М.В. Ломоносов и химия

М.В. Ломоносов -  учёный

М.В. Ломоносов и химия

тема

Автор работы:

Сафиуллина Регина

9 класс

МОУ «ООШ с. Быков Отрог»

Балаковского р-на

Саратовской обл.

                                                           Руководитель:

Кудряшова Ольга Викторовна

учитель химии

МОУ «ООШ  с. Быков Отрог»

8927-911-38-07

Содержание

1.Введение.............................................................................................................   2-3

II. Основная часть

2.1Детство, Студенческие годы. Научная деятельность…………………3-5

2.2 Химическая лаборатория Ломоносова   ………………………….…….  5-8

2.3 Физическая химия …………………………………….8-9

III.Заключение………………………………………………………………9- 10

IV.Список использованной литературы…………………………………………11

"Соединяя необыкновенную силу воли с необыкновенною силою понятия, Ломоносов обнял все отрасли просвещения. Жажда науки была сильнейшею страстью сей души, исполненной страстей. Историк, ритор, механик, химик, минералог, художник и стихотворец, он все испытал и все проник".

                                                 А.С. Пушкин

Михаил Васильевич Ломоносов родился в ноябре 1711 года в далёкой северной деревушке неподалёку от Белого моря. В то время на всём Беломорском Севере не было ни одной школы не только для крестьян, но и для привилегированных сословий. И вот крестьянский юноша Ломоносов, охваченный светлым порывом к науке, с непоколебимой настойчивостью, терпением и железной волей пробивается к вершинам человеческой культуры, становится замечательным учёным, заложившим в России основы почти всех известных тогда наук, опережая на столетие большинство своих учёных-современников. Он совершает переворот в русской поэзии и выступает как первый гениальный поэт нового времени. Всю свою жизнь он служит отечеству и родному народу. Он борется за развитие производительных сил страны и просвещения. Он создаёт условия для быстрого роста науки и культуры в нашей стране. «Он создал первый Университет. Он, лучше сказать, сам был первым нашим  Университетом», - писал о Ломоносове А.С. Пушкин.

        Ломоносов воплотил в себе лучшие особенности русской национальной культуры. В лице Ломоносова русский народ не только показал, что способен выдвигать из своих недр величайших гениев человечества, но и раскрыл лучшие, исторически сложившиеся особенности своего национального характера – упорство и бескорыстие в труде, горячий патриотизм, сочетающийся с мирным устремлением, чувством справедливости и любовью к людям.

       Имя Ломоносова увлекало, звало за собой, окрыляло мечтой о науке многие поколения русских людей, выходцев из самых глубин народа.

       «Юноши с особенным вниманием и любовью должны изучать его жизнь, носить в душе своей его величавый образ», - писал о Ломоносове В.Г. Белинский.

               В своей работе я  рассмотрела жизненный и научный путь одного из самых ярких учёных России – Михаила Васильевича Ломоносова. Гений Ломоносова прикасался к самым  различным областям знаний, оставив в каждой из них основательные и оригинальные труды, будь то физика, химия, метеорология, различные направления техники, отрасли развивающейся русской промышленности, экономика, просвещение, литература и искусство. Меня в большей степени заинтересовал  вклад ученого в развитие химии, поскольку химию Ломоносов  считал главным делом своей жизни.  Из школьного курса химии известно, например, что одним из важнейших научных подвигов М.В. Ломоносова является открытие и экспериментальное обоснование всеобщего закона сохранения массы вещества и движения. Но немногие представляют себе масштаб деятельности ученого в становлении и развитии  химии как науки, и тем более его работы о  взаимосвязи химии и физики, как наук, изучавших природу. Он писал: «Химик без знания физики подобен человеку, который всего искать должен ощупом. И сии две науки так соединены между собою, что одна без другой в совершенстве быть не могут».  Цель моей работы и заключается в том, чтобы проанализировать некоторые научные направления его исследований, отметить вклад учёного в становлении химической науки  и доказать актуальность научных воззрений ученого  в наши дни.

Михаил Васильевич Ломоносов родился 8(19)  ноября 1711 года на Северной Двине близ города Холмогор. Двинская земля, населённая потомками новгородцев, была деятельным и оживлённым краем. Поморы, закалённые в   борьбе с суровой природой, отличались     неутомимой энергией  и предприимчивостью. Русские поморы  были опытными мореходами. Они рано начали пользоваться компасом  и знали основы навигации.

С юных лет Михайло Ломоносов познал  труды и опасности морского промысла. Ему едва минуло  десять лет, как отец стал брать его с собой в далёкие морские переходы. Приходилось ему бывать и на Соловецких островах и заходить далеко в Арктику.

«Архангельский мужик стал разумен и велик не только по своей и божьей воле. Ему чрезвычайно помогло то обстоятельство, что он  был именно архангельским мужиком, мужиком поморцем, не носившим крепостного ошейника».^[1]

Михайло Ломоносов рано пристрастился к грамоте. Первыми учителями Ломоносова были   сосед Иван Шубной и дьячок Семен Сабельников. От  них – то и научился Михайло грамоте, а затем сам стал усердно читать книги. Любовь к книгам вызвала попрёки матери, и жизнь дома  стала невыносимой.

        «Имеючи отца хотя по натуре доброго человека, однако в крайнем невежестве воспитанного, и злую и завистливую мачеху, которая всячески старалась произвести гнев в отце моём, представляя, что я всегда сижу по-пустому за книгами. Для того многократно принужден был читать и учиться, чему возможно было, в уединённых и пустых местах, и  терпеть стужу и голод…»^[2]

После  долгих размышлений Михайло решается уйти из дому. Земляки помогают ему получить паспорт  в воеводской канцелярии, снабжают его одеждой  и деньгами на дорогу. В декабре1730 года, в морозную  вьюжную ночь отважный юноша уходит пешком из дому и вместе с рыбными обозами пробирается к заветной Москве.

В январе 1731 года Ломоносов пришёл в Москву, где ему удалось поступить в Славяно - греко- латинскую академию. Всё обучение там велось на латинском языке, и ему пришлось начать с младшего класса. Однако меньше чем за год он успел окончить три класса. В «Спасских школах», как в просторечии называли академию, Ломоносов терпел горькую нужду  и «несказанную бедность». На содержание ему выдавали по алтыну (три копейки) в день. Но и это «жалование»  задерживали месяцами.

«Имея один алтын в день жалованья, нельзя было иметь  на пропитание в день больше как на денежку хлеба и на денежку квасу, прочее на бумагу, на обувь и другие нужды. Таким образом  жил я пять лет и наук не оставил».^[3]

Проучившись ещё год в Москве, Ломоносов неожиданно попал в число лучших учеников, отобранных    для обучения  в Петербургской Академии наук. 1 января 1736  года  М.В.Ломоносов был зачислен  студентом Петербургской Академии наук. В Петербурге  Ломоносов впервые  получает возможность  ознакомиться  с современным естествознанием. Больше всего его привлекает физика. Вскоре способности Ломоносова были замечены.  По решению академии наук он направляется за границу для изучения физики и горного дела. В ноябре 1736 года Ломоносов был принят в число студентов Марбургского университета. Занимались русские студенты  преимущественно у знаменитого немецкого философа Христиана Вольфа. Не довольствуясь лекциями Вольфа, Ломоносов изучает труды известных химиков  Г. Бургава, Шталя, занимается французским языком,  интересуется итальянским, увлекается литературой и пишет стихи.

«Ведь он русский, стало быть ему всё под силу», - так об этом периоде жизни будущего учёного скажет В.Г. Белинский.

В отзыве о русских студентах немецкий философ Х. Вольф написал: «У  господина Ломоносова, по-видимому, самая светлая голова среди них; и, приложив надлежащее старание, он может многому научиться, к чему также показывает большую охоту и страстное желание»

По возвращении в Петербург Ломоносов занимается составлением каталога минералогических коллекций Академии наук, разрабатывает «элементы математической химии», работает в области оптики, пишет оды.

8 января 1742 года он определён адъюнктом Академии наук по физике.

Он продолжает упорно работать и подготавливает  две работы: по горному делу - «О движении воздуха, наблюдаемом в рудниках» и по химии – о растворах. Одновременно  он переводит «Вольфианскую экспериментальную физику», которая становится учебником по этому предмету. 25 июля 1745  года Ломоносов получает звание профессора химии и становится академиком, полноправным членом Петербургской Академии наук.

В чём мы видим главное в научной деятельности М.В. Ломоносова как химика?  Прежде всего в том, что весь свой могучий талант и неукротимую энергию он направил на то, чтобы из химии - искусства сделать химию - науку.

        Став профессором химии, Ломоносов добился открытия первой в России научной химической лаборатории, построенной и оборудованной по  его плану  в 1748 году.  Разработал  подробный проект  с программой работ в химической лаборатории. В нём Ломоносов писал: «В химических действиях намерен я поступать таким порядком:  1) Нужные и в химических трудах употребительные  натуральные материи сперьва  со всяким старанием вычистить, чтобы в них   никакого постороннего примесу не было, от которого в других действиях   обман быть может.2)Вычищенные материи  разделять, сколько можно, на те, из которых оне натурально сложены. 3) Для лутшаго доказательства, что разделённые материи из оных простых состоят, намерен оные снова соединять, сколько возможно. 4) Я не токмо  в разных авторах усмотрел, но и собственным искусством удостоверен, что Химические Эксперименты, будучи   соединены с физическими, особливые действия показывают. 5) При всех упомянутых опытах буду я примечать   и записывать… самые действия, вес  или меру употребляемых к тому материй и сосудов…»^[4]

В программе выражены не только личные стремления М.В. Ломоносова как химика – экспериментатора; перед химией поставлена задача анализа сложных веществ с целью получения составляющих их простых и, наоборот, синтеза ранее известных  или новых сложных веществ из простых.

Свою практическую деятельность М.В. Ломоносов начал с очистки веществ, с приготовления солей и «водок», «чтобы в них  никакого постороннего   примесу  не было».  Ломоносов изучал в лаборатории  процесс обжига металлов, производил многочисленные анализы минералов и образцов руд, которые ему присылались из разных мест России. Уже в 1741г он приступил к изучению коллекции образцов русских руд и минералов, собранных в Музее Академии наук, и составил каталог этой коллекции с детальным описанием отдельных образцов. Ломоносов  задумал грандиозный план всестороннего и систематического изучения ископаемых богатств страны и предложил собирать по всей территории России образцы руд, минералов  и других ископаемых и присылать их в Академию наук для изучения.

         «В земное недро ты, химия,

          Проникни взора остротой,

        И что содержит в нём Россия,

          Драги сокровища открой»^[5]

Ломоносов уделял большое внимание развитию горной науки, улучшению горнозаводского дела и подготовке специалистов - горняков.  В 1742 г. он закончил рукопись «первые основания горной науки».

Среди исследований, выполненных учёным в лаборатории, следует отметить его химико-технические работы по стеклу и фарфору.  В 1748-1749 гг. он приступил к опытам по получению искусственно окрашенных стекол. Он произвёл более 3000 опытов, давших ему богатый материал для основания «истинной теории цветов». Совместно с учениками Ломоносов приготовил  большой ассортимент окрашенных стёкол, которые послужили материалом для составления мозаичных картин. Изучение цвета стекла   показало Ломоносову, «что изменения смешанного тела суть изменения его внутренних качеств» и что именно от « натуры первоначальных части ц…  цвет и другие свойства происходят, для познания которых необходимо соединять «физические истины с химическими».^[6]

Важно отметить, что лаборатория Ломоносова впервые служила и учебным целям: студенты овладевали здесь  практическими навыками  исследовательской работы в области химии. В своём письме президенту   Петербургской Академии наук К.Г. Разумовскому писал: «А понеже химии никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики  и не принимаясь за химические операции, для того весьма нужно и полезно, чтобы определить ко мне двух или трёх студентов, которые бы, слушая мои лекции, и в практике могли упражняться, и труды бы мои двойную приносили пользу, то есть новыми изобретениями для художеств  наставлением студентов»^[7]

М.В. Ломоносов придавал первостепенное  значение изучению состава исследуемых тел. «Из определения смешанного тела и примеров явствует, что от смешения разнородных тел происходят различные качества и явления и что поэтому для объяснения частных качеств тел и их изменений обязательно требуется познание их состава. Отсюда задача химии – исследовать как состав доступных чувствам тел, так и то, из чего  впервые образуются составные тела, - именно начала».^[8]

Ломоносов сформулировал свой взгляд на науку: она складывается из теории и практики. Одна без другой неполноценна. Истинным химиком, т. е. человеком науки, не может быть назван практик. Истинный химик должен быть «философом»: уметь понимать и истолковать явления, не находиться во власти фактов. И, напротив, чистые теоретики — также не настоящие химики.

Мысль о том, что «наука рождается из практики», была знакома Ломоносову, и он руководствовался ею на протяжении всей своей научной деятельности. Его занятия теоретическими вопросами, с одной стороны, и его лабораторная и технологическая работа, с другой стороны, были для него одинаково ценны; он не мог рассматривать их раздельно. Они взаимно дополняли друг друга. Если окинуть взглядом всю его многогранную и разнообразную деятельность, то везде и всегда, на протяжении всей его жизни он придерживается этой своей формулы: «истинный химик должен быть теоретиком и практиком». Без этой формулы нельзя понять его научную деятельность, его планы, его взгляды, его отношение к действительности.

        М.В. Ломоносов по-новому осознал задачи химии и её место среди наук, изучающих природу. Он первый указал на необходимость связать воедино химию и физику. «Моя химия – физическая» писал  М.В.Ломоносов

Физическая химия для Ломоносова - это «наука, дающая объяснение на основании физических начал и опытов тому, что происходит при смешении тел вследствие химических операций».

«Мы считаем возможным научно и вполне связно изложить почти всю химию, обосновав её на собственных её положениях, принятых недавно в физике;  мы не сомневаемся, что можно легче распознать скрытую природу тел, если мы соединим физические истины с химическими»^[9] 

М.В. Ломоносов говорит не только о родстве физики или химии. Они составляют для него неразрывное целое. Изучение физических свойств тел раскрывает природу вещества, а изучение состава вещества и происходящих в нём химических процессов раскрывает причину физических его свойств. Следуя этому определению, Ломоносов изучает физические явления, происходящие во время (или результате) химических превращений, и стремится поставить на службу химии все доступные и известные в его время приборы и методы физического исследования.

Намеченная Ломоносовым широкая программа физико-химических опытов, потребовали также создания целой серии новых приборов. Так он придумывает особое «точило» - прибор для исследования твёрдости разных камней и стёкол. Для исследования вязкости жидких материй Ломоносов изобретает особый прибор - вискозиметр.  С помощью этого прибора производились точные и надёжные измерения консистенций самых различных жидкостей, что делало его поистине универсальным. Для измерений температуры Ломоносов сконструировал собственный термометр, наиболее рациональный из всех существовавших.

Рефрактометр (оптический прибор) - «машина, через которую можно узнать рефракцию (преломления лучей) светлых лучей, проходящих сквозь жидкие материи». Ломоносов первый занимается изучением кинетики физико-химических процессов. Он вводит в химию не только весы, но и часы для определения скорости протекания реакций. М.В. Ломоносов не только разрабатывает теоретические положения физической химии и ведёт экспериментальную работу в этой области, но и читает первый в мире курс этой науки.

Теоретические основы химической науки у М.В. Ломоносова получили окончательное завершение в «Слове о пользе химии», а затем в курсе, который он в 1752 - 1754 гг. читал студентам академического университета. Этот курс был назван «Курсом истинной физической химии».

Учёный не только чётко сформулировал задачи в области физической химии, не только читал лекции по этому курсу, но и выполнил научные исследования в области физической химии. Особенно большой интерес представляли работы Ломоносова по растворам. В программу работ по растворам он включал:

- поднятие раствора по капиллярным трубкам;

- влияние электрического тока на растворы;

- просмотр растворов в микроскоп;

- что приносит электрическая сила растворам солей;

- замерзание растворов;

- растворимость в зависимости от температуры;

- понижение температуры при растворении некоторых солей;

- понижение температуры от замерзания растворов.

Примеры мы видим ежедневно: Растворяем в воде соль или сахар. М.В. Ломоносов указал: растворимость изменяется с повышением температуры, в частности, соль поглощает теплоту; растворы замерзают при более низкой температуре, чем растворители (тело, производящее растворение, у химиков зовётся растворителем); растворимость металлов в кислотах, он указал, что при растворении металлов выделяются газы и теплота, а растворение солей не сопровождается выделением газов.

С полным правом можно считать, что основателем физической химии, начертавшим гениальную программу работ в этой области и разработавшим основные разделы этой науки, является М.В. Ломоносов.

4 (15) апреля 1765 года Ломоносов умер в Петербурге. Смерть Ломоносова отозвалась глубокой скорбью по всей России.

«Я не тужу о смерти: пожил, потерпел и знаю, что обо мне дети отечества пожалеют», сказал Ломоносов незадолго до смерти.

     Конечно, наука с тех времен ушла далеко вперед, но не стоит забывать, что первый камень, ее фундамент возложили химики XVIII века», одним из которых был и М.В. Ломоносов. Патриотизм и вера в возрождение Руси через собственный кропотливый труд должны быть заразительным примером для нынешнего поколения. И это, пожалуй, главный урок, который преподнес он нам.

       Имя М.В. Ломоносова  золотыми буквами вписано в историю науки, его исследования и открытия - одна из славных и интересных страниц из истории химии нашей страны.

           Ломоносов был национальной гордостью России. Человек из народа достиг славы, неслыханной ещё в крепостной России. Многие поколения русских людей восхищались, и будут восхищаться его бессмертным подвигом – служением науке и родному народу.  Передовые идеи, которые защищал Ломоносов, делают его близким всему передовому человечеству, мечтающему о переустройстве земли на началах науки, разума и социальной справедливости.

Список используемой литературы

1.      Балезин С.А., Бесков С.Д.

   Выдающиеся русские учёные – химики

         Москва «Просвещение» 1972 г.

    2.       Соловьёв Ю.И.

   История химии в России

         Москва « Наука» 1985 г.

3.   Фукс Г., Хайниг К.

         Биографии великих химиков

  Москва « Мир» 1981 г.

      4.   http://www.vokrugsveta.ru