 |
Модель, объясняющая равновесие
|
|
|
|
Фактором, влияющим на течение реакции, является температура. При любой температуре, кроме абсолютного нуля, происходит непрерывное беспорядочное движение молекул. Одни молекулы имеют низкую кинетическую энергию, другие — высокую. Некоторые молекулы иногда приобретают энергию, достаточную для подъема «наверх» и образования менее устойчивого состояния. С одной стороны, превращения, в которых участвуют молекулы, идут в направлении образования соединений
с минимальной энергией. С другой стороны, реакции, происходящие между молекулами, в конце концов приводят к установлению динамического равновесия, когда при данной температуре системы молекул в результате беспорядочного движения будут с одинаковой скоростью переходить в состояние с повышенной энергией и «скатываться» на более низкие энергетические уровни.
Таким образом, можно отметить следующие характерные черты химических реакций:
1. Химические реакции протекают самопроизвольно в направлении достижения равновесия.
2. Фактором, определяющим состояние равновесия, является энергия. Равновесие стремится сместиться в сторону образования веществ с минимальной энергией.
3. Другим фактором, определяющим состояние равновесия, является беспорядочность движения, обусловленная температурой. Равновесие стремится сместиться в сторону максимальной беспорядочности движения.
4. Состояние равновесия определяется одновременно обоими факторами: минимальной энергией и максимальной беспорядочностью движения.
При очень низких температурах преобладающим фактором является беспорядочное тепловое движение молекул. В этом случае равновесие благоприятствует произвольному распределению исходных веществ и продуктов реакции. Это и есть модель для объяснения химических реакций и равновесия. При очень высоких температурах преобладающим фактором является беспорядочное тепловое движение молекул. В этом случае равновесие благоприятствует произвольному распределению исходных веществ и продуктов реакции.
|
|
|
ТЕМА 12. ОСОБЕННОСТИ
БИОЛОГИЧЕСКОГО УРОВНЯ
ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ СТАНОВЛЕНИЯ ИДЕИ РАЗВИТИЯ В БИОЛОГИИ
История идеи развития в биологии делится на 5 ос новных этапов:
1. Период от античной натурфилософии до первых био
логических дисциплин. Здесь наблюдается фундамен
тальный принцип науки о живом — принцип исто
ризма. Поэтому необходимо вспомнить:
а) учение древности VII—VI вв. до н. э. — Фалеса,
Анаксимандра, Анаксимена о первоначале всех ве
щей (см. ТЕМУ 1.3.1.1);
б) учение Гераклита об огне в виде первовещества
(см. ТЕМУ 1.3.1.2);
в) учение Эмпедокла о любви и вражде как основе
существования всех веществ (см. ТЕМУ 1.3.1.3);
г) учение Анаксагора о движущей силе ума (см. ТЕМУ
1.3.1.3);
д) представление неоднородности вещества в атоми
стических представлениях древних философов (см.
ТЕМУ 1.3.1.4-1.3.1.5);
е) идеи самопроизвольного зарождения жизни раз
личных материальных образований, развиваемые
в трудах Аристотеля, Коперника, Галилея, Декар
та (см. ТЕМЫ 1.3.1.6-1.3.1.8);
ж) опыты Реди, опровергающие эти теории.
з) опыты Пастера, доказывающие, что все современ
ное живое происходит только от живого;
и) гипотеза занесения живых веществ на Землю из космоса и ее несостоятельность (последние три пункта рассмотрим позже).
2. Систематизация накопленного в ботанике и зоологии материала.
3. Опубликование Дарвином труда «Происхождение видов» в 1859 г. Если XVIII в. с полным основанием можно назвать веком Ньютона, когда возник науч-
ный метод, которому сегодня мы обязаны всеми достижениями современной науки, то век XIX, надо согласиться в этом с Больцманом, следует назвать веком Дарвина. Создание эволюционной теории тоже было революцией. В биологию пришли идеи движения и развития. Это период революционного перелома в биологии, связанный с возникновением целых отраслей эволюционной биологии.
|
|
|
4. Переход к систематическому экспериментальному изучению отдельных факторов эволюции, формированию новых направлений в генетике и экологии. Этот период длился с начала XX в. до середины 30-х гт. XX в.
5. Период всеобъемлющего синтеза знаний о факторах, движущих силах и закономерностях в эволюции. Этот период берет свое начало в 40-х гт. и продолжается до настоящего времени.
КОНЦЕПЦИИ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИВОГО
Еще в глубокой древности люди задавали себе вопросы: откуда произошла живая природа? Как появилась жизнь? Где та грань, через которую природа перешагнула при переходе от неживого к живому? Почему живые системы для своего построения выбрали молекулы лишь с определенной пространственной организацией
Проблема происхождения живого решалась довольно просто, пока ученые находились в счастливом неведении относительно сущности живого, как, впрочем, и того, что представляла собой Земля в младенчестве.
Идея самопроизвольного происхождения
Жизни
Первая идея, которая была выдвинута, — это идея самопроизвольного зарождения жизни. Эмпедокл, например, считал, что все дышащее обязано своим существованием самозарождению отдельных органов — рук, ног, лап, голов, сердец, которые затем, случайно комбинируясь, складывались в тела и достигали в конце концов вполне удачных комбинаций.
Лет за сто до него Анаксимандр с поразительной для своего времени прозорливостью утверждал, что путь к
184
высшим организмам природа начинала с более примитивных, и, пожалуй, впервые выдвинул идею эволюции природы. Но и он за исходную субстанцию брал сложный природный продукт — морской ил. По его мнению, живые существа зародились во влажном иле, который когда-то покрывал землю. Когда Земля стала высыхать, влага скапливалась в углублениях, в результате чего образовывались моря, а некоторые животные вышли на сушу. Среди них были разнообразные существа, в чреве которых развивались люди. Когда люди выросли, покрывавшая их чешуйчатая оболочка развалилась.
|
|
|
Эта идея самопроизвольного зарождения организмов, видимо, представлялась многим поколениям наших далеких предков очень убедительной, так как просуществовала, не меняясь, долгие века. Самопроизвольное зарождение лягушек, мышей, саламандр, ягнят и т.п. из различных материальных образований, в том числе гниющей земли, отбросов и иных объектов, рассматривалось многими выдающимися умами и мыслителями: Аристотелем, Коперником, Декартом, Галилеем, и именно благодаря этому идея имела столь широкое распространение и просуществовала так долго.
|
|
|
