Проект "Законы диалектики в химии"

Администрация Октябрьского района муниципального образования «Город Саратов»

                                                                                                                                                            

МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ  ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ –

Лицей №62

 

«Законы диалектики

в химии»

Секция: «Философия и наука»

Работу выполнила:

ученица 8«Б» класса

МАОУ «Лицей №62»

Октябрьского района г.Саратова:

Лушникова Елизавета

Руководитель:

Мандрюк Оксана Алексеевна

учитель химии

Саратов 2017

План:

·                   Введение.

·                   Законы и категории диалектики в химии

·                   Закон перехода количества в качество

·                   Закон единства и борьбы противоположностей (эксперимент)

·                   Закон отрицания отрицания

·                   Заключение

·                   Список использованных источников информации

Введение

ДИАЛЕКТИКА (греч. - искусство вести беседу) - теория и метод познания действительности, наука о наиболее общих законах развития природы, общества и мышления. Наиболее общими законами диалектики являются: переход количественных изменений в качественные, единство и борьба противоположностей, отрицание отрицания.

Термин впервые ввел в философию Сократ, который считал, что для постижения истины необходимо разработать искусство спора (dialektike techne). Этот подход был воспринят и развит Платоном, который разрабатывал технику расчленения и связывания понятий, приводящую к их полному определению.

Цель проекта: познакомиться с законами диалектики и применить их на законы химии.

Задачи проекта:

1) изучить понятие диалектики;

2) изучить основные законы диалектики;

3) применить законы диалектики на законы химии;

4) провести эксперимент;

5) сделать выводы.

Гипотеза проекта: законы диалектики можно применить к законам и понятиям химии.

Актуальность проекта заключается в том, что тема диалектики вызывает интерес и находится на стыке наук философии и химии.

Законы и категории диалектики в химии

При изучении химической формы движения материи, как уже отмечалось, ярко проявляются в особенной форме всеобщие законы диалектики. Логика перехода от прежнего качества к новому также отражена в законе перехода количественных изменений в качественные. Ну а внутренним содержанием перехода старого качества в новое является борьба противоположностей, что вновь указывает на действие первого закона.

К категориям диалектики относят прежде всего такие понятия как качество и количество, сущность и явление, необходимость и случайность, а также категории, выражающие полноту понятия, такие как единичное, особенное и всеобщее. Рассмотрение химических процессов под углом зрения законов диалектики и применение диалектических категорий способствует более глубокому проникновению в суть происходящего, поскольку предмет исследования охватывается во всей логической полноте и развитии.

Вместе с тем, следует учитывать, что универсальные законы и категории диалектики в физических, химических, биологических и прочих формах движения материи проявляются различно, с учетом специфики конкретной формы материального движения. Так, например, основной закон диалектики – закон единства и борьбы противоположностей – указывает на то, что любое явление в мире заключает в себе собственное противоречие, что понуждает данную вещь к развитию и определяет свойства развивающейся вещи. То есть, именно противоречие с борьбой противоположностей задает направление развития каждого предмета и его параметры.

Если вышеуказанное основное противоречие характерно для всей химической формы движения материи, то главное противоречие играет столь же определяющую роль, но уже по отношению к отдельным веществам, то есть главные противоречия это особенные противоречие, характеризующее свойства того или иного рода веществ. Так, например, главным внутренним противоречием аминокислот, выступает противоречие между основным характером аминогруппы и кислотным характером карбоксильной группы. Данные группы выражают прямо противоположные свойства и взаимодействие между ними определяет сущность аминокислот как известного класса органических соединений, с их собственными свойствами и способностью к реакциям.

Химия особенно тесно связана с диалектическими категориями качества и количества. Например, всякая химическая реакция может быть рассмотрена как качество, а количество участвующих веществ или скорость протекания реакции могут выражать собою количество. Следует особо подчеркнуть, что качество и количество это не просто некие абстрактные термины, а реальные свойства, принадлежащие всем без исключения телам и процессам окружающего нас мира. Закон перехода количественных изменений в качественные и обратно выражает связь между этими противоположными друг другу сторонами одного целого. Для перехода в новое качество необходимо, чтобы количественные изменения превзошли предел меры, которая связывает между собой качество и количество.

Действие данного закона в химии проявляется в особых формах. Здесь количественные изменения связаны не только с изменением химического состава веществ, но и с изменением пространственной структуры молекул. Атомы, соединяясь в молекулы, взаимно влияют друг на друга и поэтому образующаяся молекула по своим свойствам не может быть сведена к сумме свойств образующих ее атомов. Это качественно иное образование, о чем уже говорилось выше. Изучение сущности изомерии из фактов того, что при одном и том же числе атомов различных элементов могут возникать химические соединения, различные по своим свойствам. Оказалось, что причина этого лежит в различном порядке связей атомов. Квантовая механика подтвердила положение Бутлерова о том, что именно строение является важнейшим свойство молекулы, определяющим все другие ее свойства и особенности. Таким образом, не только изменение химического состава, но и изменение строения молекул связано в химии с изменением качества веществ, в чем заключается основная специфика проявления диалектического закона перехода количественных изменений в качественные в сфере химического движения материи.

Плодотворность применения диалектических категорий в химии можно показать на примере таких категорий как явление и сущность. Тело или вещество, данное нам в чувственном восприятии есть явление, которое обычно составляет фактическую сторону естественных наук, в особенности химии, где эмпирические исследования значительно превосходят по объему теоретические, что представляет одну из характерных особенностей данной науки. С точки зрения философии химик почти всегда имеет дело с предметом исследования в виде явления или наличного бытия, легко поддающегося внешнему наблюдению и эксперименту. С другой стороны, целью науки является истина, говорящая языком законов, а законы не лежат на поверхности явлений.

Диалектика связывает между собой категории явления и сущности как противоположные моменты противоречивого отношения. Когда говорят о сущности, то прежде всего имеют ввиду, что вещь на самом деле не такова каковой представляется. Представления возникают на основе восприятия явления, например, наблюдая кислоту, можно составить себе представление о кислоте, однако давно известно, что манипуляции в сознании формами представлений не ведут к углублению знания о предмете. Прежде всего необходимо понять суть изучаемого явления. Этимологические понятие «суть» или «сущность» связано с понятием бытия и в упрощенной форме можно сказать, что сущность явления это то, что есть явление поистине. Сущность противоположна явлению, поскольку первое указывает на всеобщее, родовое, а второе всегда дано как некая единичная вещь или процесс. Если явление всегда дано нам в чувствах, то сущность обнаруживается исключительно посредством мышления. Вот наиболее простой пример: молния и гром во время грозы – это явление, но из наблюдения этого явления невозможно вывести сущность, говорящую о том, что мы имеем дело с разновидностью электрического разряда.

Еще Д.И.Менделеев писал в свое время, что каждый естественный закон лишь тогда приобретает особое научное значение, когда из него можно извлекать практические следствия, то есть, такие логические заключения, которые объясняют еще необъясненное, указывают на явления, до сих пор не известные, особенно когда закон делает возможным давать такие предсказания, которые затем можно подтвердить практическим опытом. Т есть, обнаруженные сущности и закономерности позволяют лучше узнать изучаемые явления, а новые эмпирические исследования, вооруженные указанными теоретическими познаниями позволяют вновь перейти в сферу сущностей и законов, но уже  на более глубоком уровне понимания.

Если обратиться к примерам, то можно вспомнить открытие законов стехиометрии, которые позволили производить химические реакции с пониманием их количественной стороны. Согласно диалектическому подходу к рассмотрению природы, количество есть одна из внешних характеристик материи, так что указанные закономерности не зря выглядели «чисто эмпирическими», покуда Д.Дальтон не применил к объяснению химических явлений атомистическому гипотезу. Последняя позволяла понять сущность химического вещества, основанную на том, что любое вещество состоит из элементарных частиц, названных атомами, обдающими различным атомным весом. В результате Дальтону удалось открыть третий закон стехиометрии – закон простых кратных отношений. В дальнейшем атомистическая гипотеза стала развиваться в атомно-молекулярную теорию и все стехиометрические законы стали наглядно выражаться в символических формулах химических веществ, сущностью которого теперь была уже молекула, так как молекула выражает состав, строение и все свойства любого химического соединения. Формульная запись, основанная на атомно-молекулярной теории позволила наглядно изображать суть химических превращений, при помощи химических формул стали вычислять молекулярный вес вещества, составлять уравнения химических реакций. Все это, в конечном итоге позволило производить расчеты, лежащие  в основе начавшей развиваться органической химии, а также об открытии Д.И.Менделеевым периодического закона элементов. Произошло дальнейшее углубление в суть того, что есть вещество поистине. Теперь крайне существенными оказались атомный вес элементов и структура молекул. Атомно-молекулярная теория дополнилась углубленными знаниями о внутреннем строении вещества, а химия в целом вышла на новый уровень эмпирических исследований и практических возможностей.

Таким образом, диалектика явления и сущности блестяще подтверждается в истории развития химии, как и другие стороны диалектического уровня, применяемые к процессу изучения природы. Не меньшую пользу современному химику, например, могут принести применение к своему предмету исследования и других диалектических категорий, включая такие как форма и содержание, необходимость и случайность.

Закон перехода количества в качество

I.                  Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева

Открытие периодического закона и создание системы химических элементов имело огромное значение не только для химии, но и для философии, для всего нашего миропонимания. Менделеев показал, что химические элементы составляют стройную систему, в основе которой лежит фундаментальный закон природы. В этом нашло выражение положение материалистической диалектики о взаимосвязи и взаимообусловленности явлений природы. Вскрывая зависимость между свойствами химических элементов и массой их атомов, периодический закон явился блестящим подтверждением одного из всеобщих законов развития природы — закона перехода количества в качество.

Периодический закон, отобразив одно из важнейших положений диалектики, показал, что химические элементы являются сложными образованиями из более простых форм материи, итогом поступательного развития материи от низшего к высшему. Периодический закон показывает путь развития химических элементов от наиболее легкого к наиболее тяжелому— от водорода (Н) к менделевию (Mv). Каждый последующий элемент в периодической системе сложнее и богаче предыдущего.

Неслучайно Энгельс, высоко оценив открытие Менделеевым периодического закона химических элементов, обратил внимание на применение великим русским химиком диалектического закона перехода количества в качество. Наконец, закон Гегеля имеет силу не только для сложных тел, но и для самих химических элементов,— писал Энгельс в Диалектике природы .— Мы знаем теперь, что химические свойства элементов являются периодической функцией атомных весов... что, следовательно их качество обусловлено количеством их атомного веса. Эго удалось блестящим образом подтвердить. Менделеев доказал, что в рядах сродных элементов, расположенных по атомным весам, имеются различные пробелы, указывающие на то, что здесь должны быть еще открыты новые элементы. Он наперед описал общие химические свойства одного из этих неизвестных элементов,— названного им экаалюминием, потому что в начинающемся с алюминия ряду он непосредственно следует за алюминием,— и предсказал приблизительно его удельный и атомный вес и его атомный объем. Несколько лет спустя Лекок-де-Буабодран действительно открыл этот элемент, и оказалось, что предсказания Менделеева оправдались с совершенно незначительными отклонениями. Экаалю-миний получил свою реализацию в галии... Менделеев, применив бессознательно гегелевский закон о переходе количества в качество, совершил научный подвиг, который смело можно поставить рядом с открытием Леверье, вычислившего орбиту еще неизвестной планеты — Нептуна

II. Гомологические ряды органических соединений

III. Высокомолекулярные соединения

полиэтилен: ( – СН2 – СН2 – )n

Закон единства и борьбы противоположностей

I. Строение атома

II Амфотерные соединения

Эксперимент

Мы провели химический эксперимент, доказывающий, что законы диалектики можно применить к химической реакции.

Реакция №1 – образование желтого осадка иодида свинца.

Pb²⁺(NO₃^-)₂+2K⁺ I^-=Pb²⁺ I^- ₂+2K⁺ NO₃^-

Реакция №2 – образование синего осадка гидроксида меди (II).

CuCl₂+2NaOH=Cu(OH)₂+2NaCl

Существование амфотерных соединений говорит о том, что между веществами с основными свойствами и кислотными свойствами нельзя провести резкую границу. В природе не существует резких границ.

Закон отрицания отрицания

Щелочной металл Li в конце 2 периода отрицается инертным газом Ne (число электронных слоев 2, но внешний слой уже 8 ē – это не щелочной металл), который, в свою очередь, отрицается щелочным металлом следующего 3 периода – Na (появляется новый электронный слой → резкий скачок в свойствах. Na сходен с Li, но имеет уже более сложное строение, поэтому Na как бы отрицает литий, но на более высоком уровне).

Закон отрицания отрицания в обычной жизни выглядит так: чтобы шагнуть на следующую ступень развития, должно быть невозможным пребывание на нынешней ступени. Сейчас в мире накапливаются факторы, которые делают невозможным выживание человечества в рамках привычного мышления и отношения к окружающему миру (например, экологические, геополитические). Нынешняя форма, очевидно, будет разрушена. Появятся новые формы мышления и деятельности.

Заключение

Доказывая выполнение законов диалектики на конкретных примерах, мы использовали и органические, и неорганические вещества. Следовательно, между ними нет резкой границы (как нет резкой границы между явлениями в природе), они взаимосвязаны, между ними существует генетическая связь. Гипотеза проекта нашла свое полное подтверждение.

  Законы химии подтверждают диалектико-материалистическую концепцию о несотворимости и неуничтожимости материи (закон сохранения массы), материальном единстве мира (взаимосвязь свойств всех химических элементов, выраженная в периодическом законе Д. И. Менделеева), взаимообусловленности всех его частей (теорий строения атомов и химической связи).

Список использованных источников информации

1.      Всеобщие законы развития. Материалистическая диалектика как общая теория развития: Философские основы теории развития. – М., 1982.

2.      http://www.humanism.ru/

3.      http://studopedia.ru/

4.      Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики мира. -- М.: ВШ, 1991. - 656 с.

5.      Всеобщая история химии. Становление химии как науки. -- М.: Наука, 1983. - 464 с.

6.      Петров Ю.А. Логическая функция категорий диалектики. – М., 1972.

7.      http://www.xumuk.ru/bse/3343.html