Что открыл ломоносов в химии кратко
Работы Ломоносова в области химии
Работы Ломоносова в области химии
Вернувшись в 1741 г. на родину Ломоносов приступил к экспериментальным исследованиям в области химии. К сожалению, сохранилось очень мало материалов, характеризующих научную деятельность молодого ученого в 40-х годах. Нет, например, сведений об опытах по получению и исследованию «горючего пара», о которых впоследствии Ломоносов упоминал в диссертации «О металлическом блеске». Но ещё в 1751 году выступил с речью, названной им «Слово о пользе химии». В общих чертах там говорилось о единстве принципов теории и практики, науки и производства. В одной из своих ранних работ, «Элементы математической химии», Ломоносов предложил краткое определение химии.
Отметим, что Ломоносов, считал, что чистых веществ в природе почти не существует, что все тела являются смешанными. «Элементы математической химии» представляли собой как бы программу будущих физико-химических исследований, многие темы которой им были впоследствии осуществлены. Ломоносов считал, что истинный химик должен быть одновременно и практиком, и теоретиком, т. е. практиком, способным «положить в основание химии начала механики». Он полагал, что «глубже проникнуть в таинства природы» можно лишь на основе применения к химическим процессам разработанной им корпускулярной философии. Он разделяет корпускулы на однородные и разнородные, первые из которых состоят из «одинакового числа элементов одних и тех же, соединенных между собой одинаковым образом». Ко вторым он относит те корпускулы, у которых «элементы их различны и соединены различным образом или в различном числе. От этого зависит бесконечное разнообразие тел».На этой основе Ломоносов разделяет химические вещества на «начала», «смешанные» и «составные».
Весной 1743 г. Ломоносов написал первый вариант своей известной работы «О действии химических растворителей вообще». Кончался период ее чисто экспериментального развития, когда химики производили с химическими веществами различные операции в большинстве случаев вслепую или на основе туманных представлений, которые оставила в наследство алхимия.
1744 год, получив необходимые химические препараты, Ломоносов осуществил большую серию экспериментов по растворению металлов в кислотах и солей в воде. Эти опыты подробно изложены в окончательном варианте работы, представленном в Академию наук 7 декабря 1744 г. и прочитанном в Академическом собрании в марте следующего года.
Процессы растворения металлов и солей Ломоносов объяснял с механических позиций, характерных для его эпохи. ойлю, он был уверен в пористой структуре как металлов и солей, так и жидких растворителей. В процессе растворения, по мнению Ломоносова, воздух, содержащийся в порах кислоты, внедряется в поры металла и, соединяясь там со «сгущенным» воздухом металла, приобретает «огромную упругость», ломая металл на мельчайшие частицы, наблюдавшиеся в микроскоп. Избытки «воздуха», образующегося при химическом взаимодействия кислоты и металла, являются одним из продуктов реакции. Ломоносов не знал тогда, что это был водород, свойства которого были изучены А. Лавуазье через два десятилетия после смерти Ломоносова.
Ломоносов правильно подметил тот случай, когда разбавленная водой кислота лучше растворяет металл, чем концентрированная. Известно, например, что многие металлы не растворяются в очень концентрированной серной кислоте, а в разбавленной водой интенсивно растворяются с выделением водорода.
Переходя к процессу растворения солей в воде, Ломоносов, прежде всего, отметил, что «все соли содержат значительное количество воды», она входит в «поры солей», и поэтому воздух, рассеянный в воде, не входит в них и «не может ни расширяться в них от возродившейся упругости, ни действовать на частицы солей». В этом случае, полагает ученый, «частицы соли отделяются друг от друга действием частиц самой воды». Вступая во взаимодействие с находящимися на поверхности частицами соли, вращающиеся частицы воды «трутся о них и одновременно об однородные себе частицы воды, входящие в состав соли, и ускоряют их вращательное движение. Вследствие этого частицы соли отделяются от основной массы и, сцепляясь с водными частицами, вместе с ними начинают двигаться поступательно и разносятся по растворителю». При этом, ускоряя вращательное движение частиц соли, частицы воды теряют часть своего вращательного движения, поэтому раствор соли в воде охлаждается.
Следует заметить, что Ломоносов основывал свои умозаключения на собственных опытах по растворению металлов и солей в различных условиях и наблюдал, как уже говорилось, процесс растворения в сильный микроскоп с 360- кратным увеличением. В результате ему удалось описать очень точные и тонкие частные наблюдения и высказать новые взгляды на процесс растворения, основывающиеся на его корпускулярной философии.
Ломоносов предвосхищает явление гидратации, заключающееся в том, что ионы, на которые распадается в растворе соль, окружаются плотно пристающими к ним молекулами воды.
В 1745 году Ломоносов пишет работу «О металлическом блеске», чуть позже «О рождении и природе селитры». В последней, учёный высказал взгляды о приложении физических законов к химии.
Довольно большой производительностью отличались печи для варки стекла, называвшиеся «финифтяными печами». Они применялись не только для экспериментальных целей, но и для приготовления значительного количества цветного стекла первых мозаичных картин Ломоносова. Эти же печи могли использоваться и для производства фарфоровых изделий. В первой русской Химической лаборатории находились также обжигательные печи и специальные вертикальные печи, в которых длительное время можно было поддерживать заданный температурный режим. Кроме различных печей, в лаборатории находилось много стеклянных и металлических сосудов для хранения реактивов и проведения экспериментов, а также большое число экспериментальных приборов и измерительных аппаратов. Многие из них были сконструированы самим Ломоносовым. Среди последних назовем изобретенный Ломоносовым специальный прибор для фильтрования под вакуумом, значительно ускоряющий этот процесс.
Говоря о применяемой химиками воде, Ломоносов обращает внимание на имеющиеся в ней примеси, способные исказить картину химических изменений, поэтому следует «для физического познания составных частей применять самую чистую воду». Далее он указывает на то, что вода входит в состав многих химических веществ, что доказывается изменением их вида при прокаливании. Следовательно, вода, применяемая в качестве средства, должна строго различаться от той, которая «существует в самом теле как составная часть».
Надо сказать, что большинство физико-химических исследований и сочинений Ломоносова остались незаконченными. Можно предположить, что основной причиной тому была незаурядная разносторонность ученого.
В заключение подведем некоторый итог сделанному Ломоносовым в химии и физической химии. За сравнительно короткое время в основанной им химической лаборатории были заложены научные основы русской промышленности по производству цветного стекла. Разработаны приемы и методы аналитических исследований руд и сырья из различных месторождений России. Работы Ломоносова в области физической химии заложили основы развития этой науки в нашей стране.
Какие открытия сделал Михаил Ломоносов
Открытия в области химии
Основные интересы Михаила Ломоносова лежали в области химии, именно этой науке посвящена большая часть его научных трудов, но проводя химические опыты, ученый активно использовал знания из других научных областей, что позволяло делать уникальные открытия. Тесная взаимосвязь всех естественных наук навела Ломоносова на мысль о том, что в основе физического мира лежат всего несколько универсальных законов. Такие идеи позволили выдающемуся российскому ученому разработать кинетическую теорию теплоты, атомно-корпускулярную теорию строения вещества, закон сохранения вещества. Эти открытия и экспериментальные методы, которыми они были достигнуты, заложили основу современного научного способа познания. Именно Ломоносов позволил человечеству перейти от натурфилософии и алхимии к современным научным экспериментальным методам естествознания.
В 40-х годах 18 века Ломоносов создал первую в России химическую лабораторию при академии наук. В этой лаборатории он исследовал большое количество веществ, разработал способы получения материалов, что позволило ему основать в России несколько уникальных химических производств.
Ломоносов использовал физические законы и физические экспериментальные методы для исследования химических веществ и химических реакций, такой способ исследований был назван им физической химией.
Михаил Васильевич запланировал огромное количество химических экспериментов и, конечно, не успел выполнить их все за свою относительно недолгую жизнь, база разработанных им экспериментов так велика, что некоторые из них не сделаны до сих пор.
Астрономия
Большое количество времени Михаил Ломоносов уделял астрономии. Самым известным его достижением в этой области считается открытие атмосферы у Венеры. Помимо этого он усовершенствовал устройство телескопа, пропагандировал идеи Коперника, своими экспериментами подтверждал, что за пределами нашей планеты действуют те же законы, что и на ней.
Такие привычные нам термины, как горизонт, атмосфера, ось земли, были введены в обращение именно Ломоносовым.
Образование и гуманитарные науки
Замечательны поэтические тексты Ломоносова, наравне с Пушкиным он считается создателем современного русского языка.
Ломоносов не только занимался исследованием, но и отдавал много сил развитию науки и образования в России. Он является основателем Московского университета.
Ломоносов – первый профессор химии в России
Среди всех наук, которыми занимался энциклопедист Ломоносов, первое место объективно принадлежит химии: 25 июля 1745 года специальным указом Ломоносову было присвоено звание профессора химии (то, что сегодня называется академиком – тогда такого звания просто ещё не было).
Ломоносов подчёркивал, что в химии «высказанное должно быть доказываемо», поэтому он добивался издания указа о строительстве первой в России химической лаборатории, которое было завершено в 1748 году. Первая химическая лаборатория в Российской академии наук – это качественно новый уровень в её деятельности: впервые в ней был осуществлён принцип интеграции науки и практики. Выступая на открытии лаборатории, Ломоносов сказал: «Изучение химии имеет двоякую цель: одна – усовершенствование естественных наук. Другая – умножение жизненных благ».
Среди множества исследований, выполненных в лаборатории, особое место занимали химико-технические работы Ломоносова по стеклу и фарфору. Он провел более трёх тысяч опытов, давших богатый экспериментальный материал для обоснования «истинной теории цветов». Сам Ломоносов не раз говорил, что химия – его «главная профессия».
Ломоносов читал в лаборатории лекции студентам, учил их экспериментальному мастерству. Фактически это был первый студенческий практикум. Лабораторным опытам предшествовали теоретические семинары.
Уже в одной из своих первых работ – «Элементы математической химии» (1741) Ломоносов утверждал: «Истинный химик должен быть теоретиком и практиком, а также философом». В те времена химия трактовалась как искусство описывать свойства различных веществ и способы их выделения и очистки. Ни методы исследования, ни способы описания химических операций, ни стиль мышления химиков того времени не удовлетворяли Ломоносова, поэтому он отошел от старого и наметил грандиозную программу преобразования химического искусства в науку.
В 1751 году на Публичном собрании Академии наук Ломоносов произнёс знаменитое «Слово о пользе химии», в котором изложил свои взгляды, отличные от господствующих, на задачи и значение химии для химических производств. То, что задумал свершить Ломоносов, было грандиозным по своему новаторскому замыслу: он хотел всю химию сделать физико-химической наукой и впервые особо выделил новую область химического знания – физическую химию. Он писал: «Я не токмо в разных авторах усмотрел, но и собственным искусством удостоверен, что химические эксперименты, будучи соединены с физическими, особливые действия показывают». Он впервые стал читать студентам курс по «истинной физической химии», сопровождая его демонстрационными опытами.
В 1756 году в химической лаборатории Ломоносов провел серию опытов по кальцинации (прокаливанию) металлов, о которых писал: «…деланы опыты в заплавленных накрепко стеклянных сосудах, чтобы исследовать, прибывает ли вес от чистого жару; оными опытами нашлось, что славного Роберта Бойля мнение ложно, ибо без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере…». В результате Ломоносов на конкретном примере применения всеобщего закона сохранения доказал неизменность общей массы вещества при химических превращениях и открыл основной закон химической науки – закон постоянства массы вещества. Так Ломоносов впервые в России, а позднее Лавуазье во Франции окончательно превратили химию в строгую количественную науку.
Многочисленные опыты и материалистический взгляд на явления природы привели Ломоносова к идее о «всеобщем законе природы». В письме к Эйлеру в 1748 году он писал: «Все встречающиеся в при роде изменения происходят так, что если к чему-либо нечто прибавилось, то это отнимается у чего-то другого. Так, сколько материи прибавляется к какому-нибудь телу, столько же теряется у другого. Так как это всеобщий закон природы, то он распространяется и на правила движения: тело, которое возбуждает своим толчком другое к движению, столько же теряет от своего движения, сколько сообщает другому, им двинутому». Через десять лет он изложил этот закон на собрании Академии наук, а в 1760 году опубликовал в печати. В упомянутом выше письме Эйлеру Ломоносов сообщил ему, что этот очевидный закон природы некоторые члены Академии ставят под сомнение. Когда директор академической Канцелярии Шумахер, без согласования с Ломоносовым, направил ряд работ Ломоносова, представленных к печати, на отзыв к Эйлеру, ответ великого математика был восторженным: «Все сии сочинения не токмо хороши, но и превосходны – писал Эйлер, – ибо он (Ломоносов) изъясняет физические материи, самые нужные и трудные, кои совсем неизвестны и невозможны были к толкованию самым остроумным ученым людям, с таким основательством, что я совсем уверен в точности его доказательств. При сем случае я должен отдать справедливость господину Ломоносову, что он одарован самым счастливым остроумием для объяснения явлений физических и химических. Желать надобно, чтобы все прочие Академии были в состоянии показать такие изобретения, которые показал господин Ломоносов».
Открытия Ломоносова
 |
М.В. Ломоносов впервые дал достаточно полное и верное определение химии как науки. Это положение было им выдвинуто в 1741 году в одной из первых его работ по химии — «Элементы математической химии». Его идеи намного опередили свое время.
Ломоносов первым сформулировал основные положения кинетической теории газов. Своей корпускулярно-кинетической теорией тепла М.В. Ломоносов предвосхитил многие гипотезы и положения, которые сопутствовали дальнейшему развитию теорий строения атома и материи.
Титульный лист рукописи М.В.Ломоносова «Элементы математической химии»
Экспозиция «Академия наук XVIII века и М.В.Ломоносов»: кабинет ученого (фрагмент). Музей М.В. Ломоносова, Санкт-Петербург
В 1748 году М.В. Ломоносов добился постройки и оборудования по его чертежам первой в России химической лаборатории при Академии наук, где стал проводить анализы образцов различных руд и минералов. Он провёл более 4 тысяч опытов, разработал технологию изготовления цветных прозрачных и непрозрачных (смальт) стёкол.
Для изготовления изделий из цветного стекла в 1753 году Ломоносов начал строительство фабрики. Усть-Рудицкая фабрика была передовым художественно-промышленным предприятием России XVIII века, здесь применялись созданные по проекту ученого станки.
Дарственная грамота императрицы Елизаветы Петровны, выданная М.В.Ломоносову на землю в Копорском уезде при деревне Усть-Рудица. 1756 г., 2 сентября
26 мая (6 июня) 1761 года Михаил Ломоносов, наблюдая за прохождением Венеры между Землей и Солнцем, сделал великое открытие, что на Венере есть атмосфера, по-видимому, более плотная, чем атмосфера Земли. Одного этого открытия было бы достаточно, чтобы имя Ломоносова сохранилось в веках. Открытие атмосферы на Венере представляет собой исключительное событие в истории астрономии. Оно не только имело значение для космологии, но и положило начало астрофизике как науке.
Рукопись М.В. Ломоносова «Показание пути Венерина по солнечной плоскости. », 1761 г.
М.В. Ломоносов заложил основы физической химии. Он объяснял химические явления на основе законов физики и своей теории строения вещества. «Физическая химия, — писал он, — есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при химических операциях». В 1752-1753 годах в своей химической лаборатории он впервые в мире прочитал курс физической химии, сопровождавшийся опытами студентам академического университета.
Ломоносов в химической лаборатории.
Художник Н. Наговицын, 1958 г.
Огромное значение имеет сформулированный Ломоносовым закон сохранения материи и движения. Он впервые объединил в одной формулировке эти принципы. Этот закон ученый назвал «всеобщим естественным законом» и в 1760 году опубликовал его в своей работе «Рассуждении о твердости и жидкости тел».
Это открытие способствовало изгнанию из науки метафизических гипотез и укреплению материалистических взглядов в естествознании.
 Химическая лаборатория И. Генкеля во Фрайберге, где обучался Ломоносов |
Сочинение М.В. Ломоносова «Первые основания металлургии, или рудных дел», 1763 г.  Мозаичное панно Ломоносова «Полтавская баталия» |
 | |
 | Телескоп-рефлектор грегорианский Схема изобретенного М.В. Ломоносовым горизонтоскопа. Рисунок автора |
 Гравюра В.Фаворского по рисунку М. В. Ломоносова из работы «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих», 1753 г. | |
 | Ломоносов и Рихман. Рисунок В. и Л. Петровых, 1959 г |
