Атомы и молекулы, изменившие мир

В. К. Рентген – первый лауреат нобелевской премии по физике (1901 г.) за открытие новых лучей Лауреаты нобелевской премии по физике (1903 г.) за открытие естественной радиоактивности А. БеккерельМ. Кюри-СклодовскаяП. Кюри U Уран Ra радий

U Уран Ra радий U Уран Радиационная медицина Ядерная энергетика Новые виды излучения

О. Ган - лауреат нобелевской премии по по химии (1944 г.) за открытие расщепления ядер урана под действием нейтронов. n n n n

УПРАВЛЕНИЕ ЯДЕРНОЙ РЕАКЦИЕЙ

Обеспеченность топливом на сотни лет Автономность Экологичность Безопасность АЭС не может стать атомной бомбой! До 78% электроэнергии в странах Европы вырабатывается АЭС

ЧТО ДЕЛАТЬ С ОТХОДАМИ? «Отходы» атомного реактора «Ядерная» батарейка с прометием (β- лучи) Кобальтовая пушка (γ- лучи) 238 U 239 Np 239 Pu Превращение технеция в рутений

196 Hg 197 Hg 197 Au остальные присутствующие в природной ртути изотопы не годятся 199 Hg 200 Hg 201 Hg 202 Hg 204 Hg Из 100 мг ртути удалось получить всего 35 микрограммов (!) чистого золота. Этот образец хранится в Чикагском музее науки и техники. К-захват электрона +n Содержание 196 Hg 0,15%. СОВРЕМЕННАЯ АЛХИМИЯ Для получения 1 грамма золота этим способом необходимо примерно 3 кг ртути, стоимость в десятки раз выше, чем природного золота.

УСТРОИМ СОСТЯЗАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ Первый лидер – U уран Второй лидер – Si кремний

КРЕМНИЙ – ГЛАВНЫЙ МАТЕРИАЛ СОВРЕМЕННОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Дом на солнечной энергии, Швеция Солнечная электростанция в пустыне Мохаве, 10 мегаватт КРЕМНИЙ ДАЛ НОВЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ

КАКОЙ ЭЛЕМЕНТ САМЫЙ НУЖНЫЙ?

Почти все элементы нашли применение

ОТ АТОМОВ К МОЛЕКУЛАМ

Нобелевская премия по физиологии и медицине (1962 г.) за расшифровку структуры ДНК Ф.КрикД. Уотсон М. Уилкинс

Молекулу ДНК изображают упрощенно

Строгое взаиморасположение А-Т и Г-Ц

СИНТЕЗ БЕЛКА

Фредерик Сенгер. Нобелевская премия по химии (1958 г.) за расшифровку структуры белков, особенно инсулина. ИНСУЛИН – белок, спасающий жизнь

Понимание того, как образуются белки, позволило воспроизвести в этот процесс.

Брюс Меррифилд. Нобелевская премия по химии (1984 г.) за разработку методики для синтеза белков СИНТЕЗ БЕЛКА НА ТВЕРДОЙ ПОДЛОЖКЕ Полный синтез инсулина занимает 10 дней

Майкл Смит. Нобелевская премия по химии (1984 г.). Методом генной инженерии ввел в структуру дрожжевых бактерий ген, который синтезирует инсулин в человеческом организме. В настоящее время такой инсулин практически вытеснил из медицинской практики инсулин, получаемый от животных.

СВЕТЯЩИЕСЯ ЖИВОТНЫЕ

Осаму Симомура. Нобелевская премия по по химии (2008 г.). Выделил из медузы светящийся белок. Светящаяся медуза Экворея

Мартин Челфи. Нобелевская премия по химии (2008 г.). Встроил ген, синтезирующий светящийся белок, в организм другого животного. Светящийся червячок Caenorabditis elegans

Роджер Тсиен. Нобелевская премия по по химии (2008 г.). Получил белки, которые флуоресцируют разными цветами. Светящиеся белки Пейзаж из светящихся белков в чашке Петри

Впервые ученые смогли следить за ростом и распространением раковых клеток в живых организмах. Ткани эмбриона мыши, крашенные в разные цвета

ВЕК ПОЛИМЕРОВ

Поликарбонат – заменитель стеклаПолиэфир – пластиковые бутылки Вспененный полиэтилен - теплоизолятор Бассейн из полипропилена

Найлоновые канаты, застежки «Молния», одежда - [ - CF 2 -CF 2 -] n - Резина Шестерни из фторопластаСиликоновый герметик

ЖИДКИЕ КРИСТАЛЛЫ Фридрих Рейнитцер. В 1888 г. обнаружил жидкокристаллическое состояние, изучая плавление одно из производных холестерина Молекулы-палочки Молекулы-диски Выстраивание молекул в расплаве

Так выглядят жидкие кристаллы в поляризационном микроскопе ЖК-экран ручных часов Цветной ЖК-монитор при сильном увеличении

Гребнеобразный полимер Волокно «Кевлар» для изготовления пуленепробиваемых жилетов ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ

ТРИ МОЛЕКУЛЫ, СОЗДАВШИЕ НОВЫЕ ГЛАВЫ В ХИМИЧЕСКОЙ НАУКЕ

Ферроцен (молекула – бутерброд) «Потомки» ферроцена

Карборан – молекула с огранкой кристалла Семейство карборанов Слияние химии карборана и ферроцена

ФУЛЛЕРЕН – МОЛЕКУЛА «ФУТБОЛНЫЙ МЯЧ»

Известные ранее формы углерода

Происхождение названия «Фуллерен» СЕМЕЙСТВО ФУЛЛЕРЕНОВ Регбиболл С 70 Фуллерен С 340 Фуллереновая трубка Соединения включенияAu 16 Графен

Нанотрубки: сверхпрчные микронити, оперативная память и компьютерные микрочипы нового поколения, радиопрозрачные композиции. ПРИМЕНЕНИЕ Нейтроно- захватная терапия, рентгено- диагностика Ферроцен и его производные: добавки к ди- зельным и моторным маслам. Катализато- ры промышленного синтеза (дегидратация спиртов, изомеризация олефинов). Препарат ферроцерон - при дефиците железа в организме.

Мы подвели итоги ХХ века. Воздадим должное XIX веку. ВОЗНИКЛО ПОНИМАНИЕ ТОГО, ЧТО ТАКОЕ АТОМ И МОЛЕКУЛА (атомно-молекулярное учение). Джон ДАЛЬТОН 1766 г. –1844 г. Ввёл понятие атомного веса, рассчитал атомные веса ряда элементов. Жозеф Луи ГЕЙ-ЛЮССАК 1778 г. –1850 г. Открыл закон теплового расширения газов и закон объёмных отношений. Амедео АВОГАДРО 1776 г. – 1856 г. Открыл фундаментальный газовый закон, названный его именем.

Теория строения, включившая понятия валентности и изомерии, стала научным фундаментом органической химии. Выдающаяся молекула XIX в. – бензол. Родоначальник углеводородов ароматического ряда. Александр Михайлович БУТЛЕРОВ 1828 г. – 1886 г. Фридрих Август КЕКУЛЕ 1829 г. – 1896 г Установил строение бензола. КрасителиЛекарства Взрывчатые вещества Полимеры

Дмитрий Иванович МЕНДЕЛЕЕВ ( ) Открыл Периодический закон химических элементов. Первый вариант таблицы Менделеева (1869 г.)