Министерство здравоохранения Украины
Харьковский национальный медицинский университет
Кафедра медицинской и биоорганической химии
Материалы IV студенческой конференции«ХИМИЯ. ЭКОЛОГИЯ. МЕДИЦИНА»
направления работы конференции:
«Вклад великих химиков мира в развитие химии, медицины, фармации»
«Именные реакции в химии»
«Минералы – сокровища земли»
Харьков, 2013
Межфакультетская конференция. [Текст]: Тезисы IV студенческой конференции, февраль 2013 г. – Харьков, ХНМУ. – 2013. – 108 с. На русс., укр. и англ. языках.
В сборнике представлены тезисы работ отечественных и иностранных студентов I курса Харьковского национального медицинского университета.
2
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ
IV СТУДЕНЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ
«ХИМИЯ. ЭКОЛОГИЯ. МЕДИЦИНА»
Оргкомитет конференции:
Сыровая Анна Олеговна – зав. каф. медицинской и биоорганической
химии, д. фарм. н., доцент;
Шаповал Людмила Григорьевна – завуч каф. медицинской и
биоорганической химии, канд. техн. н., доцент;
Петюнина Валентина Николаевна – канд. фарм. н., доцент;
Ткачук Наталья Михайловна – канд. техн. н., доцент;
Макаров Владимир Александрович – канд. хим. н., доцент;
Андреева Светлана Викторовна – канд. фарм. н., доцент;
Грабовецкая Евгения Романовна – канд. биол. н., доцент;
Лукьянова Лариса Владимировна – канд. фарм. н., ассистент;
Бачинский Руслан Орестович – ассистент;
Наконечная Светлана Анатольевна – ассистент;
Козуб Светлана Николаевна – канд. техн. н., ассистент;
Тишакова Татьяна Станиславовна– канд. хим. н., ассистент;
Левашова Ольга Леонидовна – канд. фарм. н., ассистент.
3
Содержание
I МЕДИЦИНСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ 12
ПАВЕЛ АЛЕКСЕЕВИЧ ПЕТЮНИН - ВЫДАЮЩИЙСЯ ХИМИК 12Котлик Я. В., Чепель И. А, 1 группа. Руководитель: Сыровая А.О. 12
БОЛЬ И СПОСОБЫ ЕЕ УСТРАНЕНИЯ 13Чернявский И.А, 2 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г. 13
А. И. ЧЕРКЕС – АВТОР УНИТИОЛА 14Пушкарь Е.С., 3 группа. Руководитель: Сыровая А.О. 14
КУЧЕРОВ МИХАИЛ ГРИГОРЬЕВИЧ 15Журба Е.П., 5 группа. Руководитель: Вакуленко Н.В. 15
ЭЛИМИНИРОВАНИЕ ПО ГОФМАНУ 16Мамчук В.В., 5 группа. Руководитель: Вакуленко Н.В. 16Механизм реакции 17Реакция протекает по механизму бимолекулярного элиминирования и является региоселективной: на первой стадии реакции протон отщепляется от наименее замещенного и, в силу этого, стерически наиболее доступного β-углеродного атома, после чего происходит отщепление амина, т.е. элиминирование идет таким образом, что образуется наименее замещенный алкен (правило Гофмана): 17
РЕАКЦИЯ ЗИНИНА 18Короткий С., 7 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г. 18
РЕАКЦІЯ БОРОДІНА-ХУНСДІКЕРА 19Хабаль О.В., 7 група. Керівник: Шаповал Л.Г. 19
СВАНТЕ АРРЕНИУС 20Бильченко С., 8 группа. Руководитель: Андреева С.В. 20
АРТ-ТЕРАПИЯ МЫЛЬНЫМИ ПУЗЫРЯМИ 21Проценко М.Р., 9 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г. 21
МАРИЯ СКЛОДОВСКАЯ-КЮРИ 22Бойцова А., 9 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г. 22
АМЕДЕ́О АВОГА́ДРО 24Николаенко Е.Ю., 9 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г. 24
БЛЕЗ ПАСКАЛЬ 25Жижера Д., 10 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г. 25
ЛАЙНУС ПОЛИНГ 26Тараненко А. О., 10 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г. 26
МІНЕРАЛИ - СКАРБИ ЗЕМЛІ 27Кругляк В.А., 10 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г. 27Мінерал — природна хімічна сполука кристалічної будови, що утворилась під час геологічних та геохімічних процесів в земній корі або за еквівалентних процесів на інших космічних тілах у Всесвіті; це природна хімічна сполука кристалічної будови, що утворюється внаслідок прояву геологічного процесу. Число відкритих мінералів зростає з року в рік і нині перевищують 4000. Наука, що вивчає мінерали зветься мінералогією 1.27
4
Основна сутність мінералу — кристалічний стан, обумовлений закономірним розташуванням будівельних частинок у просторі й підпорядкований законам симетрії ( речовини з аморфним, колоїдним станом не є мінералами, речовини біологічного походження не належать до мінералів) 2. 27Кожен мінерал характеризується своєю кристалохімічною неповторністю, тобто унікальним поєднанням хімічного складу і кристалічної структури, тому різні мінерали можуть мати однаковий хімічний склад, але різну структуру (поліморфізм кристалів: як от алмаз і графіт, кальцит і арагоніт) 3 27
НАЙПОШИРЕНІШІ МІНЕРАЛИ НА ПЛАНЕТАХ ЗЕМНОЇ ГРУПИ: 28
СИЛІКАТИ (У ЗЕМНІЙ КОРІ СИЛІКАТІВ БІЛЬШЕ, НІЖ УСІХ ІНШИХ МІНЕРАЛІВ РАЗОМ УЗЯТИХ - ЦЕ КВАРЦ, ПОЛЬОВИЙ ШПАТ, ГРАНІТ) ТА АЛЮМОСИЛІКАТИ МАГНІЮ, ЗАЛІЗА, КАЛЬЦІЮ, НАТРІЮ, КАЛІЮ; КАРБОНАТИ КАЛЬЦІЮ ТА МАГНІЮ 4. ОСНОВНИМИ ХІМІЧНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ МІНЕРАЛІВ Є ЇХ РОЗЧИННІСТЬ У ВОДІ ТА ВЗАЄМОДІЯ З КИСЛОТАМИ. 28
КЛАСИФІКАЦІЯ МІНЕРАЛІВ: КРИСТАЛОХІМІЧНА ЗА ШТРУНЦЕМ-НІКЕЛЕМ: 28
САМОРОДНІ ЕЛЕМЕНТИ, ІНТЕРМЕТАЛІЧНІ СПОЛУКИ; СУЛЬФІДИ ( ПІРИТ, ГАЛЕНІТ) І СУЛЬФОСОЛІ; ГАЛОГЕНІДИ; БОРАТИ; ОКСИДИ ( ГЕМАТИТ, КУПРИТ), ГІДРОКСИДИ ТА АРСЕНІТИ, КАРБОНАТИ ТА НІТРАТИ; СУЛЬФАТИ ( ГІПС, СУЛЬФАТ БАРІЮ), СЕЛЕНАТИ, ХРОМАТИ, ТЕЛУРАТИ, МОЛІБДАТИ І ВОЛЬФРАМАТИ; ФОСФАТИ, АРСЕНАТИ, ВАНАДАТИ; СИЛІКАТИ І ГЕРМАНАТИ 5. 28
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ: 28
1. ХІМІЯ, 10 КЛ.: ПІДРУЧНИК ДЛЯ СЕРЕД. ЗАГАЛЬНООСВІТ. ШК. – КИЇВ; ІРПІНЬ: ВТФ “ПЕРУН”, 2000. – 176 С. 28
2. ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ДЛЯ ДЕТЕЙ. ТОМ 17. ХИМИЯ. – 2-Е ИЗД., ПЕРЕРАБ./ РЕД. КОЛЛЕГИЯ: М.АКСЁНОВА, И.ЛЕЕНСОН, С.МАРТЫНОВА И ДР. – М.: МИР ЭНЦИКЛОПЕДИЙ АВАНТА+, 2007.-656 С.: ИЛ. 28
3. 4000 ВАЖЛИВИХ ФАКТІВ: ПЕР. З АНГЛ./АВТ. ТЕКСТУ ДЖ.ФАРНДОН. – К.: МАХАОН-УКРАЇНА, 2005. – 256 С.: ІЛ. 28
4. 4000 ЦІКАВИХ ФАКТІВ: ПЕР. З АНГЛ./АВТ. ТЕКСТУ ДЖ.ФАРНДОН. – К.: МАХАОН-УКРАЇНА, 2002. – 256 С.: ІЛ. 28
5. HTTP://UK.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/МІНЕРАЛ. 28
ФРІДРІХ АВҐУСТ КЕКУЛЕ ФОН СТРАДОНІЦ 28Порадюк Е.В., 36 группа. Руководитель: Андреева С.В. 28
ВЕЛИКИЙ ХИМИК А. М. БУТЛЕРОВ 30Савела А.Н., 37 группа. Руководитель: Козуб С.Н. 30
МАРКОВНИКОВА ПРАВИЛО 30Билыч О.А., 37 группа. Руководитель: Козуб С.Н. 30
Марковникова правило, закономерность, определяющая порядок присоединения воды и
галогеноводородов к несимметричным олефинам. Правило эмпирически установлено В.
В. Марковниковым и сформулировано им в 1869. Согласно єтому правилу, атом
водорода присоединяется к более гидрогенизированному атому углерода, а гидроксил
или атом галогена — к менее гидрогенизированному. По современным представлениям
такая ориентация присоединения обусловлена распределением электронной плотности в 5
молекулах реагентов и стабильностью промежуточно образующихся ионов карбония:
двойная связь в молекуле пропена поляризована (метильный радикал CH3- обладает
положительным индуктивным эффектом и «отталкивает» от себя электронную
плотность -связи CH3CH=CH2. Это вызывает сильное смещение подвижных электронов
π-связи к крайнему атому углерода и предопределяет преимущественное присоединение
катиона H+). 30
КАУЧУК 31Богданец О.Ю., 37 группа. Руководитель: Козуб С.Н. 31
Каучук – тягуча та гнучка речовина, яка була відомою ще з часів Великих географічних
відкриттів. Після посилення застосування виробів з каучуку в промисловості виникла
потреба добувати його штучно. Для цього потрібно було знати хімічну формулу
каучуку. К. Харіес вважав, що каучук складається із багатьох кілець ізопрену, які
представляють із себе звичайну колоїдну частинку. Опонентом К. Харіеса виступав Г.
Штаудингер, який довів, що каучук являється високомолекулярним з'єданням, тобто
складається із звичайних, хоч і гігантських молекул, атоми в яких зв’язані
ковалентними зв’язками. 31
II МЕДИЦИНСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ 32
РЕАКЦИЯ ЛЕБЕДЕВА 32Артамонов Р.А., 12 группа. Руководитель: Андреева С.В. 32
П’ЄР КЮРІ 33Байрачний К.О., 13 група. Керівник: Бачинський Р.О. 33
ОТЕЦ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА, 34
ВЕЛИКИЙ УЧЁНЫЙ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ ЗИНИН 34Калюжка В.Ю, 13 группа. Руководитель: Бачинский Р.О. 34
С. В. ЛЕБЕДЕВ И ЕГО ВКЛАД В РАЗВИТИЕ ХИМИИ 36Касьянова А.В., 13 группа. Руководитель: Бачинский Р.О. 36
РЕАКЦИЯ ТИЩЕНКО 38Ломакина А. О., 13 группа. Руководитель: Бачинский Р.О. 38
ЛАЙНУС КАРЛ ПОЛIНГ 39Максименко Л. Д., 13 група, Керівник: Бачинский Р. О. 39
ИРВИНГ ЛЕНГМЮР 40Маркевич Н. А., 13 группа. Руководитель: Бачинский Р.О. 40
КАТО МАКСИМІЛІАН ГУЛЬДБЕРГ 42Некрасова Ю. В., 13 група. Керівник: Бачинський Р.О. 42
ЖОЗЕФ ЛУЇ ГЕЙ-ЛЮСАК 43Олійник А. В., 13 група. Керівник: Бачинський Р.О. 43
АМЕДЕО АВОГАДРО 44Петриченко І.І., 13 група. Керівник: Бачинський Р.О. 44
6
РЕАКЦИЯ ЗИНИНА 45Попенко С. А., 13 група. Руководитель: Бачинский Р.О. 45
РЕАКЦИЯ ДИЛЬСА-АЛЬДЕРА 46Старов К. П., 13 группа. Руководитель: Бачинский Р.О. 46
МАРИЯ СКЛОДОВСКАЯ-КЮРИ 48Стоянова Ю. Д., 13 группа. Руководитель: Бачинский Р.О. 48
СТАНИСЛАО КАННИЦЦАРО 49Титаренко В. В., 13 группа. Руководитель: Бачинский Р.О. 49
ПРОБА СЕЛИВАНОВА 50Ткаченко К. Н., 13 группа. Руководитель: Бачинский Р.О. 50
ПОЛИМЕРАЗНАЯ ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ (ПЦР) 52Костоваров П. В., 15 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г. 52
РЕАКЦИЯ БЕЙЛЬШТЕЙНА(ПРОБА БЕЙЛЬШТЕЙНА) 53Гуйван И.В., 17 группа. Руководитель: Андреева С.В 53
«ВЫДАЮЩИЙСЯ ХИМИК АНРИ ЛУИ ЛЕ ШАТЕЛЬЕ» 54Орловская Э. Б., 17 группа. Руководитель: Андреева С.В. 54
ТОПАЗ 55Меркуленко З. В., 19 група. Керівник: Андрєєва С. В. 55
АНТУАН-ЛОРАН ЛАВУАЗЬЕ 57Колесник А., 21 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г. 57
КАМЕННЫЙ ЗМЕЙ МЕДИЦИНЫ: ПОЛЕЗЕН, НО НЕ ЯДОВИТ 58Гужва А. А., 22 группа. Руководитель: Андреева С.В. 58
ГИПС. ПРИРОДНЫЕ ФОРМЫ ГИПСА 60Корчмарь Э. О., 22 группа. Руководитель: Андреева С.В. 60
АМЕТИСТ 62Кулык Т.В., 22 группа. Руководитель: Андреева С.В. 62
НЕФРИТ – КАМЕНЬ ЖИЗНИ 63Плехова О.А., 22 группа. Руководитель: Андреева С.В. 63
III МЕДИЦИНСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ 65
МЕНДЕЛЕЕВ ДМИТРИЙ ИВАНОВИЧ 65Королькова А. А., 2 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г. 65
ЯКОБ ХЕНДРИК ВАНТ-ГОФФ 66Лантух А. С., 2 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г. 66
НИКОЛАЙ ДМИТРИЕВИЧ ЗЕЛИНСКИЙ: КРУПНЕЙШИЙ ХИМИК СВОЕГО ВРЕМЕНИ68
Руденко Н. В., 2 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г. 68
РЕАКЦИЯ АРБУЗОВА 69Тиханский Д.С., 2 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г. 69
РЕАКЦИЯ КОНОВАЛОВА 70Устинова А. В., 2 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г. 70
ЖИЗНЬ, ОТДАННАЯ НАУКЕ 71Гончар В., 3 группа. Руководитель: Петюнина В.Н. 71
7
VI МЕДИЦИНСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ 73
STANISLAO CANNIZARO AND HIS CONTRIBUTION TO THE DEVELOPMENT OF MODERN CHEMISTRY 73
Elias Manaseh Mwana, group 2. Scientific adviser is Olga Levashova. 73
DMITRI IVANOVICH MENDELEEV’S CONTRIBUTION TO CHEMISTRY 74Ngugban Simeon Ngutor, group 2. Scientific adviser is Olga Levashova. 74Periodic table 75
AGATE 76Afolabi Timothy, group 3. Scientific adviser is Svetlana Kozub. 76
SULFUR 77Imad Mohamma, group 3. Scientific adviser is Svetlana Kozub. 77
NAMED REACTIONS IN CHEMISTRY 78Ekong Anita Willie, group 3. Scientific adviser is Svetlana Kozub. 78
CYANIDE AS AN ELEMENT 78Gyasi Confidense, group 5. Scientific adviser is Svetlana Kozub. 78The Chemical and Physical Properties of Hydrogen Cyanide 79
CLEMMENSEN REDUCTION 79Ahmed Ali Al-majrabi, group 5. Scientific adviser is Svetlana Kozub. 79
NAMED CHEMICAL REACTIONS 80Imo Udoidiok, group 5. Scientific adviser is Svetlana Kozub. 80
METALS ARE EARTH’S TREASURES 81Shahubaan Rasheed Ahmed, group 6. Scientific adviser is Larisa Lykyanova. 81
MOLYBDENUM AS AN EARTH TREASURE 82Nongo Tersoo, group 7. Scientific adviser is Nataliya Tkachuk. 82
LANGMUIR 83Amritpal Singh Khangura, group 8. Scientific adviser is Svetlana Kozub. 83
LANGMUIR 83Pooja Praharaj, group 11. Scientific adviser is Nataliya Tkachuk. 83
THE CONTRIBUTION OF GREAT CHEMISTS TO THE DEVELOPMENT OF MODERN CHEMISTRY, MEDICINE AND PHARMACEUTICAL SCIENCES.NAMED REACTION IN CHEMISTRY 84
Boateng Isaac, group 12. Scientific adviser is Svetlana Kozub. 84
LINUS CARL PAULING 85Ayanfe Adeleke, group 12. Scientific adviser is Svetlana Kozub. 85
NEUTRALIZATION REACTION 86Pius Anmalugsi, group 12. Scientific adviser is Svetlana Kozub. 86
MINERALS ARE EARTH'S TREASURES 87Okwesa Mary, group 12. Scientific adviser is Svetlana Kozub. 87
ANTOINE LAVOISIER 87Musse Mohamed, group 12. Scientific adviser is Svetlana Kozub. 87
CANNIZZARO REACTION 88Ahmad Rabax, group 15. Scientific adviser is Tatyana Tishakova. 88
MINERAL SUBSTANCE 89
8
Mohamad Yazbek, group 15. Scientific adviser is Tatyana Tishakova. 89
PHOSPHATE MINERAL 89Mahdi Al Kharsa, group 15. Scientific adviser is Tatyana Tishakova. 89
NAMED REACTION IN CHEMISTRY 90Nadine Nasser el Dine, group 15. Scientific adviser is Tatyana Tishakova. 90
TISHCHENKO REACTION 91Oluwatosin Alade, group 15. Scientific adviser is Tatyana Tishakova. 91
SVANTE ARRHENIUS 91Devaraj Sangeetha, group 23. Scientific adviser is Svetlana Kozub. 91
BAMFORD-STEVENS REACTION 92Ishola Olamide Oluwatobi, group 25. Scientific adv. is Tatyana Tishakova. 92
MARIE CURIE 93Udeh Hillary, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova. 93
BAEYER–VILLIGER OXIDATION 94Omotola Akinwale Ayomide, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova. 94
MARIE CURIE 95Salamah Arab Yadam, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova. 95
NAMED REACTIONS IN CHEMISTRY 95Umm Khaltum Yadam, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova. 95
VLADIMIR VASILYEVICH MARKOVNIKOV 96Amponsah Foster, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova. 96
FRIEDRICH CHRISTIAN ACCUM 97Akwei Nii Adotey, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova. 97
Friedrich Christian Accum or Frederick Accum (March 29, 1769 – June 28, 1838) was a
German chemist, whose most important achievements included advances in the field of gas
lighting, efforts to keep processed foods free from dangerous additives, and the promotion of
interest in the science of chemistry to the general populace.[1] From 1793 to 1821 Accum lived
in London. Following an apprenticeship as an apothecary, he opened his own commercial
laboratory enterprise. His business manufactured and sold a variety of chemicals and
laboratory equipment. Accum, himself, gave fee based public lectures in practical chemistry
and collaborated with research efforts at numerous other institutes of science 97
Intrigued by the work of Frederick Winsor, who had been championing the introduction of gas
lighting in London, Accum too, became fascinated by this innovation. At the request of the
Gas Light and Coke Company, he carried out many experiments in this novel field of inquiry.
After a time of close working association with this company, he became a member of its board
of directors in 1812. The company was charged with founding the first gasworks in London to
supply gas lighting to both private and public areas. Accum was instrumental in the
conception and design of this extremely successful gasworks. 97
9
The majority of Accum's publications were written in English. They were executed in a style
that made them quite accessible to the common man. Many scientific contributions were
brought forth through his writings, which were influential in the popularization of chemistry
during this era. In 1820, Accum published Treatise on Adulteration of Food, in which he
denounced the use of chemical additives to food. This ground breaking work marked the
beginning of an awareness of need for food safety oversight. Accum was the first person to
tackle the subject and to reach a wide audience through his activities. His book, controversial
at the time, found a wide audience and sold well. However, it threatened established practices
within the food processing industry, earning him many enemies among the London food
manufactures. Accum left England after a lawsuit was brought against him. He lived out the
rest of his life as a teacher at an industrial institution in Berlin. 98
WITTIG REACTIONS 98Oluwaseyifunmi Oluwadurotimi Onabolu, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova.98
GEORGE PORTER 99Precious Chidumga, Madukwe, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova. 99
ANTOINE-LAURENT LAVOISIER 99Precious Ochegba Adejo, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova. 99
CARL FERDINAND CORI (1896–1984) AND GERTY THERESA CORI 100
(1896–1957) 100Emmanuel Timilehin, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova. 100
NAMED REACTIONS IN CHEMISTRY 101Chioma Annastasia Obi, group 26. Scientific adviser is Evgeniya Grabovetskaya. 101
EXAMPLE: [1]Wiberg, K.B.;* Snoonian, J.R. J. Org. Chem., 1998, 63, 1390-1401. 101
Barton-McCombiedeoxygenation 101[1] Barton, D.H.R.; McCombie, S.W. J. Chem. Soc., Perkin Trans. I, 1975, 1574-1585. 101
JOHN DALTON 102Adogba Oluwabusola Fausat, group 26. Scientific adviser is Evgeniya Grabovetskaya. 102Dalton's atomic theory 102Understanding the atom 102The colourful truth about colour blindness 102
ANTOINE LAVOISIER 103Onuchukwu Chibuzor Victor, group 26. Scientific adviser is Evgeniya Grabovetskaya. 103
JOSEPH PRIESTLEY 104Adanma Duru, group 26. Scientific adviser is Evgeniya Grabovetskaya. 104An electrifying discovery 104Soda water 104Experiments on airs and the discovery of oxygen 104Studies in photosynthesis 104
MITSUNOBU REACTION 105Oiseremen Samuel Ovbiagele, group 26. Scientific adviser is Evgeniya Grabovetskaya. 105
10
MITSUNOBU REACTION:THE MITSUNOBU REACTION ALLOWS THE CONVERSION OF PRIMARY AND SECONDARY ALCOHOLS TO ESTERS, PHENYL ETHERS, THIOETHERS AND VARIOUS OTHER COMPOUNDS. THE NUCLEOPHILE EMPLOYED SHOULD BE ACIDIC, SINCE ONE OF THE REAGENTS (DEAD, DIETHYLAZODICARBOXYLATE) MUST BE PROTONATED DURING THE COURSE OF THE REACTION TO PREVENT FROM SIDE REACTIONS. 105
Mechanism of the Mitsunobu Reaction 105
MARIE CURIE 106Faust Adogba, group 26. Scientific adviser is Evgeniya Grabovetskaya. 106
MINERALS ARE EARTS TREASURES 106Sekar Shabari Venkat, group 30. Scientific adviser is Evgeniya Grabovetskaya. 106THE CONTRIBUTION OF GREAT CHEMISTS TO THE DEVELOPMENT OF MODERN CHEMISTRY, MEDICINE AND PHARMACEUTICAL SCIENCE 108Noeline Wesley, group 34. Scientific adviser is Svetlana Nakonechnaya. 108
IRON 109Noeline Wesley, group 34. Scientific adviser is Svetlana Nakonechnaya. 109
NITROGEN 110Gunanesan James Alexsanth, group 34. Scientific adviser is Svetlana Nakonechnaya. 110
THE CONTRIBUTION OF GREAT CHEMISTS TO THE DEVELOPMENT OF MODERN CHEMISTRY, MEDICINE AND PHARMACEUTICAL SCIENCE 110
Ndongotou Diema, group 1ST dentistry. Scientific adviser is Svetlana Kozub. 110
11
I МЕДИЦИНСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
ПАВЕЛ АЛЕКСЕЕВИЧ ПЕТЮНИН - ВЫДАЮЩИЙСЯ ХИМИК
Котлик Я. В., Чепель И. А, 1 группа. Руководитель: Сыровая А.О.Павел Алексеевич Петюнин - выдающийся ученый, внесший огромный
вклад в развитие органической химии. Он не только нашел новые пути синтеза целого комплекса органических соединений, но и обосновал новый подход к созданию лекарственных средств - препаратов катионно-анионного действия. Также П. А. Петюниным были созданы научные школы по синтезу лекарственных средств в Пермском и Харьковском фармацевтических институтах.
Начал свою научную карьеру Павел Алексеевич в Молотовском государственном медицинском институте в г. Перми. В сентябре 1936 года
П. А. Петюнин поступил в аспирантуру по кафедре органической химии и в 1939 году в Воронеже защитил кандидатскую диссертацию на тему "Исследование в области галогензамещенных резорцина" без научного руководителя, и молодой ученый стал кандидатом химических наук. В этом же году П. А. Петюнин был назначен заведующим кафедрой органической и биологической химии и работал в должности заместителя директора по научной работе. Несмотря на свой молодой (25 лет) возраст, в 1940 году, он был утвержден в ученом звании доцента.
В скором времени Павел Алексеевич приступил к написанию докторской диссертации. Для научных исследований он выбрал тему: "N-ариламиды оксикарбоновых кислот и превращение их в гетероциклические соединения". Для получения ариламидов оксикарбоновых кислот он успешно использовал реакцию между магнийорганическими соединениями и эфирами N-арилзамещенных амидов дикарбоновых кислот. Способ получения ариламидов α-оксикарбоновых кислот был им разработан на примере реакции магнийорганических соединений с α- и β-нафтилоксаминовыми эфирами. Но Великая Отечественная война помешала осуществиться планам ученого. Петюнин П. А. воевал с 1941 - по 1945 гг. В 1950 году он успешно защитил докторскую диссертацию в Ленинградском университете.
В 1962 году профессор, доктор химических наук П. А. Петюнин был уже признанным крупным ученым в области органической химии, синтеза биологически активных веществ и блестящим исследователем. Работы, которые принесли ему известность в области органической химии, были связаны с амидами и гидразидами щавелевой кислоты и магнезиламинами.
Профессор положил начало развитию нового научного направления - синтеза биологически активных соединений в ряду оксаминовых кислот и продуктов их превращения, а также созданию теоретических основ для
12
целенаправленного синтеза. Синтетические исследования развивались в направлениях:
амиды и гидразиды щавелевой кислоты; химия магнезиламинов; химия гетероциклов.Он стал основателем научной школы химиков - синтетиков Харьковского
фармацевтического института, в которой спустя 15 - 20 лет после его прихода сформировался ряд новых научных направлений, открывших блестящие перспективы создания новых лекарственных препаратов и развития отечественной и мировой фармацевтической науки.
Таким образом, Павел Алексеевич Петюнин внес неоценимый вклад в развитие отечественной фармации, органической химии и синтеза новых веществ. Под руководством П. А. Петюнина защищено 10 докторских и 32 кандидатских диссертаций, разработано 9 лекарственных препаратов, получено 49 авторских свидетельств на изобретения, 2 патента и опубликовано 370 научных работ.
БОЛЬ И СПОСОБЫ ЕЕ УСТРАНЕНИЯ
Чернявский И.А, 2 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г.От рождения до последнего часа сопровождает боль человека. Боль учит
нас осторожности, предупреждает о грозящей опасности, сигнализирует о болезни. И в то же время как легко превращается она в самого жестокого врага человека, сколь часто подавляет и угнетает его психику, вызывает тягостную, непреодолимую тревогу. Все, что сказано и написано о стрессе, в той или иной степени относится к боли. Но боль имеет свою специфику и, помимо общего адаптационного синдрома, характеризуется многими, только ей свойственными особенностями.
Боль, как таковая, имеет много различных форм. Это и острая, и хроническая, и фантомная, и соматическая. И против каждого боли есть определенное фармацевтическое средство.
Боль играет положительную роль до тех пор, пока предохраняет организм от угрожающей опасности. Она полезна, как полезен огонь, когда он согревает, а не обжигает, как необходима вода, которая орошает, а не затопляет. Боль защищает нас до той минуты, пока она информирует сознание о болезни, о разрушении, о возможной гибели организма, но как только информация воспринята и угроза миновала, боль становится ненужной и теряет свой защитный характер. Так, по крайне мере рассуждает большинство больных, страдающих от боли и готовых на любую жертву, чтобы от нее избавиться. Но при этом остается вне поля зрения психологический аспект болевого ощущения. Человек забывает о болезни, как только прекращается боль. И природа как бы предусмотрела такую возможность и создала универсально надежную многоплановую систему болевой сигнализации.
13
Без сомнений, борьба с болью – одна из приоритетных задач врачей и одно из средств, которое выручает медиков вот уже многие столетия – это обезболивающие средства. В данной работе я попытаюсь охарактеризовать наиболее типичные разновидности болевых ощущений, а также ряд препаратов, которые помогут справиться с болевым синдромом.
А. И. ЧЕРКЕС – АВТОР УНИТИОЛА
Пушкарь Е.С., 3 группа. Руководитель: Сыровая А.О.На производстве и в быту современный человек довольно часто
сталкивается с так называемыми тиоловыми ядами – ртутью, свинцом, мышьяком, кадмием, сурьмой и др. Некоторые из этих веществ входят в состав лекарственных препаратов. Всех их объединяет избирательная способность вступать в химическое взаимодействие с сульфгидрильными (- SH), или тиоловыми, группами различных макромолекул организма, в первую очередь – ферментных и других белковых структур, а также некоторых аминокислот. Сульфгидрильным соединениям приписывается исключительная роль в осуществлении биохимических процессов и поддержании жизнедеятельности. Теперь известно более 100 ферментов, активность которых может тормозиться при блокировании в их молекулах SH-групп. С веществами, содержащими сульфгидрильные группы, связано проведение нервного импульса, тканевое дыхание, мышечное сокращение, проницаемость клеточных мембран и другие важнейшие функции. Вот почему, избирательное сродство ядовитых соединений к SH-группам приводит к блокированию течения ряда биохимических процессов, которые и лежат в основе развития соответствующих отравлений.
В результате реакции ионов металлов с SH-группами образуются слабо диссоциирующие и, как правило, нерастворимые соединения – меркаптиды. В конце первой мировой войны в Германии и США синтезировано ядовитое производное трехвалентного мышьяка люизит (хлорвинилдихлорарсин), представлящее собой отравляющее вещество. Поэтому, стояла задача создать антидот – специфический противолюизитный препарат. Созданием антидота в 40-х годах занялся Питерс(1946). Им и его сотрудниками в качестве основы был взят трехатомный спирт глицерин, в молекулу которого вместо двух рядом расположенных гидроксилов ввели две тиоловые группы, так был получен британский антилюизит (БАЛ), представляющий собой 2,3-димеркаптопропанол. Но, к сожалению, БАЛ обладал отрицательными свойствами, а именно малой широтой терапевтического действия, плохой растворимостью в воде. Следовательно, возникла необходимость усовершенствования БАЛ.
В начале 50-х годов киевскими токсикологами и химиками под руководством академика АМН СССР А.И. Черкеса и профессора В.Е. Петрунькина был синтезирован и с успехом испытан новый отечественный
14
препарат унитиол, представляющий собой 2,3-димеркаптопропансульфонат натрия. Преимущества унитиола заключаются в следующем: он хорошо растворим в воде, оказывает эффективное антидотное действие при отравлениях соединениями As, Hg, Pb, Cd, Ni, Cr, Co, радиоактивными элементами. Этот лекарственный препарат успешно применяется по сей день.
Весьма эффективным оказалось применение унитиола при интоксикации ртутьорганическими ядохимикатами, в частности гранозаном, действующее начало которого – этилмеркур хлорид – содержит до 75% ртути. Частым источником гранозановых интоксикаций (особенно у детей) становится употребление протравленных семян подсолнечника. Гранозан очень медленно выводится из организма. В разработке антидотных методов лечения и профилактики интоксикации соединениями тяжелых металлов принял активное участие автор унитиола наш соотечественник А.И. Черкес – человек, посвятившую свою жизнь науке, известный учёный, фармаколог, токсиколог, под руководством которого разработано множество лекарственных препаратов (бензогексоний, пирилен и др.), но создание антидота унитиола вошло большими буквами в историю химии, фармакологии, токсикологии.
КУЧЕРОВ МИХАИЛ ГРИГОРЬЕВИЧ
Журба Е.П., 5 группа. Руководитель: Вакуленко Н.В.Кучеров Михаил Григорьевич – знаменитый русский химик-органик,
который прославился благодаря своим работам по органическому синтезу.Также известен тем, что открыл новую реакцию, которую позже стали
называть его именем. Сделал большой вклад развитие биоорганической химии и был удостоен множеством наград. Кучеров это личность, с которой стоит ознакомиться, так как много что из его жизни может быть полезной информацией для молодых студентов.
Родился в имении отца под Полтавой в 1850 году. Образование получил в полтавской военной гимназии и Михайловском артиллерийском училище, из которого ранее окончания курса перешел в петербургский земледельческий институт, где изучал химию у профессора А. Н. Энгельгардта и Н. Н. Соколова. По окончании 1872 г. курса был оставлен при химической лаборатории института лаборантом
С 1877 года преподавал аналитическую химию и заведовал лабораторными занятиями студентов в качестве ассистента профессора П. А. Лачинова.
С 1902 г. – профессор. Работал до 1910 года, также заведовал центральной химической лабораторией министерства финансов.
Общий вклад в развитие химии:В 1873 году получил дифенил и некоторые его производные.В 1875 году исследовал условия превращения бромвинила в ацетилен.
15
В 1909 году показал, что гидратацию ацетиленовых углеводородов можно проводить в присутствии солей магния, цинка, кадмия. Исследовал механизм этой реакции
Установил промежуточное образование металлорганических комплексов за счет неполновалентного взаимодействия атомов металла соли и углеродных атомов с тройной связью.
В 1881 году открыл реакцию, которая впоследствии получила название «Кучерова реакция»
За это открытие в 1885 году М.Г Кучеров был удостоен премии Русского физико-химического общества.
А в 1915 году это же общество учредило премию имени Кучерова, присуждавшуюся начинающим исследователям в области химии.
Реакция Кучерова позволила получать уксусную кислоту в промышленных масштабах.
А 26 июня 1911г. не стало талантливого ученого, одного из лучших мастеров органического синтеза, человека прекрасных душевных качеств, большого таланта и исключительной трудоспособности, глубоко преданного науке и своему народу.
Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что Кучеров Михаил Григорьевич прожил довольно таки трудоёмкою и увлекательную жизнь. Его преданности науке и трудолюбию можно только позавидовать, и очень приятным остаётся тот факт, что в мире есть люди которые с полностью посвящают себя подобной научной деятельности. Ведь, именно такая работа является залогом новых открытий, которые значительно облегчают нашу жизнь в быту.
Источники информацииhttp :// www . xumuk . ru / encyklopedia /2243. html http :// www . edudic . ru / hie /2833/ http :// dic . academic . ru / dic . nsf / bse / http :// mirslovarei . com / content _ bigbioenc / kucherov - mixail - grigor - evich - 180503. html
ЭЛИМИНИРОВАНИЕ ПО ГОФМАНУ
Мамчук В.В., 5 группа. Руководитель: Вакуленко Н.В.
Элиминирование по Гофману — реакция разложения гидроксидов четвертичных аммониевых солей, в алкильных заместителях которых присутствует атом водорода в β-положении к аммонийному азоту с образованием алкенов, третичных аминов и воды.
16
Реакция была открыта Августом Гофманом, который использовал исчерпывающее метилирование с дальнейшим разложением гидроксидов их четвертичных аммониевых солей как метод исследования их структуры.
В классическом гофмановском варианте производят исчерпывающие метилирование амина йодистым метилом, после чего переводят йодид тетраалкиламмония в гидроксид обработкой оксидом серебра в водном или водно-спиртовом растворе, после чего разложение гидроксида тетраалкиламмония проводят упариванием его раствора до 100-150 °С. Упаривание зачастую проводят при пониженном давлении, отгоняя образующийся алкен:
При проведении разложения в смеси диметилсульфоксида и тетрагидрофурана температуру реакции можно снизить до комнатной.
Механизм реакцииРеакция протекает по механизму бимолекулярного элиминирования и
является региоселективной: на первой стадии реакции протон отщепляется от наименее замещенного и, в силу этого, стерически наиболее доступного β-углеродного атома, после чего происходит отщепление амина, т.е. элиминирование идет таким образом, что образуется наименее замещенный алкен (правило Гофмана):
Электронакцепторные заместители при β-углеродном атоме, повышающие его CH-кислотность, облегчают отщепление амина и образование алкена, в случае замещенных аллиламмониевых солей (двойная связь в β,γ-положении алкильной цепи), происходит депротонирование по δ-положению со сдвигом двойной связи и образованием 1,3-диенов:
RCH2CH=CH-CHR-N+(CH3)3 OH- RCH=CH-CH=CR + N(CH3)3 + H2O
Список использованной литературы:1. Кери Ф., Сандберг Р. "Углубленный курс органической химии" кн.1
М.:Химия, 19812. Терней А. "Современная органическая химия" т.1 М.:Мир, 1981.Нейланд О.Я. "Органическая химия: Учеб. для хим. спец. вузов"
М.:Высшая школа, 1990.17
РЕАКЦИЯ ЗИНИНА
Короткий С., 7 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г.Зинин Николай Николаевич (1812 – 1880) Русский химик-органик,
академик. Открыл (1842) реакцию восстановления ароматических нитросоединений и получил анилин. Доказал, что амины – основания, способные образовать соли с различными кислотами. Синтезировал и изучал многие другие органические вещества. Является основателем большой школы русских химиков, среди которых были А. М. Бутлеров, Н. Н. Бекетов, А. П. Бородин и др.
Реакция Зинина основной метод получения анилина. Он относиться к классу амины. Аминами называют производные аммиака, в молекулах которого один или несколько атомов водорода замещены углеводородными радикалами.
Ароматические амины являются производными аммиака (как и амины алифатического ряда). В ароматических аминах аминогруппа (-NH2) непосредственно связана с углеродом бензольного кольца - C6H5-NH2. Ароматические амины бывают первичными, вторичными и третичными. Анилин - простейший первичный ароматический амин.
Анилин получают восстановлением нитробензола. Эту реакцию открыл русский химик академик Н.Н.Зинин. При восстановлении нитробензола нитрогруппа (-NO2) переходит в аминогруппу (-NH2). Восстановление обычно проводят водородом, который образуется при взаимобействии металла с кислородом:
Fe+2HCl=FeCl2+2HC6H5-NO2+6H=C6H5-NH2+2H2O Для восстановления нитробензола применяют цилиндрические
реакционные аппараты (редукторы), стальные или чугунные, емкостью 10–20 м3, защищенные изнутри от коррозии и истирания кислотоупорной плиткой. Аппараты снабжены мощными тихоходными мешалками, необходимыми для размешивания тяжелого осадка, состоящего из чугунных стружек и оксидов железа. Через полый вал мешалки в аппарат подают острый пар для нагрева массы в начальный период восстановления. Порядок загрузки реагентов может быть различным. Обычно сначала в аппарат загружают часть чугунной стружки, нагревают острым паром и добавляют кислоту для протравливания стружки. Затем постепенно порциями добавляют нитробензол и оставшееся количество чугунной стружки. Восстановление нитробензола в анилин сопровождается выделением большого количества тепла (548 кДж/моль), поэтому реакционная масса в редукторе находится постоянно в состоянии кипения, которое поддерживается за счет теплоты реакции. При этом испаряется большое количество воды и образующегося анилина. Пары воды и анилина конденсируются в обратном холодильнике и возвращаются в редуктор. Отгоняющийся анилин содержит некоторое количество непрореагировавшего нитробензола. После окончания загрузки нитробензола проводят небольшую
18
выдержку до полного восстановления. Конец реакции определяют по исчезновению окраски конденсата, возвращающегося в редуктор, или по концентрации образовавшегося анилина, которую определяют с помощью титрования нитритом натрия.
Как и алифатические амины, анилин обладает свойствами оснований. Например, с кислотами анилин образует соли. Так, при взаимодействии в концентрированной соляной кислотой образуется солянокислый анилин. Анилин является одним из наиболее важных продуктов химической промышленности. Он применяется при производстве красителей, антиокислителей, полимеров и взрывчатых веществ.
Список использованной литературы:Параграф №1. Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. Химия. Москва
«Просвещение» 1992Википедия: сайт http://ru.wikipedia.org/wikiХимик: сайт http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1573.html
РЕАКЦІЯ БОРОДІНА-ХУНСДІКЕРА
Хабаль О.В., 7 група. Керівник: Шаповал Л.Г.Хімічні роботи Бородіна оригінальні по змісту і зовсім нові за задумом.
Зіграли велику роль у розвитку органічної і фізіологічної хімії.Реакція Бородіна-Хунсдікера (відома також як реакція Бородіна в
російській літературі і Хунсдікера в англомовній) - реакція срібних солей карбонових кислот з галогенами, дає в результаті галогенозаміщені вуглеводні.
Вперше реакція була описана в 1861 році А.П.Бородіним. Детально механізм реакції вивчений К.Хунсдікером у 1942 році.
Використовують добре висушену сіль і інертний по відношенню до реагентів розчиника(напр., CCl4, PhNO2, CS2). При отриманні алкілбромідів виходи досягають 80%, при отриманні алкілхлоридів вони нижче. Реакції з I2
(особливо при надлишку солі) часто ускладнюються утворенням складних ефірів (реакція Сімоніні). Однак алкіліодіди з довгою вуглецевої ланцюгом можуть бути отримані з гарним виходом при використанні надлишку I2. У ряді алкілгалогенідів виходи зменшуються при переході від первинних з'єднань до третинних. Арілгалогеніди отримують з хорошим виходом тільки при наявності в бензольному кільці електроноакцепторними заступника, наприклад: солі карбонових кислот, що містять вположеніі гідрокси-, аміно-або аціламіногруппу, в умовах реакції утворюють карбонільні сполуки.
Реакція Бородіна - Хунсдіккера часто супроводжується утворенням речовин, синтез яких відбувається в результаті взаємодії проміжних продуктів з розчинником або в результаті перегрупувань.
Список використаної літератури1. Книга Александр Порфирьевич Бородин, Н.А Фигуровский, и Ю.И.
Соловьев, Москва,1950.
19
2. Вікіпедія .3. Химик.ru/encyclopedia/615
СВАНТЕ АРРЕНИУС
Бильченко С., 8 группа. Руководитель: Андреева С.В.Сванте Август Аррениус родился 19 февраля 1859 года в имении Вейк,
недалеко от Упсалы (Швеция). Он был вторым сыном Каролины Кристины (Тунберг) и Сванте Густава Аррениуса, управляющего имением. Предки Аррениуса были фермерами. Через год после рождения сына семья переехала в Упсалу.
Аррениус работал в сферах физики, химии и астрофизики.Уже в три года мальчик научился читать. Сначала он обучался в
кафедральном училище, а затем отец перевел его в реальную гимназию. Окончив ее, Сванте поступил в Упсальский университет в 1876 году. Основной его специализацией стала физика, а дополнительной — математика. В 1878 году ему была присвоена степень бакалавра естественных наук.
За 68 лет своей жизни Аррениус сформулировал теорию электролитической диссоциации; объяснил отступление растворов электролитов от законов Вант-Гоффа и закон Рауля; создал учение об изогидричности; разработал теорию гидролиза солей; установил экзотермический характер большинства процессов диссоциации электролитов и зависимость скорости и полноты протекания этих процессов от температуры; объяснил температурную зависимость скорости реакций; ввёл понятие энергии активации EА; вывел уравнение зависимости константы скорости реакции от фактора частоты столкновения молекул A, температуры и EА; исследования в области иммунохимии; изучал химические реакции в живых организмах.
Аррениус был отмечен многочисленными наградами и званиями: медаль Дэви Лондонского королевского общества (1902), первая медаль Уилларда Гиббса Американского химического общества (1911), медаль Фарадея Британского. В 1903 году Аррениус был удостоен Нобелевской премии «в признание особого значения теория электролитической диссоциации для развития химии».
Работы Аррениуса: «О диссоциации растворенных в воде веществ»; «Учебнике электрохимии»; «Иммунохимия»; «Количественные законы в биологической химии»; «Учебник космической физики»; «Будущее мира»; «Жизнь планет»; «Земля и Вселенная».
20
2 октября 1927 года Аррениус умер в Стокгольме от острого кишечного катара. Похоронен в Уппсале.
Список литературы:1) Авцын А.П., Жаворонков А.А. и др. Микроэлементозы человека. —
М.: Медицина. —1991. — 496 с.2) Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т.
и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.3) Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия. Пер. с англ.– М.:
Прогресс, 1992.Интернет-ресурсы:1) http://ru.wikipedia.org/wiki/Аррениус ;2) http://www.chemistry.narod.ru/persones/Arrhenius.html ;3) http://100v.com.ua/en/node/2845 .
АРТ-ТЕРАПИЯ МЫЛЬНЫМИ ПУЗЫРЯМИ
Проценко М.Р., 9 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г.Арт-терапия (от англ. art - искусство; therapy - терапия, лечение, уход,
забота) - диагностика и коррекция нервных расстройств с помощью рисования, прослушивания музыки и т.д. Как самостоятельное направление психологии и психиатрии впервые появилось на Западе в конце 60-х годов прошлого столетия. Арт-терапия — метод психотерапии, использующий для лечения и психокоррекции художественные приёмы и творчество, такие как рисование, лепка, музыка, фотография, кинофильмы, книги, актёрское мастерство, создание историй и многое другое. Арт-терапия используется практически во всех направлениях психотерапии, также методами арт-терапии пользуется педагогика, социальная работа и бизнес.
Показания: спектр проблем, при решении которых могут быть использованы техники арт-терапии, достаточно широк:
внутри- и межличностные конфликты, кризисные состояния экзистенциальные и возрастные кризисы травмы потери постстрессовые расстройства невротические расстройства психосоматические расстройства развитие креативности развитие целостности личности обнаружение личностных смыслов через творчество многое другое
21
Арт-терапия эффективно работает как при консультировании и терапии взрослых, так детей и подростков. Метод не имеет ограничений и противопоказаний.
Виды арт-терапии:анимационная терапия, артсинтезтерапия, библиотерапия, кинотерапия, игротерапия, изотерапия, маскотерапия, музыкотерапия, оригами, песочная терапия, работа с глиной, сказкотерапия, ветотецрапия, фототерапия. Ориганльной методикой является терапия мыльными пузырями.
Мыльный пузырь — тонкая многослойная плёнка мыльной воды, наполненная воздухом, обычно в виде сферы с переливчатой поверхностью. Мыльные пузыри обычно существуют лишь несколько секунд и лопаются при прикосновении или самопроизвольно. Плёнка пузыря состоит из тонкого слоя воды, заключённого между двумя слоями молекул, чаще всего мыла. Эти слои содержат в себе молекулы, одна часть которых является гидрофильной, а другая гидрофобной. Гидрофильная часть привлекается тонким слоем воды, в то время как гидрофобная, наоборот, выталкивается. В результате образуются слои, защищающие воду от быстрого испарения, а также уменьшающие поверхностное натяжение.
Свойства мыльных пузырей позволяют создавать растворы способные делать огромные пузыри. Именно это и является основой для арт-терапии мыльными пузырями.
МАРИЯ СКЛОДОВСКАЯ-КЮРИ
Бойцова А., 9 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г.Женщина - ученый . В конце 19 века никто из ученных не мог еще
предсказать, как измениться научная картина мира с открытием лучей. Молодая исследовательница Мария Кюри с их помощью раскрыла целый ряд загадок мироздания. Ее работы оказали сильное влияние на представления не только о материальном мире, но и о возможностях женщин, удел которых прежде были лишь ведение домашнего хозяйства и воспитание детей. [ http://zhurnalko.net/=100-chelovek-kotorie-izmenili-istoriju/47-marija-kjuri--num6 ]
Впечатления детства. Мария Склодовская родилась в 1867 году в Варшаве, которая тогда была частью Российской империи. В детстве Мария потеряла сестру и мать. Еще школьницей она отличалась необычайным прилежанием и трудолюбием. Склодовская стремилась продолжить образование, однако в Российской империи возможности женщин получить высшее научное образование были ограничены. Потом сестры Склодовские — Мария и Бронислава — договорились по очереди отработать несколько лет гувернантками, чтобы по очереди получить образование.[http://zhurnalko.net/=100-chelovek-kotorie-izmenili-istoriju/47-marija-kjuri--num8; http://znamus.ru/page/marie_curie ]
22
В поисках знаний. Каждый день после занятий она отправлялась в библиотеку, где оставалась до ее закрытия, а затем возвращалась домой, но и там продолжала штудировать учебники. Денег не хватало, и Марии приходилось довольствоваться в день небольшим куском хлеба с маслом и чашкой черного чая.[ http://www.c-cafe.ru/days/bio/000111.php]
Быт польской студентки. Девушка, полностью посвятившая себя науке, жила по-спартански. Она сама стирала и латала свою старенькую, привезенную из Польши одежду — и экономила, экономила, экономила... [А.М. Бутенко «Посібник з хімії» 2009.,Харків. http://techno.bigmir.net/technology/1512787-Den--v-istorii--Marija-Sklodovskaja-Kjuri]
Ученное супружество. Самая главная встреча в жизни Марии Склодовской произошла весной 1894 года. Физик Пьер Кюри оказался высоким и спокойным человеком, очень молодо выглядевшим для своих 35 лет. Он уже успел получить известность в научных кругах своими исследованиями в области магнетизма. Поглощенный научной работой, Кюри не удосужился защитить диссертацию и потому оставался скромным преподавателем университета. Знакомство Марии Склодовской и Пьера Кюри было чисто деловым, но оказалось весьма интересным для них с творческой точки зрения. Пьер был очарован умом молодой женщины, способной свободно обсуждать сложные научные проблемы и ставить неожиданные вопросы. Увлекшись разговором, они могли проговорить до утра. 26 июля 1895 года Мария Склодовская и Пьер Кюри сыграли свадьбу. Той же осенью супруги Кюри получили при университете маленькую лабораторию для проведения опытов с магнетизмом. Мария начала также искать тему для своей будущей докторской диссертации. Вскоре она, сдав экзамен, стала первой женщиной, получившей право преподавать в университете. [А.М. Бутенко «Посібник з хімії» 2009.,Харків. http://zhurnalko.net/=100-chelovek-kotorie-izmenili-istoriju/47-marija-kjuri--num12]
Успех и трагедия. Работа по очистке радиевой соли продвигалась медленно. В 1901 году выяснилось, что радий можно применять для лечения некоторых кожных заболеваний. Весной следующего года супругам Кюри удалось получить 0,1 грамма чистого хлорида радия, для чего им пришлось переработать целый холм породы. Четырехлетние усилия принесли свои плоды. В 1903 году Мария Кюри, работавшая над своей докторской диссертацией, получила письмо от одного американского промышленника, спрашивавшего ее о том, как очистить радий. Этот новый элемент привлек внимание всего мира, и каждый, кто сумел бы изобрести и запатентовать способ получения радия в чистом виде, имел бы огромную прибыль. Супруги Кюри полагали, что технология очистки радия не должна разрабатываться с целью извлечения выгоды, и решили предпочесть чистую науку тем деньгам, которые мог им принести патент процесса очистки радия.
23
АМЕДЕ́О АВОГА́ДРО
Николаенко Е.Ю., 9 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г.Амеде́о Авога́дро родился 9 августа 1776 в семье служащего судебного
ведомства.В юношеские годы посещал школу геометрии и экспериментальной
физики. В 20 лет получил степень доктора церковного законоведения. В 25 лет начал самостоятельно изучать физико-математические науки. В 1803 и 1804 годах он, совместно со своим братом Феличе, представил в Туринскую академию наук две работы, посвященные теории электрических и электромагнитных явлений, за что и был избран в 1804 году членом-корреспондентом этой академии. В первой работе под названием «Аналитическая заметка об электричестве» он объяснил поведение проводников и диэлектриков в электрическом поле, в частности явление поляризации диэлектриков.
В сентябре 1819 года Авогадро избирается членом Туринской академии наук.
В 1823 году Авогадро получает почетный титул заслуженного профессора высшей физики и назначается старшим инспектором в палату по контролю за государственными расходами.
Несмотря на почтенный возраст, он продолжал публиковать свои исследования в трудах Туринской академии наук. Последняя его работа вышла из печати за три года до смерти, когда Авогадро исполнилось 77 лет.
Он умер в Турине 9 июля 1856 года и похоронен в семейном склепе в Верчелли.
Научная деятельностьИмпульсом к активным экспериментам в области химии для Авогадро
послужило открытие Гей-Люссаком газовых законов.Авогадро в своих трудах пользовался понятием молекула газа, которое, в
современной терминологии, включало в себя одновременно понятия атом и молекула.
Создал гипотезу на основе исследований Гей-Люссака , которая давала простую возможность экспериментально устанавливать состав молекул газообразных соединений и определять их относительную массу. Например, что объемы водорода, кислорода и образующихся из этих газов паров воды относятся как 2:1:2.
Сделал вывод: молекулы водорода и кислорода состоят из двух атомов (Н2 и О2), а молекула воды — из трех, и тогда верно уравнение 2Н2 + О2 = 2Н2О.
Авогадро пришел к следующему важному заключению: «число молекул всегда одно и то же в одинаковых объемах любых газов».
В «Очерке об относительных массах молекул простых тел, или предполагаемых плотностях их газа, и о конституции некоторых из их
24
соединений» Авогадро четко сформулировал закон Авогадро: «…равные объемы газообразных веществ при одинаковых давлениях и температурах отвечают равному числу молекул, так что плотности различных газов представляют собою меру масс молекул соответствующих газов».
Авогадро в своих трудах пользовался понятием молекула газа, которое, в современной терминологии, включало в себя одновременно понятия атом и молекула.
БЛЕЗ ПАСКАЛЬ
Жижера Д., 10 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г.Паскаль родился 19 июня 1623года в городе Клермон-Ферран (Франция) в
семье председателя налогового управления Этьена Паскаля и Антуанетты Бегон. У Паскалей было трое детей — Блез и две его сестры: младшая — Жаклин и старшая — Жильберта. Мать умерла, когда Блезу было 3 года. В 1631 году семья переехала в Париж
Блез Паскаль работал в областях математики, физики, философии и литературы.
Получил домашнее образование, самостоятельно изучил математику, физику и другие фундаментальные науки, занимался экспериментальной деятельностью.
За свою жизнь Блез Паскаль самостоятельно доказал 32-ю теорему Евклида о сумме углов треугольника (не имея представления о геометрии Евклида); провел серию опытов над звуком и объяснил его природу в «Трактате о звуках»; изучал конические сечения, сформулировал теорему Паскаля; изобрел прибор для вычисления, позже получивший название «счётная машина Паскаля»; доказал, что столбик ртути удерживается в стеклянной трубке давлением воздуха; сделал вывод, что давление воздуха есть частный случай равновесия жидкостей и давления внутри них; подтвердил предположение Торричелли о существовании атмосферного давления; сформулировал идею гидравлического пресса; опроверг одну из основных аксиом старой физики и установил основной закон гидростатики; подготовил фундаментальный труд под названием «Математика случая», который так и не был опубликован; совершил фундаментальное исследование циклоиды.
Сочинения Блеза Паскаля: «Опыт о конических сечениях»; «Новые опыты, касающиеся пустоты»; «Трактат о равновесии жидкостей»; «Трактат о весе массы воздуха»; «Трактат об арифметическом треугольнике»; «Письма к провинциалу»; «Молитвенное обращение об обращении во благо болезней»; «Мысли о религии и других предметах»;
25
«Трактат о пустоте».19 августа 1662 года после мучительной продолжительной болезни Блез
Паскаль скончался в возрасте 39-ти лет. Похоронен в приходской церкви Парижа Сен-Этьен-дю-Мон.
Список литературы:1. Авцын А.П., Жаворонков А.А. и др. Микроэлементозы человека. —
М.: Медицина. —1991. — 496 с.2. Гиндикин С. Г. Рассказы о физиках и математиках. — издание
третье, расширенное. — М.: МЦНМО, 2001. — 465 с. 3. Стрельцова Г.Я. Паскаль и европейская культура. — М.:
Республика, 1994. — 495 с. — 11 000 экз.Интернет-ресурсы
1. http://ru.wikipedia.org/wiki/Блез_Паскаль2. http://to-name.ru/biography/blez-paskal.htm3. http://images.yandex.ua/yandsearch
ЛАЙНУС ПОЛИНГ
Тараненко А. О., 10 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г.Американский физик и химик Лайнус-Карл Полинг родился 18 февраля
1901 года в городе Портленде, в штате Орегон. С 1917 по 1922 г. он учился в Орегонском государственном колледже, а затем - в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене (впоследствии там он возглавил кафедру химии). В 1925 году Полинг защитил докторскую диссертацию по результатам исследований в области рентгеноструктурного анализа неорганических соединений.
В 1939 году была опубликована его книга "Природа химической связи", посвященная современной структурной химии.
Лайнус Полинг, опираясь на работу Вернера Гейзенберга - квантовомеханический расчет для атома гелия и предложенное немецким физиком понятие квантовохимического резонанса, объяснил молекулярное строение вещества с применением вновь разработанных представлений о гибридизации атомных орбиталей и теории резонанса и мезомерии.
В 1951 г. Полинг и Р. Б. Кори опубликовали описание молекулярной структуры белков. Применяя методы рентгеновской кристаллографии для анализа белков в волосах, шерсти, мускулах, ногтях и других биологических тканях, они обнаружили, что цепи аминокислот в белке закручены одна вокруг другой таким образом, что образуют спираль.
В 1954 году Лайнус Полинг писал: "Если нынешние темпы научного прогресса сохранятся, то уже у следующего поколения ученых будет такая теория валентности, которая превратит химию в столь же точную и действенную науку, как и теоретическая физика".
26
В 1954 г. Полингу была присуждена Нобелевская премия по химии «за исследование природы химической связи и ее применение для определения структуры соединений».
Круг интересов выдающегося американского ученого был чрезвычайно широк. Он много занимался проблемами питания и выработки иммунитета. В конце 60-х гг. Полинг заинтересовался биологическим воздействием витамина С. Ученый и его жена сами стали регулярно принимать этот витамин. Всему миру известна его теория профилактики "простудных" вирусных заболеваний с помощью ударных доз витамина С (аскорбиновой кислоты), подтвержденная медицинскими исследованиями и многочисленными наблюдениями практических врачей.
В 1963 г. Полинг был награжден Нобелевской премией мира 1962 г. В своей вступительной речи от имени Норвежского нобелевского комитета Гуннар Ян заявил, что Полинг «вел непрекращающуюся кампанию не только против испытаний ядерного оружия, не только против распространения этих видов вооружений, не только против самого их использования, но против любых военных действий как средства решения международных конфликтов». В своей Нобелевской лекции, названной «Наука и мир», Полинг выразил надежду на то, что договор о запрещении ядерных испытаний положит «начало серии договоров, которые приведут к созданию нового мира, где возможность войны будет навсегда исключена».
Лайнус Полинг прожил долгую и чрезвычайно плодотворную жизнь. Жизнерадостный человек, сохранявший творческую активность и энтузиазм до последних дней жизни - таким запомнили Полинга его коллеги и друзья.Он умер в 1994 году, на 93 году жизни.
МІНЕРАЛИ - СКАРБИ ЗЕМЛІ
Кругляк В.А., 10 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г.Мінерал — природна хімічна сполука кристалічної будови, що
утворилась під час геологічних та геохімічних процесів в земній корі або за еквівалентних процесів на інших космічних тілах у Всесвіті; це природна хімічна сполука кристалічної будови, що утворюється внаслідок прояву геологічного процесу. Число відкритих мінералів зростає з року в рік і нині перевищують 4000. Наука, що вивчає мінерали зветься мінералогією 1.
Основна сутність мінералу — кристалічний стан, обумовлений закономірним розташуванням будівельних частинок у просторі й підпорядкований законам симетрії ( речовини з аморфним, колоїдним станом не є мінералами, речовини біологічного походження не належать до мінералів) 2.
Кожен мінерал характеризується своєю кристалохімічною неповторністю, тобто унікальним поєднанням хімічного складу і кристалічної структури, тому
27
різні мінерали можуть мати однаковий хімічний склад, але різну структуру (поліморфізм кристалів: як от алмаз і графіт, кальцит і арагоніт) 3
Найпоширеніші мінерали на планетах земної групи:силікати (у земній корі силікатів більше, ніж усіх інших мінералів разом
узятих - це кварц, польовий шпат, граніт) та алюмосилікати магнію, заліза, кальцію, натрію, калію; карбонати кальцію та магнію 4. Основними хімічними властивостями мінералів є їх розчинність у воді та взаємодія з кислотами.
Класифікація мінералів: кристалохімічна за Штрунцем-Нікелем:Самородні елементи, інтерметалічні сполуки; Сульфіди ( пірит, галеніт) і
сульфосолі; Галогеніди; Борати; Оксиди ( гематит, куприт), гідроксиди та арсеніти, карбонати та нітрати; Сульфати ( гіпс, сульфат барію), селенати, хромати, телурати, молібдати і вольфрамати; Фосфати, арсенати, ванадати; Силікати і германати 5.
Список використаної літератури:1. Хімія, 10 кл.: Підручник для серед. загальноосвіт. Шк. – Київ;
Ірпінь: ВТФ “Перун”, 2000. – 176 с. 2. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия. – 2-е изд., перераб./ ред.
Коллегия: М.Аксёнова, И.Леенсон, С.Мартынова и др. – М.: Мир энциклопедий Аванта+, 2007.-656 с.: ил.
3. 4000 важливих фактів: Пер. з англ./Авт. тексту Дж.Фарндон. – К.: Махаон-Україна, 2005. – 256 с.: іл.
4. 4000 цікавих фактів: Пер. з англ./Авт. тексту Дж.Фарндон. – К.: Махаон-Україна, 2002. – 256 с.: іл.
5. http://uk.wikipedia.org/wiki/Мінерал.
ФРІДРІХ АВҐУСТ КЕКУЛЕ ФОН СТРАДОНІЦ
Порадюк Е.В., 36 группа. Руководитель: Андреева С.В.Німецький хімік Фрідріх Авґуст Кекуле фон Страдоніц народився вДармштадті в сім'ї чиновника. У юності Кекуле збирався стати
архітектором. Він почав вивчати архітектуру в Гісенському університеті, але, прослухавши курс лекцій Ю. Лібіха в дармштадтською Вищому технічному училищі, зацікавився хімією. У 1849 р. Кекуле почав вивчення хімії у Лібіха; після закінчення університету в 1852 р. Кекуле поїхав до Парижа, де займався хімією у Ж. Дюма, А. Вюрца і Ш. Жерара. Після повернення до Німеччини Кекуле заснував невелику хімічну лабораторію в Гейдельберзі. Був приват-доцентом в Гейдельберзькому (1856-1858) і професором у Гентського (1858-1865) університетах. З 1865 р. до кінця життя обіймав посаду професора Боннського університету, в якому деякий час виконував також обов'язки ректора.
Експериментальні роботи Кекуле відносяться до органічної хімії. У 1854 він отримав тіооцтову, а в 1856 - гліколеву кислоту. У 1872 р. спільно з
28
нідерландським хіміком А. Франшімоном (1844-1919) Кекуле синтезував трифенілметан і антрахінон. З метою перевірки гіпотези про рівноцінність усіх атомів водню в бензолі він отримав його галоген-, нітро-, аміно- і карбоксипохідні; займався також дослідженнями ненасичених кислот та синтетичних барвників. Однак основні роботи Кекуле були присвячені теоретичній хімії; головною його заслугою стало створення теорії валентності.
Ідея про те, що атом елемента здатний до «насичення», була висловлена в 1853 Е. Франкланд при розгляді конституції металоорганічних сполук. Розвиваючи цю ідею, в 1854 р. Кекуле вперше висловив ідею про «двохосновний», або «двоатомник» (пізніше він став використовувати термін «валентність») сірки і кисню, а в 1857 р. розділив всі елементи на одно-, двох-і триосновні; вуглець Кекуле (одночасно з німецьким хіміком Г. Кольбе) визначив як чотирьохосновний елемент. У 1858 р. Кекуле (одночасно з шотландським хіміком А. Купером) вказав на здатність атомів вуглецю при насиченні своїх «одиниць спорідненості» утворювати ланцюга. Це механічне вчення про з'єднання атомів в ланцюгу з утворенням молекул лягло в основу теорії хімічної будови.
У 1865 р. Кекуле висловив припущення, що молекула бензолу має форму правильного шестикутника, утвореного шістьма вуглецевими атомами, з якими пов'язані шість атомів водню. Об'єднавши уявлення про утворення ланцюгів з вченням про існування кратних зв'язків, він прийшов до ідеї чергування в бензольному кільці простих і подвійних зв'язків (незадовго до цього схожу формулу запропонував І. Лошмідт). Незважаючи на те, що ця теорія відразу зіткнулася з запереченнями, вона досить швидко прищепилася в науці і практиці. Концепція Кекуле відкрила шлях до встановлення структури багатьох циклічних (ароматичних) сполук. Для пояснення нездатності бензолу приєднувати галогенводені Кекуле в 1872 р. висунув осциляційну гіпотезу, згідно з якою в бензолі прості і подвійні зв'язки постійно міняються місцями. У 1867 опублікував статтю про просторову будову молекул, в якій припустив можливість тетраедричного розташування валентностей атома вуглецю.
Кекуле кілька років був президентом Німецького хімічного суспільства. Він був одним з організаторів Міжнародного конгресу хіміків в Карлсруе (1860). Дуже плідною була його педагогічна діяльність. Він автор «Підручника органічної хімії» (1859-1861). Цілий ряд учнів Кекуле стали видатними хіміками; серед них Л. Мейєр, Я. Вант-Гофф, А. Байєр і Е. Фішер. Помер 13 липня 1896 р.
Список літератури:1. Авцын А.П., Жаворонков А.А. и др. Микроэлементозы человека. —
М.: Медицина. —1991. — 496 с.2. Біографії великих хіміків. Переклад з нім. під ред. Бикова Г.В. - М.:
Мир, 1981. 320 с.Інтернет-ресурси:1. http://uk.wikipedia.org/wiki/
Фрідріх_Авґуст_Кекуле_фон_Страдоніц;
29
2. http://to-name.ru/biography/avgust-kekule.htm;3. http://www.physchem.chimfak.rsu.ru/Source/History/Persones/
Kekule.html
ВЕЛИКИЙ ХИМИК А. М. БУТЛЕРОВ
Савела А.Н., 37 группа. Руководитель: Козуб С.Н.Русский химик, академик Петербургской АН (с 1874 г.). Создатель теории
химического строения органических соединений, лежащей в основе современной химии. Обосновал идею о взаимном влиянии атомов в молекуле. Предсказал и объяснил изомерию многих органических соединений. Написал «Введение к полному изучению органической химии» (1864 г.) Председатель
Отделения химии Русского физико-химического общества(1878—1882). Теория химического строения органических соединений, выдвинутая А.
М. Бутлеровым во второй половине прошлого века (1861 г.), была подтверждена работами многих ученых, в том числе учениками Бутлерова и им самим. На ее основе оказалось возможным объяснить многие явления, до той поры не имевшие толкования: изомерию, гомологию, проявление атомами углерода четырехвалентности в органических веществах.
Основные положения теории строения химических соединений:1. Атомы в молекулах соединяются в определенном порядке в
соответствии с их валентностью. (Углерод четырехвалентен).2. Свойства веществ зависят не только от их качественного и
количественного состава, но и от строения их молекул (это положение объясняет явление изомерии).
3. Свойства веществ зависят от взаимного влияния атомов в молекулах.
Создание этой теории сыграло важнейшую роль в развитии органической химии: на ее основе химики-органики создают вещества, которые не только заменяют природные, но по своим свойствам значительно их превосходят. Так, синтетические красители гораздо лучше и дешевле многих природных, например известных в древности ализарина и индиго. В больших количествах производят синтетические каучуки с самыми разнообразными свойствами. Широкое применение находят пластмассы и волокна, изделия из которых используют в технике, быту, медицине, сельском хозяйстве.
МАРКОВНИКОВА ПРАВИЛО
30
Билыч О.А., 37 группа. Руководитель: Козуб С.Н.Марковникова правило, закономерность, определяющая порядок
присоединения воды и галогеноводородов к несимметричным олефинам. Правило эмпирически установлено В. В. Марковниковым и сформулировано им в 1869. Согласно єтому правилу, атом водорода присоединяется к более гидрогенизированному атому углерода, а гидроксил или атом галогена — к менее гидрогенизированному. По современным представлениям такая ориентация присоединения обусловлена распределением электронной плотности в молекулах реагентов и стабильностью промежуточно образующихся ионов карбония: двойная связь в молекуле пропена поляризована (метильный радикал CH3- обладает положительным индуктивным эффектом и «отталкивает» от себя электронную плотность -связи CH3CH=CH2. Это вызывает сильное смещение подвижных электронов π-связи к крайнему атому углерода и предопределяет преимущественное присоединение катиона H+).
Современная электронная трактовка Марковникова правила позволяет объяснить и ряд случаев присоединения против этого правила в соответствии со смещением электронной плотности к наиболее электроотрицательным атомам. Марковникова правило нарушается также в реакциях присоединения HBr к олефинам в присутствии перекисей (эффект Караша), так как механизм реакции в этом случае радикальный.
Термин " Правило Марковникова " часто применяется в расширенном смысле, охватывая также реакции олефинов и ацетиленов с реагентами типа Хδ+→Yδ-, у которых роль атома водорода играет положительно поляризованная частица X. Всесторонний учёт электронных и пространственных факторов позволяет предсказать ориентацию присоединения практически во всех случаях.
КАУЧУК
Богданец О.Ю., 37 группа. Руководитель: Козуб С.Н.Каучук – тягуча та гнучка речовина, яка була відомою ще з часів Великих
географічних відкриттів. Після посилення застосування виробів з каучуку в промисловості виникла потреба добувати його штучно. Для цього потрібно було знати хімічну формулу каучуку. К. Харіес вважав, що каучук складається із багатьох кілець ізопрену, які представляють із себе звичайну колоїдну частинку. Опонентом К. Харіеса виступав Г. Штаудингер, який довів, що каучук являється високомолекулярним з'єданням, тобто складається із звичайних, хоч і гігантських молекул, атоми в яких зв’язані ковалентними зв’язками.
З появою технологій виробництва синтетичних канчуків гумова промисловість перестала повністю залежати від натурального каучуку. Засновником першого в світі широкомасштабного виробництва синтетичного
31
каучуку вважається російський вчений С.В.Лєбєдєв. Він перший отримав синтетичний бутадієновий каучук за допомогою недорогих та ефективних методів у 1910 році.
Метод С. В. Лєбєдєва:Оскільки натуральний каучук – полімер дієнового вуглеводню, то
С.Лєбєдєв скористався також дієновим вуглеводнем, щоправда простішим – бутадієном.
1. Пари спирту пропускають над каталізатором, при 400◦С та пониженому тиску. Вихід бутадієну становить 60% від усього спирту. Отримання бутадієну засноване на реакціях дегідрування та дегідратації.
2. Полімеризація бутадієну за присутності металевого натрію як каталізатора під тиском. Утворення синтетичного каучуку.
Скорочено будову молекули бутадієнового каучуку виражають формулою:
(—СН2—СН=СН—СН2—)nБутадієновий каучук, як видно з формули, являє собою ненасичену
сполуку. Його молекули мають лінійну структуру. Однак молекули каучуку не витягнуті, а звивисті. Цим обумовлюється його здатність розтягуватися.
Із синтетичного каучуку виробляють транспортні стрічки конвеєрів, ізоляційні матеріали, шини транспорту, надувні кульки, резинове взуття тощо.
II МЕДИЦИНСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
РЕАКЦИЯ ЛЕБЕДЕВА
Артамонов Р.А., 12 группа. Руководитель: Андреева С.В.Мир 20-30-х годов прошлого столетия – мир технологического бума и
массового перехода к моторизированным средствам передвижения и производства. Автомобильные покрышки, резиновые формы, трубки и профили, прокладочные материалы – все это оказалось жизненно необходимым продуктом. Однако, физические характеристики, которыми должны были обладать подобные изделия, были весьма специфичны. Термостойкость, механическая прочность, и самое главное, эластичность и упругость – в большинстве случаев, несовместимые характеристики. Для получения продукта такого характера требовался каучук - сырье, ранее широко не используемое. В связи с этим, правительство СССР начало культивацию единственного доступного каучуконоса - кок-сагыза. Но, тем не менее, это не решило
32
проблему недостатка сырья. Необходимо было искать альтернативные источники.
Первая мера по ликвидации дефицита данного сырья была принята в 1926 году, когда правительством был объявлен международный конкурс на разработку промышленного получения синтетического каучука.
На этот призыв одним из первых отозвался Лебедев С. В., который занимался этими исследованиями и получил каучук из бутадиеновых соединений. Однако предложенный метод был сложным в следствии многостадийности производства. Реакцию получения бутадиена необходимо было максимально упростить.
Для решения этой проблемы Лебедевым С.В. была предложена реакция получения 1,3-бутадиена в процессе каталитического пиролиза этилового спирта.
Это было самым инноваторским решением, потому что химический процесс шел в одну стадию, побочные органические продукты отсутствовали при минимальных материальных затратах.
Далее Сергей Васильевич предлагал получать каучук посредством полимеризации бутадиена в присутствии металлического натрия.
Предложенный метод оказался наиболее перспективным и рациональным, и был утвержден для массового производства.
В 1930 году в Ленинграде был построен опытный завод, на котором был получен первый блок синтетического каучука. Благодаря разработке Лебедева С.В. нашей стране удалось избежать не только кризиса недостатка каучукового сырья, а, соответственно, и технологического и производственного кризиса.
Список литературы1. Кирк – Отмер. Энциклопедия химической технологии, т.4 – Нью-
Йорк, изд. 3, 1978. – с. 3222. Zerong Wang. Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents, 3
Volume Set – 2009. – с. 2786Моррисон – Бойд. Органическая химия. – 1974. – с. 543
П’ЄР КЮРІ
Байрачний К.О., 13 група. Керівник: Бачинський Р.О.П’єр Кюрі – один з найвизначніших науковців світу, який зробив
величезний вклад в розвиток знань у галузях фізики та хімії. Найвідоміша робота П’єра Кюрі, над якою він працював разом зі своєю дружиною Марією, вивчення радіоактивних властивостей радію. Саме подружжя Кюрі одними з перших зрозуміли, що радій може застосовуватися і в медичних цілях. Помітивши вплив випромінювання на живі тканини, вони висловили
33
припущення, що препарати радію можуть виявитися корисними при лікуванні пухлинних захворювань. [1]
Свої перші відкриття П. Кюрі зробив у 1878 році – разом зі своїм братом Жаком вони відкрили п'єзоелектрику - появу під дією прикладеної ззовні сили на поверхні деяких кристалів електричних зарядів. Ними був відкритий і зворотний ефект: ті ж кристали під дією електричного поля відчувають стиснення. У період з 1883 по 1895 р. Кюрі виконав велику серію робіт, в основному з фізики кристалів. На підставі великої кількості експериментальних даних у його докторській дисертації була встановлена залежність між температурою і намагніченістю, що згодом отримала назву закону Кюрі. З 1897 року П’єр Кюрі разом зі своєю дружиною Марією почав працювати над вивченням радіоактивних властивостей урану та уранової руди. 26 грудня 1898 року подружжя Кюрі відкрило новий хімічний елемент – радій. У 1903 році Шведська королівська академія наук присудила П'єру і Марії Кюрі Нобелівську премію з фізики за 1903 рік. П'єр і Марія Кюрі отримали половину нагороди «на знак визнання ... їх спільних досліджень явищ радіації, відкритих професором Анрі Беккерелем».[2]
Кюрі опублікували величезну кількість інформації про радіоактивність, зібраної ними за час досліджень: з 1898 по 1904 р. вони випустили тридцять шість робіт. Ще до завершення своїх досліджень. Кюрі спонукали інших фізиків також зайнятися вивченням радіоактивності.
Крім Нобелівської премії, Кюрі був удостоєний ще декількох нагород і почесних звань, у тому числі медалі Деві Лондонського королівського товариства (1903) і золотої медалі Маттеуччі Національної Академії наук Італії (1904). Він був обраний до Французької академії наук (1905).[1]
Отже, П’єр Кюрі зробив величезний вклад в розвиток науки, відкриття зроблені науковцем знаходять своє застосування і в наш час, тому студентам Харківського національного медичного університету буде корисно ознайомитися з фактами життя П’єра Кюрі.
Список літератури:1. http://n-t.ru/nl/fz/curie.htm 2. http://ru.wikipedia.org/wiki
ОТЕЦ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА,
ВЕЛИКИЙ УЧЁНЫЙ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ ЗИНИН
Калюжка В.Ю, 13 группа. Руководитель: Бачинский Р.О.Николай Николаевич Зинин родился (13.08.1812) в Шуше
(Елизаветпольская губерния), где его отец, Николай Иванович Зинин, находился с дипломатической миссией. Во время свирепствовавшей на
34
Кавказе эпидемии погибли родители Зинина и его старшие сёстры. Зинин был отправлен в Саратов к дяде. [1]
После окончания гимназии в 1830 году Зинин поступил в Казанский университет на математическое отделение философского факультета, с первых же дней зарекомендовал себя как очень способный перспективный студент. Зинину было предложено писать диссертацию по химии на степень магистра. [6] В 1836 году Зинин успешно защитил диссертацию. После чего будущий известный химик отправился за границу.
В течение трех лет он работал в лучших химических лабораториях Европы: в Берлине у проф. Э. Мичерлиха и Г. Розе, в Гиссене у профессора Ю. Либиха, в Париже у профессора Ж. Пелуза, в Лондоне — у Майкла Фарадея. [2]
Исследования Зинина касались бензойных соединений. В своей первой научной работе, напечатанной в 1839 году, Зинин описывал новый способ превращения горькоминдального масла в бензоин, который был получен конденсацией бензальдегида в присутствии цианистого калия. Вторая работа посвящалась бензойным соединениям, а именно получению бензила окислением бензоина азотной кислотой. Результаты экспериментов были положены в основу его докторской диссертации «О соединениях бензоила и об открытых новых телах, относящихся к бензоиловому ряду» (1840). [3]
Одним из важнейших направлений исследований Зинина было изучение реакций окисления и восстановления органических веществ. Восстанавливая нитробензол сероводородом, ему удалось синтезировать анилин (1842), который до этого был получен Ю. Ф. Фрицше из красителя индиго. Теперь анилин можно было получать в промышленном масштабе. В 1844, пользуясь восстановительным действием гидросульфида аммония на динитросоединения, Зинин получил нафтилендиамин и фенилендиамин. Таким образом был открыт общий метод получения аминопроизводных из органических нитросоединений. Эти работы заложили научную основу для развития анилинокрасочной промышленности, открыли новую эру в промышленном производстве синтетических красителей, новых фармацевтических препаратов, душистых веществ и др. [7]
Когда в 1853 объединенная англо-французско-турецкая армия высадилась в Крыму и война приняла затяжной характер, Николай Зинин сделал все, чтобы русская армия имела на вооружении самые сильные взрывчатые вещества. [8] Совместное сотрудничество Зинина с молодым инженером-артиллеристом В. Ф. Петрушевским помогло решить проблему получения и использования сильнейшего взрывчатого вещества — нитроглицерина. Зинин разработал самый прогрессивный метод синтеза нитроглицерина из глицерина с использованием концентрированной азотной кислоты и низкой температуры. Зинин предложил начинять нитроглицерином гранаты (1854), разработал способ получения больших количеств нитроглицерина и способ его взрывания. Однако его предложения не были реализованы артиллерийским ведомством. Только в 1863-1867 нитроглицерин начали успешно применять для подземных и подводных взрывов.
35
Начиная с 1854 Зинин описал открытые им уреиды, синтезировал, независимо от Бертло и де Люка, искусственное горчичное масло и исследовал его взаимодействие с аминами с образованием замещенных тиомочевин. [4]
Зинин вместе с Д.И. Менделеевым, Н.А. Меншуткиным и другими великими учёными выступил организатором Русского химического общества и в течение десяти лет являлся первым его президентом (с 1868 до 1878). Он являлся экстраординарным, а затем ординарным академиком Российской Академии наук.
Весной 1879 года, находясь в лаборатории Бутлерова, ученый почувствовал страшную боль в пояснице. Перехватило дыхание, закружилась голова, и Николай Николаевич рухнул на ступеньки. Лечил его Сергей Петрович Боткин и ассистент Боткина Александр Александрович Загумени, муж старшей дочери Зинина. Блуждающая почка, которая мучила его еще со времени школьной травмы, теперь стала причинять невыразимые страдания. Врачи рекомендовали полный покой, поскольку сильные боли могли оказаться роковыми. Печальные прогнозы оправдались: во время одного из таких приступов сердце не выдержало. Николай Зинин скончался 6 февраля 1880 года. [5]
Николай Николаевич Зинин по праву считается отцом промышленности органического синтеза. Его классические работы, позволившие химической технике располагать важнейшими исходными материалами, влили свежую струю в органическую химию прошлого века. Именно с открытий Зининым одной из основных реакций - восстановления нитросоединений начинается бурный расцвет мировой анилинокрасочной, а вслед за ней фармацевтической и других отраслей химической промышленности.
Список использованных источников1) http://elsso.ru/cont/ppl/22.html2) http://to-name.ru/biography/nikolaj-zinin.htm3) http://rus-eng.org/eng/Zinin%20Nikolaj%20Nikolaevich.htm 4) http://www.alhimik.ru/teleclass/pril/zinin.shtml5) http://www.hrono.ru/proekty/nauka/koshic.html6) Андрусев М., Андрусева Е. Н.Н. Зини, В.В. Марковников:
Выдающиеся русские химики-органики ХІХ в. – М.: Просвещение, 1977.7) Бородин А. П. и Бутлеров А. М., Николай Николаевич Зинин.
(Воспоминания о нём и биографический очерк), в кн.: Бутлеров А. М., Соч., т. 3, М., 1958, С.92-116.
С. В. ЛЕБЕДЕВ И ЕГО ВКЛАД В РАЗВИТИЕ ХИМИИ
Касьянова А.В., 13 группа. Руководитель: Бачинский Р.О.Сегодня невозможно представить развитие самолетостроения,
автомобилестроения и других отраслей промышленности без использования искусственного каучука. Поэтому история его получения достаточно актуальна
36
и интересна. Итак, как же возникла идея создания нового искусственного полимерного материала? Кто автор этого открытия? Это и является темой моего доклада.
Химик-органик Сергей Васильевич Лебедев, ученик одного из крупнейших русских химиков-органиков А. Е. Фаворского, является основоположником промышленности синтетического каучука - важнейшего раздела современной химической промышленности. Возникнув в СССР в 1930-1931 гг., эта промышленность достигла в последующие годы в Советском Союзе большого технического совершенства и заняла перед войной первое место в мире. Сейчас США создают промышленность синтетического каучука, производительность которой должна превысить мировое годовое потребление и плантационного и синтетического каучука до войны. 60% продукции этой большой промышленности, использующей опыт химиков всех стран мира, должно быть получено по методу С. В. Лебедева.
Заслуги С. В. Лебедева, однако, не ограничиваются разработкой метода производства дивинилового синтетического каучука из широко доступного этилового спирта и метода изготовления из синтетического каучука резиновых изделий. Другой цикл его работ - работ в области высоко- и низкотемпературной полимеризации изобутилена - лежит в основе методов следующих производств: производства новейшей разновидности синтетического каучука, так называемого "бутилкаучука"; производства 100-октановых компонентов моторных топлив; производства загустителей смазочных масел, позволяющих маловязкие топливные фракции нефти превращать в высоковязкие авиационные смазочные масла [1].
В 1909 г. синтетический каучук был изучен и в Германии Ф. Гофманом. Но в то время как царское правительство было далеко от мысли строить промышленность синтетического каучука, по-иному отнеслись к этому делу германское правительство и германская химическая промышленность. В 1912 г. на съезде по прикладной химии демонстрировались автомобильные шины из синтетического каучука, изготовленные в Германии. В противоположность Гофману С. В. Лебедев считал, что решать проблему синтетического каучука следует не путём попыток синтезировать продукт, тождественный по структуре природному каучуку, а изготовлением каучука, годного для превращения в хорошую резину, из простейшего углеводорода ряда дивинила - самого дивинила.
В настоящее время для получения синтетических каучуков в основном используются углеводороды, в данном случае 1,3-бутадиен, содержащиеся в нефтяных газах и продуктах переработки нефти. Производство бутадиенового каучука основывается на полимеризации 1,3-бутадиена в присутствии катализатора:
n−CH2=CH—CH=CH2− → (—CH2—CH—CH—CH2—)n,где n может достигать нескольких тысяч [2]. Способ получения
синтетического каучука из спирта был признан весьма ценным, и на его дальнейшую разработку были отпущены необходимые средства. Осенью 1928
37
г. С. В. Лебедев представил в Главхимпром план дальнейших работ, необходимых для составления проекта опытного завода. Работа была развёрнута в Военно-медицинской академии, а также в лаборатории синтетического каучука Ленинградского университета. Бутадиеновый каучук, отстаёт по эластичности от природного каучука; устойчив к износу. Ценным его свойством является водо- и газонепроницаемость. Кроме того он является хорошим электроизолятором.
Таким образом, С. В. Лебедев оказал значительное влияние на развитие химии полимеров. Основополагающие его труды были посвящены именно этому разделу химии, благодаря чему его имя стало известно всему миру. А его разработки дали толчок к созданию целой серии полимеров.
Список литературы:1. http://nplit.ru/books/item/f00/s00/z0000044/st037.shtml2. http://works.tarefer.ru/94/100130/index.html
РЕАКЦИЯ ТИЩЕНКО
Ломакина А. О., 13 группа. Руководитель: Бачинский Р.О.В 1906 году российский химик Вячеслав Евгеньевич Тищенко открыл
реакцию диспропорционирования альдегидов с образованием сложных эфиров под действием алкоголятов алюминия. Эта реакция описывает характерную способность альдегидов вступать в окислительно-восстановительные реакции.
Одна молекула присоединяется к карбонильной группе второй молекулы и образуется сложный эфир. Поэтому реакции такого типа и называются сложноэфирной конденсацией. Сложные эфиры при гидролизе распадаются с образованием спирта и кислоты. Из этого следует, что при сложноэфирной конденсации по существу одна молекула альдегида восстанавливает вторую в спирт, а сама при этом окисляется в кислоту.
В реакции принимают участие альдегиды нескольких видов: ароматические, алифатические и некоторые гетеро-циклические. Из алкоголятов Аl обычно используют этилат, изопропилат или бутилат Аl; иногда их активируют добавками АlСl3, ZnO, HgCl2, Zn(OR:)2 или Mg(OR:)2. В качестве катализаторов также используются соединения Ru или V, борной кислоты. Для конденсации ароматических альдегидов используются алкоголяты Na и К, а в качестве катализатора тетракарбонилферрат Na-Na2[Fe(CO)4].
Условия протекания реакции: комнатная температура, отсутствие растворителя, иногда возможно прохождение реакции в инертном органическом растворителе. Смесь альдегида и алкоголята Al выдерживают несколько часов. Выход продукта составляет 50-95%.
38
При использовании двух различных альдегидов наблюдается так называемой перекрестная реакция Тищенко.
Результатами альдольной и кротовой конденсаций являются некоторые побочные продукты: гидроксиальдегиды, ненасыщенные карбонильные соединения. В преобладающем количестве эти соединения образуются в присутствии алкоголятов Na и К из алифатических альдегидов, имеющих атом H в α-положении к карбонильной группе. Выход побочных продуктов увеличивается в присутствии Н2О. Реакция Тищенко может совмещаться вместе с процессом альдольной концентрации (катализаторы алкоголяты Са или Mg).
Детально механизм данной реакции не исследован. Реакция Тищенко имеет важное значение в ряде биохимических процессов, таких как брожение, используется для промышленного и лабораторного синтеза сложных эфиров.
Список литературы:1. Андреева И. В., Турбина А. И., "Ж. орган. химии", 1974, т. 10, № 7,
с. 1392-98.
ЛАЙНУС КАРЛ ПОЛIНГ
Максименко Л. Д., 13 група, Керівник: Бачинский Р. О.Лайнус Карл Полінг( 1901-1994 рр.) – визначний американський
науковець та суспільний діяч світового масштабу. Свідченням цього є дві Нобелівські премії:в галузі хімії (1954 рік) «за вивчення природи хімічного зв’язку і його використання в об’єднанні будови складних молекул», та премія миру (1962 рік) за активну політичну діяльність, боротьбу проти ядерної зброї, також Полінг отримав Міжнародну Ленінську премію «За укріплення миру між народами»(1970 рік).[1]
Відкриття, зроблені цим вченим надзвичайно необхідні та актуальні для розвитку хімії, біології, а отже є фундаментальними для медицини та медиків. Лайнус Полінг відомий у світі як засновник так званої структурної хімії, що дозволило по-новому поглянути на будову різних молекул та кристалів. В своїй Нобелівській лекції Полінг зауважив, що майбутні хіміки «зможуть опиратися на нову структурну хімію, на точно визначений геометричний взаємозв’язок атомів в молекулах, і завдяки цій методології буде досягнутий значний прогрес
39
в вирішенні проблем біології та медицини за допомогою хімічних методів.» [2] Цей видатний вчений першим виразив думку про значення водневих зв’язків для біомолекул, яка стала фундаментом для вивчення структури і функцій білків, деяких ферментів Відкриття дали поштовх для розвитку імунології, анестезії, анемії, психічних захворювань.
Полінг заклав основу для подальших досліджень в області медицини, науки про харчування, профілактицтики захворювань, впливу деяких вітамінів на організм людини та проблеми старіння.
Полінг створив самобутню теорію ортомолекулярної медицини, в якій підкреслювалося надзвичайне значення вітамінів та амінокислот для підтримання гомеостазу в організмі людини. Авангардною в цій теорії темою постає питання впливу вітаміну С на імунну систему людини.
Спектр наукової діяльності Лайнуса Карла Полінга надзвичайно великий і щільно переплітається з біологією та медициною. Досягнення цього видатного хіміка дозволили заповнити безліч пусток в знаннях суспільства і необхідні для розуміння повної картини будови всесвіту, людини. Саме тому, на мою думку, для нас, майбутніх лікарів цікаво і необхідно ознайомитись і з науковими здобутками та відкриттями Лайнуса Карла Полінга і з його особистістю.
Список літератури:1. Лауреаты Нобелевской премии. Энциклопедия/ Пер. с англ.-
М.:Прогресс, 1992.2. Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики
мира. – М.: ВШ, 1991. 656 с.
ИРВИНГ ЛЕНГМЮР
Маркевич Н. А., 13 группа. Руководитель: Бачинский Р.О.Ирвинг Ленгмюр – один из величайших ученых 20-го века. На
протяжении всей своей жизни он был предан науке и оставил свой вклад в различных направлениях химии и физики. Ленгмюр принадлежит к великой физико-химической школе, основателями которой были Нобелевские лауреаты Я. Вант-Гофф, С. Аррениус, В. Оствальд [1]. Нам он известен, прежде всего, как основатель теории адсорбции, знание которой, безусловно, поможет врачу. Ведь, как известно, живые системы характеризуются наличием развитой поверхности, отделяющей одни части этих систем от других, поэтому процессы, происходящие на поверхности раздела играют важную роль в процессах жизнедеятельности. Кроме того, способность некоторых соединений накапливать на своей поверхности различные вещества используется для очистки крови от токсических веществ, связывания ядов и токсинов в желудочно-кишечном тракте, лечения ожогов и других поверхностных патологий. Поэтому данная тема, я считаю, актуальна для нас на сегодняшний день.
40
Ирвинг Ленгмюр родился 31 января 1881 года в Нью-Йорке, в Бруклине. В 1899 году окончил Институт Пратта в Бруклине. В 1903 году получил диплом инженера-металлурга и уехал в Германию, где продолжил свое обучение в Гёттингенском университете под руководством В.Нернста. В 1906 году Гёттингенским университетом ему была присуждена докторская степень. Вернувшись в Америку, он в течение 3 лет работал преподавателем химии в Стивенсоновском технологическом институте в Хобокене (штат Нью-Джерси). Летом 1909 года перешёл в научно-исследовательскую лабораторию компании «Дженерал электрик» в Скенектади (штат Нью-Йорк). В 1916 году Ирвинг Ленгмюр изобрел ртутный высоковакуумный насос. Также, в 1916 году ученый занимается вопросами адсорбции и создает свою теорию. Также, он установил также, что в явлении адсорбции принимают участие кулоновские, дипольные межмолекулярные и валентные силы, вандерваальсовы силы притяжения и силы отталкивания, вызываемые непроницаемостью заполненных электронных оболочек [1]. Во время Первой мировой войны Ленгмюр разрабатывал способы обнаружения подводных лодок. После войны он внёс вклад в развитие учения об атоме, описав химическую валентность как зависящую от заполнения электронами электронной «оболочки», которая окружает атомное ядро [2].
В 1923 году приступил к исследованию свойств электрических разрядов в газах. Ввёл термин «плазма», также разработал теорию электронной температуры и способ измерения электронной температуры и ионной плотности с помощью специального электрода, называемого теперь зондом Ленгмюра. В 1932 году Ленгмюру была присуждена Нобелевская премия по химии «за открытия и исследования в области химии поверхностных явлений». Начиная с 1938 года Ленгмюр посвятил себя изучению природы, особенно атмосферы.
Во время Второй мировой войны Ленгмюр участвовал в создании аппаратуры, обеспечивающей дымовую завесу, работал над созданием методов предотвращения обледенения самолётов. После войны Ленгмюр изучал проблемы контроля погоды и рассеивания облаков с помощью твёрдой углекислоты и йодида серебра. Летом 1945 года участвовал по приглашению в праздновании юбилея Академии наук СССР.
Великий ученый умер 16 августа 1957 года в Вудс-Хол, Массачусетс, но его фундаментальные открытия определили ход науки на много десятков лет вперед.
Список использованной литературы:1. Уилсон М. Американские учёные и изобретатели / Пер. с англ. В.
Рамзеса; под ред. Н. Тренёвой. — М.: Знание, 1975. —136.2. Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия. Пер. с англ. Т. 2: М —
Я. М.: Прогресс, 1992. 853 с.
41
КАТО МАКСИМІЛІАН ГУЛЬДБЕРГ
Некрасова Ю. В., 13 група. Керівник: Бачинський Р.О.Като Максиміліан Гульдберг – дуже визначна особистість, яка залишила
свій вклад в таких науках як фізика і хімія. Та перш за все, ця людина відома тим, що відкрила закон діючих мас в хімічній кінетиці. Для нас, майбутніх медиків це є дуже важливе відкриття, адже у своєму житті ми будемо дуже часто зустрічатися з різноманітними ліками, які містять в собі ті чи інші хімічні речовини. І саме завдяки закону відкритому Като Гульдбергом ми зможемо вирахувати необхідне дозування та швидкість дії препарату. Отже дана тема для нас є дуже актуальною.
Основні роботи Гульдберга відносяться до галузі фізичної хімії, насамперед термодинаміки та хімічної кінетики. У 1860 р. він встановив залежність температур плавлення сплавів, сумішей жирних кислот і сумішей солей, а також щільності сумішей від складу. Спільно з Петером Вааге в 1864-1867 рр.. Гульдберг відкрив закон діючих мас і досліджував умови хімічної рівноваги. Уявляючи рівновагу оборотної реакції як рівність двох сил спорідненості, що діють в протилежних напрямках, Гульдберг і Вааге показали, що напрямок реакції визначається не масами речовин (як у К. Л. Бертолле), а добутком діючих мас (концентрацій) реагуючих речовин. У 1870 р. Гульдберг сформулював принцип рухомої рівноваги для окремого випадку залежності розчинності від тиску.[1] У 1870-1872 рр.. розвинув уявлення про сутність невизначених хімічних сполук. У 1879 р. Гульдберг спільно з Вааге розробив молекулярно-кінетичну інтерпретацію закону діючих мас і його застосування в практиці здійснення хімічних реакцій. Ввів у практику опис фазової рівноваги рівняння стану і рівняння, що зв'язують внутрішню енергію тіла з параметрами стану - тиском і температурою. Ввів у фізику і хімію поняття ідеального твердого тіла, аналогічне поняттю ідеального газу. У 1875-1880 рр.. розробив методи порівняльного розрахунку властивостей речовин, знайшов рівняння для обчислення коефіцієнтів розширення тіл, теплоти плавлення і теплоємність. Вивів формули для калориметричних характеристик пари в різних умовах і рівняння залежності тиску насиченої пари від температури.[2] Крім фізичної хімії, Гульдберг займався також метрологією, написав підручники з теоретичної і прикладної математики.
Таким чином, нам, як людям, які прагнуть до знань в усіх галузях науки, я вважаю, має бути дуже цікаво ознайомитися більш детально з такою визначною особистістю, як Като Максиміліан Гульдберг.
Список літератури:3. Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики
мира. – М.: ВШ, 1991. 656 с.4. Кипнис А.Я. Гульдберг и его вклад в развитие физической химии. //
В сборнике: Очерки по истории химии, М., 1963, с. 329-369
42
ЖОЗЕФ ЛУЇ ГЕЙ-ЛЮСАК
Олійник А. В., 13 група. Керівник: Бачинський Р.О.Жозеф Луї Гей-Люсак є одним їз тих визначних вчених, що зробили
неоціненний вклад у розвиток хімії. Недаремно його ім’я внесено до списку найвеличніших вчених Франції, що розміщений на першому поверсі Ейфелевої башти. Саме йому ми завдячуємо отриманням металічного Натрію, Калію та Бору, виділенням синильної кислоти та ціаніду, Гей-Люсак є також одним із основоположників теплового розширення газів. Саме тому, я вважаю, він заслуговує на те, щоб ми детальніше розглянули його наукову діяльність.
Однією з найвизначніших праць Гей-Люсака є встановлення газових законів. Зокрема, у 1806 році, незалежно від англійського вченого Дальтона, він встановив закон теплового розширення газів. Гей-Люсак довів, що усі гази при нагріванні розширюються однаково, чим докорінно поміняв уявлення тогочасного наукового світу щодо цього питання. Окрім того, вчений довгий час разом з мандрівником Гумбольтом працював у галузі евдіометрії. В результаті дослідів вчений визначив, зокрема, що кисень та водень, об’єднуючись в об’ємних співвідношеннях 1:2, утворюють воду [1].
Не менш важливим вкладом Гей-Люсака у розвиток хімії є виділення металічних Натрію, Калію та Бору. У 1808 році разом з Л. Тенаром розробив спосіб отримання металічного калію та натрію шляхом нагрівання їдкого натру та їдкого калі разом із залізними стружками, а вивчаючи хімічну дію сильної гальванічної батареї, також знайшов спосіб отримувати лужні метали в достатніх кількостях. Також Гей-Люсак і Тенар при нагріванні борного ангідриду з калієм виділили вільний бор, а згодом довели елементарну природу хлору.
Жозеф Луї вважається також одним із відкривачів синильної кислоти та ціаніду. Зокрема, в 1815 році вчений досліджував берлінську (прусську) лазур, барвника,який широко використовувався в живописі та текстильній промисловості. Із даної берлінської лазурі йому вдалося виділити кислоту, яку Гітон де Морво назвав синильною, а також вже на основі даної кислоти виділити газ, що згодом було названо ціаном. Гей-Люсак довів, що даний газ є сполукою азоту та вуглецю, а кислота – сполука ціану з воднем. Це, знову ж таки, перевернуло уявлення тогочасних хіміків про те, що вуглець не може сполучатися з азотом. Окрім того, синильна кислота виявилася сильнодіючою отрутою.
Разом з цим, вчений на основі своїх досліджень побудував перші діаграми розчинності солей у воді та відмітив існування двох окремих кривих розчинності для безводного сульфату натрію та його десяти водного гідрату.
Гей-люсак зробив також великий внесок у розвиток хімічної промисловості, запропонувавши простий та безпечний спосіб виробництва сірчаної кислоти. Він також є винахідником простого методу відділення золота від міді [2].
43
Отже, праці знаменитого хіміка та фізика стали одними з фундаментальних на даний час. Дослідження Гей-Люсака підштовхнули до наукової діяльності і Амадео Авлгадро, результатами якої є широковідоме нині значення числа Авогадро. Тож недаремно має бути доволі цікавим та пізнавальним більш детальне знайомство з такою визначною особистістю як Жозеф Луї Гей-Люсак.
Список використаної літератури:1. Українська Радянська Енциклопедія, том 2/ Головна редакція УРЕ,
К.: 1978, 504 с..2. Араго Ф. Біографії знаменитих астрономів, фізиків і геометрів./
Пер. З франц. – Т.2 , 1960.
АМЕДЕО АВОГАДРО
Петриченко І.І., 13 група. Керівник: Бачинський Р.О.Амедео Авогадро - великий вчений, який залишив свій слід в таких
фундаментальних науках як хімія і фізика. Свою наукову діяльність Авогадро почав з вивчення електричних явищ. Велику увагу він приділяв дослідженням у галузі електрохімії, намагаючись знайти зв'язок між електричними і хімічними явищами, що привело його до створення своєрідної електрохімічної теорії. В історію фізики Авогадро увійшов як відкривач одного з найважливіших законів молекулярної фізики.
Основні роботи Амедео Авогадро присвячені електрохімії та молекулярній фізиці. У 1811 він висунув молекулярну гіпотезу будови речовини, встановив один з газових законів, названий його ім'ям. Згідно з цим законом в однакових обсягах газів при однакових значеннях температури і тиску міститься однакова кількість молекул. Виходячи з цього, вчений розробив метод визначення молекулярного і атомного терезів. Він писав, що тепер «є засіб дуже легкого визначення відносних мас молекул тіл, які можна отримати в газоподібному стані, і відносного числа молекул в з'єднаннях». Завдяки новому закону Авогадро вперше отримав, зокрема, правильну формулу реакції утворення води. Іменем Авогадро названа універсальна постійна - число молекул в одному молі ідеального газу (число Авогадро). Це число - одна з найважливіших універсальних постійних сучасної фізики і хімії. Воно використовується при визначенні ряду інших універсальних постійних, наприклад, постійної Больцмана, постійної Фарадея і т. п. Амедео встановив кількісний атомний склад молекул деяких речовин, для яких він раніше був визначений неправильно (вода, водень, кисень, азот, оксиди азоту, хлору та ін.) Першим звернув увагу на аналогію у властивостях азоту, фосфору. миш'яку і сурми. Ці хімічні елементи згодом склали головну підгрупу п'ятої групи періодичної системи. У 20-40-х р.р. 19 століття А. Авогадро займався електрохімією, вивчав теплове розширення тіл, теплоємності. Автор
44
чотиритомної праці «Фізика вагових тіл, або трактат про загальну конституції тіл» (1837-41), який став першим посібником з молекулярної фізики.
Величезний внесок Авогадро у розвиток молекулярної теорії довгий час залишався практично непоміченим сучасниками. І навіть набагато пізніше цей закон в літературі часто іменували законом Авогадро-Ампера, хоча Авогадро сформулював його на три роки раніше Ампера. Аж до початку шістдесятих років XIX століття в хімії панувало свавілля, як в оцінці молекулярних мас, так і в описі хімічних реакцій; залишалося чимало хибних уявлень про атомному складі багатьох складних речовин. Справа доходила навіть до спроб взагалі відмовитися від молекулярних уявлень. Лише в 1858 році італійський хімік Канніццаро, ознайомившись з листом Ампера до Бертолле, в якому є посилання на роботи Авогадро, заново «відкрив» ці роботи і з подивом переконався, що вони вносять повну ясність у заплутану картину стану хімії того часу. У 1860 році Канніццаро докладно розповів про роботи Авогадро на Першому Міжнародному хімічному конгресі в Карлсруе, і його доповідь справила величезне враження на присутніх там вчених.
Таким чином, завдяки роботі Амедео Авогадро були розкриті багато хімічних таємниць, які дали поштовх для розвитку цієї науки. Люди не повинні забувати про вклад цього великого вченого в розвиток науки.
Список літератури:1. Самін Д. К., 100 великих вчених. - М.: Вече, 2000
РЕАКЦИЯ ЗИНИНА
Попенко С. А., 13 група. Руководитель: Бачинский Р.О.В современном мире трудно переоценить открытие, которое было
сделано русским ученым Николаем Николаевичем Зининым. Так как реакция, которая носит его имя, создала огромные предпосылки для развития промышленности синтетических красителей, взрывчатых веществ, фармацевтических препаратов, душистых веществ [1].
Целью Зинина было изучение процессов окисления и восстановления органических веществ. Восстанавливая нитробензол сульфидом аммония, ему удалось синтезировать в 1842 году анилин (C6H5NO2 + 3(NH4)2S → C6H5NH2 + 6NH3 + 3S + 2H2O), который до этого получали из красителя индиго. С этого момента анилин можно было получать в промышленном масштабе. Также пользуясь восстановительным действием сульфида аммония, Зинин получил нафтилендиамин и фенилендиамин [3]. Таким образом он доказал общность метода получения аминопроизводных из органических соединений: R-NO2+ 6H → R-NH2+2H2O [4].
В настоящее время для восстановления нитрогруппы в аренах до аминогруппы в промышленных условиях применяются различные методы: каталитическое гидрирование, использование самых разнообразных
45
органических и неорганических восстановителей. Однако именно каталитическое гидрирование является основным промышленным методом. В качестве катализатора часто используют медь на силикагеле. Роль катализатора заключается в активации реагентов – восстанавливаемого соединения и молекулярного водорода. При сорбции водорода на активных центрах катализатора (К) ослабляются или даже полностью разрываются химические связи в молекулах водорода: К + Н2 → К···Н2 → К-Н···Н → 2К-Н. Нитросоединения также частично сорбируются на катализаторе, поэтому взаимодействие происходит между двумя сорбированными молекулами, находящимися на соседних активных центрах. Продукт гидрирования обладает меньшей сорбционной способностью и вытесняется из активных центров катализатора. Реакция обычно проходит при высоких температурах, однако выход продукта составляет около 98% [2].
Также одним из промышленных способов является восстановление нитросоединений железом. Реакция протекает в две стадии. На первой стадии происходит восстановление нитросоединения железом, при этом железо окисляется и образуется гидроксид железа(II):
С6Н5NO2 + 3Fe + 4H2O → С6Н5NH2 + 3Fe(OH)2. На второй стадии гидроксид железа(II) также восстанавливает нитросоединение до амина, превращаясь при этом в гидроксид железа(III):
С6Н5NO2 + 6Fe(OH)2 + 4H2O → С6Н5NH2 + 6Fe(OH)3. Реакция протекает с довольно большой скоростью. Далее гидроксид железа(III) реагирует с чугунными стружками, при этом образуются оксиды железа. Таким образом, суммарное уравнение реакции восстановления ароматических нитросоединений железом:
4С6Н5NO2 + 9Fe + 4H2O → 4С6Н5NH2 + 3Fe3O4.Список литературы:1. Глинка Н.Л. Общая химия – Ленинград: Химия, 1973.2. Мусабеков Ю. С. История органического синтеза в России –
Москва: АН СССР, 1958.3. bse-soviet
encyclopedia.info/Большая_Советская_энциклопедия/18453/Зинина_реакция4. ru.wikipedia.org/wiki/Реакция_Зинина
РЕАКЦИЯ ДИЛЬСА-АЛЬДЕРА
Старов К. П., 13 группа. Руководитель: Бачинский Р.О.1.Реакция Дильса-Альдера (диеновый синтез, циклоприсоединение) -
одна из наиболее широко применяемых в органической химии реакций. Она используется для синтеза полициклических соединений, в том числе природных, а также для идентификации и количественого определения диенов.
2.Данная реакция была открыта немецкими учеными О.Дильсом и К.Альдером в 1928 г. (в 1950 г. за исследования в этой области они были
46
удостоены Нобелевской премии). Реакция заключается во взаимодействии соединений, содержащих сопряженную систему двойных связей, с соединениями, имеющими двойную или тройную связь, активированную электрофильными группами[3].
3.Механизм реакции: в качестве диенов (диеновых компонентов) применяют бутадиен-1,3 и его гомологи, а также циклопентадиен и прочие. Диенофилами (этиленовыми компонентами) служат производные этилена СН2=СHХ (х = NO2, CN, CHO, COOR), n-бензохинон, малеиновый ангидрид и другие. Реакция протекает путем одновременного разрыва кратных -связей и образования новых – простых -связей и двойных -связей: 1,4-присоединения диенофила к диену, в результате которого происходит связывание атомов С-1 и С-4 диена с углеродами при двойной связи алкена (диен должен находиться в цисформе). Поскольку прочность -связей существенно выше, чем прочность -связей, реакция Дильса-Альдера экзотермична. Это обусловливает ее обратимость при высоких температурах[1, 2].
4.Факторы, влияющие на прохождение реакции:- диеновый синтез могут проводить как в растворителе, так и без него;- в зависимости от природы заместителей в реагентах и от условий
проведения диеновый синтез может протекать по синхронному одностадийному механизму или как двустадийный процесс с участием бирадикальных либо цвиттер-ионных интермедиатов;- наличие донорных заместителей в диене облегчает протекание реакции;
- обычно реакция протекает с высокими выходами, её скорость снижается с увеличением количества и объёма заместителей.
- обычно реакция протекает при комнатной температуре либо при нагревании до 100—120 °C ;
- реакция обратима, нагревание продуктов диенового синтеза часто приводит к их распаду на исходные компоненты или к образованию новой пары "диен"-"диенофил" (ретро-реакция диенового синтеза).
- реакция может проходить без катализатора, или в его присутствии. Обычно для данной реакции в качестве катализатора применяют кислоты Льюиса (любое соединение, способное принять электронную пару на незаполненную орбиталь, акцептор пары электронов). На сегодняшний день ученым удалось успешно осуществить каталитическую трансаннулярную реакцию Дильса Альдера с хорошим выходом и уровнем стереохимического контроля с применением оксазаборолидинового катализатора[3].
5.Основные модификации реакции: - один из вариантов диенового синтеза - реакция " домино ", в результате
которой образуется соединение, содержащее диеновый и диенофилъный фрагменты и реагирующее далее внутримолекулярно по схеме диенового синтеза;
- ещё одна модификация диенового синтеза - взаимодействие диенофила с несопряженными диенами, имеющими подходящее пространственное
47
расположение двойных связей, с образованием двух новых циклов (гомореакция диенового синтеза);
- при взаимодействии несимметричных диенов с диенофилами могут образовываться структурные изомеры[1].
6. Применение реакции: реакция Дильса-Альдера широко используется в промышленности для получения красителей, лекарственных препаратов, инсектецидов (дильдрин, альдрин, хлордан), смазочных материалов, масел, платмас.
Список литературы: 1. Марч Дж., Органическая химия, пер. с англ., т. 3, М., 1987, с. 15-47;2. Онищенко А. С., Диеновый синтез, М., 19633. http://en.wikipedia.org/wiki/Diels%E2%80%93Alder_reaction.
МАРИЯ СКЛОДОВСКАЯ-КЮРИ
Стоянова Ю. Д., 13 группа. Руководитель: Бачинский Р.О.Мария Кюри – знаменитый физик и химик, которая вместе со своим
мужем Пьером Кюри положила начало новой эре в истории человечества – эре изучения и использования атомной энергии. Мария Кюри – первая женщина дважды лауреат Нобелевской премии в области физики и химии. Таких наград не удостаивался до наших дней ни один учёный мира. Она была избрана почётным членом 106 различных научных учреждений, академий и научных обществ.
Первым результатом совместной научной деятельности с супругом Пьером Кюри явилось открытие двух химических элементов – радия и полония. Напряженный труд принес щедрые плоды. В июльском выпуске докладов Парижской Академии наук появилась статья П. и М. Кюри: «Мы полагали, что то вещество, которое мы извлекли из смоляной руды, содержит какой-то металл, до сих пор еще не замеченный, по своим аналитическим свойствам близкий к висмуту. Если существование этого нового металла подтвердится, мы предлагаем назвать его полонием, по названию страны, из которой один из нас родом» [1].
Во время эксперимента по выделению фракций урановой руды, учёные пришли к выводу, что одна из фракций имеет в миллион раз более сильную радиоактивность, чем чистый уран. Таким образом, было получено хлористое соединение нового элемента. В спектре соединения была обнаружена линия, не принадлежащая ни одному из известных элементов. 26 декабря 1898 года Пьер Кюри, Мария Кюри и Ж. Бемон в статье «О новом сильнорадиоактивном веществе, содержащемся в смоляной обманке» писали: «Некоторые минералы, содержащие в себе уран и торий, очень активны с точки зрения испускания лучей Беккереля. Такая реакция обусловлена действием очень активного вещества, содержащегося в малом количестве в этих минералах. Поэтому мы
48
склонны утверждать о присутствии нового радиоактивного элемента, который мы предлагаем назвать радий» [2]. Продолжается работа по выделению чистых солей радия и его физиологическое воздействие на организм.
В 1903 году М. Кюри присуждается Нобелевская премия по физике. После гибели Пьера Кюри учёная назначается профессором факультета естествознания Сорбонны – впервые в истории французской высшей школы женщина получает профессорскую кафедру.
В 1911 году Склодовская-Кюри получила Нобелевскую премию по химии «за выдающиеся заслуги в развитии химии: открытие элементов радия и полония, выделение радия и изучение природы и соединений этого замечательного элемента».
В период Первой Мировой войны М. Кюри создаёт 220 передвижных и стационарных рентгеновских установок, с помощью которых удалось спасти жизни тысячи раненых. Профессор создаёт и читает первый и единственный в мире курс лекций по радиоактивности.
Заслуги Марии Склодовской-Кюри перед наукой были высоко оценены мировой научной общественностью. Она была избрана членом Болонской, Пражской и Краковской Академий наук, стала почетным доктором Британского Королевского института, членом Лондонского химического общества. В 1922 году М.Кюри была единогласно избрана членом Медицинской академии в Женеве за создание новой отрасли медицины – кюритерапии [3].
Таким образом, Мария Кюри – это человек-легенда, остающийся и по сей день уникальным примером в истории мировой науки, в частности, в области химии и медицины.
Список литературы:1. И. Кюри, Ф. Жолио-Кюри Мария Кюри. – М. : Наука. – 1968. –
208с.2. Е. Кюри Мария Кюри. Пер. с франц. – М. : Атомиздат. – 1976. –
322с.3. Википедия – свободная энциклопедия. [Электронный ресурс].
Режим доступа : http://ru.wikipedia.org/wiki/Мария_Кюри
СТАНИСЛАО КАННИЦЦАРО
Титаренко В. В., 13 группа. Руководитель: Бачинский Р.О.Станислао Канниццаро - интересная личность, которая внесла
значительный вклад в развитии химии. Ученый открыл бензильный алкоголь и цианамид, известен также своими исследованиями сантонина, но крупнейшие заслуги принадлежат в сфере общетеоретических воззрений по химии, где, благодаря ему, утвердились так называемые жераровские веса атомов, а так же, Канниццаро четко разграничил понятия «атом», «молекула» и «эквивалент».
Канниццаро выполнил ряд важных исследований в области органической химии. В 1851 г. он получил цианамид (совместно с французским химиком Ф.
49
С. Клоэзом), изучил его термическую полимеризацию и получил мочевину (анализ на мочевину входит в Биохимический анализ крови) гидратацией цианамида. Изучая действие едкого калия на бензальдегид, выделил в 1853 г. бензиловый спирт. Одновременно открыл реакцию окислительно-восстановительного диспропорционирования ароматических альдегидов в щелочной среде (реакция Канниццаро). Он также синтезировал бензоилхлорид и фенилуксусную кислоту, изучил анисовый спирт, бензилкарбамид, сантонин и его производные.[2] Главной научной заслугой Канниццаро стала предложенная им система основных химических понятий, на основе которой была осуществлена реформа атомно-молекулярной теории. Проанализировав в своей работе «Конспект курса химической философии» («Sunto di un corso di filosopfia chimica») развитие атомно-молекулярных воззрений от Дж. Дальтона и А. Авогадро до Ш. Жерара и О. Лорана, Канниццаро на основе закона Авогадро чётко разграничил понятия «атом», «молекула» и «эквивалент» и предложил рациональную систему атомных весов. Основываясь на данных о теплоёмкостях металлов и на плотностях пара, а частично и на химических соображениях, он установил и обосновал правильные атомные веса многих элементов, прежде всего металлов. Установление правильных атомных весов сделало возможным открытие Периодического закона химических элементов. [1]
Таким образом, Станислао Канниццаро является выдающейся личностью, знание исследований которого нам неоднократно пригодятся, пускай не для практического применения, но для всестороннего развития так точно.
Список литературы:1. Биографии великих химиков. Перевод с нем. под редакцией Быкова
Г. В. — М.: Мир, 1981. 320 с.2. Волков В. А., Вонский Е. В., Кузнецова Г. И. Выдающиеся химики
мира. — М.: ВШ, 1991. 656 с.
ПРОБА СЕЛИВАНОВА
Ткаченко К. Н., 13 группа. Руководитель: Бачинский Р.О.Фруктоза, или плодовый сахар C6H12O6 – моносахарид, который в
свободном виде присутствует почти во всех сладких ягодах и плодах, а следовательно попадает в организм человека с пищей.
Для выявления фруктозы применяют качественную пробу Селиванова (открыта Ф.Ф.Селивановым в 1887 году). При нагревании пробы с фруктозой в присутствии резорцина и соляной кислоты появляется вишнево-красное окрашивание.
Ход исследования: 10 капель реактива Селиванова (0,5 г резорцина растворяют в 100
мл 20%-ой соляной кислоты) и 2 капли 1%-го раствора фруктозы и осторожно нагревают до закипания [2];
50
анализ мочи: к 2 мл мочи приливают 1 мл раствора резорцина и нагревают до закипания.
Если в растворе присутствует фруктоза в свободной или в связанной форме (например, в составе сахарозы), будет наблюдаться ярко-красное окрашивание (положительная проба). В норме окраска не появляется. Оценку пробы проводят в момент закипания, так как при длительном кипении окраска может развиться при наличии глюкозы.
Проба также применима для обнаружения других кетоз. Альдозы в этих же условиях взаимодействуют медленнее и дают бледно-розовую окраску или вообще не взаимодействуют.
Механизм реакции связан с дегидратацией фруктозы с образованием оксиметилфурфурола, который дает ярко-красную окраску при конденсации с резорцином.
Проба Селиванова имеет значительное клинико-диагностическое значение. Применяется при анализе мочи. Проба положительна при фруктозурии (увеличение экскреции фруктозы с мочой) обменного или транспортного генеза. Пробу используют для выявления наследственной фруктоземии. Возрастание количества фруктозы в моче наблюдается при заболеваниях печени (рак, цирроз, отравление фосфором, желчнокаменная болезнь), встречается при аддисоновой болезни, нервных и психических заболеваниях. В 13% случаев проба положительна при пищевой нагрузке фруктами и медом [3; 4].
Реакция проходит по схеме [1]:
Список использованной литературы и Интернет-ресурсов:1) Гриценко И.С., Зименковский Б.С., Черных В.П. Органическая
химия: Учебник для студ. вузов/Под общ. ред. В.П. Черных. – 2-е изд., испр. и доп. – Х.: Изд-во НФаУ. – 2007. – 776 с.
2) http://acio.ru/read.php?id=73) http://biokhimija.ru/uglevody-krovi/fructose.html4) http://www.diabetunet.ru/a-food-of-the-person-food-bases/fructose
резорцин
HClt° C
3H2O
СН2ОН СН2ОН
НО
ОН Н
НН ОН
О
Н Н
ОСН2ОН СНО
ОН
ОН
D-фруктоза оксиметилфурфурол
НО О О
О
ярко-красный комплекс
СН2ОН
51
ПОЛИМЕРАЗНАЯ ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ (ПЦР)
Костоваров П. В., 15 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г.Полимеразная цепная реакция (ПЦР) — экспериментальный метод
молекулярной биологии, позволяющий добиться значительного увеличения малых яконцентраций определённых фрагментов нуклеиновой кислоты (ДНК) в биологическом материале (пробе).
Кратко об истории реакции. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) была изобретена в 1983 году американским биохимиком Кэри Муллисом. Его целью было создание метода, который бы позволил амплифицировать ДНК в ходе многократных последовательных удвоений исходной молекулы ДНК с помощью фермента ДНК-полимеразы. В 1986 году было предложено использовать ДНК-полимеразы из термофильных бактерий.
Для проведения ПЦР в простейшем случае требуются следующие компоненты:
ДНК-матрица, два праймера, термостабильная ДНК-полимераза, дезоксирибонуклеозидтрифосфаты (dATP, dGTP, dCTP, dTTP), ионы Mg, буферный раствор.
Чтобы избежать испарения реакционной смеси, в пробирку добавляют высококипящее масло, например, вазелиновое. Добавление пирофосфатазы может увеличить выход ПЦР-реакции.[3]
Реакцию ПЦР проводят в амплификаторе — приборе, обеспечивающем периодическое охлаждение и нагревание пробирок, обычно с точностью не менее 0,1°C. Даная реакция имеет три стадии:
1. Денатурация2. Отжиг3. Элонгация ПЦР используется во многих областях для проведения анализов и в
научных экспериментах: криминалистика, установление отцовства, медицинская диагностика, персонализированная медицина, клонирование генов
Преимущества методаПрямое определение возбудителя, высокая специфичность, высокая
чувствительность, универсальность, высокая скорость получения результата, возможность диагностики и латентных инфекций
Недостатки методаМожет найти и мертвых возбудителей, повышенная чувствительность
неоднозначность результата, зависимость от многих условийЗаключениеСамое широкое распространение метод ПЦР в настоящее время получил
как метод диагностики различных инфекционных заболеваний. ПЦР позволяет выявить этиологию инфекции, даже если в пробе, взятой на анализ, содержится
52
всего несколько молекул ДНК возбудителя. На сегодняшний день почти нет инфекционного агента, которого нельзя было бы выявить с помощью ПЦР.
Литература1. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и
применение. Пер. с англ. — М.: Мир, 2002. — 589 с., илл. — ISBN 5-03-003328-9.
2. Патрушев Л. И. Искусственные генетические системы. — М.: Наука, 2005. — В 2 т. — ISBN 5-02-033278-X.
3. Щелкунов С. Н. Генетическая инженерия. — Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004. — 496 с.; илл. — ISBN 5-94087-098-8.
РЕАКЦИЯ БЕЙЛЬШТЕЙНА(ПРОБА БЕЙЛЬШТЕЙНА)
Гуйван И.В., 17 группа. Руководитель: Андреева С.ВРусский химик Бейльштейн — не только составитель широко известного
справочника по органическим соединениям, но и автор оригинального способа качественного определения галогенов в органических веществах,предложенный ученым в 1872 году.
Высокочувствительная «проба Бейльштейна» — это качественный метод определения галогенов (кроме фтора). Метод основан на образовании летучих галогенидов меди, окрашивающих пламя в зелёный цвет,при этом предел обнаружения галогенсодержащих соединений — менее 0.1 мкг.
Проба заключается во внесении образца, находящегося на предварительно прокаленной медной проволоке, в пламя газовой горелки или спиртовки. В случае окрашивания пламени в зелёный цвет проба положительна, в зависимости от содержания галогенов в пробе окраска после внесения пробы в пламя проявляется на мгновение или видима в течение 1-2 секунд.Появление зеленой окраски обусловлено взаимодействием оксида меди (II) с галогенсодержащими органическими соединениями и продуктами их окисления, которое приводит к образованию летучих галогенидов меди (I), окрашивающих пламя: [2]
CuO + RHal + O2 →CuHal2 + CO2 + H2OCuCl2 + RHal + O2 → Cu2Hal2 + CO2 + H2OХлориды и бромиды меди окрашивают пламя в сине-зеленый цвет, йодид
меди — в зеленый цвет.Фторид меди в этих условиях нелетуч, поэтому фторорганические
соединения пробой Бейльштейна не обнаруживаются.Некоторые органические соединения, не содержащие галогенов, но
образующие летучие соединения меди, также способны давать положительную пробу Бейльштейна (оксихинолин, нитрилы, мочевина и тиомочевина и т.п.).[1]
53
Благодаря простоте проведения проба широко использовалась для экспресс-анализа органических соединений.
Также проба Бейльштейна используется в фармацевтическом анализе. С помощью этой реакция обнаруживают органически связанные атомы хлора (нозепам, сибазон) и брома (феназепам) .Например, для идентификации атома хлора в одной из стадий получения гексахлорэтан(фасциолина),который применяется в ветеринарной медицине используют реакцию Бейльштейна: при кипячении спиртового раствора препарата с цинковым порошком теряет два атома хлора и превращается в тетрахлорэтилен.
Список литературы:1.Ф. Файгль Капельный анализ органических веществ (1962), С. 109-111.2. Витер В.Н. Проба Бейльштейна (реакция Бейльштейна) // Химия и
Химики, 2011, № 5 2011.
«ВЫДАЮЩИЙСЯ ХИМИК АНРИ ЛУИ ЛЕ ШАТЕЛЬЕ»
Орловская Э. Б., 17 группа. Руководитель: Андреева С.В.Анри Луи Ле Шателье родился в Париже , 8 октября 1850 года.Его отец, горный инженер, принимавший участие в строительстве
французских железных дорог, с раннего возраста прививал сыну любовь к наукам. По настоянию отца Анри сдал экзамен на бакалавра наук и поступил в парижскую Политехническуваю школу. Он обучался в колледже Роллан в Париже, в Высшей горной школе. С 1877 по 1919 г. Ле Шателье был профессором Парижской Высшей горной школы, где преподавал общую и техническую химию. Он работал профессором кафедры общей химии в Коллеж де Франс (1898—1907), профессором Парижского университета (1907—1925). (1.)
Одной из важнейших проблем, которой занимались научные сотрудники Горной школы, было изучение рудничного газа, который выделялся из угольных пластов и, соединяясь с воздухом, представлял большую опасность взрывов в шахтах. Работая над этим вопросом, Ле Шателье удалось разработать новый метод определения теплоемкости газов при высокой температуре. Интересы молодого ученого не ограничивались областью горения газов. Он изучал следующие научные вопросы: какие химические процессы протекают при затвердевании бетона, цемента, гипса; какие факторы влияют на эти процессы, как управлять скоростью затвердевания, как увеличить прочность бетона. (2 .)
В 1884 г. Ле Шателье сформулировал принцип динамического равновесия, ныне носящий его имя. Согласно этому принципу, система, находящаяся в состоянии устойчивого химического равновесия, при внешнем воздействии (изменении температуры, давления, концентрации реагирующих веществ и т. д.) стремится вернуться в состояние равновесия, компенсируя
54
оказанное воздействие. А Ле Шателье разработал первый в мире металлографический микроскоп, который скоро появился в лаборатории.
Ле Шателье умер в возрасте 86 лет. Он внес большой вклад в химическую кинематику, при его активном участии физическая химия и химическая технология превратились в самостоятельные, активно развивающиеся области науки. Ле Шателье был удостоен многих наград: в 1886 г. он стал кавалером ордена Почётного легиона, в 1916 г. получил медаль Дэви Лондонского королевского общества.(3.)
1. [Волков В. А., Вонский Е. В., Кузнецова Г. И. Выдающиеся химики мира. — М.: Высшая школа, 1991. — 656 с. ].
2. [http://biography-peoples.ru/index.php/l/item/402-le-shatele-anri-lui ].3. [http://ru.wikipedia.org/wiki/Ле_Шателье_Анри_Луи].
ТОПАЗ
Меркуленко З. В., 19 група. Керівник: Андрєєва С. В.Топаз - дорогоцінний камінь третього класу, відноситься до мінералів із
групи острівних силікатів алюмінію.Формула топазу: Al2 [Si O4] (F, ОН)2, з домішками Fe2 +, Fe3 +, Ti, Cr, V і
ін.Кристалізується в ромбічної сингонії, ромбо - біпірамідальний вид
симетрії.Твердість 8; щільність 3,49-3,60 г / см ³. Спайність досконала в одному напрямку по (001). Злам раковистий. Блиск сильний, скляний, на площинах спайності - перламутровий. Дуже стійкий, в кислотах не розчиняється. Розкладається фосфорної сіллю.Колір топазів не пов'язаний з домішками, забарвлення енергетичне, пов'язана з дефектами структури (вакансії атомів). Блакитний: вакансії O, жовтий: F, димчастий: O і SiO2. При нагріванні забарвлення зникає, при радіоактивному опроміненні - посилюється.
Топаз - один з еталонних мінералів для визначення відносної твердості методом дряпання - шкали Мооса (мінералогічної шкали твердості).
Походить із типових мінеральних грейзенів і гранітних пегматитів. У деяких збагачених фтором гранітах утворюється безпосередньо з магматичного розплаву. В рідкісному різновиду онгонітів топаз може грати невластиву для нього роль породо-утворюйочого мінералу. Зустрічається також в гальці розсипів. Супутні мінерали - димчастий кварц або моріон, флюорит, каситерит, слюди, польові шпати, турмалін,лепідоліт.
Родовища знаходяться у Росії (Урал), Україні (Житомирська область), Бразилії, о.Мадагаскар і . Його родовища в Україні належать до найвідоміших у світі. Вони поширені в Кристалічному масиві на північному сході Волині і пов'язані з пеґматитовими жилами. Українські топази переважно рожеві і блакитні з високими ювелірними якостями; вага від кількох грам до кількох кілограмг. Унікальні кристали топазу знайдено в Володарсько-Волинському родовищі вагою 68 кг (1952) і геологами Іршанського гірничо-
55
збагачувального комбінату — 117 кг.Форми знаходження: звичайний в кристалах, що мають призматичний або короткостолбчатий вигляд. Кристали іноді великі, відомі знахідки кристалів масою в 60-80 кг. Грані призми зазвичай нечисленні, а головки кристалів бувають дуже різноманітні своїми гранями. Для кристалів топазу деяких родовищ характерні ознаки природного розчинення у вигляді конусоподібних форм на головках кристалів і у вигляді борозен і ямок на призмі. Також утворює шестоваті крупнокристалічні зростки, прихованокристалічні «яшмоподібні», променисті і тонкопластинчаті (пікніт) форми.
Як свідчить стародавня хроніка «Махаванса», цими каменями прикрашали свої корони багато королі і султани різних країн. У Росії топази відомі з XVIII в. За блиск і красу його майже до середини XIX століття називали «сибірським алмазом». Однак слава «сибірського алмазу» виявилося недовгою, оскільки копальні, де його знаходили - Прутовська, Кочевська і Трубівська - були досить скоро в основному вироблені і занедбані.
Топаз відомий з часів Плінія Старшого. Він згадує про золотистий камінь в "Природній історії", званому їм топазом, який добувався на острові Topazos (нині Zebirget) в Червоному морі. За іншою версією назва походить від санскритського "tapaz" - вогонь, що вказує на характерну забарвлення однією з найбільш цінних різновидів каменя. Синонім - «важковаговик» (стара назва уральських рудокопів, по великій питомій вазі).
У Алмазному фонді Росії зберігається старовинний іспанський орден «Золоте руно», верхня частина якого складається з п'яти великих бразильських топазів.Прозорий, пронизаний дивним блакитним внутрішнім світінням топаз - знаменитість (вагою 2 кг 117 гр.), внесена в підручники з мінералогії багатьох країн, був знайдений в Житомирській обл. на Україні (Володарськ-Волинське пегматитове поле) і названий «АкадемікФерсман». Топаз «Казка» вагою 2,2 кг теж не має аналогів в царстві мінералів. Ідеально прозоре тіло кристала містить включення флюориту у формі парасольок квітки кульбаба, створюють усередині каменю фантастичний краєвид. Унікальний самоцвіт оцінений в двісті тисяч рублів.«Браганза» - один з безбарвних топазів, який довгий час вважали найбільшим алмазом. Він належав королю Португалії і мав форму курячого яйця. Маса топазу становила 1640 карат(~ 328 гр.), вартість - 57 млнфунтів стерлінгів. Камінь був знайдений в Бразилії, прийнятий за алмаз і вставлений в королівську корону Португалії.У музеї Московського університету зберігається величезний кристал топазу кольору морської води: довжина його 3 дюйми без двох ліній, а ширина близько п'яти ліній. Вага мурзінських топазів (Урал) досягає п'яти фунтів, а цінність - до кількох тисяч за кожен екземпляр.
В якості коштовного каменя безбарвний топаз користується малим попитом і коштує недорого. Але як і раніше цінуються екземпляри, природньозабарвлені в золотисто-рожевий, блакитний і винно-жовтий кольори. Зустрічаються рідкісні екземпляри топазу з зонами блакитного і винно-жовтого кольору в одному кристалі. Після ограновування вони за рахунок змішування
56
складових квітів виглядають зеленуватими, виглядають надзвичайно красиво і високо цінуються.
Список використаної літератури:1. Гірничий енциклопедичний словник: в 3 т. /
За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2001—2004.2. Каталог мінералів / топаз /3. [http:/www.uk.wikipedia.org/wiki/]
АНТУАН-ЛОРАН ЛАВУАЗЬЕ
Колесник А., 21 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г.Антуан-Лоран Лавуазье родился в Париже 26 августа 1743 года в семье
адвоката. Блестяще окончив курс коллежа имени Мазарини, молодой Лавуазье, следуя семейной традиции, поступил на юридический факультет и уже в 1764 году получил звание адвоката.
Одновременно с прохождением курса юридических наук и по окончании его Лавуазье занимался естественными и точными науками под руководством лучших парижских профессоров того времени; математику и астрономию он изучал под руководством известного аббата Ла-Кайля ботанику — под руководством Бернара де Жюссье, по минералогии и геологии работал у Гэттара, курс химии прошёл у Руэля .
В 1765 году Лавуазье представил работу на заданную Парижской академией
наук тему — «О лучшем способе освещать улицы большого города». Лавуазье провёл шесть недель в тёмной комнате. Эта работа в 1766 году была удостоена Академией золотой медали
18 мая 1768 года, в возрасте 25 лет, Лавуазье был избран в академию адъюнктом по химии. Лавуазье организует экспедиции для отыскания селитряных местонахождений, ведёт исследования, касающиеся очистки и анализа По его почину устраиваются школы пряжи и тканья Лавуазье широко пропагандирует способ беления тканей хлором; Для своих исследований он не щадил средств: например, опыты над составом воды стоили ему 50000 ливров. Он добивался самой тщательной постановки опытов и стремился к устройству наиболее точных и совершенных приборов: в этом отношении научная техника воФранции обязана ему многим. В 1775 году министр Тюрго, преобразовав пороховое дело во Франции, назначил Лавуазье одним из четырёх управляющих этим делом
С 1771 года Лавуазье был женат на Польза, Мария Анна Пьеретт . В жене он нашёл себе деятельную помощницу в своих научных работах. Она вела его лабораторные журналы, переводила для него с английского научные статьи, рисовала и гравировала чертежи для его «Traité». Ею был сделан перевод с английского книги Кирвана «Опыт о флогистоне».
57
Одна из первых по времени, наиболее важных работ Лавуазье посвящена решению вопроса, можно ли воду превратить в землю.
Химическую природу алмаза впервые установил в 1772 году А. Лавуазье с сотрудниками. Приобретя несколько алмазов на свои собственные средства, они накалили их до температуры горения, после чего определили состав получившегося газа.
Опираясь на свойства кислородных соединений различных простых тел Лавуазье первый дал классификацию тел, известных в то время в химической практике. Основой его классификации служили, вместе с понятием о простых телах, понятия — окись, кислота и соль.
В 1785 г. Лавуазье вместе с Менье получил путем синтеза из водорода и кислорода 45 г воды.
Явления тепла, тесно связанные с процессом горения, составляли также предмет изучения Лавуазье. Вместе с Лапласом, будущим творцом «Небесной механики», Лавуазье даёт начало калориметрии ; они устраивают ледяной калориметр. С помощью его они измеряют теплоёмкости многих тел и теплоты, освобождающиеся при различных химических превращениях, например при сгорании угля, фосфора, водорода, при взрыве смеси селитры, серы и угля. Этими работами они кладут основание новой области исследования — термохимии.
В том же 1768 году, когда Лавуазье был, избран в академию, он вступил в Главный откуп ,организацию бравшую на откуп государственные налоги.
Хотя в 1791 году откуп был уничтожен, но нападки революционных газет на откупщиков не прекратились.
По постановлению Конвента в ноябре 1793 года были арестованы все бывшие откупщики. 8 мая 1794 года состоялся судебный процесс. И в тот же день Лавуазье и другие генеральные откупщики были казнены.
«Достаточно было мгновения, чтобы отрубить эту голову, и не хватит целого столетия, чтобы породить ей подобную», - сказал великий современник Лавуазье математик Жозеф-Луи Лагранж, узнав об этой казни. Но не хватило и двух столетий.
КАМЕННЫЙ ЗМЕЙ МЕДИЦИНЫ: ПОЛЕЗЕН, НО НЕ ЯДОВИТ
Гужва А. А., 22 группа. Руководитель: Андреева С.В.Серпентин(змеевик) - (от лат. serpens - змея ) - группа минералов
подкласса слоистых силикатов, включающая различные структурные модификации и политипы состава. Oбычно в серпентине присутствуют примеси Fe2+, Fe3+, Al, Ni, иногда Ti, Mn, Ca.
Выделяют такие главные структурные разновидности серпентина - антигорит ((Mg,Fe)3Si2O5(OH)4), лизардит (Mg3Si2O5(OH)4) и хризотил (Mg3Si2O5(OH)4). Минерал может иметь такие кристалографичные углы: антигорит выделяется в моноклинной сингонии, лизардит – в тригональной, а
58
хризотил в ромбической или моноклинной. Антигорит формируется во время метаморфизма влажных ультрамафических скал и устойчив при температурах до 600°C, а лизардит и хризотил ломаются при температурах ниже 400°C.
Серпентин встречается в плотных агрегатах (лизардит), волокнистых (хризотил) и листоватых выделениях (антигорит), обычно сопровождающиеся зеркалами скольжения. Удельный вес минерала (непостоянный) 2,5—2,7 г/см3. Излом может быть ровным (пластинчатые агрегаты), раковистым (плотные скрытокристаллич. агрегаты) или занозистым (асбесты). Bолокна обычно гибкие, чаще не упругие, иногда упругие, но ломкие (т.н. ломкие асбесты).
Макроскопически минералы группы серпентина сравнительно уверенно определяются по характерным темно-зернистым оттенкам, невысокой твердости (2,0-3,5), жирному блеску, часто распространенными среди серпентиновых пород зеркал скольжения.
В зависимости от характера примесей(Ni, магнезит, тальк), которые преобладают в минерале, выделяют множество разновидностей серпентина: вердантит , бовенит, вильямсит, сателит, риколит и др.
Практически мономинерально серпентин слагает распространенную горную породу серпентинит (часто с примесью других минералов), известную также, как серпофит или змеевик. Благородный змеевик (плотный бесструктурный (аморфный) эмалевидный или опаловидный серпентин) отличается желтовато-зеленым цветом, равномерно окрашен (офит) или с черными мушками (моховик). Применяется в ювелирных изделиях.
Змеевик прекрасно полируется и легко поддается обработке, имеет обширные месторождения, поэтому сегодня змеевик – один из самых популярных материалов для отделки интерьера. Однако под действием атмосферных агентов камень из серпентина может утратить свой цвет и растрескаться.
Имеют большое значение и тонковолокнистые хризотилы, расщепляющиеся на тончайшие волокна, применяемые для изготовления термостойких и кислотноупорных тканей, которые используются при изготовлении спецодежды для пожарных частей. Войлокоподобные агрегаты асбеста горняки называют горным льном. Места его распространения: Урал, Кавказ, Сибирь, Канада, юг Африки.
Змеевик был материалом для изготовления аптекарских принадлежностей, использовавшихся для изготовления и хранения лекарственных средств. Доказано, что этот камень способен усилить действие любого лекарства.
Считается([3],[6],[9]), что от сонливости и головной боли помогут серьги со вставкой из змеевика, а ношение браслетов и перстней с ним способствует быстрому излечению переломов, ушибов и вывихов, ускоряет сращивание костей. Змеевик стабилизирует артериальное давление, успокаивает нервы, лечит истерию и неврозы, полезен при простудных заболеваниях, а также воспалительных процессах в почках и пищеварительной системе.
Список источников:59
1. http://lavrovit.ru2. http://okrapive.narod.ru/stat_serpentin.html3. http://tainoe.o-nas.info4. http://kamnis.com5. http://www.kamenya.ru6. http://mineral-hobby.ru7. http://sibmin.ru8. http://www.mindat.org9. http://icz.com.ua
ГИПС. ПРИРОДНЫЕ ФОРМЫ ГИПСА
Корчмарь Э. О., 22 группа. Руководитель: Андреева С.В.Гипс (CaSO4·H2O) — минерал из класса сульфатов (гидраты кальция
сульфата). Cодержит до 21% воды. Чистый кристалл бесцветный, полупрозрачный, обладает шелковистым блеском. Гипсу свойственны моноклинная сингония и раковистый излом. Плотность по воде —2.3, мягкость по шкале Мооса — 2. При нагревании гипс теряет воду и превращается в ангидрид (CaSO4). В природе встречается в составе минералов алебастров: кальцитовый и гипсовый (массивная, зернистая формация), селенита (прозрачная кристаллическая либо волокнистая формация).[1]
Алебастр — самая распространённая природная форма гипса. Может существовать в виде кальцитового алебастра (около 50% CaCO3) и непосредственно гипсового алебастра. Имеет твердость от 1,5 до 2 в зависимости от содержания воды и кальцита. Легко отличается от чистого кальцита по реакции на соляную кислоту — кальцит, являясь карбонатом, активно реагирует с HCl, в то время, как алебастр остаётся нейтральным.[2]
Кальцитовый алебастр (CaSO4·CaCO3) образует пласты, образующие ленточный «ониксовый» рисунок на распиле мрамора либо других матричных минералов. Также может образовывать сталагмиты. Может образовываться эвапоратно из известковой воды.
Гипсовый алебастр, или гипсовый камень — основной промышленный источник гипса. Образуется как осадочная порода в результате испарения минерализованной воды, основной промышленный источник гипса.
Селенит — разновидность гипса, имеющая вид полупрозрачных кристаллов, имеющих шелковистый блеск и красивый переливчатый оптический эффект на полированной поверхности благодаря параллельно расположенным и плотно сросшимся между собой тонким волокнам. Этот эффект, получивший название астеризма, можно увидеть в кварците «кошачьем глазе». Твёрдость по шкале Мооса — 2 (легко царапается ногтем). Цвет чистых разновидностей белый, но чаще бывает окрашен примесями в желтоватый или розоватый оттенки. В качестве включений может содержать глину, песок, редко — гематит, серу, органические примеси.[3] Встречается в пластах осадочных
60
горных пород, преимущественно глинистых, где образует линзовидные прожилки параллельно-волокнистой структуры. Применяется как недорогой поделочный камень для изготовления резных художественных и художественно-бытовых изделий, бус и фигурок. Легко шлифуется наждачной бумагой и хорошо полируется. В украшениях может быстро затираться и терять полировку из-за малой твёрдости, и тогда требует новой полировки.
«Роза пустыни» — одна из природных форм гипса, подвид селенита. Встречается в тропических и субтропических регионах (пустынные регионы Марокко, Туниса, Алжира и южных штатов США). Образуется, когда влажный богатый сульфатами песок (например, после дождя или в высыхающих водоемах) быстро высыхает, позволяя кристаллизоваться гидратированному сульфату кальция. При этом крупицы песка выполняют двойную роль — вначале служат центрами кристаллизации, а затем включаются в матрицу из кристаллов гипса, окрашивая кристалл и искажая его форму. Кристаллы срастаются, складываясь в формации(розетки) неправильной формы размерами до полуметра.
В зависимости от цвета песка, в котором происходила кристаллизация, минерал может окрашиваться в самые разные оттенки — от тусклого жёлтого до ярких розово-оранжевых оттенков.
Кочевым народам Сахары минерал известен с давних времён. В некоторых странах "розу пустыни" принято дарить в День влюблённых либо в качестве свадебного подарка как символ неувядающей любви.
Применение гипсовых минералов. Из-за относительной прозрачности и простоты обработки кальцитовый алебастр использовался для стекления небольших окон (преимущественно в церквях средневековой Италии). Гипсовый алебастр является сырьём для производства промышленного гипса — порошкообразного связывающего вещества, применяемого в строительстве (гипсокартон, компонент многих строительных смесей). При более мелком помоле образует формовочный гипс. Также из-за своей мягкости гипсовый алебастр использовался и используется в скульптуре — из него изготовлялись как мелкие статуэтки, так и целые статуи и саркофаги (которые затем лакировались и раскрашивались для придания сходства с мрамором). Важным является применение гипса в медицине — гипсовый алебастр мелкого помола и дополнительной очистки — незаменимый материал для фиксирующих повязок в травматологии, применяемых при сильных ушибах и переломах. Удобство его применимости объясняется его доступностью, пластичностью смеси с водой и высокими прочностью и малым весом в затвердевшем состоянии.
Список литературы:1. В. А. Мальцев Онтогения нитевидных и игольчатых кристаллов
гипса.—1996.—23.2. Cornelis Klein and Cornelius S. Hurlbut, Jr., Manual of Mineralogy.—
1985—352-353.3. Mandal, Tanuj K. Anion water in gypsum and hemihydrate.—2002.—
2002—313.
61
АМЕТИСТ
Кулык Т.В., 22 группа. Руководитель: Андреева С.В.Аметист – минерал, полудрагоценный камень, который по химическому
составу является разновидностью кварца. Его состав - это окись кремния (SiO2) или кремнезем. В зависимости от содержания железа имеет разную окраску: фиолетовую, темно-пурпурную, розовую, кроваво-красную и лилово-фиолетовую. Камень аметист имеет стеклянный блеск. В природе аметист встречается в виде вытянутых кристалликов, похожих на скипетры от 5 до 100 миллиметров, и в виде отдельных друз. Название этого камня в переводе с древнегреческого означает "непьяный". Считается, что у аметиста есть особые свойства, и самые главные из них это способность предохранять человека от пьянства, а если он всё-таки выпил - спасать от опьянения. [5, с.72] Древние греки думали, что славный камень впитывает в себя винные пары, сам оставаясь при этом абсолютно трезвым и безмятежно-фиолетовым. [2, с.176]
Лечебные свойства: в народной медицине аметист используют для снятия стресса, укрепления эндокринной и нервной систем, для увеличения активности мозга, нормализации действия эпифиза и гипофиза, очищения крови и стимуляции энергетики. Считается, что аметист регулирует кроветворение и улучшает кровообращение, помогает в лечении умственных расстройств, гармонизирует все уровни сознания, способствует повышению интеллекта и многостороннему развитию личности. [6, с.45]
Считается, что аметист является противоядием при отравлениях, оберегает своего владельца от кожных заболеваний, головных болей, предотвращает от ран и проясняет разум. [1, с.253]
Лито-терапия использует аметист при лечении бессонницы (перед сном следует положить аметист под подушку), а также употребление воды, в которую заранее, на ночь, помещают аметист, помогает при простудных заболеваниях, болезнях печени и почек, очищает кровеносные сосуды. Если пить воду или класть аметист на область солнечного сплетения он помогает перебороть пристрастие к алкоголю. [3]
В древнерусских рукописях сказано, что «аматист (древнеславянское название) мысли лихие отдаляти, добрый разум делает и во всех делах помочь дает», «если кто из того камня настой изопьет, это даст неплодным детей, а отраву погасит и воинов от врагов сбережет и приведет к победе, да еще и в ловле диких зверей и птиц помогает». [7, с.67]
Список использованной литературы:1. Андерсон Б. Определение драгоценных камней. - М.: Мир. 1983. - 456 с. 2. Декоративные разновидности цветного камня СССР. - М.: Недра. 1989. - 272с. 3. Драгоценные камни. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://divniymir.ru/dk_ametist.html 4. Драгоценные камни. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.dragkam.ru/kamen/ametist.html
62
5. Куликов Б.Ф. Словарь камней-самоцветов. – Л.: Недра. 1982. – 159 с. 6. Минералы: Справочник. Т. 2. - М., 1965. – 165 с. 7. Путолова Л.С. Самоцветы и цветные камни. - М.: Недра. 1991. – 289 с.
НЕФРИТ – КАМЕНЬ ЖИЗНИ
Плехова О.А., 22 группа. Руководитель: Андреева С.В.Название «нефрит» произошло от греческих слов nephros — почка и lapis
— камень. Другие названия минерала и его разновидностей: почечный камень, камень маорн, камень тоиров, жад, канадский жад, пунаму [1]. Нефрит -полупрозрачный минерал от серого до травянисто-зеленого и темно-зеленого цвета, но может быть белым, желтым, голубым или черным.
Химическая формула : Са2(Mg, Fe)5(Si4O11)2(OH)2 [2].Нефрит — гидрооксисиликат кальция, магния, железа, который обладает
разнообразной окраской. Нефрит относится к группе амфиболов, название которой было дано Гаюи из-за необычайно изменчивых свойств входящих в нее минералов.
Нефрит вязкий, хорошо полируется, при полировке он всегда приобретает жирный блеск. Нефрит является соединением кремнезема, в качестве примесей выступают соединения магния, железа, никеля, хрома и ванадия. Физические показатели: твердость по шкале Мооса – 6,0 – 6,5; плотность – 3,0 – 3,3 г/см3.
Не существует в природе более вязкого и прочного на разрыв поделочного камня, чем нефрит. Это свойство связано с его волокнистой структурой. На одном сибирском заводе провели эксперимент: под паровой молот положили глыбу нефрита. Молот обрушился на нее - наковальня вдребезги, а глыба осталась невредимой. Плотная масса камня состоит из бесчисленных тончайших волокон, подобно войлоку сложно переплетающихся между собой. Именно эту особенность использовали мастера древности, делая из нефрита кольца, браслеты и даже различные инструменты.
Прочность нефрита соизмерима с хорошими сортами стали. Цвет породы разнообразный — от почти белого через все оттенки зелёного (желтоватый, травянистый, изумрудный, болотный) до почти чёрного. Встречается ещё голубой и красный нефрит, но он редок и очень ценен. Окраска зависит от содержания железа и примесей хрома, марганца, никеля. Ценятся образцы с однотонной окраской, чем с неравномерной (полосатой, пятнистой, «облачной») [3].
Нефрит – священный камень древнего Китая и там считают, что свойства этого камня уникальны и побуждают человека к изменениям своей сущности, поведения. В Китае думают, что нефрит — это двигатель нашего поведения, к примеру, он темнеет в руке человека, упорствующего в своих заблуждениях. В старину считалось, что этот камень может вылечить от почечных колик [4].
63
Народы Юго-Восточной Азии считают, что талисманы из нефрита предохраняют от отравления, придают бодрость, устраняют недомогание, помогает справиться с жизненными неудачами, предотвращает несчастья.
Ценность нефрита в странах Европы тем выше, чем он темнее и чем больше чёрных вкраплений в нем. Здесь минерал символизировал храбрость, порядочность и мудрость [6].
С древнейших времен нефрит считается чуть ли не панацеей от любых заболеваний. Камень носили на теле для лечения и профилактики абсолютно всех недугов. Средневековые алхимики и целители использовали истертый в порошок нефрит для изготовления различных лекарств или просто рекомендовали принимать внутрь, запивая водой. Беременным женщинам рекомендуется носить изделия из нефрита на животе для облегчения родов. Считалось, что порошок из нефрита может излечить болезни желудка и кишечника. Бусы и браслеты, сделанные из этого минерала, нормализуют сон, избавляют от бессонницы и ночных кошмаров [7].
Известно [8], что нефрит восстанавливает и приводит в норму энергетику человека. Камень лечит не только почки. Он улучшает кровообращение, положительно влияет на костный мозг, устраняет неполадки с селезенкой, снимает внутренние и внешние воспаления. Лечит геморрой, экземы и лишаи. Если болит желудок или сердце, постоянно носите на груди кулон из белого нефрита.
В современной медицине нашли применение нефритовые кровати. Главной особенностью массажной кровати является физиологичное, воздействие нагретого нефрита на позвоночник и окружающие его ткани. Это бережный, щадящий массаж мягких тканей по всей длине позвоночника, захватывает все отделы позвоночного столба: шейный, грудной, поясничный, крестец, копчик, не зависимо от роста человека. Нефритовые кровати CERAGEM рекомендуется применять при таких заболеваниях опорно-двигательного аппарата: артроз, ревматоидный артрит, инфекционно - аллергический артрит, недвижимость позвоночника, спондилез, дорсопатия. А также при таких патологиях нервной системы: остеохондроз и остеоартроз позвоночника, неврит лицевого нерва, невралгия троичного нерва, поражения периферической нервной системы, дипрессивное состояние. Такие кровати помогают при заболеваниях бронхолегочной системы. Применение нагретого нефрита показано при таких хирургических патологиях, как: острые гнойные заболевания - фурункулы, инфильтраты, карбункулы, гнойные язвы, ожоги кожи, флегмоны, гнойничковые высыпания, трофические язвы, длительно незаживающие раны или раны, заживающие вторичным натяжением, переломы костей, флебиты, тромбофлебиты, варикозное расширение вен, растяжение связок, подвывихи суставов, а также при таких кожных заболеваниях. Несмотря на широкий спектр применения нефритових кроватей существуют и абсолютные противопоказания к их применению, а именно состояние после операций дискэктомии с нарушением целостности костных структур позвонка; наличие металлических конструкций в позвоночнике; наличие
64
кардиостимулятора и лихорадка неясного генеза [5]. В заключение отметим, что нефрит обладает ценными для медицины свойствами, которые человечество успешно применяет.
Список использованных источников1) http://www.lithotherapy.ru/katalog/nefrit.html 2) http://finesell.narod.ru/AboutGems/Nephrite.html 3) http://horoscopes.rambler.ru/mineral.html?id=482674) http://www.likar.info/bolezni/Nefrit/# 5) http://www.ceragem.vn.ua/6) Н. Чиприани. Сокровища земли. Драгоценные камни, минералы,
горные породы. «Бертельсманн Медиа Москау АО».2001.7) Батти Х. Минералогия для студентов. Мир. 2001.8) Камни и минералы: Пер. с англ. яз. Слово/Slovo . 1999.
III МЕДИЦИНСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
МЕНДЕЛЕЕВ ДМИТРИЙ ИВАНОВИЧ
Королькова А. А., 2 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г.В наше время многие ученые-химики сделали огромный вклад в науку.
Перечисляя важные и значимые имена для химии, нельзя не упомянуть Менделеева Дмитрия Ивановича, заслуги которого велики не только перед химией. Менделеев был не только химиком, но и физиком, метрологом, экономистом, технологом, геологом, метеорологом, педагогом, воздухопла - вателем, приборостроителем. Также занимал должность профессора Санкт-Петербургского университета; члена-корреспондент по разряду «физический» Императорской Санкт-Петербургской Академии наук. Среди наиболее известных открытий — периодический закон химических элементов, один из фундаментальных законов мироздания, неотъемлемый для всего естествознания.
Дмитрий Иванович Менделеев родился 27 января (8 февраля ) 1834 года в Тобольске. В 1841 году поступил в Тобольскую гимназию, а в 1855 окончил физико-математический факультет главного педагогического института в Санкт-Петербурге. В период с 1855 по 1890 преподавал в различных учреждениях (Главный педагогический институт, Симферопольская мужская гимназия, Ришельевский лицей, Императорский Санкт-Петербургский университет). 10 октября 1856 года ученому была присвоена учёная степень магистра химии.
Д. И. Менделеев исследовал (в 1854—1856 годах) явления изоморфизма, раскрывающие отношения между кристаллической формой и химическим составом соединений, а также зависимость свойств элементов от величины их атомных объёмов. В своё время интересы Д. И. Менделеева были близки к минералогии, его коллекция минералов бережно хранится и сейчас в Музее
65
кафедры минералогии Санкт-Петербургского университета, а друза горного хрусталя с его стола является одним из лучших экспонатов в витрине кварца. В 1859 – 1861 годах в жизни Менделеева выделяют «Гейдельбергский период». Открыл в 1860 году «температуру абсолютного кипения жидкостей», или критическую температуру. В Гейдельберге химик занимался физической химией.
Также Менделеев Д. И. является автором первого русского учебника «Органическая химия» (1861 год).
Работая над трудом «Основы химии», Д. И. Менделеев открыл в феврале 1869 года один из фундаментальных законов природы — периодический закон химических элементов. Развивая в 1869—1871 годах идеи периодичности, Д. И. Менделеев ввёл понятие о месте элемента в периодической системе как совокупности его свойств в сопоставлении со свойствами других элементов.
Также ученый исследовал газы, растворы, занимался вопросами воздухоплавания и кораблестроения, метрологии, пороходелия, электрической диссоциации, а также демографического роста в России, участвовал в создании комиссии по рассмотрению медиумических явлений. Д. И. Менделеев был также выдающимся экономистом, обосновавшим главные направления хозяйственного развития России. Принимал участие и был одним из организаторов Уральской экспедиции.
20 января 1907 г. Менделеев Дмитрий Иванович скончался на 72 году жизни в Санкт-Петербурге
Литература1. Меньшиков М. О. Памяти Д. И. Менделеева // Национальная
Империя: Сборник статей / М. О. Меньшиков / Составление, вступ. статья, послесловие М. Б. Смолина; Православный центр имперских политических исследований.. — М.: Имперская традиция, 2004. — С. 108-111. — 512 с. — 3 000 экз. — ISBN 5-89097-052-6 (в пер.)
2. Летопись жизни и деятельности Д. И. Менделеева / Ответственный редактор А. В. Сторонкин . — Л.: Наука, 1984.
3. Л. А. Чугаев . Дмитрий Иванович Менделеев. Биография русского гения // Экология и жизнь. — 2009. — № 1.
4. Слетов П. В., «Менделеев», 1933. — 184 с. (Жизнь замечательных людей)
5. Анатолий Нутрихин. Жаворонок над полем. Повесть о детстве Дмитрия Ивановича Менделеева/ 2004
ЯКОБ ХЕНДРИК ВАНТ-ГОФФ
Лантух А. С., 2 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г.«Истинный ученый - это мечтатель, а кто им не является, тот
называет себя практиком»
66
Оноре де БальзакКак раз таким ученым был Вант-Гофф: мечтавший с детства о карьере
химика и его мечты не пропали даром.Нидерландский химик Якоб Генрик Вант-Гофф родился в Роттердаме, в
семье врача Якоба Генрика Вант-Гоффа. По настоянию родителей Вант-Гофф начал изучать инженерное дело в Политехнической школе в Дельфте. В ней Вант-Гофф за два года прошел трехлетнюю программу обучения и лучше всех сдал выпускной экзамен.
В 1874 г. Вант-Гофф опубликовал небольшую статью «Предложение применять в пространстве современные структурно-химические формулы вместе с примечанием об отношении между оптической вращательной способностью и химической конструкцией органических соединений». В этой статье он предложил теорию асимметрического углеродного атома, объясняющую оптическую активность органических соединений.
Вант-Гофф не решился представить свою теорию в качестве докторской диссертации. Вместо этого он написал диссертацию о цианоуксусной и малоновой кислотах и в 1874 г. получил докторскую степень по химии.
Становление научной карьеры Вант-Гоффа шло медленно. Вначале ему приходилось давать частные уроки химии и физики, и только в 1876 г. он получил должность лектора физики в Королевской ветеринарной школе в Утрехте.
В следующем году он становится лектором (а позднее профессором) теоретической и физической химии Амстердамского университета. Здесь в течение последующих 18 лет он каждую неделю читал по пять лекций по органической химии и по одной лекции по минералогии, кристаллографии, геологии и палеонтологии, а также руководил химической лабораторией.
В отличие от большинства химиков своего времени Вант-Гофф имел основательную математическую подготовку. Она пригодилась ученому, когда он взялся за сложную задачу изучения скорости реакций и условий, влияющих на химическое равновесие.
Вспоминая про скорость реакции, мы не можем не упомянуть про правило Вант-Гоффа: эмпирическое правило, позволяющее в первом приближении оценить влияние температуры на скорость химической реакции в небольшом температурном интервале (обычно от 0 °C до 100 °C):
В 1901 г. Вант-Гофф стал первым лауреатом Нобелевской премии по химии, которая была ему присуждена «в знак признания огромной важности открытия им законов химической динамики и осмотического давления в растворах».
В 1878 г. Вант-Гофф женился на дочери роттердамского купца Иоганне Франсине Меес. У них было две дочери и два сына. Через всю свою жизнь Вант-Гофф пронес живой интерес к философии, природе, поэзии. Он умер от
67
туберкулеза легких 1 марта 1911 г. в Германии, в Стеглице (теперь это часть Берлина).
Список использованной литературы1. Леенсон И. А. Ван-Гофф: первый «нобелевский» химик // Химия и
жизнь — XXI век. — 2009. — № 1. — С. 20-25.2. Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия. Пер. с англ.– М.:
Прогресс, 1992.3. Нобелевская премия. — Захаров; Москва. — 2007. — С. Глава 1.4. Коровин И.В. Общая химия. М.;2009.5. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. - издание 15
и следующие. - Л., 1983.6. Курс физической химии, т. 2. М., Химия, 19667. Ахметов М.А., Леенсон И.А. Химия в школе, 1997, № 18. Вант-Гофф Я.Г. Избранные труды по химии. Ответственный
редактор Н.М.Эмануэль. Издание подготовили Н.А.Фигуровский, В.А.Крицман.(М.: Наука, 1984. - Классики науки)
НИКОЛАЙ ДМИТРИЕВИЧ ЗЕЛИНСКИЙ: КРУПНЕЙШИЙ ХИМИК СВОЕГО ВРЕМЕНИ
Руденко Н. В., 2 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г.История развития человеческого общества и науки в частности изобилует
личностями, чья жизнь – целая эпоха в истории. К таким личностям, безусловно, относится и Николай Дмитриевич Зелинский.
После блестящего окончания физико-математического факультета Новороссийского университета (Одесса) Николай Дмитриевич остался здесь же на кафедре химии. Очень скоро он приобрел широкую популярность среди университетской молодежи. Да это и не могло быть иначе. Увлеченный сам и обладавший даром увлекать других любимой наукой, вдохновленный новейшими, яркими научными идеями, Зелинский своим обаянием покорял всех, кому приходилось с ним сталкиваться [1].
Безграничной была сфера научных интересов Николая Дмитриевича. Химия нефти и аминокислот, практическое применение теоретических представлений о катализе и проблема происхождения нефти, синтетический каучук и создание угольного противогаза, реакции при сверхвысоких давлениях и при ультрафиолетовом излучении – вот далеко не полный перечень вопросов, занимавших ученого в течение его долгой жизни.
За выдающийся вклад в развитие химии Зелинский неоднократно отмечался государством: награжден Большой премией имени А.М.Бутлерова (1924), удостоен звания заслуженного деятеля науки (1926), избран членом-корреспондентом (1926) и академиком АН СССР (1929). В 1934 ему была присуждена премия им. В.И.Ленина, а в 1942, 1946, 1948 — три
68
Государственных премии СССР. В 1945 был удостоен звания Героя Социалистического Труда, в 1951 — награжден орденом Ленина [1].
Список литературы:1. Андрусев М.М. Н.Д.Зелинский: Кн. для учащихся / М. М. Андрусев,
А. М. Табер.– М.: Просвещение, 1984.– 79 с.– (Люди науки).
РЕАКЦИЯ АРБУЗОВА
Тиханский Д.С., 2 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г.На данном этапе развития органической химии известно несколько сотен
именных химических реакций и каждая из них является знаменательной для органической химии. Одной из таких реакций является реакция Арбузова. Без преувеличения можно считать, что монументальное здание химии органических соединений фосфора построено на фундаменте, имя которому - реакция Арбузова.
Александр Ерминингельдович Арбузов (1877-1968) закончил Казанский университет в 1900 году и в 1905 году выполнил свое первое самостоятельное научное исследование, которое защитил в Казанском университете как магистерскую диссертацию на тему "О строении фосфористой кислоты и ее производных". Именно это исследование дало органической химии реакцию Арбузова. С 1911 года А.Е. Арбузов более чем на полвека становится главой знаменитой Казанской химической школы. [1]
Несмотря на то, что Александр Ерминингельдович сделал множество глубоких в теоретическом плане и важных для практики разработок, вершиной научной деятельности Александра Арбузова является реакция арбузовской изомеризации, также известная как реакция Арбузова, перегруппировка Арбузова, реакция Арбузова – Михаэлиса.
Реакция Арбузова – в классическом варианте — алкилирование триалкилфосфитов алкилгалогенидами с образованием диалкилфосфонатов:
. В реакцию вступают различные
галогенпроизводные: первичные алкилгалогениды, -галогензамещенные простые и сложные эфиры, галогенангидриды[2].
Начиная с 50-х годов ХХ века было сделано несколько новых открытий, касающихся реакции Арбузова. Примером может служит реакция Перкова, протекающая параллельно реакции Арбузова как конкурирующая. В серии новых видов реакции Арбузова особенно большое число исследований выполнено по изучению взаимодействия производных кислот трехвалентного фосфора с различными карбонилсодержащими соединениями.
Несмотря на то, что с момента открытия реакции прошло уже более 80 лет, реакция Арбузова остается основной реакцией в химии фосфорорганических соединений. Это реакция с неисчерпаемыми синтетическими возможностями.
69
Она принесла всемирное признание ее автору, дала ключ к пониманию структуры органических соединений фосфора и тем самым подтвердила плодотворность основных положений теории химического строения А.М. Бутлерова. Химия фосфорорганических соединений во многом обязана своим становлением именно этой реакции.
Список литературы
1. Арбузов А.Е. Избранные труды по химии фосфорорганических соединений. М.: Наука, 1976. 559 с.
2. Вацуро К.В., Мищенко Г.Л. Именные реакции в органической химии. М.: Химия, 1976. 528 с.
3. Пурдела Д., Вылчану Р. Химия органических соединений фосфора. М.: Химия, 1972. 752 с.
4. Пудовик А.Н., Газизов Т.Х. Реакция Арбузова и ее развитие в работах Казанской школы химиков // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1977. Вып. 9. С. 1945-1964.
5. Лозовой А.С., Москва В.В. Реакция Арбузова. М.: Знание, 1987. 32 с.6. Москва В.В. Реакция Арбузова // Александр Ерминингельдович
Арбузов. М.: Наука, 1989. С. 54-72.7. Нифантьев Э.Е. Фосфорорганические соединения // Соросовский
Образовательный Журнал. 1996. № 7. С. 39-46.
РЕАКЦИЯ КОНОВАЛОВА
Устинова А. В., 2 группа. Руководитель: Шаповал Л.Г.В органической химии существует огромное число реакций, носящих имя
исследователя, открывшего или исследовавшего данную реакцию. Часто в названии реакции фигурируют имена нескольких ученых: это могут быть авторы первой публикации, первооткрыватель и исследователь реакции, ученые, одновременно опубликовавшие результаты о новой реакции. Одной из этих реакций является реакция Коновалова: нитрование алифатических, алициклических и жирноароматических соединений разбавленной HNO3.
Коновалов Михаил Иванович — профессор химии; открыл (1888) нитрующее действие слабого раствора азотной кислоты на алифатические (реакция Коновалова), алициклические и жирноароматические углеводороды. 29 октября 1893 г магистр Коновалов защитил диссертацию под названием «Нитрующее действие азотной кислоты на углеводороды предельного характера». [1]
Считается, что предельные углеводороды в обычных условиях не взаимодействуют ни с концентрированными кислотами, ни со щелочами, ни даже с таким активным реагентом как перманганат калия. Для них свойственны реакции замещения водородных атомов и расщепления. Эти реакции
70
вследствие прочности связей C–C и C–H протекают или при нагревании, или на свету, или с применением катализаторов. [2]
Начнем с того, что же такое нитрование. Нитрование – введение нитрогруппы −NO2 в молекулу органического соединения. Продуктами реакции являются нитросоединения. В зависимости от того, с каким атомом связана нитрогруппа, различают С-, О- и N-нитросоединения.
Нитрование является одной из важнейших реакций органического синтеза и широко используется в лабораторной практике и производстве. [3]
В реакции Коновалова на алканы действует разбавленная азотная кислота при нагревании и давлении. В результате происходит замещение атома водорода на остаток азотной кислоты – нитpогpуппу NO2. Эту реакцию называют реакцией нитрования, а продукты реакции – нитpосоединениями:
С момента открытия реакции прошло 125 лет, но реакция все равно используется в промышленности для получения нитросоединений. Она стала не только частью докторской диссертации М.И. Коновалова, но и огромным вкладом в историю.
Список использованной литературы1. Нитрование: Практикум / В.А. Осянин, Ю.Н. Климочкин; Самар.
гос. техн. ун-т. Самара, 2007. 126 с.2. Органические реакции. Сб. 12. / Пер. с англ. М.: Мир, 1965. 550 с.3. Петров Ал. А. Химия алканов. — М.: Наука, 1974. — 243 с.4. Старосельский П. И., Никулина Е. П. «Михаил Иванович Коновалов
(1858—1906)». М.:Наука, 1981 г. С.2355. Топчиев А.В. Избранные труды. Нитрование. М.: Наука, 1965. 410с.6. Топчиев А.В. Нитрование углеводородов и других органических
соединений. М.: Изд-во АН СССР, 1956. 488 с.7. Травень В.Ф. Органическая химия: Учебник для вузов: В 2-х т. М.:
Академкнига, 2004.
ЖИЗНЬ, ОТДАННАЯ НАУКЕ
Гончар В., 3 группа. Руководитель: Петюнина В.Н.История кафедры химии ХНМУ берет свое начало на медицинском
факультете императорского Харьковского университета (ныне Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина). Преподавание химии на медицинском факультете университета началось в дореволюционный период химиками естественного отделения физико-математического факультета. В тот период известными химиками преподавателями были такие ученые, как М.М.
71
Бекетов, И.П. Осипов, Г.Е. Мухин, К.А. Красуский, В.Ф. Тимофеев, Н.А. Валяшко.
Николай Авксентьевич Валяшко родился 20 марта 1871 г. в городе Купянске Харьковской губернии в семье аптекаря.
В 1889 Н.А. Валяшко на отлично сдал экзамен в Харьковском университете на звание аптекарского помощника и поступил на службу в Харьковскую аптеку И. Лапина.
В 1895 г. он на отлично сдал экзамен на звание провизора и начал работать лаборантом в фармацевтической лаборатории. Деятельность на этой должности позволила ему освоить многие лабораторные методы, принимать участие в практических занятиях и вести подготовку лекций.
В 1890 г. Н.А. Валяшко добился командировки в Германию, где он работал в университетской лаборатории Е. Шмидта и А. Майера по исследованию гликозидов, рутина, робинина и их влияния на резистентность капиллярных кровеносных сосудов.
В 1904 г. Н.А. Валяшко окончил Харьковский императорский университет (физико-математический факультет) и получил диплом первой степени. 23 мая 1903 г. им была защищена диссертация на степень магистра фармации: « Хімічне дослідження глюкозиду рутини з рути».
В 1906 г. Н.А. Валяшко прочитал две пробные лекции для получения звания приват-доцента химии. При подготовке получения профессорского звания Н.А. Валяшко прочитал две проблемные лекции и был избран профессором кафедры фармации и фармакогнозии медицинского факультета Харьковского университета. С 1910 по 1922 г. Н.А. Валяшко работал также профессором кафедры аналитической химии при медицинском институте.
В 1920 г. Н.А. Валяшко был назначен фармацевтом-химиком при научном отделе Народного Комиссариата Здравоохранения Украины, а с 1921 года консультантом этого отдела.
Н.А. Валяшко был инициатором создания ХФИ и 12 декабря 1921 г. он был назначен ректором Харьковского Фармацевтического института и профессором кафедры фармацевтической химии и фармакогнозии.
В 1936 г. ему была присуждена ученая степень доктора фармацевтических наук. В 1938 г. Н.А. Валяшко становится членом Фармакопейного комитета. С началом Великой Отечественной войны в 1941 г. Химико-Технологический институт эвакуируется в г. Чирчик Ташкентской области, где Н.А. Валяшко принимает участие в организации и работе данного института. В 1944 г. Химико-технологический институт возвращается из эвакуации в Харьков и Н.А. Валяшко принимает участие в восстановлении работы Химико-Технологического и Фармацевтического института.
Ученый принимал участие непосредственно в разработке планов и программ фармацевтических дисциплин, реорганизации преподавания аналитической химии для фармацевтов, организации преподавания фармацевтической химии и фармакогнозии
72
Еще в первых работах Н.А. Валяшко обнаруживается повышенный интерес к глубокому пониманию механизмов химических реакций и связи со строением реагирующих химических веществ. В этот период он высказывает мысль о том, что состояние молекулы органического соединения не является неизменной структурой относительно ее формулы, а динамически и непрерывно меняется. Ученый один из первых в России осваивает спектрографический метод исследования. Одним из наиболее важных выводов из первых работ было указание на существование двух типов производных бензола. В последующих работах эта идея была раскрыта более широко на основе спектроскопического исследования большого количества органических соединений. Н.А. Валяшко было положено начало использования спектроскопии в области изучения лекарственных веществ, связи между их химической структурой и физиологическим действием.
Известны во всем мире его работы по изучению тонкой структуры органических фармпрепаратов. Н.А. Валяшко и его ученики Г.М. Дружинин, В.И. Близнюков, М.И. Щербак и др. изучали спектры поглощения моно-, ди- и тризамещенных бензола, пиразола, пиразолина и других соединений, при этом все определения спектров поглощения, как правило, проводили в разнообразных растворителях и в присутствии разных реагентов.
На основе научных достижений Н.А. Валяшко сформировалось несколько научных школ и направлений в фармацевтической науке, которые приносят свои научно-практические результаты и сегодня.
Неутомимая научно-исследовательская, образовательная и общественная деятельность Н.А. Валяшко была высоко оценена общественностью и государством. Он был избран почетным членом Всесоюзного химического общества имени Д.И. Менделеева, награжден орденом Ленина и Трудового Красного Знамени, удостоен звания заслуженного деятеля науки.
В 1971 г. решением ЮНЕСКО праздновалось 100-летие со дня рождения Н.А. Валяшко – ученого с мировым именем, ведущего фармацевта и химика Украины, основателя научной школы, одного из организаторов высшего фармацевтического образования в нашей стране.
Почтением памяти видного ученого и фундатора фармацевтического образования постоянно занимается Национальный Фармацевтический университет, основателем которого был Н.А. Валяшко.
Не забывают известного земляка и на маленькой родине в городе Купянске, где регулярно проводятся конференции и публикуется материал, посвященный трудовой и научной деятельности крупного ученого.
73
VI МЕДИЦИНСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
STANISLAO CANNIZARO AND HIS CONTRIBUTION TO THE DEVELOPMENT OF MODERN CHEMISTRY
Elias Manaseh Mwana, group 2. Scientific adviser is Olga Levashova.Stanislao Cannizzaro, (13 July 1826 – 10 May 1910) was an Italian chemist.
He is remembered today largely for the Cannizzaro reaction and for his influential role in the atomic-weight deliberations of the Karlsruhe Congress in 1860.[1]
In conjunction with F.S. Cloez (1817 – 1883) made his first contribution to chemical research, in 1851, when they prepared cyanamide by the action of ammonia on cyanogen chloride in ethereal solution. In the same year, Cannizzaro accepted an appointment at the National College of Alessandria, Piedmont as professor of physical chemistry. In Alessandria, he discovered that aromatic aldehydes are decomposed by an alcoholic solution of potassium hydroxide into a mixture of the corresponding acid and alcohol.[2] For example, benzaldehyde decomposes into benzoic acid and benzyl alcohol, the Cannizzaro reaction. The Cannizzaro reaction is a chemical reaction that involves the base-induced disproportionation of an aldehyde.
The oxidation product is a salt of a carboxylic acid and the reduction product is an alcohol. For aldehydes with a hydrogen atom alpha to the carbonyl, i.e. R2CHCHO, the preferred reaction is an aldol condensation, originating from deprotonation of this hydrogen. This reaction restricts the scope of the Cannizzaro reaction. [3]
In the autumn of 1855, Cannizzaro became professor of chemistry at the University of Genoa, and, after further professorships at Pisa and Naples, he accepted the chair of inorganic and organic chemistry at Palermo. There, he spent ten years studying aromatic compounds and continuing to work on amines, until in 1871 when he was appointed to the chair of chemistry at the University of Rome.
References:[1]. Ihde, Aaron J. (1961). "The Karlsruhe Congress: A Centennial
Retrospective". Journal of Chemical Education 38 (2): 83–86. Bibcode 1961JChEd..38...83I . doi:10.1021/ed038p83.
[2]. Cannizzaro, S. (1853). "Ueber den der Benzoësäure entsprechenden Alkohol". Liebigs Annalen 88: 129–130.doi:10.1002/jlac.18530880114.
[3]. From http://en.wikipedia.org/wiki/Cannizzaro_reaction[4]. From http://en.wikipedia.org/wiki/Stanislao_Cannizzaro
74
DMITRI IVANOVICH MENDELEEV’S CONTRIBUTION TO CHEMISTRY
Ngugban Simeon Ngutor, group 2. Scientific adviser is Olga Levashova.Mendeleev was born in the village of VerkhnieAremzyani, near Tobolsk in
Siberia, to Ivan Pavlovich Mendeleev and Maria Dmitrievna Mendeleev (née Kornilieva). His grandfather was PavelMaximovichSokolov, a priest of the Russian Orthodox Church from the Tver region.
Periodic tableIn 1863 there were 56 known elements with a new element being discovered at
a rate of approximately one per year.Other scientists had previously identified periodicity of elements. John
Newlands described a Law of Octaves, noting their periodicity according to relative atomic weight in 1864, publishing it in 1865. His proposal identified the potential for new elements such as germanium. The concept was criticized and his innovation was not recognised by the Society of Chemists until 1887. Another person to prose a periodic table was Lothar Meyer, who published a paper in 1864 describing 28 elements classified by their valence, but with no prediction of new elements.
After becoming a teacher, Mendeleev wrote the definitive textbook of his time: Principles of Chemistry (two volumes, 1868–1870). As he attempted to classify the elements according to their chemical properties, he too noticed patterns that led him to postulate his periodic table. Mendeleev was unaware of the earlier work on periodic tables going on in the 1860s. He made the following table, and by adding additional elements following this pattern, developed his extended version of the periodic table.
On 6 March 1869, Mendeleev made a formal presentation to the Russian Chemical Society, entitled The Dependence between the Properties of the Atomic Weights of the Elements, which described elements according to both atomic weight and valence. This presentation stated that
1. The elements, if arranged according to their atomic weight, exhibit an apparent periodicity of properties.
2. Elements which are similar regarding their chemical properties have atomic weights which are either of nearly the same value (e.g., Pt, Ir, Os) or which increase regularly (e.g., K, Rb, Cs).
3. The arrangement of the elements in groups of elements in the order of their atomic weights corresponds to their so-called valencies, as well as, to some extent, to their distinctive chemical properties; as is apparent among other series in that of Li, Be, B, C, N, O, and F.
4. The elements which are the most widely diffused have small atomic weights.
5. The magnitude of the atomic weight determines the character of the element, just as the magnitude of the molecule determines the character of a compound body.
75
6. We must expect the discovery of many yet unknown elements–for example, two elements, analogous to aluminium and silicon, whose atomic weights would be between 65 and 75.
7. The atomic weight of an element may sometimes be amended by a knowledge of those of its contiguous elements. Thus the atomic weight of tellurium must lie between 123 and 126, and cannot be 128. Here Mendeleev seems to be wrong as the "atomic mass" of tellurium (127.6) remains higher than that of iodine (126.9) as displayed on modern periodic tables, but this is due to the way atomic masses are calculated, based on a weighted average of all of an element's common isotopes, not just the one-to-one proton/neutron-ratio version of the element to which Mendeleev was referring.
8. Certain characteristic properties of elements can be foretold from their atomic weights.
AGATE
Afolabi Timothy, group 3. Scientific adviser is Svetlana Kozub.AGATE is a microcrystalline variety of silica, chiefly chalcedony,
characterised by its fineness of grain and brightness of color. Although agates may be found in various kinds of rock, they are classically associated with volcanic rocks and can be common in certain metamorphic rocks.[1] Colorful agates and other chalcedonies were obtained over 3,000 years aMost agates occur as nodules in volcanic rocks or ancient lavas where they represent cavities originally produced by the disengagement of volatiles in the molten mass which were then filled, wholly or partially, by siliceous matter deposited in regular layers upon the walls. Agate has also been known to fill veins or cracks in volcanic or altered rock underlain by granitic intrusive masses. Such agates, when cut transversely, exhibit a succession of parallel lines, often of extreme tenuity, giving a banded appearance to the section. Such stones are known as banded agate, riband agate and striped agate.
The first deposit on the wall of a cavity, forming the "skin" of the agate, is generally a dark greenish mineral substance, like celadonite, delessite or "green earth", which are rich in iron probably derived from the decomposition of the augite in the enclosing volcanic rock. This green silicate may give rise by alteration to a brown iron oxide (limonite), producing a rusty appearance on the outside of the agate-nodule. The outer surface of an agate, freed from its matrix, is often pitted and rough, apparently in consequence of the removal of the original coating. The first layer spread over the wall of the cavity has been called the "priming", and upon this base zeolitic minerals may be deposited.
Turritella agate is formed from silicified fossil Elimia tenera (erroneously considered Turritella) shells. E. tenera are spiral freshwater gastropodshaving elongated, spiral shells composed of many whorls. Similarly, coral, petrified wood and other organic remains or porous rocks can also become agatized. Agatized coral is often referred to as Petoskey stone or agate.
76
Greek agate is a name given to pale white to tan colored agate found in Sicily back to 400 B.C. The Greeks used it for making jewelry and beads. Even though the stone had been around centuries and was known to both the Sumerians and the Egyptians, both who used the gem for decoration and for playing important parts in their religious ceremonies, any agate of this color from Sicily, once an ancient Greek colony, is called Greek agate.
Another type of agate is Brazilian agate, which is found as sizable geodes of layered nodules. These occur in brownish tones interlayered with white and gray. Quartz forms within these nodules, creating a striking specimen when cut opposite the layered growth axis. It is often dyed in various colors for ornamental purposes.
Other forms of agate include Lake Superior agate, carnelian agate (exhibiting reddish hues), Botswana agate, blue lace agate, plume agates, moss agate, tube agate (with visible flow channels or pinhole-sized 'tubes'), fortification agate (which exhibit little or no banding structure), fire agate (which has internal flash or 'fire', the result of a layer of clear agate over a layer of hydrothermally-deposited hematite), Mexican crazy-lace agate, which often exhibits a brightly colored, complexly banded pattern (also called Rodeo Agate and Rosetta Stone depending on who owned the mine at the time).
Industry uses agates chiefly to make ornaments such as pins, brooches, paper knives, inkstands, marbles and seals. Agate is also still used today for decorative displays, cabochons, beads, carvings and Intarsia art as well as face-polished and tumble-polished specimens of varying size and origin. Because of its hardness and ability to resist acids, agate is used to make mortars and pestles to crush and mix chemicals. Because of the high polish possible with agate it has been used for centuries for leather burnishing tools
SULFUR
Imad Mohamma, group 3. Scientific adviser is Svetlana Kozub.Sulfur represents about 0.25 percent of our total body weight, similar to Potassium. The body contains approximately 140 grams of sulfur,
mainly in the proteins, although it is distributed in small amount in cells and tissues. Sulfur has a characteristic odor that can be smelled when hair or sheep’s wool is burned. Keratin, present in the skin hair, and nails, is particularly high in the amino acid cystine, which is found in sulfur. The di-sulfide bond in Keratin gives it greater strength.
Sulfur is present in four amino acids : methionine – an essential amino acid ; the nonessential cystine and cystiene, which can be made from
methionine ; and taurine – which is not part of body tissues but does help produce bile acid for digestion. Sulfur is also present in two B vitamins, thiamine and biotin ‘ interestingly, thiamine is important to skin and biotin to hair. Sulfur is also available as various sulfates or sulfides. But overall, Sulfur is most important as part of protein.
Sulfur has been known as the “BEAUTY MINERAL” because it
77
helps the complexion and skin stay clear and youthful. The hydrogen sulfide gas in onions is what causes tearing. This gas can also be made by intestinal bacteria and is absorbed by the body or released as gas with a characteristic odor
Sulfur is absorbed from the small intestine primarily as the four sulfur containing amino acids or from sulfates in water or fruits and vegetables.
It is thought that elemental sulfur is not used by the human organism. Sulfur is stored in all body cells, especially the skin, hair and nails. Excess amounts are eliminated through the urine or in the feces.
NAMED REACTIONS IN CHEMISTRY
Ekong Anita Willie, group 3. Scientific adviser is Svetlana Kozub.A chemical reaction is a process that leads to the transformation of one set
of chemical substances to another.[1] Classically, chemical reactions encompass changes that strictly involve the motion of electrons in the forming and breaking of chemical bondsbetween atoms, and can often be described by a chemical equation.
The substance (or substances) initially involved in a chemical reaction are called reactants or reagents. Chemical reactions are usually characterized by a chemical change, and they yield one or more products, which usually have properties different from the reactants. Reactions often consist of a sequence of individual sub-steps, the so-called elementary reactions, and the information on the precise course of action is part of the reaction mechanism. Chemical reactions are described with chemical equations, which graphically present the starting materials, end products, and sometimes intermediate products and reaction conditions.
Chemical reactions happen at a characteristic reaction rate at a given temperature and chemical concentration, and rapid reactions are often described as spontaneous, requiring no input of extra energy other than thermal energy. Non-spontaneous reactions run so slowly that they are considered to require the input of some type of additional energy (such as extra heat, light or electricity) in order to proceed to completion (chemical equilibrium) at human time scales.
Different chemical reactions are used in combinations during in chemical synthesis in order to obtain a desired product. In biochemistry, a similar series of chemical reactions form metabolic pathways. These reactions are often catalyzed by protein enzymes. These enzymes increase the rates of biochemical reactions, so that metabolic syntheses and decompositions impossible under ordinary conditions may be performed at the temperatures and concentrations present within a cell.
The general concept of a chemical reaction has been extended to non-chemical reactions between entities smaller than atoms, includingnuclear reactions, radioactive decays, and reactions between elementary particles as described by quantum field theory.
78
CYANIDE AS AN ELEMENT
Gyasi Confidense, group 5. Scientific adviser is Svetlana Kozub.Cyanide is a chemical compound that contains the cyano group, -C≡N, which
consists of a carbon atom triple-bonded to a nitrogen atom. Cyanides most commonly refer to salts of the polyatomic anion CN−, which is isoelectronic with carbon monoxide and with molecular nitrogen. Most cyanides are highly toxic.
Sources Of CyanideNearly 1,500 plants are known to contain cyanide, generally in the form of
sugars or lipids. Cyanic glucoside can be found in varying amounts in Johnson Grass, peach seeds, cherry pits, apple seeds, green beans, bitter almonds, peas, apricots, cassava root, elderberries, flax seeds, choke cherries and bamboo shoots. The bamboo shoot contains the highest amount of cyanic glucoside or cyanide sugar.
The Chemical and Physical Properties of Hydrogen Cyanide * The chemical formula of cyanide is CN-, and the hydrogen cyanide is HCN.
* Molecular weight: 27.03* Boiling point (at 760 mm Hg): 26 degrees C (79 degrees F)* Specific gravity: 0.7 at 20 degrees C (68 degrees F)* Vapor density: 0.94* Melting point: -13.4 degrees C (7.88 degrees F)* Vapor pressure at 20 degrees C (68 degrees F): 620 mm Hg* Solubility: Miscible with water and alcohol, and slightly soluble in ether.* Hydrogen cyanide is a colorless, extremely poisonous, and highly volatile liquid that boils slightly above room temperature at 26 °C (78.8 °F).* HCN has a faint, bitter, almond-like odor that some people are unable to detect due to a genetic trait.
CLEMMENSEN REDUCTION
Ahmed Ali Al-majrabi, group 5. Scientific adviser is Svetlana Kozub.Clemmensen reduction is a chemical reaction described as a reduction of
ketones (or aldehydes) to alkanes using zinc amalgam and hydrochloric acid.[1][2][3] This reaction is named after Erik Christian Clemmensen, a Danish chemist.[4]
The Clemmensen reduction is particularly effective at reducing aryl-alkyl ketones.[5][6] With aliphatic or cyclic ketones, zinc metal reduction is much more effective.[7]
The substrate must be stable in the strongly acidic conditions of the Clemmensen reduction. Acid sensitive substrates should be reacted in the Wolff-Kishner reduction, which utilizes strongly basic conditions; a further, milder method is the Mozingo reduction. As a result of Clemmensen Reduction, the carbon of the carbonyl group involved is converted from sp2 hybridisation to sp3 hybridisation. The oxygen atom is lost in the form of one molecule of water.
References:
79
Clemmensen, E. (1913). Chemische Berichte 46: 1837.Clemmensen, E. (1914). Chemische Berichte 47: 51.Clemmensen, E. (1914). Chemische Berichte 47: 681.Biographies of Chemists, accessed 6 Feb 2007Reviews:Martin, E. L. (1942). Org. React. 1: 155.Buchanan, J. G. St. C.; Woodgate, P. D. (1969). "The Clemmensen reduction
of difunctional ketones". Quart. Rev. 23: 522. doi:10.1039/QR9692300522.Vedejs, E. (1975). Org. React. 22: 40.Yamamura, S.; Nishiyama, S. (1991). Comp. Org. Syn. 8: 309–313.
NAMED CHEMICAL REACTIONS
Imo Udoidiok, group 5. Scientific adviser is Svetlana Kozub.All chemical reactions can be placed into one of six categories. Here they
are, in no particular order: 1) Combustion: A combustion reaction is when oxygen combines with another
compound to form water and carbon dioxide. These reactions are exothermic, meaning they produce heat. An example of this kind of reaction is the burning of napthalene:
C10H8 + 12 O2 ---> 10 CO2 + 4 H2O2) Synthesis: A synthesis reaction is when two or more simple compounds
combine to form a more complicated one. These reactions come in the general form of:
A + B ---> ABOne example of a synthesis reaction is the combination of iron and sulfur to
form iron (II) sulfide: 8 Fe + S8 ---> 8 FeS
3) Decomposition: A decomposition reaction is the opposite of a synthesis reaction - a complex molecule breaks down to make simpler ones. These reactions come in the general form:
AB ---> A + BOne example of a decomposition reaction is the electrolysis of water to make
oxygen and hydrogen gas: 2 H2O ---> 2 H2 + O2
4) Single displacement: This is when one element trades places with another element in a compound. These reactions come in the general form of:
A + BC ---> AC + BOne example of a single displacement reaction is when magnesium replaces
hydrogen in water to make magnesium hydroxide and hydrogen gas: Mg + 2 H2O ---> Mg(OH)2 + H2
80
5) Double displacement: This is when the anions and cations of two different molecules switch places, forming two entirely different compounds. These reactions are in the general form:
AB + CD ---> AD + CBOne example of a double displacement reaction is the reaction of lead (II)
nitrate with potassium iodide to form lead (II) iodide and potassium nitrate: Pb(NO3)2 + 2 KI ---> PbI2 + 2 KNO3
6) Acid-base: This is a special kind of double displacement reaction that takes place when an acid and base react with each other. The H+ ion in the acid reacts with the OH- ion in the base, causing the formation of water. Generally, the product of this reaction is some ionic salt and water:
HA + BOH ---> H2O + BAOne example of an acid-base reaction is the reaction of hydrobromic acid
(HBr) with sodium hydroxide: HBr + NaOH ---> NaBr + H2O
[references: http://misterguch.brinkster.net/6typesofchemicalrxn.html]
METALS ARE EARTH’S TREASURES
Shahubaan Rasheed Ahmed, group 6. Scientific adviser is Larisa Lykyanova.Metals are an integral part of our planet and are found in almost all rocks and
soils. Most metals form compounds, called minerals, which are naturally occurring, inorganic solids with regular chemical compositions and crystal structures. Although most metal-bearing mineral compositions comprise several elements, there are a few exceptions such as gold, which is found in its elemental form as a mineral called native gold.
Metals can form, or be part of, many different minerals. The number of metals (over 70 in the periodic table) and their compounds results in an enormous array of minerals. Iron, for instance, which is very abundant in nature, is found in over 1100 minerals*. The brilliant colors frequently associated with gems such as emerald, ruby and sapphire reflect the variety of metal-containing minerals. Chalcopyrite, an important copper-bearing mineral, is bright yellow, while the copper-phosphate mineral, turquoise, has a blue color.
Minerals combine to become the rocks that make up our planet. Most rocks form considerably below the surface of the earth under the influence of pressure and heat. Geologic processes can cause them to move upward toward the surface. There, in the presence of oxygen and water, they break down, releasing elements - including metals - into solutions, and forming new minerals. This process, known as weathering, forms our soils. From soil, metals are taken up by plants and then by animals and humans in food. As soils are eroded, metal-bearing sediment is carried into streams and rivers, and eventually into the ocean. These sediments contribute to new rocks through ongoing geologic processes.
81
Metals are ubiquitous in nature, and their distribution in the earth depends on geologic processes that have taken place. Some processes may form minerals with high metal contents; rocks containing these minerals may be so enriched that they can be mined at a profit - becoming ore deposits. Rocks that contain lower enrichments are known simply as mineral deposits. The metal content of deposits can range from a few parts per million (ppm) to as much as 650,000 ppm (65%) in the case of some iron ores. Mining companies employ special technologies to extract metals from complex ores in the production of pure metals such as iron, aluminum, copper and gold.
While high concentrations of metals may lead to the formation of deposits, in many cases where the concentration of a metal is low, the metal may simply replace, or substitute for, another element in the crystal structure of common minerals. For example, rocks that make up the sea floor contain high concentrations of the metal magnesium, as well as smaller concentrations of nickel which substitute for some of the magnesium. Similarly, rocks that make up the continents can contain lead, which substitutes for the more abundant metallic element, potassium. This substitution phenomenon leads to the wide distribution of many metals at low concentrations throughout the rocks of the earth.
MOLYBDENUM AS AN EARTH TREASURE
Nongo Tersoo, group 7. Scientific adviser is Nataliya Tkachuk.Molybdenum is a Group 6 chemical element with the symbol Mo and atomic
number 42. The metal was first isolated in 1781 by Peter Jacob Hjelm. Molybdenum does not occur naturally as a free metal on Earth, but rather in various oxidation states in minerals. The free element, which is a silvery metal with a gray cast, has the sixth-highest melting point of any element. It readily forms hard, stable carbides in alloys, and for this reason most of world production of the element (about 80%) is in making many types of steel alloys, including high strength alloys and superalloys.
AlloysAbout 86% of molybdenum produced is used in metallurgical applications such
as alloys, with the rest of molybdenum used as compounds in chemical applications. Estimated fractional global industrial use of molybdenum is structural steel 35%, stainless steel 25%, chemicals 14%, tool & high-speed steels 9%, cast iron 6%, molybdenum elemental metal 6%, and superalloys, 5%.
The ability of molybdenum to withstand extreme temperatures without significantly expanding or softening makes it useful in applications that involve intense heat, including the manufacture of armor, aircraft parts, electrical contacts, industrial motors and filaments.
Most high-strength steel alloys (example 41xx steels) contain 0.25% to 8% molybdenum. Despite such small portions, more than 43,000 tonnes of molybdenum
82
are used as an alloying agent each year in stainless steels, tool steels, cast irons and high-temperature superalloys.
Molybdenum is also used in steel alloys for its high corrosion resistance and weldability. Molybdenum contributes further corrosion resistance to "chrome-moly" type-300 stainless steels (high-chromium steels that are corrosion-resistant already due to their chromium content, but in reality "chrome-moly" is not a type-300 stainless, but instead a 41xx series that is not stainless) and especially so in the so-called superaustenitic stainless steels (such as alloy AL-6XN). Molybdenum acts by increasing lattice strain, thus increasing the energy required to dissolve out iron atoms from the surface.
TZM (Mo (~99%), Ti (~0.5%), Zr (~0.08%) and some C) is a corrosion-resisting molybdenum superalloy that resists molten fluoride salts at temperatures above 1300C. It has about twice the strength of pure Mo, and is more ductile and more weldable, yet in tests it resisted corrosion of a standard eutectic salt (FLiBe) and salt vapors used in molten salt reactors for 1100 hours with so little corrosion that it was difficult to measure. Other molybdenum-based alloys which do not contain iron, have only limited applications. For example, because of the corrosion resistance against molten zinc, both pure molybdenum and the molybdenum/tungsten alloy (70%/30%) are used for piping, stirrers and pump impellers which come into contact with molten zinc.
LANGMUIR
Amritpal Singh Khangura, group 8. Scientific adviser is Svetlana Kozub.Langmuir contributed to atomic theory and the understanding of atomic
structure by defining the modern concept of valence shells and isotopes. Langmuir was president of the Institute of Radio Engineers in 1923. He joined Katharine B. Blodgett to study thin films and surface adsorption. In 1932 he received the Nobel Prize in Chemistry "for his discoveries and investigations in surface chemistry." In 1938, Langmuir's scientific interests began to turn to atmospheric science and meteorology. In 1953 Langmuir coined the term "pathological science", describing research conducted with accordance to the scientific method, but tainted by unconscious bias or subjective effects. He introduced the concept of electron temperature and in 1924 invented the diagnostic method for measuring both temperature and density with an electrostatic probe, now called a Langmuir probe and commonly used in plasma physics. The Langmuir equation (also known as the Langmuir isotherm, Langmuir adsorption equation or Hill-Langmuir equation) relates the coverage or adsorption of molecules on a solid surface to gas pressure or concentration of a medium above the solid surface at a fixed temperature. The equation was developed by Irving Langmuir in 1916. The equation is stated as: θ =α.P/1+α.P
θ is the fractional coverage of the surface, P is the gas pressure or concentration, α is a constant. The constant α is the Langmuir adsorption constant
83
and increases with an increase in the binding energy of adsorption and with a decrease in temperature.
LANGMUIR
Pooja Praharaj, group 11. Scientific adviser is Nataliya Tkachuk.Irving Langmuir (31 January 1881 – 16 August 1957) was an American
chemist and physicist. His most noted publication was the famous 1919 article "The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules" in which, building on Gilbert N. Lewis's cubical atom theory and Walther Kossel's chemical bonding theory, he outlined his "concentric theory of atomic structure”. He was the first industrial chemist to become a Nobel laureate. He awarded the 1932 Nobel Prize in Chemistry for his work in surface chemistry. Langmuir was president of the Institute of Radio Engineers in 1923. He joined Katharine B. Blodgett to study thin films and surface adsorption.
His initial contributions to science came from his study of light bulbs (a continuation of his Ph.D. work). His first major development was the improvement of the diffusion pump, which ultimately led to the invention of the high-vacuum tube. A year later, he and colleague Lewi tonks discovered that the lifetime of a tungsten filament was greatly lengthened by filling the bulb with an inert gas, such as argon. He also discovered that twisting the filament into a tight coil improved its efficiency. These were important developments in the history of the incandescent light bulb. His work in surface chemistry began at this point, when he discovered that molecular hydrogen introduced into a tungsten-filament bulb dissociated into atomic hydrogen and formed a layer one atom thick on the surface of the bulb.
In 1917, he published a paper on the chemistry of oil films that later became the basis for the award of the 1932 Nobel Prize in chemistry. He was one of the first scientists to work with plasmas and was the first to call these ionized gases by that name, because they reminded him of blood plasma.
Langmuir contributed to atomic theory and the understanding of atomic structure by defining the modern concept of valence shells and isotopes. Langmuir was president of the Institute of Radio Engineers in 1923. He joined Katharine B. Blodgett to study thin films and surface adsorption. In 1932 he received the Nobel Prize in Chemistry "for his discoveries and investigations in surface chemistry." In 1938, Langmuir's scientific interests began to turn to atmospheric science and meteorology. In 1953 Langmuir coined the term "pathological science", describing research conducted with accordance to the scientific method, but tainted by unconscious bias or subjective effects. He introduced the concept of electron temperature and in 1924 invented the diagnostic method for measuring both temperature and density with an electrostatic probe, now called a Langmuir probe and commonly used in plasma physics.
84
THE CONTRIBUTION OF GREAT CHEMISTS TO THE DEVELOPMENT OF MODERN CHEMISTRY, MEDICINE AND PHARMACEUTICAL
SCIENCES.NAMED REACTION IN CHEMISTRY
Boateng Isaac, group 12. Scientific adviser is Svetlana Kozub.The contributions of chemistry to society are vast and almost numberless. An
in-exhaustive list would include:Vaccines,Food safety practices,Treatment programs for diseases,Diagnostic tools in healthcare,Plastics,Synthetic fibers,An understanding of oil,Cosmetics and cleaners.Vaccines and immunization were first popularized in the 1770s by Edward Jenner, who took pus from the hand of a victim of cowpox, and used it to protect people from the much more serious smallpox. Jenner was hailed as having stumbled onto something amazing, and the era of modern vaccines began. Without exactly understanding the chemistry - or indeed the biology - behind his discovery, Jenner had helped launch a revolution in chemistry that continues today with the development of vaccines for the dread diseases of our age, like Swine Flu.An understanding of chemistry was also key to the development of modern food health and hygiene practices. By understanding the actions of microbes on the human body, these practices have helped eliminate other dread diseases in the Western world, such as dysentery and cholera, as well as many types of food poisoning.Similarly, to Jenner's vaccines, understanding the chemistry of modern diseases is the key to the ongoing battle against conditions like cancer, AIDS and the common cold. By understanding the chemistry of how, say, cancer cells do what they do inside a human body, we have been able to devise treatments that can in some cases kill the disease, or at least provide an effective treatment regime. Diagnostic tools like dyes, that show up only certain times of tissue on ultrasound readers are also the result of chemical marking processes.From oil comes plastics - but only if you understand how to make them, which means, altering the chemical structure of the oil and processing it to synthesize the plastic out of which half of our modern world appears to be made. Likewise, synthetic fibers are called synthetic because they've been developed by chemists to behave in certain ways - without chemistry, there would be no lycra. Also, in the modern age, as we have become more fastidious about cleanliness and our appearance, we have developed huge industries dedicated to the development of cosmetics and cleansers - all of which are mixtures of chemicals (either naturally or synthetically produced), that have been blended to give us the effects we want without causing us any harm. Likewise, our quest for cleanliness has led us to develop surface cleaners, which are mixtures of entirely different chemicals that will destroy bacteria - and again, our knowledge of chemistry has both advised us of the threat, and helped us master it.This list is by no means complete - chemistry has had a part in practically every facet of the modern world - but without chemistry, it should be clear that the world we live in, would look very different.
85
LINUS CARL PAULING
Ayanfe Adeleke, group 12. Scientific adviser is Svetlana Kozub.Linus Carl Pauling (February 28, 1901 – August 19, 1994) was an American
chemist, biochemist, peace activist, author, and educator. He was one of the most influential chemists in history and ranks among the most important scientists of the 20th century. Pauling was one of the founders of the fields of quantum chemistry, and molecular biology.
In the summer of 1930, Pauling made a European trip, during which he learned about the use of electrons in diffraction studies similar to the ones he had performed with X-rays. After returning, he built an electron diffraction instrument at Caltech with a student of his, L. O. Brockway, and used it to study the molecular structure of a large number of chemical substances.
Pauling introduced the concept of electronegativity in 1932. Using the various properties of molecules, such as the energy required to break bonds and the dipole moments of molecules, he established a scale and an associated numerical value for most of the elements – the Pauling Electronegativity Scale – which is useful in predicting the nature of bonds between atoms in molecules.
In the late 1920s Pauling began publishing papers on the nature of the chemical bond, leading to his famous textbook on the subject published in 1939. It is based primarily on his work in this area that he received the Nobel Prize In Chemistry in 1954 "for his research into the nature of the chemical bond and its application to the elucidation of the structure of complex substances". Pauling summarized his work on the chemical bond in The Nature of the Chemical Bond, one of the most influential chemistry books ever published.
NEUTRALIZATION REACTION
Pius Anmalugsi, group 12. Scientific adviser is Svetlana Kozub.Neutralization reaction is a chemical reaction in which an acid reacts with a
base with formation of salts. A salt is any compound which can be derived from the neutralization of an acid and a base. The word "neutralization" is used because the acid and base properties of H+ and OH- are destroyed or neutralized. In the reaction, H+ and OH- combine to form HOH or H2O or water molecules. A neutralization is a type of double replacement reaction. A salt is the product of an acid-base reaction and is a much broader term then common table salt as shown in the first reaction.
The following are some examples of neutralization reactions to form salts.a. HCl + NaOH --> NaCl + HOH b. H2SO4 + 2 NH4OH --> (NH4)2SO4
+ 2 HOHHealth Effects of Acids and Bases:Acids and bases are examples of corrosive poisons which react locally on
tissue cells. Chemicals that are very basic or very acidic are reactive. These chemicals can cause severe burns. Automobile battery acid is an acidic chemical that is reactive. Automobile batteries contain a stronger form of some of the same acid that is in acid
86
rain. Household drain cleaners often contain lye, a very alkaline chemical that is reactive. Acids and bases are capable of causing severe "burns" similar to burns produced by heat. These materials act by first dehydrating cellular structures. Then proteins structures are destroyed by the action of acid or base which catalyzes the splitting of peptide bonds. Smaller and smaller fragments result, leading to the ultimate disintegration of the tissue.
First-Aid Treatments Use Neutralization:The interpretation of "Danger" and First-Aid labels on household cleaners
provides an exercise in the use of acid-base principles. Example: A toilet bowl cleaner - Danger: Corrosive - produces chemical burns. Contains Hydrochloric Acid. Do not get in eyes, on skin. May be fatal y swallowed. Do not breathe vapor or fumes. First-Aid: Internal - Call physician. Drink a teaspoon of magnesia, chalk, small pieces of soap, raw egg white, or milk. External Eyes - Wash with water for 15 minutes. Skin - Wipe acid off gently, flood with water, cover with moist magnesia or baking soda.
Solution: The First-Aid consists of diluting the acid, coating the stomach lining, or neutralizing it.
Stomach Antacids: Antacids are supposed to decrease the amount of hydrochloric acid in the stomach by reacting with excess acid. They are used in the treatment of gastric hyperacidity and peptic ulcers. Some of the ingredients in antacids are: Magnesia (MgO), milk of magnesia (Mg (OH)2, calcium carbonate (CaCO3), sodium bicarbonate (NaHCO3), dihydroxyaluminum sodium carbonate (NaAl(OH)2CO3), aluminum hydroxide gel (Al(OH)3). Several of these will have to be recognized as Bronsted bases.
MINERALS ARE EARTH'S TREASURES
Okwesa Mary, group 12. Scientific adviser is Svetlana Kozub.Mineral resources have a wide variety of uses and play a huge role in our lives.
The Mineral Information Institute has a poster showing how much of a variety of minerals each person uses in his or her lifetime.Without most of them,mankind cant survive wich makes them treasures.Minerals are important to our health. We need small amounts of a wide variety of minerals. Minerals found in Tennessee which people need include: calcium, phosphorus, sulfur, copper, fluoride, iron, and zinc.Coal, oil and natural gas provide us with almost all of the energy we use to light, heat and run our world.Minerals are ingredients in almost all of the products we use from fertilizer to plastics, from toothpaste to kitty litter, from knives to plates.Minerals are common ingredients in pigments. In fact, some of the earliest uses of minerals were as pigments.Minerals also play an important role in the processing of materials.Bentonite is important in well drilling,Barite is important in oil drilling.
Fluorite is important in making steel.Barite Used in oil drilling to weigh down the oil and prevent gushers (high specific gravity), filler in paint, glass, toothpaste.Chert Used to make stone tools. (hardness, fracture patterns). Used as fill
87
to provide a stable base for roads (insolubility).Clay Used to make pottery and bricks. Used for pet litter (ability to absorb water). European Americans have used shells as ornaments - buttons and pearls for jewelry.Oil and natural gas are used as fuels and ingredients in the chemical industry to produce petroleum based products notably plastics.
ANTOINE LAVOISIER
Musse Mohamed, group 12. Scientific adviser is Svetlana Kozub.Lavoisier's fundamental contributions to chemistry were a result of a conscious
effort to fit all experiments into the framework of a single theory. He established the consistent use of the chemical balance, used oxygen to overthrow the phlogiston theory, and developed a new system of chemical nomenclature which held that oxygen was an essential constituent of all acids (which later turned out to be erroneous). Lavoisier also did early research in physical chemistry and thermodynamics in joint experiments with Laplace. They used a calorimeter to estimate the heat evolved per unit of carbon dioxide produced, eventually finding the same ratio for a flame and animals, indicating that animals produced energy by a type of combustion reaction.
Lavoisier also contributed to early ideas on composition and chemical changes by stating the radical theory, believing that radicals, which function as a single group in a chemical process, combine with oxygen in reactions. He also introduced the possibility of allotropy in chemical elements when he discovered that diamond is a crystalline form of carbon.
Overall, his contributions are considered the most important in advancing chemistry to the level reached in physics and mathematics during the 18th century.
CANNIZZARO REACTION
Ahmad Rabax, group 15. Scientific adviser is Tatyana Tishakova.The Cannizzaro reaction, named after its discoverer Stanislao Cannizzaro, is
a chemical reaction that involves the base-induced disproportionation of an aldehyde. More typically, the reaction would be conducted with sodium or potassium
hydroxide:2 C6H5CHO + KOH → C6H5CH2OH + C6H5CO2KThe oxidation product is a salt of a carboxylic acid and the reduction product is
an alcohol.[3] For aldehydes with a hydrogen atom alpha to the carbonyl, i.e. R2CHCHO, the preferred reaction is an aldol condensation, originating from deprotonation of this hydrogen. This reaction restricts the scope of the Cannizzaro reaction.
88
REFERENCES:*Cannizzaro, S. (1853). "Ueber den der Benzoësäure entsprechenden
Alkohol". Liebigs Annalen 88: 129–130*List, K.; Limpricht, H. (1854). "Ueber das sogenannte Benzoëoxyd und einige
andere gepaarte Verbindungen". Liebigs Annalen 90 (2): 190–210
MINERAL SUBSTANCE
Mohamad Yazbek, group 15. Scientific adviser is Tatyana Tishakova.Carbonate rocks are made of particles (composed >50% carbonate minerals)
embedded in a cement. Most carbonate rocks result from the accumulation of bioclasts created by calcareous organisms. Therefore carbonate rocks originate in area favoring biological activity i.e. in shallow and warm seas in areas with little to no siliciclastic input. In present day Earth these areas are limited to ±40 latitude in region away or protected from erosion-prone elevated continental areas.
Because they contain numerous bioclasts (i.e. fossils) carbonate rocks are cherish by stratigraphers and paleontologist alike as they enable them to reconstruct stratigraphic sequences and make large-scale correlation between geological formations hundred to thousand of kilometer apart. In addition carbonate rocks’ texture and the nature of their bioclasts offer a detailed insight into their depositional environment.
Carbonate depositional environment past or present fall into three general types:
Ramp continental margins are continental platform gently sloping toward the ocean (<1). They are limited by the emerged continent and toward the oceanic basin by the gentle continental break. It is an environment of high energy as the amplitude of the waves increases as the depth of the sea decreases.
89
Rimmed margins are continental platform limited toward the ocean by a steep and abrupt continental break where a nearly continuous carbonate rim or barrier develops. These rims or barriers are wave resistant structure made of reef coral (alive or dead) and oolitic sand shoals. Landward the rim/barrier is a low energy environment of “lagoonal” characteristics grading landward into a tidal flat. In present Earth they can be recognized by colorful tourists snorkeling happily together. Oceanward, the rim/barrier is a high-energy environment. In this noisy, wavy and scummy environment it takes commitment, strength and a bit of an attitude to any living organism to hold on onto the place. Tourists are rarely seen in those dangerous waters.
Isolated platforms, also known as “Bahama type”, are shallow platform 10’s to 100’s km wide offshore of shallow continental shelves, surrounded by 100’s to 1000’s m deep water. This environment is characterized by the absence of siliciclastic input.
PHOSPHATE MINERAL
Mahdi Al Kharsa, group 15. Scientific adviser is Tatyana Tishakova.Phosphate mineral, any of a group of naturally occurring inorganic salts of
phosphoric acid, H3(PO4). More than 200 species of phosphate minerals are recognized, and structurally they all have isolated (PO4) tetrahedral units. Phosphates can be grouped as: (1) primary phosphates that have crystallized from a liquid; (2) secondary phosphates formed by the alteration of primary phosphates; and (3) fine-grained rock phosphates formed at low temperatures from phosphorus-bearing organic material, primarily underwater.
Primary phosphates usually crystallize from aqueous fluids derived from the late stages of crystallization. Particularly common in granitic pegmatites are the primary phosphates apatite [Ca5(F,Cl,OH)(PO4)3], triphylite [LiFePO4], lithiophilite [LiMnPO4], and the rare-earth phosphates monazite [(LaCe)(PO4)] and xenotime [Y(PO4)]. Primary phosphates commonly occur in ultramafic rocks (i.e., those very low in silica), including carbonatites and nepheline syenites. Metamorphic apatite occurs in calc-silicate rocks and impure limestones.
Secondary phosphates are extremely varied, forming at low temperatures, in the presence of water, and under variable oxidation states. Both di- and tri-valent oxidation states of iron and manganese are usually present, producing brilliant colours. Two common species are strengite [Fe(PO4)(H2O)2] and vivianite [Fe3(PO4)2(H2O)8].
NAMED REACTION IN CHEMISTRY
Nadine Nasser el Dine, group 15. Scientific adviser is Tatyana Tishakova.A chemical reaction is a process that leads to the transformation of one set of
chemical substances to another [1]. Classically, chemical reactions encompass
90
changes that strictly involve the motion of electrons in the forming and breaking of chemical bonds between atoms, and can often be described by a chemical equation.
The substance (or substances) initially involved in a chemical reaction are called reactants or reagents. Chemical reactions are usually characterized by a chemical change, and they yield one or more products, which usually have properties different from the reactants. Reactions often consist of a sequence of individual sub-steps, the so-called elementary reactions, and the information on the precise course of action is part of the reaction mechanism. Chemical reactions are described with chemical equations, which graphically present the starting materials, end products, and sometimes intermediate products and reaction conditions.
Chemical reactions happen at a characteristic reaction rate at a given temperature and chemical concentration, and rapid reactions are often described as spontaneous, requiring no input of extra energy other than thermal energy. Non-spontaneous reactions run so slowly that they are considered to require the input of some type of additional energy (such as extra heat, light or electricity) in order to proceed to completion (chemical equilibrium) at human time scales.
Different chemical reactions are used in combinations during in chemical synthesis in order to obtain a desired product. In biochemistry, a similar series of chemical reactions form metabolic pathways. These reactions are often catalyzed by protein enzymes. These enzymes increase the rates of biochemical reactions, so that metabolic syntheses and decompositions impossible under ordinary conditions may be performed at the temperatures and concentrations present within a cell.
TISHCHENKO REACTION
Oluwatosin Alade, group 15. Scientific adviser is Tatyana Tishakova.The Tishchenko reaction involves disproportionation of an aldehyde lacking a
hydrogen atom in the alpha position in the presence of an alkoxide.[1] The reaction product is an ester. Catalysts are aluminium or sodium alkoxides. Benzaldehyde reacts with sodium benzyloxide (generated from sodium and benzyl alcohol to benzyl benzoate.[2]
Paraformaldehyde reacts with boric acid to methyl formate.[3] The key step in the reaction mechanism for this reaction is a 1,3-hydride shift in the hemiacetal intermediate formed from two successive nucleophilic addition reactions, the first one from the catalyst. The hydride shift regenerates the alkoxide catalyst.
91
REFERENCES1. V. Tishchenko, J. Russ. Phys. Chem. Soc. 1906, 38, 355, 482, 540, 547.2. Kamm, O.; Kamm, W. F. (1941), “Benzyl benzoate”, org.synth . ; Coll.
Vol. 1: 104.3. Paul R. Stapp (1973). "Boric acid catalyzed Tishchenko reactions". J.Org
Chem. 38 (7): 1433–1434.
SVANTE ARRHENIUS
Devaraj Sangeetha, group 23. Scientific adviser is Svetlana Kozub.Arrhenius developed a theory to explain the ice ages, and in 1896 he was the
first scientist to attempt to calculate how changes in the levels of carbon dioxide in the atmosphere could alter the surface temperature through the greenhouse effect.[1] He was influenced by the work of others, including Joseph Fourier and John Tyndall. Arrhenius used the infrared observations of the moon by Frank Washington Very and Samuel Pierpont Langley at the Allegheny Observatory in Pittsburgh to calculate the absorption of infrared radiation by atmospheric CO2 and water vapour. Using 'Stefan's law' (better known as the Stefan Boltzmann law), he formulated his greenhouse law. In its original form, Arrhenius' greenhouse law reads as follows:
if the quantity of carbonic acid [H2CO3] increases in geometric progression, the augmentation of the temperature will increase nearly in arithmetic progression.
The following equivalent formulation of Arrhenius' greenhouse law is still used today:[2]
ΔF = α Ln(/)Here is carbon dioxide (CO2) concentration measured in parts per million by
volume (ppmv); denotes a baseline or unperturbed concentration of CO2, and ΔF is the radiative forcing, measured in watts per square meter. The constant alpha (α) has been assigned a value between five and seven.[2]
Arrhenius published two articles on acids and bases, one in 1894 and the other in 1899.
Acid - any substance which delivers hydrogen ion (H+) to the solution.Base - any substance which delivers hydroxide ion (OH¯) to the solution.The Arrhenius theory of acids and bases will be fully supplanted by the theory
proposed independently by Johannes Brønsted and Thomas Lowry in 1923.The Arrhenius equation gives "the dependence of the rate
constant k of chemical reactions on the temperature T (in absolute temperature kelvin)
92
and where A is the pre-exponential factor or simply the prefactor and R is the Universal gas constant.
Alternatively, the equation may be expressed as
The only difference is the energy units of : the former form uses energy per mole, which is common in chemistry, while the latter form uses energy per molecule directly, which is common in physics. The different units are accounted for in using either = Gas constant or the Boltzmann constant as the multiplier of temperature .
BAMFORD-STEVENS REACTION
Ishola Olamide Oluwatobi, group 25. Scientific adv. is Tatyana Tishakova.In the Bamford-Stevens reaction, the tosyl hydrazones (p-Toluenesulfonyl
hydrazones) of aliphatic aldehydes or ketones furnish more substituted alkenes when treated with strong bases like NaOMe, NaH, LiH, NaNH2 etc.
The reaction may be performed either in protic solvents like glycols or in aprotic solvents like ethylene glycol dimethyl ether. Both the Bamford-Stevens reaction and the Shapiro reaction afford alkenes from tosyl hydrazones.
In case of Bamford-Stevens reaction, the more substituted alkene is formed as the thermodynamic product.
Whereas in Shapiro reaction, the less substituted alkene is formed as the kinetic product. This reaction employs bases such as alkyl lithium’s and Grignard reagents.
MECHANISM OF BAMFORD-STEVENS REACTIONThe mechanism involves two steps. Initially, the reaction of tosyl hydrazone
with a strong base leads to a diazo compound, which can be isolated in some cases.The diazo compound may follow either one of the two pathways depending on
the reaction conditions. In protic solvents, the reaction proceeds via formation of carbenium ion, whereas in aprotic solvents, the reaction proceeds via a carbene.
In protic solvents:In protic solvents, the diazo compound abstracts a proton from the solvent and
thus by forming a diazonium ion, which subsequently loses dinitrogen to give a carbenium ion. Finally, a mixture of E & Z alkenes is formed from the carbeniumS ion through loss of a proton.
However, carbenium ions can easily undergo a Wagner–Meerwein rearrangement, and hence the corresponding rearranged alkenes may be formed as side products in protic solvents.
Note: A carbenium ion is a trivalent carbocation. Whereas, the carbocation with five coordinated carbon is nowadays referred to as a carbonium ion.
In aprotic solvents:
93
In aprotic solvents, the diazo compound loses dinitrogen and gives a carbene, which undergoes a faster 1,2-hydrogen shift to furnish a Z-alkene predominantly.
The desired alkene is obtained in high yield in aprotic solvents.ILLUSTRATIONS1) Bamford-Stevens reaction of tosyl hydrazone of 2-methylcyclohexanone
affords more substituted 1-methylcyclohexane.Whereas, the Shapiro reaction conditions lead to less substituted 3-
methylcyclohexane 2) The Bamford-Stevens reaction of tosyl hydrazone of cyclopropane
carbaldehyde furnishes bicyclobutane: a special case.REFERENCE (www.Adichemisrtry.com)
MARIE CURIE
Udeh Hillary, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova.Marie Skłodowska-Curie (7 November 1867 – 4 July 1934) was a Polish-
born physicist and chemist, working mainly in France, who is famous for her pioneering research on radioactivity. She was the first woman to win a Nobel Prize, the only woman to win in two fields, and the only person to win in multiple sciences. She was also the first female professor at the University of Paris (La Sorbonne), and in 1995 became the first woman to be entombed on her own merits in Paris' Panthéon.
Her achievements included a theory of radioactivity (a term that she coined), techniques for isolating radioactive isotopes, and the discovery of two elements, polonium and radium. Under her direction, the world's first studies were conducted into the treatment of neoplasms, using radioactive isotopes. She founded the Curie Institutes in Paris and in Warsaw, which remain major centres of medical research today. During World War I, she established the first military field radiological centres.
Fifteen years earlier, her husband and his brother had invented the electrometer, a device for measuring extremely low electrical currents. Using the Curie electrometer, she(Marie Curie) discovered that uranium rays caused the air around a sample to conduct electricity. Her first result, using this technique, was the finding that the activity of the uranium compounds depended only on the amount of uranium present. She had shown that the radiation was not the outcome of some interaction between molecules but must come from the atom itself. In scientific terms, this was the most important single piece of work that she carried out.
Curie died in 1934 of aplastic anemia brought on by her years of exposure to radiation.
BAEYER–VILLIGER OXIDATION
94
Omotola Akinwale Ayomide, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova.
A name reaction is a chemical reaction named after its discoverers or developers.Well known examples include the Baeyer–Villiger oxidation which is an organic reaction in which a ketone is oxidized to an ester by treatment with peroxy acids or hydrogen peroxide.Key features of the Baeyer–Villiger oxidation are its stereospecificity and predictable regiochemistry. It is named after the German chemist Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baeyer (1835–1917) and the Swiss chemist Victor Villiger (1868–1934).This reaction is also called Baeyer-Villiger rearrangement. The regiospecificity of the reaction depends on the relative migratory ability of the substituents attached to the carbonyl. Substituents which are able to stabilize a positive charge migrate more readily, in some cases, stereoelectronic or ring strain factors also affect the regiochemical outcome.Reagents typically used to carry out this rearrangement are meta-chloroperoxybenzoic acid (mCPBA), peroxyacetic acid, or peroxytrifluoroacetic acid. Reactive or strained ketones (cyclobutanones, norbornanones) react with hydrogen peroxide or hydroperoxides to form lactones. The original reagent in the 1899 publication is Caro's acid discovered just a year earlier. Disodium or sodium bicarbonate is often added as a buffering agent to prevent transesterification or hydrolysis.
MECHANISM
The reaction mechanism of this oxidative cleavage involves first addition of the peroxy acid to the carbonyl forming a tetrahedral intermediate also called the Criegee intermediate for its similarity with rearrangement of that name. The transition state for this step is envisioned as a hydrogen relay involving three peroxy acid molecules with linear O-H-O interactions.This mechanism was first proposed by Doering and Dorfman in 1953 and based on isotope labeling experiments.
BIOCATALYTIC BV OXIDATIONThe Baeyer–Villiger oxidation can also be performed by biocatalysis with a so-called Baeyer-Villiger monooxygenase or BVMO. Though largely an experimental technique it shows the promise of enantioselectivity and green chemistry for this reaction type.
MARIE CURIE
Salamah Arab Yadam, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova.Chemistry is a vast subject, with numerous notable chemists who demystified
the mystical world and made a contribution to the dynamic subject. I'm going to talk about one of my personal favourite great chemists and their contributions.
95
Marie Curie (1867 - 1934) - She was a Polish born chemist and physicist who later acquired French citizenship. She is prominent for her pioneering research in radioactivity. Her achievements include a theory of radioactivity and the discovery of two radioactive elements; radium and polonium for which she was awarded the Nobel Prize in Chemistry. She died in 1934 from aplastic anemia, a condition caused by overexposure to radiation.
Radiation is widely utilized in modern medicine for therapeutic and diagnostic methods in medicine. It is used for chest X-ray examination and gastric X-ray diagnosis. Also, state-of-the-art nuclear medicine technologies, such as SPECT and PET, are used to diagnose Alzheimer’s disease and cancer. In addition, radiotherapy using X-ray, proton beam, heavy ion beam, and neutron is administered.
A relatively new technique based on the discoveries of Marie Skłodowska-Curie is nuclear medicine which uses substances labeled with radioisotopes introduced into the organs of the patient for imaging of the tumors. Radioactive isotopes of such elements as iodine, indium, or technetium with relatively short half-lives can be used in both diagnosis and therapy. They are being introduced into organs in combination with other substances which selectively bind to various tissues or tissue fluids
NAMED REACTIONS IN CHEMISTRY
Umm Khaltum Yadam, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova.Many features in science are named after their discoverers, inventors, or
founders. This is especially common in chemistry where most elements are named after their discoverers. Reagents, catalysts, and apparatuses are also named after scientists who developed or discovered them. One of the most interesting of this naming system, in chemistry, is the naming of chemical reactions after their developers.
A name reaction is a chemical reaction which is named after its developer or the researcher who discovered it. This process of naming a chemical reaction is rather unorganized compared to the process of naming elements. In the naming of elements, the proposed name for an element has to be approved by the IUPAC committee before it can be recognised. The naming of a name reaction, on the other hand, is rather informal, governed only by unwritten ethical rules, such as follows: the Named reactions have to be useful to many chemists, not just the ones who invented them. The inventors of the reactions may not coin their reactions with their names. This task is meant to be achieved by the literary committee who achieve this feat through publications of textbooks and papers [cenblog]. Sometimes reactions are not named after their inventors, but after the people who contributed to the development of the reaction, for example: The Pinnick oxidation reaction was, originally developed by Lindgren and Nilsson, but the typical reaction condition used today was modified by Kraus even before Pinnick. Chemist H.W. Pinnick, however proved this condition as general and thus earned the tribute of having the reaction named after him [Wiki]. In
96
many cases the naming of a name reaction serves only as a mnemonic rather than a tribute to its developer. Systematic approaches for naming reactions based on the reaction mechanism or the overall transformation exist. However, the more descriptive names are often too difficult to remember or not specific enough. Peoples names are thus used because they are often more practical for efficient communication.
Citation:http://en.wikipedia.org/wiki/Name_reaction; http://cenblog.org/newscripts/2011/08/whats-in-a-name-for-chemists-their-fields-soul/#more-1746
VLADIMIR VASILYEVICH MARKOVNIKOV
Amponsah Foster, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova.Markovnikov was borned in December 22 1837 in Knyaginino, Nizhny Novgorod Govenrorate, Russian Empire.he lived for 66years .He attended University of Kazan,University of Saint Petersburg and University of Odessa.He first studied economics and became, after graduation, assistant of Alexander Butlerov in Kazan and Saint Petersburg. After graduation in 1860 he went to Germany for two years where he studied under Richard Erlenmeyer and Hermann Kolbe. He returned to Russia, received his Ph.D in 1869 and succeeded to Butlerov's professorship at Kazan University. After a conflict with that university he was appointed professor at the University of Odessa in 1871, and only two years later at the University of Moscow where he stayed the rest of his career.[ ^ W. Markownikoff (1870). "Ueber die Abhängigkeit der verschiedenen Vertretbarkeit des Radicalwasserstoffs in den isomeren Buttersäuren]
HIS CONTRIBUTION TO MODERN CHEMISTRY,MEDICINE AND PHARMACEUTICAL SCIENCE.; Markovnikov is best known for Markovnikov's rule, elucidated in 1869 to describe addition reactions of H-X to alkenes. According to this rule, the nucleophilic X- adds to the carbon atom with fewer hydrogen atoms, while the proton adds to the carbon atom with more hydrogen atoms bonded to it. Thus, hydrogen chloride (HCl) adds to propene, CH3-CH=CH2 to produce 2-chloropropane CH3CHClCH3 rather than the isomeric 1-chloropropane CH3CH2CH2Cl.[1] The rule is useful in predicting the molecular structures of products of addition reactions. Why hydrogen bromide exhibited both Markovnikov as well as reversed-order, or anti-Markovnikov, addition, however, was not understood until Morris S. Kharasch offered an explanation in 1933.
Hughes has discussed the reasons for Markovnikov's lack of recognition during his lifetime. [2] Although he published mostly in Russian which was not understood by most Western European chemists, the 1870 article in which he first stated his rule was written in German. However the rule was included in a 4-page addendum to a 26-page article on isomeric butyric acids, and based on very slight experimental evidence even by the standards of the time. Hughes concludes that the rule was an inspired guess, unjustified by the evidence of the time, but which turned out later to
97
be correct (in most cases).[ Hughes, Peter (2006). "Was Markovnikov's Rule an Inspired Guess?". The Journal of Chemical Education]
Markovnikov also contributed to organic chemistry by finding carbon rings with more than six carbon atoms, a ring with four carbon atoms in 1879, and a ring with seven in 1889.Markovnikov also showed that butyric and isobutyric acids have the same chemical formula (C4H8O2) but different structures; i.e., they are isomers. [Hughes, Peter (2006). "Was Markovnikov's Rule an Inspired Guess?". The Journal of Chemical Education].
FRIEDRICH CHRISTIAN ACCUM
Akwei Nii Adotey, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova.Friedrich Christian Accum or Frederick Accum (March 29, 1769 – June 28,
1838) was a German chemist, whose most important achievements included advances in the field of gas lighting, efforts to keep processed foods free from dangerous additives, and the promotion of interest in the science of chemistry to the general populace.[1] From 1793 to 1821 Accum lived in London. Following an apprenticeship as an apothecary, he opened his own commercial laboratory enterprise. His business manufactured and sold a variety of chemicals and laboratory equipment. Accum, himself, gave fee based public lectures in practical chemistry and collaborated with research efforts at numerous other institutes of science
Intrigued by the work of Frederick Winsor, who had been championing the introduction of gas lighting in London, Accum too, became fascinated by this innovation. At the request of the Gas Light and Coke Company, he carried out many experiments in this novel field of inquiry. After a time of close working association with this company, he became a member of its board of directors in 1812. The company was charged with founding the first gasworks in London to supply gas lighting to both private and public areas. Accum was instrumental in the conception and design of this extremely successful gasworks.
The majority of Accum's publications were written in English. They were executed in a style that made them quite accessible to the common man. Many scientific contributions were brought forth through his writings, which were influential in the popularization of chemistry during this era. In 1820, Accum published Treatise on Adulteration of Food, in which he denounced the use of chemical additives to food. This ground breaking work marked the beginning of an awareness of need for food safety oversight. Accum was the first person to tackle the subject and to reach a wide audience through his activities. His book, controversial at the time, found a wide audience and sold well. However, it threatened established practices within the food processing industry, earning him many enemies among the London food manufactures. Accum left England after a lawsuit was brought against him. He lived out the rest of his life as a teacher at an industrial institution in Berlin.
98
WITTIG REACTIONS
Oluwaseyifunmi Oluwadurotimi Onabolu, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova.
The Wittig reaction or Wittig Olefination is a chemical reaction of an aldehyde or ketonewith a triphenyl phosphonium ylide (often called a Wittig reagent) to give an alkene and triphenylphosphine oxide.
The Wittig reaction was discovered in 1954 by Georg Wittig, for which he was awarded the Nobel in 1979. It is widely used in organic synthesis for the preparation of alkenes. It should not be confused with the Wittig rearrangement.
Wittig reactions are most commonly used to couple aldehydes and ketones to singly substituted phosphine ylides. With simple ylides this results in almost exclusively the Z-alkene product. In order to obtain the E-alkene, the Schlosser modification of the Wittig reaction can be performed.
His steric bulk of the ylide 1 influences the stereochemical outcome of nucleophilic addition to give a predominance of the betaine 3(c.f. Bürgi–Dunitz angle). Note that for betaine 3 both R1 and R2 as well as PPh3+ and O- are positioned anti (trans-diaxial) to one another.
Carbon-carbon bond rotation gives the betaine 4, which then forms the oxaphosphetane 5. Elimination gives the desired Z-alkene 7 and triphenylphosphine oxide 6. With simple Wittig reagents, the first step occurs easily with both aldehydes and ketones, and the decomposition of the betaine (to form 5) is the rate-determining step. However with stabilised ylides (where R1 stabilises the negative charge) the first step is the slowest step, so the overall rate of alkene formation decreases and a bigger proportion of the alkene product is the E-isomer. This also explains why stabilised reagents fail to react well with sterically hindered ketones.
References: [Wikipedia, the free encyclopedia.] [Organic chemistry portal.]
GEORGE PORTER
Precious Chidumga, Madukwe, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova.George Hornidge Porter, Baron Porter of Luddenham, OM, FRS(6 December
1920 – 31 August 2002) was a British chemist.His original research in developing the technique of flash photolysis to obtain information on short-lived molecular species provided the first evidence of free radicals.He was awarded the Nobel Prize in Chemistry in 1967 along with Manfred Eigen and Ronald George Wreyford Norrish.[1]
99
Flash photolysis is a pump-probe laboratory technique, in which a sample is firstly excited by a strong pulse (called pump pulse) of light from a laser of nanosecond, picosecond, or femtosecond pulse width or by a short-pulse light source such as a flash lamp. Flash photolysis was developed shortly after World War II as a result of the military's attempts to build cameras fast enough to photograph missiles in flight. The interest in flash photolysis grew considerably as the practical applications expanded from chemistry to areas such as biology, materials science, and environmental sciences. Today flash photolysis facilities are extensively used by researchers to:
study light-induced processes in organic molecules, polymers, nanoparticles, semiconductors,
studyphotosynthesis in plants, signaling, and light-induced conformational changes in biological systems.[2]
References 1."George Porter – Biography". Nobel Media. Retrieved 30 April 2011.2. Wikipedia.com
ANTOINE-LAURENT LAVOISIER
Precious Ochegba Adejo, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova.Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794) He changed Chemistry from a qualitative to a quantitative science by
freeing them from the disillusionment of the phlogiston theory and introducing that the mass of products in a reaction is equal to the mass of reactants. This was also known as the Law of Conservation of Mass
He demonstrated the role of oxygen in rusting a metal as well as its role in plant and animal respiration showing that respiration was a slow combustion of or-ganic material using inhaled oxygen.
Lavoisier discovered that Henry Cavendish’s ‘inflammable air,’ which Lavoisier had termed hydrogen combined with oxygen to produce a dew which ap-peared to be water.
He showed that oxygen is consumed and carbon-dioxide given off during respiration
Lavoisier investigated the composition of water and air which were con-sidered elements and found that water was a composition of hydrogen and oxygen and air was a mixture of gases primarily oxygen and nitrogen
With Laplace another scientist, Lavoisier used the calorimeter to mea-sure heat evolved per unit carbon dioxide produced. They found the same ratio for a flame and animals, indicating that animals produced energy by a type of combustion.
REFERENCES[1] Wikipedia Free Online Encyclopedia[2] www.antoine-lavoisier.com[3] World of Scientific Bibliography www.scienceworld.wolfram.com
100
CARL FERDINAND CORI (1896–1984) AND GERTY THERESA CORI
(1896–1957)
Emmanuel Timilehin, group 25. Scientific adviser is Tatyana Tishakova.Animals, including humans, are constantly on the go. Where do they get the
energy? A husband- and-wife team, Carl Ferdinand Cori (1896–1984) and Gerty Theresa Cori (1896–1957), identified the cyclical process that muscle cells use to make and store energy. Understanding this process of sugar metabolism called the Cori cycle is particularly important for treating diabetes, a condition where the cycle is disrupted. [1]
The Coris were great scientific collaborators, and their collaborations in biochemistry ultimately won them the 1947 Nobel Prize in physiology or medicine, making Gerty the first American woman to win a Nobel Prize. The two spent their lives researching carbohydrates and the chemical reactions that the body uses to break down certain carbohydrates and synthesize others. They were especially interested in the class of carbohydrates known as sugars. Among other remarkable feats, they discovered “the Cori ester,” a breakdown product of glycogen (the form in which sugar is stored in muscles), and they were able to reverse this reaction in a test tube, forming glycogen again. [2]
REFERENCE1. Carl and Gerti Cori and Carbohydrate Metabolism". American Chemical
Society.Retrieved June 6, 20122. Larner, Joseph (1992). "Gerty Theresa Cori". National Academy of Sci-
ences. pp. 113, 124, 125. Retrieved 17 June 2010.
NAMED REACTIONS IN CHEMISTRY
Chioma Annastasia Obi, group 26. Scientific adviser is Evgeniya Grabovetskaya.Baeyer-Villiger oxidation[1] Baeyer, A.; Villiger, V. Ber., 1899, 24, 3625.[2] Baeyer, A.; Villiger, V. Ber., 1900, 33, 858.[3] House, H.O. Modern Synthetic Reactions, 2nd Ed. 1972,, Benjamin; Menlo
Park, CA., pp. 306-307, 321-328.EXAMPLE: [1]Wiberg, K.B.;* Snoonian, J.R. J. Org. Chem., 1998, 63, 1390-
1401.
101
[2] Burton, J.W.; Clark, J.S.; Derrer, S.; Stork, T.C.; Bendall, J.G.; Holmes, A.B. J. Am. Chem. Soc.,1997, 119, 7483-7498.
Barbier reaction[1] Barbier, P. Compt. Rend., 1899, 128, 110.[2] The original Barbier reaction combined a ketone, magnesium metal, and an
alkyl halide in situ to give a substituted alcohol product. EXAMPLE: Zhou, J-Y.; Jia, Y.; Sun, G-F.; Wu, S-H.* Synth. Commun., 1997,
27, 1899-1906.
Barton-McCombiedeoxygenation[1] Barton, D.H.R.; McCombie, S.W. J. Chem. Soc., Perkin Trans. I, 1975,
1574-1585.[2]Robins, M.J.; Wilson, J.S.; Hansske, F. J. Am. Chem. Soc., 1983, 105, 4059-
4065.EXAMPLE: [1] Lopez, R.M.; Hays, D.S.; Fu, G.C.* J. Am. Chem. Soc., 1997,
119, 6949-6950.
[2] Lee, E.;* Yoon, C.H. J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1994, 479-481.
JOHN DALTON
Adogba Oluwabusola Fausat, group 26. Scientific adviser is Evgeniya Grabovetskaya.Best-known for his work in modern atomic theory, John Dalton was an English
chemist, meteorologist and physicist. The son of a weaver, Dalton's major contribution to the field of chemistry is his atomic theory proposed in 1803. In the theory he reasoned that tiny particles called atoms make up elements.Early beginnings
102
Though he came from a family of shoemakers and weavers, Dalton earned his living as a lecturer. Even at a young age he was interested in metrology and would spend time learning how to use metrological instruments and taking periodic readings. In fact, it was Dalton's work in this field that turned what was considered by many to be folklore into a respectable science.
Dalton's atomic theoryIn his famous atomic theory, Dalton stated that tiny particles called atoms form
elements. Different elements would have atoms of different sizes and mass. According to him atoms were unique, as they couldn't be created, divided or destroyed by chemical process. The later discovery of nuclear fusion and nuclear fission altered this viewpoint, though these were nuclear and not chemical reactions. The discovery of isotopes subsequently proved that elements can be identical in chemical structure but different in weight.
Understanding the atomAtoms of a same element are always identical. He went on to prove that atoms
of different elements could be differentiated by their atomic number. Atoms of different elements combine to form compounds. Compounds are unique, having a specific relative number of atoms. Dalton's theory was the important first step towards modern atomic theory.
The colourful truth about colour blindnessDalton's theory on colour-blindness was one of the first researches published.
Being the first person to research this, colour-blindness was known as Daltonism. He had made this important discovery when he realised that his own brother was colour-blind. Though his theory; that colour perception was by the discolouration of the liquid medium in the eyeball was disproved during his lifetime, it was the first time that this problem was formally discussed. John Dalton also held the view the atmosphere was a mixture of gasses. He believed the main ingredients were a mixture of 80% nitrogen and 20% oxygen.
ANTOINE LAVOISIER
Onuchukwu Chibuzor Victor, group 26. Scientific adviser is Evgeniya Grabovetskaya.Beginning in 1775, he served in the Royal Gunpowder Administration, where
his work led to improvements in the production of gunpowder and the use of agricultural chemistry by designing a new method for preparing saltpeter.
Antoine Lavoisier - Research on hydrogen and role disproving Phlogiston theory
He also discovered that the inflammable air of Henry Cavendish which he termed hydrogen (Greek for "water-former"), combined with oxygen to produce a dew, as Joseph Priestley had reported, which appeared to be water. Lavoisier's work was partly based on the work of Priestley (he corresponded with Priestley and fellow members of the Lunar Society). In Sur la combustion en general (On Combustion in general, 1777) and ConsidérationsGénéralessur la Nature des Acides (General Considerations on the Nature of Acids), 1778), he demonstrated that the "air"
103
responsible for combustion was also the source of acidity. In 1779, he named this part of the airoxygen (Greek for "acid-former"), and the other azote (Greek for "no life"). In Reflexionssur le Phlogistique (Reflections on Phlogiston, 1783), Lavoisier showed the phlogiston theory to be inconsistent.
Antoine Lavoisier - Pioneer of StoichiometryLavoisier's experiments were among the first truly quantitative chemical
experiments ever performed; that is, he carefully weighed the reactants and products involved. He showed that, although matter changes its state in a chemical reaction, the quantity of matter is the same at the end as at the beginning of every chemical reaction( Conservation law). He burnt phosphorus and sulfur in air, and proved that the products weighed more than the original.
Antoine Lavoisier - Major works on analytical chemistry and chemical nomenclature
Lavoisier also investigated the composition of water and air, which at the time were considered elements. He discovered the components of water were oxygen and hydrogen, and that air was a mixture of gases - primarily nitrogen and oxygen. With the French chemists Claude-Louis Berthollet, Antoine Fourcroy and Guyton de Morveau, Lavoisier devised a chemical nomenclature, or a system of names describing the structure of chemical compounds. He described it inMéthode de nomenclature chimique (Method of Chemical Nomenclature, 1787). Their system facilitated communication of discoveries between chemists of different backgrounds and is still largely in use today, including names such as sulfuric acid, sulfates, and sulfites.
His TraitéÉlémentaire de Chimie (Elementary Treatise of Chemistry, 1789, translated into English by Robert Kerr) is considered to be the first modern chemical textbook, and presented a unified view of new theories of chemistry, contained a clear statement of the Law of Conservation of Mass, and denied the existence of phlogiston. Also, Lavoisier clarified the concept of an element as a simple substance that could not be broken down by any known method of chemical analysis, and he devised a theory of the formation of chemical compounds from elements.His contributions are considered the most important in advancing the science of chemistry to the level of what had been achieved in physics and mathematics during 18th century.
JOSEPH PRIESTLEY
Adanma Duru, group 26. Scientific adviser is Evgeniya Grabovetskaya.Ever had a sip of soda and marvelled at the fact how a little fizz makes it
different from fruit juices? Joseph Priestley added fizz in our life with the discovery of soda water and oxygen.Today everyone knows oxygen is essential for us to breathe. People, animals and plants all need this gas to live. Joseph Priestley was the first person to discover oxygen. He also invented soda water, the substance that makes soft drinks so fizzy.
An electrifying discovery104
Documenting the history of electricity was Priestley’s first scientific work. He met many famous experimenters including John Canton, William Watson and Benjamin Franklin. He became so interested that he started his own experiments in electricity. Priestley discovered certain substances like charcoal that conducted electricity. This changed the belief that only water and liquids were good conductors of electricity. His book on the history of electricity became standard for over a century.
Soda waterWhen James Cook was to set sail on his second South Sea voyage, Joseph
Priestley showed sailors how to create soda water. He thought this would cure Scurvy - a disease caused by lack of Vitamin C, common in sailors. Priestley discovered how to infuse water with carbon dioxide by suspending a bowl of water over a beer vat. He later experimented how to create carbon dioxide gas and infuse it in agitated water.
Experiments on airs and the discovery of oxygenIn 1744, Priestley conducted experiments on isolating air and discovered a new
gas. Originally called dephlogisticated air, it was later named oxygen. He produced this by focusing suns rays on mercuric oxide. The reaction that resulted produced oxygen. Priestley’s experiments in air also lead to several discoveries, including nitric oxide, anhydrous hydrochloric acid, ammonia and nitrous oxide.
Studies in photosynthesisPriestley’s studies and experiments in air also lead to the first discovery of
photosynthesis. He showed how a burning candle in an inverted jar used up air and how keeping a plant in that jar could then produces oxygen by photosynthesis.
MITSUNOBU REACTION
Oiseremen Samuel Ovbiagele, group 26. Scientific adviser is Evgeniya Grabovetskaya.A name reaction is a chemical reaction named after its discoverers or
developers. Well known examples include the Wittigreaction, the Claisencondensation, the Friedel-Craftsacylation, and the Diels-Alderreaction. Am going to take intomitsunobu reaction for this project.
Mitsunobu Reaction:The Mitsunobu Reaction allows the conversion of primary and secondary alcohols to esters, phenyl ethers, thioethers and various other compounds. The nucleophile employed should be acidic, since one of the reagents (dead, diethylazodicarboxylate) must be protonated during the course of the reaction to prevent from side reactions.
Mechanism of the Mitsunobu ReactionThe triphenylphosphine combines with DEAD to generate a phosphonium
intermediate that binds to the alcohol oxygen, activating it as a leaving group. Substitution by the carboxylate, mercaptyl, or other nucleophile completes the process.
105
The reaction proceeds with clean inversion, which makes the Mitsunobu Reaction with secondary alcohols a powerful method for the inversion of stereogenic centers in natural product synthesis.
Side Reaction:
New protocols have been developed which allow better removal of side products and/or the conversion of more basic nucleophiles.
MARIE CURIE
Faust Adogba, group 26. Scientific adviser is Evgeniya Grabovetskaya.Today, we talk about radioactivity and radioactive elements. But do you know
who coined the term 'radioactivity''? Yes, it was the Nobel Prize winning Marie Curie. She discovered two important elements - Radium and Polonium, which you will be able to easily spot in the periodic table.
Marie Curie was born as Maria Sklodowska in Warsaw, Poland in 1867. Growing up in poverty, she moved to Paris to study further, and subsequently obtained her higher degrees there[1]. Curie and her husband Pierre Curie performed their early researches under difficult conditions. Lab arrangements were poor and they had to take up teaching to feed themselves[2].
Marie Curie's hard work finally paid off when she isolated Polonium from its compound. She named it after her country of birth, Poland[1]. She then successfully developed methods to separate Radium from its radioactive residues. Marie Curie deserves credit for two things. For discovering two unique elements Polonium and Radium and then finding properties in these elements that will benefit the world[2].
Curie was the first woman to be awarded the Nobel Prize. In fact, she was the first person to win two Nobel Prizes. One for chemistry for the discovery of Radium
106
and Polonium, and one for physics for her work on radiation phenomenon. She was also the first female professor at the University of Paris[1][2].
Due to her constant research work on radioactive elements, she was exposed to dangerous levels of radiation. On 4th July, 1934 Marie Curie died of Aplastic Anemia[1]. Her documents and work are too dangerous to handle due to their high levels of radioactivity. Thus, they can be physically accessed only with protective clothing[2].
References[1] "Marie Curie - Biography". Nobelprize.org. 4 July 1934. Retrieved 1 August
2012.[2] Robert William Reid (1974). Marie Curie. New American Library.
p. 12. ISBN 0002115395. Retrieved 2 August 2012.
MINERALS ARE EARTS TREASURES
Sekar Shabari Venkat, group 30. Scientific adviser is Evgeniya Grabovetskaya.A mineral is a naturally occurring substance that is solid and stable at room
temperature, representable by a chemical formula, usually abiogenic, and has an ordered atomic structure. It is different from a rock, which can be an aggregate of minerals or non-minerals, and does not have a specific chemical composition. The exact definition of a mineral is under debate, especially with respect to the requirement a valid species be abiogenic, and to a lesser extent with regards to it having an ordered atomic structure. The study of minerals is called mineralogy.
There are over 4,900 known mineral species; over 4,660 of these have been approved by theInternational Mineralogical Association (IMA). The silicate minerals compose over 90% of theEarth's crust. The diversity and abundance of mineral species is controlled by the Earth's chemistry. Silicon and oxygen constitute approximately 75% of the Earth's crust, which translates directly into the predominance of silicate minerals. Minerals are distinguished by various chemical and physical properties. Differences in chemical composition and crystal structure distinguish various species, and these properties in turn are influenced by the mineral's geological environment of formation.
The first criterion means that a mineral has to form by a natural process, which excludes anthropogenic compounds. Stability at room temperature, in the simplest sense, is synonymous to the mineral being solid. More specifically, a compound has to be stable or metastable at 25°C. Classical examples of exceptions to this rule include native mercury, which crystallizes at −39°C, and water ice, which is solid only below 0°C; as these two minerals were described prior to 1959, they were grandfathered by the International Mineralogical Association (IMA).[2][3] Modern advances have included extensive study of liquid crystals, which also extensively involve mineralogy. Minerals are chemical compounds, and as such they can be described by fixed or a variable formula. Many mineral groups and species are composed of a solid solution; pure substances are not usually found because of
107
contamination or chemical substitution. For example, the olivine group is described by the variable formula (Mg, Fe)2SiO4, which is a solid solution of two end-member species, magnesium-rich forsterite and iron-rich fayalite, which are described by a fixed chemical formula. Mineral species themselves could have a variable compositions, such as the sulfidemackinawite, (Fe, Ni)9S8, which is mostly a ferrous sulfide, but has a very significant nickel impurity that is reflected in its formula.[1][4]
Minerals are not equivalent to rocks. Whereas a mineral is a naturally occurring usually solid substance, stable at room temperature, representable by a chemical formula, usually abiogenic, and has an ordered atomic structure, a rock is either an aggregate of one or more minerals, or not composed of minerals at all.[27] Rocks like limestone or quartzite are composed primarily of one mineral—calcite or aragonite in the case of limestone, and quartz in the latter case.[28][29] Other rocks can be defined by relative abundances of key (essential) minerals; a granite is defined by proportions of quartz, alkali feldspar, and plagioclase feldspar.[30] The other minerals in the rock are termed accessory, and do not greatly affect the bulk composition of the rock. Rocks can also be composed entirely of non-mineral material; coal is a sedimentary rock composed primarily of organically derived carbon.[27][31]
In rocks, some mineral species and groups are much more abundant than others; these are termed the rock-forming minerals. The major examples of these are quartz, the feldspars, the micas, theamphiboles, the pyroxenes, the olivines, and calcite; except the last one, all of the minerals are silicates.[32] Overall, around 150 minerals are considered particularly important, whether in terms of their abundance or aesthetic value in terms of collecting.[33]
REFERENCES:[1] Dyar and Gunter, pp. 2–4[2] "Mercury". Mindat.org. Retrieved 2012-08-13.[3] Mindat.org. Retrieved 2012-08-13.[4] "Mackinawite". Mindat.org. Retrieved 2012-08-13.[5] Chesterman and Lowe, pp. 13–14
THE CONTRIBUTION OF GREAT CHEMISTS TO THE DEVELOPMENT OF MODERN CHEMISTRY, MEDICINE AND PHARMACEUTICAL SCIENCE
Noeline Wesley, group 34. Scientific adviser is Svetlana Nakonechnaya.Jabir bin Hayyan (721-815), Persia (some say Arab others say Persian race)
was a prominent polymath and considered the father of modern chemistry. He invented of over twenty types of now-basic chemical laboratory equipment, such as the alembic and retort.He discovered sulfuric acid, and by distilling it together with various salts, Jabir discovered hydrochloric acid (from salt) and nitric acid (from saltpeter).
108
John Dalton (1766-1844) Started as a lecturer, Sir John Dalton is one of the most famous chemists. His achievements include discovery of atoms, development of John Dalton's atomic theory and color blindness findings. He postulated that elements are made up of small atoms, which can neither be created nor destroyed. In his theory, it was mentioned that atoms of an element are similar to each other, but they differ from those of other elements.English chemist and physicist. His theory (1805) accounts for the law of conservation of mass, law of definite proportions, and law of multiple proportions, he also reduced the first table of atomic weights
Alfred Nobel (1833-1896), Swedish chemist, engineer, best known for isolating dynamiteLuis Federico Leloir (1906-1987), Argentine biochemist and winner of the 1970 Nobel Prize for research into sugar nucleotides, metabolism of carbohydrates, and renal hypertensionTeunisVen-der Linden (1884-1965), Dutch chemist, developed insecticide "Lindane"Democritus (460-370B.C.), Greek philosopher introduced idea that matter consisted of atoms having physical size and shape which constantly moved in a void and interacted in different waysDaniel Rutherford (1749-1819), discovered nitrogenRobert Boyle (1627-1691), English physicist and chemist. Experimented in pneumatics (thestudy of mechanical properties of air and other gases). Through research he rejected the accepted definition of matter and Proposed Boyle's Law (1662)Henry Canvendish (1731-1810), English physicist and chemist, discovered hydrogen (1766), and discovered nitric acidJohn Dalton (1766-1844), English chemist and physicist,(1793), developed atomic theory. His theory (1805) accounts for the law of conservation of mass, law of definite proportions, and law of multiple proportions, he also reduced the first table of atomic weightsAmedeo Avogadro (1776-1856) stated that equal volumes of gases, at the same temperature and pressure, had the same amount of molecules, Avogadros number is 6.022e23, meaning that exactly 12 grams of carbon 12 has exactly 6.022e23 carbon atomsJoseph Louis Gay-Lussac (1778-1850), French chemist and physicist, developed the law of volumes concerning the combination of gases, and also discovered BoronRobert Wilhelm Bunsen (1811-1899), German chemist, helped develop the spectroscope, introduced the Bunsen burner that was actually developed by his laboratory assistant, Peter Desaga, discovered elements Cesium and RubidiumDmitri Ivanovich Mendeleev (1834-1907), Russian chemist, Developed the periodic table by placing the elements in order of increasing atomic weight (1869), Predicted the existence and properties of elements that would fill the gaps left in his chart (1871), These elements were discovered between 1875 and 1885.
109
IRON
Noeline Wesley, group 34. Scientific adviser is Svetlana Nakonechnaya.Iron is abundant in biology. Iron-proteins are found in all living organisms,
ranging from the evolutionarily primitive archaea to humans. The color of blood is due to the hemoglobin, an iron-containing protein. As illustrated by hemoglobin, iron often is bound to cofactors, e.g. in hemes. The iron-sulfur clusters are pervasive and include nitrogenase, the enzymes responsible for biological nitrogen fixation. Influential theories of evolution have invoked a role for iron sulfides, iron-sulfur world theory.
Iron is a necessary trace element found in nearly all living organisms. Iron-containing enzymes and proteins, often containing heme prosthetic groups, participate in many biological oxidations and in transport. Examples of proteins found in higher organisms include hemoglobin, cytochrome (see high-valent iron), and catalase.
The most important use of iron supplements is to treat iron deficiency anemia. Anemia is low levels of iron in the blood. Iron is important because it is a key component of hemoglobin, which carries oxygen to the entire body. Anemia can be caused by many conditions, including loss of blood during heavy menstruation, pregnancy, blood donation, bleeding ulcers, and surgery
NITROGEN
Gunanesan James Alexsanth, group 34. Scientific adviser is Svetlana Nakonechnaya.Nitrogen is a chemical element that has the symbol N, atomic number of 7
and atomic mass 14.00674 u. Elemental nitrogen is a colorless, odorless, tasteless, and mostly inert diatomic gas at standard conditions, constituting 78.08% by volume of Earth's atmosphere. The element nitrogen was discovered as a separable component of air, by Scottish physician Daniel Rutherford, in 1772.
Many industrially important compounds, such as ammonia, nitric acid, organic nitrates (propellants and explosives), and cyanides, contain nitrogen. The extremely strong bond in elemental nitrogen dominates nitrogen chemistry, causing difficulty for both organisms and industry in breaking the bond to convert the N2 into useful compounds, but at the same time causing release of large amounts of often useful energy when the compounds burn, explode, or decay back into nitrogen gas.
Nitrogen occurs in all living organisms, and the nitrogen cycle describes movement of the element from the air into the biosphere and organic compounds, then back into the atmosphere. Synthetically produced nitrates are key ingredients of industrial fertilizers, and also key pollutants in causing the eutrophication of water systems. Nitrogen is a constituent element of amino acids and thus of proteins and nucleic acids (DNA and RNA). It resides in the chemical structure of almost all neurotransmitters, and is a defining component of alkaloids, biological molecules
110
produced by many organisms. The human body contains about 3% by weight of nitrogen, a larger fraction than all elements save oxygen, carbon, and hydrogen.
THE CONTRIBUTION OF GREAT CHEMISTS TO THE DEVELOPMENT OF MODERN CHEMISTRY, MEDICINE AND PHARMACEUTICAL SCIENCE
Ndongotou Diema, group 1ST dentistry. Scientific adviser is Svetlana Kozub.The development in chemistryChemistry was a huge quantitative progress with Antoine Lavoisier, who was
promoted to the rank of an exact science. His Elements of Chemistry (1789) is considered the first modern chemical textbook, this book contains a list of items or substances that can not be decomposed further, including oxygen, nitrogen, hydrogen, phosphorus, mercury, zinc and sulfur. Antoine Lavoisier is considered the father of modern chemistry.
It was during the nineteenth century, the chemistry really took off: Dalton atomic theory, gas laws, Avogadro's hypothesis, calculation of atomic weights, birth of organic chemistry, valence theory, structural chemistry and ordering of the elements with the Mendeleyev periodic Table. At the end of the century, physics and chemistry contribute to the discovery of radioactivity.
It is the discovery of X-rays (1895), and the radioactivity by Henri Becquerel in 1896 and his work with Pierre and Marie Curie in 1898 that helped to begin to understand the structure of atoms.
The development in medicineMedicine has experienced a revolution from the nineteenth century because of
advances in chemistry and laboratory techniques. The old concepts of epidemiology of infectious diseases have been supplanted by the emergence of bacteriology and virology.
After the publication in 1859 of Charles Darwin's Origin of Species, Gregor Mendel (1822-1884) published in 1865 his books on the transmission of genetic traits peas, discoveries that will later known under the name of Mendel's Laws .Semmelweis's work have been strengthened by the discoveries of Louis Pasteur. By establishing a link between the disease and the microorganisms, Pasteur brought about a revolution in medicine. He also invented with Claude Bernard (1813-1878) the process of pasteurization still in use today. The participation of women in health care (outside of the role of midwives, assistants and housekeepers) was initiated by people like Florence Nightingale. In a profession previously dominated by men, women have played a role in nursing in order to reduce the mortality of patients due to poor hygiene and a lack of nutrition. Nightingale set up the St Thomas' Hospital, after the Crimean War in 1852. Elizabeth Blackwell was the first woman to study and then to practice medicine in the United States.
Development modern in pharmacy:
111
In 1888: Dr. Wallace C. Abbott, a physicist begins totabletingdosimetric that incorporate active ingredients, but at extremely low doses rigorous, eicaces the treatments available at the time. This is one of the founders of modern pharmacy.
Sir Alexander Fleming is a British biologist and pharmacologist, born August 6, 1881 at Lochfield, Ayrshire, Scotland and died March 11, 1955 in London. He has published many articles on bacteriology, immunology and chemotherapy. His best-known discoveries are those of the enzyme lysozyme in 1922 and the antibiotic substance penicillin he called isolated from the fungus Penicilliumnotatum in 1928, for which discovery he shared the Nobel Prize in Physiology or Medicine Howard Walter Florey and with Ernst Boris Chain in 1945
Paul EhrlichIn 1909, Bayer student derivatives of atoxylBéchamp, he develops an arsenical active against syphilis, arsphenamine, or 606, the first truly effective synthetic drug it markets under the name Salvarsan and that it improves thereafter Néosalvarsan2. Isolated in the early 1920s, the active element arsphenamine will be developed in 1936 by Tatum and Cooper and marketed under the name Mapharsen. He will be replaced in 1945 by penicillin. The discovery of Salvarsan is Paul Ehrlich to be regarded by many as the "father of chemotherapy".
Відповідальні за випуск: Козуб С.М., Наконечна С.А., Тішакова Т.С.
112
