цитаты из статьи
Химия как музыка
Химические ноты и новые мелодии нового века
академик А. Л. Бучаченко
Химия - наука социальная. Её высшая цель - удовлетворять нужды каждого человека и всего общества. Многие надежды человечества обращены к химии. Молекулярная биология, генная инженерия и биотехнология, наука о материалах являются фундаментально химическими науками.
Как фундаментальная наука химия сформировалась в начале XX века, вместе с новой, квантовой механикой. И это бесспорная истина, потому что все объекты химии - атомы, молекулы, ионы, и т.д. - являются квантовыми объектами. Главное, центральное событие в химии - химическая реакция, т.е. перегруппировка атомных ядер и преобразование электронных оболочек, электронных одежд молекул-реагентов в молекулы продуктов - также является квантовым событием.
Три главных элемента квантовой механики составили прочный и надёжный физический фундамент химии:
понятие волновой функции электрона как распределённого в пространстве и времени заряда и спина (углового момента);
принцип Паули, организующий электроны по энергетическим уровням и спиновым состояниям, "рассаживающий" электроны по их собственным орбиталям (волновым функциям);
уравнение Шредингера как квантовый наследник уравнений классической механики.
Осознание и точное понимание этих трёх "китов" делает абсолютно ясным и прозрачным всё величественное, монументальное здание химии; из них рождается всё богатство и многообразие химии, в них заложена её стройная логика, совершенство и красота. Именно они преобразовали периодическую таблицу Менделеева - величайшее открытие XIX века, значение которого выходит далеко за рамки химии - в Периодический Закон. А они не тождественны: в Таблице химические элементы располагаются в порядок по массам атомных ядер, Периодический Закон управляет заполнением электронных оболочек в ряду элементов, он диктует химическое поведение атомов, из него следует вся теория химического строения Вещества.
Во-вторых, экспериментальное доказательство точности атомных базисных орбиталей - это не просто торжество интеллекта (и в эксперименте, и в теории); это ещё и надёжное доказательство - в химии работает только кулоновское взаимодействие. И волшебство химии, её очарование состоит в том, что из этой кулоновской единственности, кулоновской бедности рождается богатство химических связей (ионные, ковалентные, донорно-акцепторные, водородные, металлические, вандерваальсовы, и т.д.), богатство химических частиц (атомы, ионы, карбены, эксимеры, ридберги, эксиплексы, молекулярные сэндвичи, вандерваальсовы молекулы, кластеры, радикалы, и др.), богатство механизмов реакций (ионные, молекулярные, нуклеофильные, электрофильные, радикальные, цепные, разветвлённо-цепные, и т.д.), богатство химических состояний (молекулярных, зарядовых, спиновых, состояний по электронной и ядерной симметрии, и т. д.).
Фундаментальность физических проблем химии и самостоятельность физики химических процессов ясно осознавал великий физик Р. Фейнман, выразив это одной фразой: "Химия - это самая сложная физика:; физики отдали её химикам:" (продолжение фразы не цитируется, ибо оно звучит обидно для плохих физиков).
Логика химии открывается наукой и искусством химического синтеза. Это ключ всей химии, источник всех её достоинств и сокровищ; это то, что делает химию самой созидательной наукой, крупной частью мировой культуры, мощным фактором устойчивого развития цивилизации. В этом смысле химия больше чем наука.
Следующий логический элемент - связь химической структуры с её функцией; смысл его - увидеть или предвидеть, на что способны молекулы и вещества, что они умеют делать и где их можно использовать (от электроники до медицины).
Третье направление - как управлять химическими процессами, как дирижировать химией, чтобы получать нужные молекулы и вещества с нужными функциями.
Вещество - это ещё не материал, его надо научить работать как товар, и это забота химического материаловедения.
Задача пятого направления - дать веществу путёвку в жизнь через химическую технологию - умную, чистую, экономичную, безопасную.
Шестое направление включает химическую энергетику - от молекулярного уровня запасания и преобразования энергии до химических источников тока и энергоёмких веществ.
Химическая аналитика и диагностика (в том числе химические сенсоры, химия вкуса и запаха) - важнейший элемент безопасности окружающего мира.
И, наконец, химия живого - гигантская химическая галактика, цель которой - познать тот деликатный и тонкий химический макрореактор, который каждый из нас носит в себе (включая химию мозга, памяти, мышления, сознания, чувств, страстей, химические механизмы генерации идей).
Представленная в таком виде структура превращает химию в стройное, логически единое здание; это структурирование химии по её задачам, целям и объединяющей логике. Это логика единства химии и химиков как профессионального сообщества.
http://www.chem.msu.su/rus/publ/ChemMusic/ https://ivanov-p.livejournal.com/274274.html
