Используйте дополнительную информацию
7. Подготовьте сообщение о вкладе Л. Полинга в химическую науку. За какие заслуги этот учёный был удостоен двух Нобелевских премий?
Сообщение
Лайнус Полинг – гениальный химик и борец за мир
Лайнус Карл Полинг (1901–1994) – один из величайших учёных XX века, оказавший огромное влияние на развитие химии, биологии и миротворческой деятельности. Он стал единственным человеком в истории, дважды получившим Нобелевскую премию без соавторов: первую – за достижения в химии, вторую – за борьбу против ядерного оружия. Его открытия по-прежнему находят применение в различных научных областях, а его активная гражданская позиция помогла изменить мир.
Детство и образование
Лайнус Полинг родился 28 февраля 1901 года в США, в городе Портленд (штат Орегон). С детства он проявлял интерес к науке, самостоятельно изучал химию и физику. Несмотря на финансовые трудности, он поступил в Орегонский сельскохозяйственный колледж (ныне Орегонский государственный университет), где начал изучать химическое инжиниринг. Его способности позволили ему быстро проявить себя, и вскоре он продолжил образование в Калифорнийском технологическом институте (Калтех), где защитил докторскую диссертацию.
Вклад в химию: теория химической связи
Главный вклад Полинга в химию связан с пониманием природы химической связи. Он разработал теорию резонанса, которая объясняла, почему молекулы некоторых веществ (например, бензола) обладают устойчивостью, несмотря на наличие нестабильных структур.
Другим важнейшим достижением стало введение понятия электроотрицательности – способности атомов притягивать к себе электроны. Полинг предложил шкалу электроотрицательностей, которая позволяла предсказывать полярность химических связей и их прочность. Согласно этой шкале, наиболее электроотрицательным элементом является фтор (F), а наименее – цезий (Cs) и франций (Fr).
Кроме того, Полинг разработал концепцию гибридизации орбиталей, объясняющую, почему атомы в молекулах располагаются определённым образом. Например, его теория позволила понять, почему молекула метана (CH₄) имеет тетраэдрическую форму, а молекула воды (H₂O) – изогнутую.
Нобелевская премия по химии (1954 г.)
За свои фундаментальные исследования природы химической связи Полинг получил Нобелевскую премию по химии в 1954 году. Его работы позволили учёным лучше понять строение молекул и предсказывать их свойства, что стало основой для дальнейших исследований в химии, физике и молекулярной биологии.
Исследования в биологии и медицина
После работы в области химии Полинг заинтересовался биологическими процессами. Он первым предложил спиральную структуру белков, что впоследствии помогло Уотсону и Крику раскрыть структуру ДНК.
Полинг также изучал влияние витаминов на здоровье. Он стал сторонником мегавитаминной терапии, особенно витамина C, полагая, что его высокие дозы могут предотвращать простуду и даже рак. Хотя его идеи о витаминах остаются спорными, они стимулировали развитие исследований в области нутрициологии.
Борьба за мир и вторая Нобелевская премия (1962 г.)
Полинг не ограничивался наукой. В 1950-е годы он активно выступал против ядерных испытаний. Он доказывал, что радиоактивные осадки представляют серьёзную угрозу для здоровья людей, вызывая мутации и рак.
В 1958 году Полинг организовал петицию против ядерных испытаний, подписанную более чем 11 тысячами учёных со всего мира. Его усилия привели к подписанию в 1963 году Договора о запрещении ядерных испытаний в трёх средах, который ограничил испытания в атмосфере, под водой и в космосе.
За свою активную деятельность в защиту мира Полинг получил Нобелевскую премию мира в 1962 году.
Наследие и значение работ
Лайнус Полинг оставил после себя огромный вклад в науку и общественную деятельность. Его работы по химическим связям, электроотрицательности и биохимии стали основой для многих современных исследований.
Он доказал, что наука может не только раскрывать тайны природы, но и служить на благо человечества. Его борьба за мир и разоружение показала, что учёные несут ответственность не только за открытия, но и за их последствия.
Полинг умер в 1994 году, оставив после себя наследие великого учёного и гуманиста. Его труды до сих пор изучаются, а его идеи продолжают вдохновлять новых исследователей.
Параграф 37. Металлическая химическая связь
Стр. 160
Вопрос
Какова природа химической связи, удерживающей атомы металла в металлическом изделии или сплаве?
Химическая связь, удерживающая атомы металла в металлическом изделии или сплаве, называется металлической связью. Она образуется за счёт электростатического взаимодействия положительно заряженных ионов металла (металлических катионов) с «электронным газом» — обобществлёнными электронами, свободно перемещающимися в кристаллической решётке.
Металлическая связь обладает особыми свойствами, определяющими характеристики металлов:
— высокая электропроводность за счёт свободного движения электронов;
— хорошая теплопроводность благодаря быстрому переносу энергии;
— пластичность и ковкость, так как ионы металла могут смещаться относительно друг друга без разрушения структуры;
— металлический блеск из-за способности отражать световые волны.
Таким образом, металлическая связь объясняет основные физические свойства металлов и делает их уникальными среди других классов веществ.