Реферат: Равновесие в химических реакциях (Принцип Ле-Шателье ). Закон возрастания энтропии.

Химическое равновесие имеет динамический характер. Скорость реакции в прямом направлении равна скорости реакции в обратном направлении. В условиях химического равновесия концентрации исходных веществ и продуктов реакции не изменяются во времени и называются равновесными концентрациями веществ.

Принцип Ле-Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие, то равновесие смещается в таком направлении, которое ослабляет внешнее воздействие.

CH4+2H2O→CO2+4H2

1. увеличивается концентрация исходных веществ — равновесие смещается вправо; увеличивается концентрация продуктов реакции — равновесие смещается влево.

2. ↑ давление, то равновесие смещается в сторону где меньше число молей газа; ↑ давление исходных веществ — вправо; ↑ давление продуктов реакции — влево.

3. ↑ температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции.

4. ↑ объем исходных веществ (концентрация уменьшается) — влево; ↑ объем продуктов реакции (концентрация уменьшается) — вправо.

6. в гетерогенных реакциях — концентрация твердых веществ не учитывается.

Закон возрастания энтропии: в адиабатически изолированной термодинамической системе энтропия не может убывать: она или сохраняется, если в системе происходят только обратимые процессы, или возрастает, если в системе протекает хотя бы один необратимый процесс.

Записанное утверждение является ещё одной формулировкой второго начала термодинамики.

Таким образом, изолированная термодинамическая система стремится к максимальному значению энтропии, при котором наступает состояние термодинамического равновесия.

С законом возрастания энтропии связан парадокс, сформулированный в 1852 году Томсоном и названый им гипотезой тепловой смерти Вселенной. Если рассмотреть Вселенную как адиабатически изолированную термодинамическую систему, то, учитывая ее бесконечный возраст, на основании закона возрастания энтропии можно сделать вывод о достижении ею максимума энтропии, то есть состояния термодинамического равновесия. Но в реально окружающей нас Вселенной этого не наблюдается.

43. Биология в современном естествознании. Характеристика «образов» биологии (традиционная)

Биология — это наука о живом, его строении, формах его активности, его строении, сообществах живых организмов, их распространении развитии, связях между собой и средой обитания.

Современная биологическая наука — результат длительного процесса развития. Но только в первых древних цивилизованных обществах люди стали изучать живые организмы более тщательно, составлять перечни, животных и растений, населяющих разные регионы и классифицировать их. Одним из первых биологов древности был Аристотель.

В настоящее время биология представляет собой целый комплекс наук о живой природе. Структура:

По объектам исследования биология подразделяется на вирусологию, бактериологию, ботанику, зоологию и антропологию.

По свойствам проявления живого в биологии выделяются: морфология( наука о строении живых организмов); физиология (наука о функционировании организмов); молекулярнаябиология (изучает микроструктуру живых тканей и клеток); экология (рассматривает образ жизни растений и животных и их взаимосвязи с окружающей средой); генетика (исследует законы наследственности и изменчивости)

По уровню организации исследуемых живых объектов выделяются: анатомия изучает макроскопическое строение животных; гистология изучает строение тканей; цитология исследует строение живых клеток.

Эта многоплановость комплекса биологических наук обусловлена чрезвычайным многообразием живого мира. К настоящему времени биологами обнаружено и описано более 1 млн. видов животных, около 500 тыс. растений, несколько сот тысяч видов грибов, более 3 тыс. видов бактерий.

В развитии биологии выделяют три основных этапа:

1) систематики (К.Линней);

2) эволюционный (Ч.Дарвин);

3) биологии микромира (Г.Мендель).

Каждый из них связан с изменением представлений о мире живого и самих основ биологического мышления.

Традиционная, или натуралистская биология.

Объектом изучения традиционной биологии всегда была и остается живая природа в ее естественном состоянии и нерасчлененной целостности.

Традиционная биология имеет ранние истоки своего зарождения. Они идут к средним векам, а становление ее в самостоятельную науку приходится на XVIII-XIX века.

Её методом стало тщательное наблюдение и описание явлений природы, главной задачей — их классифицирование, а реальной перспективой — установление закономерностей их существования, смысла и значения для природы в целом.

Первый этап натуралистской биологии ознаменовался первыми классификациями животных и растений. Были предложены принципы их группирования в таксоны различных уровней. С именем К.Линнея связано введение бинарной (обозначение рода и вида) номенклатуры, почти в неизменном виде дошедшей до наших дней, а также принцип иерархического соподчинения таксонов и их наименования — классы, отряды, роды, виды, разновидности. Более «естественными», т.е. отражающими родственные связи, были системы, созданные ботаниками — А. Л. Жюссье, О. П. Декандолем и, в особенности, Ж. Б. Ламарком.

Труд Ламарка был построен на идее развития от простого к сложному, и главным вопросом был вопрос о происхождении отдельных групп и родственных связях между ними.

Следует отметить, что в период становления традиционной биологии закладывался комплексный, как мы сегодня говорим, системный подход к исследованию природы.

44.Характеристика «образов» биологии (физико-химическая)

Термин «физико-химическая биология» был введен в 1970-е годы химиком-органиком Ю. А. Овчинниковым — сторонником тесной интеграции естественных наук и внедрения в биологию современных точных физико-химических методов в целях изучения элементарных уровней организации живой материи — молекулярного и надмолекулярного.

Понятие «физико-химическая биология» является двуплановым.

С одной стороны, понятие это означает, что предметом изучения физико-химической биологии являются объекты живой природы, исследуемые на молекулярном и надмолекулярном уровнях.

С другой, сохраняется и первоначальное его значение: использование физико-химических методов для расшифровки структур и функций живой природы на всех уровнях ее организации.

При рассмотрении истории методов физико-химической биологии можно выделить пять этапов, которые находятся между собой как в исторической, так и в логической последовательности.