Презентация, доклад по химии на тему Проблемы современной химии

Передовой Бурминова И.Н.

нужды каждого человека и общества в целом. Молекулярная биология, генная инженерия и биотехнология, наука о материалах являются фундаментально химическими науками.
Прогресс медицины и охраны здоровья – это проблемы химии болезней, лекарств, пищи; нейрофизиология и работа мозга – это прежде всего нейрохимия, химия нейромедиаторов, химия памяти. Человечество ждёт от химии новых материалов с магическими свойствами, новых источников и аккумуляторов энергии, новых чистых и безопасных технологий и т.д.

система знаний, которая находится в процессе интенсивного развития.
Направления развития современной химии:
Проблема химического элемента
Исследование структуры химических соединений
Учение о химических процессах.
Эволюционная химия

нашей стране был получен сверхтвердый материал - гексанит-Р. Это разновидность нитрида бора с температурой плавления 3200°С и твердостью, близкой к твердости алмаза.
Но подлинный переворот в теории химических элементов произвела химия фторорганических соединений. Она открыла совершенно новый мир органических веществ.

изготовления внутренних органов человека (сердечных клапанов, кровеносных сосудов и т.п.). Синтез уникальных материалов заставляет по-новому исследовать все химические элементы и накапливать данные для новых концепций химических элементов.

результатов. Последним ее достижением является открытие совершенно нового класса металлоорганических соединений. Молекула этого вещества представляет собой две пластины из соединений водорода и углерода, между которыми находится атом какого-либо металла.

приближением к идеальной решетке для получения материалов с высокими техническими показателями: максимальной прочностью, термической стойкостью, долговечностью в эксплуатации и др.
2.Создание кристаллов с заранее запрограммированными дефектами для производства материалов с заданными электрическими, магнитными и другими свойствами.

обычного бетона каким-либо полимеров с последующим облучением.
Одним из самых молодых направлений в исследовании химических процессов является радиационная химия. Предмет ее разработок - превращения самых разнообразных веществ под воздействием ионизирующих излучений.
Сегодня также принципиально новой и исключительно важной областью учения о химических процессах является самораспространяющийся высокотемпературный синтез тугоплавких и керамических материалов.

«нестационарной кинетики».
Так, сегодня активно используются факторы, влияющие на скорость реакции.
Раздел химии, изучающий скорость и механизмы химических реакций называется химической кинетикой.
Скорость химической реакции определяется изменением количества реагирующих веществ за единицу времени в единице объема (для гомогенных систем) или на единице поверхности (для гетерогенных систем).

объектам. Это проблемы самопроизвольного синтеза новых химических соединений, являющихся более высокоорганизованными продуктами по сравнению с исходными веществами.

- одна из наиболее бурно развивающихся отраслей. Она относится к отраслям, составляющим базу современного научно-технического прогресса.
Производимые химической промышленностью реагенты и материалы широко используются в технологических процессах самых различных отраслей хозяйства. В современную эпоху химическая промышленность явилась своего рода индикатором, определяющим степень модернизации хозяйственного механизма любой страны.

сырья.
2. Основная химия, специализирующаяся на производстве минеральных удобрений, кислот, соды и других веществ, составляющих как бы «пищу» для других отраслей экономики.
3. Производство полимерных веществ.
4. Переработка полимерных материалов.
5. Разнородная группа прочих, мало связанных между собой отраслей этой индустрии: фотохимическая, бытовая химия и т.д.

настоящее время существенное развитие.
Каждый так или иначе практически постоянно либо пользуется «плодами» химической отрасли промышленности, либо сталкивается с деятельностью, требующей знаний приемов безопасного обращения с веществами. Образованный человек всегда читает инструкцию перед работой с такими бытовыми жидкостями, как хлорный отбеливатель или средства для чистки стекол, и знает, что после покрытия пола новым линолеумом или ковролином всегда необходимо проветривать помещение.
Все это - приемы безопасного обращения с веществами

окружающую среду вносит изменения, которые могут привести к необратимым последствиям в экологическом и биологическом смысле.
Результатом активного воздействия человека на природу является ее загрязнение, засорение, истощение.

запыленность нижних слоев атмосферы. Так, при выбросе отходов промышленного химического производства в атмосферу попадает большое количество взвешенных частиц и разнообразных газов.
Влияния на человека высокоактивных в биологическом отношении химических соединений вызывает:
-хронические воспалительные заболевания различных органов,
- изменения нервной системы,
-действие на внутриутробное развитие плода, приводящее к различным отклонениям у новорожденных.

экологические связи, которые складывались в природе тысячелетиями. При хронических воздействиях происходит деградация водных экосистем, расположенных в районе размещения накопителей жидких отходов. Содержащиеся в сточных водах химические вещества могут мигрировать в подземные воды и далее поступать в открытые водоемы. Так, из накопителей сточных вод в подземные воды поступало более 50%, в Мировой океан - 38% от числа обнаруженных (в сточных водах) компонентов. Жидкие стоки химических производств оказывают неблагоприятное воздействие и на процессы естественного самоочищения воды морей и океанов.
Нарушение регламента очистки сточных вод и размещение сточных вод в накопителях и испарителях сопровождается интенсивным загрязнением объектов окружающей среды, в частности, морей и океанов планеты.

положения и создании такого экономического механизма природопользования, когда плата за загрязнение окружающей среды будет соответствовать затратам на ее полную очистку.

документов в области охраны окружающей среды
Работа очистных сооружений, средств контроля
Выполнение планов и мероприятий по охране окружающей среды
Соблюдение требований, норм и правил при размещении, строительстве, вводе в эксплуатацию, эксплуатации выводе из эксплуатации объектов химической промышленности
Выполнение требований, указанных в заключении государственной экологической экспертизы

и химических реакций
Спиновая химия
Синтез и исследование наноструктур, развитие и применение нанотехнологий
Химия чрезвычайно быстротекущих реакций (фемтохимия)
Развитие электроники на молекулярном уровне
Создание и развитие «химической медицины», решение проблемы «химического бессмертия»

свойств молекул вычислительными методами с последующей визуализацией результатов, обеспечивающие их трехмерное представления при заданных в расчете условиях.
Методы молекулярного моделирования используются в компьютерной химии , вычислительной биологии  и науке о материалах для изучения как индивидуальных молекул, так и взаимодействия в молекулярных системах.
Расчеты простейших систем при молекулярном моделировании могут быть выполнены вручную, но из-за большого объема вычислений при моделировании систем, представляющих практический интерес, особенно при исследовании молекулярной динамики, используются компьютерные методы расчета и визуализации, эта техника получила название компьютерного молекулярного моделирования.

и дискретной математики, прежде всего, теории графов и комбинаторики, к химическим задачам фундаментального и прикладного характера.  
Вещества (молекулы) моделируются в компьютерной химии молекулярными графами, а превращения веществ (химические реакции) — формальными операциями с графами.
Это упрощает алгоритмизацию химических задач, сводя их к типовым задачам комбинаторики и дискретной математики и позволяет искать решения с помощью компьютерных программ.

и химическим строением веществ, а также влияние магнитного поля на химические свойства веществ и на их реакционную способность.
Спиновая химия как раздел магнетохимии уникальна: она вводит в химию магнитные взаимодействия. Будучи пренебрежимо малыми по энергии, магнитные взаимодействия контролируют химическую реакционную способность и пишут новый, магнитный «сценарий» реакции.
Дизайн молекулярных магнетиков — одно из новых научных направлений современной химии, связанное с синтезом систем высокой размерности. Сегодня достижения современной химии таковы, что химики могут ставить перед собой сверхзадачу — синтезировать в мягких условиях готовое изделие, скажем, монокристалл, сразу, как цельный макрообъект, из исходных молекулярных компонентов. При этом становятся равноправно значимыми как внутримолекулярные, так и межмолекулярные взаимодействия и связи.

совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.

группироваться определённым способом, самоорганизовываться, чтобы в итоге получить новые материалы или устройства.
Этой проблемой занимается раздел химии — супрамолекулярная химия. Она изучает не отдельные молекулы, а взаимодействия между молекулами, которые способны упорядочить молекулы определённым способом, создавая новые вещества и материалы.

которых определяются упорядоченной структурой их нанофрагментов размером от 1 до 100 нм.
Выделяют следующие типы наноматериалов:
‑ нанопористые структуры;  ‑ наночастицы; ‑ нанотрубки и нановолокна ‑ нанодисперсии (коллоиды); ‑ наноструктурированные поверхности и пленки; ‑ нанокристаллы и нанокластеры.

свойств наноматериалов и нанообъектов для отслеживания, конструирования и изменения биологических систем человека на наномолекулярном уровне.
ДНК‑нанотехнологии ‑ используют специфические основы молекул ДНК и нуклеиновых кислот для создания на их основе четко заданных структур.
Промышленный синтез молекул лекарств и фармакологических препаратов четко определенной формы (бис‑пептиды).

многих проблем, стоящих перед человечеством. Это прежде всего возможность значительного ускорения химических превращений в «мягких» условиях за счет объединения в катализаторах будущего следующих достоинств: гетерогенного, гомогенного катализа; достижение близкой к 100% селективности процессов; осуществление новых важных энергетически затрудненных процессов путем сопряжения эндо- и экзотермических реакций; существенная экономия углеводородного сырья и переход от нефти к углю как более распространенному сырьевому источнику
Сегодня уже совершенно ясны перспективы создания и развития новой химии, на основе которой будут созданы малоотходные, безотходные и энергосберегающие промышленные технологии.