Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
ПРЕДИСЛОВИЕ
Н.П. Савицкий
Число и мера
Чем глубже разум проникал
В обетованные пределы,
Тем вдохновенней постигал
Священный дух числа и меры
Число и мера! Тайный смысл
В них бездны звездной мирозданья,
И устремляющая мысль,
И волевое указанье.
Ведь в ритмах стройных и простых
Живет и движется природа.
Растут, мужают, крепнут в них
И государства, и народы.
Периодический закон.
Животворящая идея.
Следим за бегом мерных волн,
Пред тайною благоговея.
Петр Николаевич Савицкий (1895-1965) -
экономист, ученик В. И. Вернадского, П. Б. Струве,
один из представителей евразийского движения.
"Периодическому закону не грозит
разрушение, а только надстройки
и развитие обещает..."
Д.И. Менделеев
Курс неорганической химии занимает особое место в системе подготовки специалистов-химиков. Как в университетах, так и в технических вузах он хронологически начинает собой химическую подготовку студентов, и одной из его приоритетных задач является формирование у них фундаментальных представлений, служащих научной основой для освоения последующих химических дисциплин органической, аналитической, физической химии и т. д.
Вместе с тем содержание, построение и принцип изложения этого курса до сих пор вызывают справедливую неудовлетворенность как у педагогов, так и у студентов. Это, прежде всего, относится к самой структуре курса, представляющего собой совокупность разделов, зачастую слабо, а иногда и вовсе не связанных между собой. Отсутствие опорного стержня порождает фрагментарность, логическую нестыковку отдельных частей, что существенно снижает познавательную и мировоззренческую ценность курса. Поэтому на протяжении многих лет постоянно предпринимаются попытки хотя бы частично устранить эти недостатки и пропитать ткань курса неким связующим началом, способным придать ему целостность и логическую стройность.
С этой точки зрения достаточно плодотворна идея введения в курс общей и неорганической химии элементов термодинамики, которая последовательно воплощается на протяжении последних двух десятилетий. «Термодинамизация» позволила хотя бы частично связать между собой ранее разрозненные элементы курса, повысила его прогностический потенциал и наряду с основными стехиометрическими законами химии стала основой для многих полезных расчетов. Однако не следует забывать, что термодинамика сама по себе не может дать объяснения химическим явлениям на микроскопическом уровне, не позволяет объяснять химические явления, исходя из особенностей электронного строения вещества, она служит лишь импульсом для теоретической интерпретации проблем, выдвигаемых экспериментом.
Особое положение занимает в курсе неорганической химии его описательная часть - химия элементов. Здесь кроется одна из главных трудностей, состоящая в рациональной классификации и отборе фактологического материала, огромного по своему объему. К сожалению, в современной учебно-методической литературе эта важная часть курса представляет собой зачастую набор рецептов и фактов, подлежащих, как правило, механическому запоминанию.
В свете изложенных проблем представляется весьма целесообразным в качестве научной и методологической основы курса неорганической химии использовать Периодический закон и Периодическую систему элементов Д.И. Менделеева.
Практически во всех имеющихся в настоящее время учебниках, учебных пособиях и задачниках по курсу общей и неорганической химии всегда есть разделы, посвященные Периодическому закону, но, как правило, они не охватывают всего многообразия проблем, связанных с ним, что обедняет и даже в какой-то мере выхолащивает его научную ценность, его прогностические и познавательные возможности.
По нашему убеждению, Периодический закон должен быть не одной из непременных глав курса неорганической химии, а его концептуальной основой. Именно на базе этого фундаментального закона природы возникает возможность перебросить мост от химии к другим естественным наукам, широко и плодотворно использовать методы сопоставления и аналогий, интерпретировать и прогнозировать химические явления. Здесь появляется возможность разрушить устоявшиеся штампы, сложившиеся на протяжении многих десятилетий, охватить в сопоставлении более широкий круг явлений и проблем, уменьшить имеющий место разрыв между научной и учебной химической литературой.
В более широком смысле построение курса неорганической химии на основе Периодического закона должно способствовать формированию творческого мышления, побуждая к интерпретации бесчисленного множества закономерностей, вытекающих из явления периодичности, но до сих пор не нашедших своего объяснения.
Настоящий сборник представляет собой составную часть комплекса методических материалов курса теоретических основ Периодического закона..
Несмотря на огромное количество работ, посвященных Периодическому закону и Периодической системе, идеи периодичности не заняли еще достойного места в учебной литературе. Предлагаемый сборник имеет целью хотя бы частично восполнить этот пробел и с этой точки зрения не имеет аналогов. Широко известное учебное пособие С.А. Щукарева «Неорганическая химия» является единственным в своем роде оригинальным изданием, полностью базирующимся на Периодическом законе, но этот труд, при всей его уникальности и неоспоримых достоинствах, носит слишком авторизованный характер, не охватывает всего курса неорганической химии и не имеет методической разработанности.
Предлагаемые задачи и упражнения могут служить полезным дополнением к имеющимся учебникам и задачникам. Собранные здесь задачи, упражнения и вопросы охватывают некоторые традиционно сложившиеся разделы курса с привлечением современных теоретических представлений в области неорганической химии. Некоторые возникли в результате анализа современной научной и научно-популярной литературы, причем большинство из них оригинальны.
Многие задачи, по нашему мнению, имеют определенную познавательную ценность, поскольку содержат дополнительную научную информацию, по-новому высвечивают некоторые аспекты известных явлений. Уровень представленных заданий колеблется в широких пределах - от простых вопросов, нацеленных на уточнение тех или иных понятий, до сравнительно сложных задач, решение которых требует серьезной работы со справочной, учебной и монографической литературой. Поэтому сборник адресован студентам, имеющим самый различный уровень подготовки. Некоторые задачи могут служить основой для курсовых и реферативных работ.
Во многих случаях решение предлагаемых задач требует привлечения обширного справочного материала, небольшая часть которого приведена в приложении. В других случаях следует обратиться к более полным справочным, монографическим и учебным изданиям, краткий перечень которых приведен в конце сборника.
Следует отметить, что некоторые задачи не имеют однозначного решения. В таких случаях даваемый в конце сборника ответ или указание к решению следует раccматривать лишь как один из вариантов.
Существенная часть предлагаемых задач родилась в результате размышлений над трудами многих ученых. Отметим только некоторых из них: Н.В. Белов, Е.В. Бирон, М.Г. Веселов, А.А. Годовиков, В.И. Гольданский, В.К. Григорович, А.А. Гринберг, М.X. Карапетьянц, В.М. Клечковский, Д.В.Корольков, Д.И. Менделеев, И.Н. Семенов, Г. Сиборг, В.И. Спицын, Я.К. Сыркин, Д.Н. Трифонов; Н.А. Фигуровский, Г.Н. Флеров, И. Хагенмюллер, В.П. Шишокин, С.А. Щукарев, К.Б. Яцимирский и другие.