€етс€ относи≠тельной, ибо химические элементы неравноценны по своему химичес≠кому содержанию и, следовательно, эволюционному потенциалу. ѕо≠скольку наиболее богатым химическим элементом €вл€етс€ углерод, с ним св€зано магистральное направление химической эволюции. јто≠мы углерода образуют так называемую полипептидную св€зь, после≠довательность сотен тыс€ч атомов углерода, к которой могут присо≠един€тьс€ любые другие химические атомы и их группы. ’имическа€ эволюци€ приводит к по€влению такого химического субстрата, кото≠рый получает все более богатое химическое содержание и становитс€ основой химической эволюции, приобретает автономность и устойчи≠вость —убстратный синтез тер€ет при этом свой прежний Упаритет≠ныйФ характер, постепенно исчерпывает себ€, а развивающийс€ хими≠ческий субстрат становитс€ все более способным к самосто€тельной эволюции, к саморазвитию. ¬ажнейшим свойством такого субстрата оказываетс€ самосохранение, которое осуществл€етс€ благодар€ тому, что химическа€ диссоциаци€ превращаетс€ в средство поддержани€ синтеза, поддержани€ целостности автономного субстрата.  огда хи≠мический процесс оказываетс€ таким образом Узамкнутым на самого себ€Ф, т.е. становитс€ средством поддержани€ целостности материаль≠ной системы, химический субстрат превращаетс€ в живую материю, а химический процесс становитс€ жизненным процессом. ѕо глубокому замечанию ‘. Ёнгельса, жизнь Ч это самосохран€ющийс€ химичес≠кий процесс ∆изнь, таким образом, €вл€етс€ закономерным и необхо≠димым результатом химической эволюции природы.

¬ химической эволюции обнаруживаетс€ одна из важнейших закономерностей развити€ Ч аккумул€ци€ содержани€ низших ступе≠ней в высших. ’имическа€ эволюци€ представл€ет собой не простую смену одного состо€ни€ другим, а накопление, синтез основных резу≠льтатов развити€ в последующих ступен€х, в результате чего возника≠ет материальный субстрат, обладающий наибольшим многообразием самых различных и даже противоположных свойств. “ак, белки, один из важнейших компонентов живой материи, обладают кислотными и основными, гидрофильными и гидрофобными свойствами, обнаружи≠вают все основные типы реакций. ¬ нуклеиновых кислотах Ч втором важнейшем компоненте живой материи Ч благодар€ их особой струк≠туре происходит накопление информационного содержани€ в сжатой, кодированной форме.

¬озникновение жизни обусловлено прежде всего магистраль≠ным направлением химической эволюции, где химическа€ форма ма≠терии выступает в своем оптимальном, или достаточно полном, соде≠ржании или многообразии. ”читыва€ это обсто€тельство, большинс≠тво крупнейших химиков мира считают, что жизнь не может возни≠кнуть на какой-либо иной, кроме углеродной, основе, например, на ба≠зе кремни€ или азота, которые обладают несравненно меньшим, чем углерод, многообразием химических св€зей и, следовательно, мень≠шим потенциалом развити€. У¬се данные физико-химических исследо≠ваний, Ч пишет ј.». ќпарин, Ч говор€т нам о том, что иных форм соединений, ведущих к развитию жизни, не может бытьФ[91]. ѕо мнению ¬.√. ‘есенкова, Уво ¬селенной органическа€ жизнь, если она вообще существует, может быть построена только на основе углеводородных соединенийФ[92].

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-02-12; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1640 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—тудент всегда отча€нный романтик! ’оть может сдать на двойку романтизм. © Ёдуард ј. јсадов
==> читать все изречени€...

2152 - | 1924 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.021 с.