Związki przyczynowo-skutkowe. Dlaczego zachodzą reakcje chemiczne - Hipermarket Wiedzy Jego reakcja jest niemożliwa

Poznaj Christinę Gepting. Młody prozaik z Nowogrodu Wielkiego. Laureatka Nagrody Literackiej Liceum 2017 za opowiadanie „Plus Life”. Jest także filologiem i mamą dwóch dziewczynek. Spotkaliśmy się z Christiną przy filiżance kawy, aby porozmawiać o samym procesie pisania i wpływie na niego osobowości pisarza.

Zdjęcie z archiwum osobistego Christiny Gepting.

Piszesz tutaj?

To nie tutaj. Generalnie czasami piszę w kawiarni. Jednak nigdzie nie pisze się tak dobrze, jak w domu. Byłam niedawno w sanatorium na Kaukazie – myślałam, że bez pracy, bez dzieci, przez cały tydzień nie będę robić nic innego, jak tylko pisać. Ale nie.

Jak ogólnie piszesz? Czy spędzasz godzinę dziennie lub pomiędzy pracą w biegu?

Piszę najczęściej w nocy. Prawie jak Bukowski: „Pisanie w ciągu dnia jest jak bieganie nago po ulicy”. Choć w ciągu dnia potrafię wpisać w telefon jakąś myśl, czy jakąś dobrą frazę, która nagle przyszła mi do głowy... Okazuje się, że najproduktywniej piszę, gdy dosłownie znajduję na to kilka godzin – po powrocie z pracy do domu i odłożeniu córki do łóżka...

Czy w dobie nowoczesnych technologii piszesz bezpośrednio, korzystając z gadżetów, czy w staromodny sposób, na papierze? Czy przemyślałeś fabułę z wyprzedzeniem, czy bohaterowie prowadzą Cię samodzielnie?

Zawsze piszę w Dokumentach Google: dzięki temu w każdej chwili możesz wrócić do tekstu i zobaczyć historię edycji. Piszę odręcznie tylko pewien plan, streszczenie przyszłej historii lub historii. Z jakiegoś powodu łatwiej jest dalej pracować z tekstem.

Twój typowy czytelnik – jak go sobie wyobrażasz?

A kiedy piszesz, myślisz o reakcjach czytelnika?

Nie, nie sądzę. Przecież nie da się przewidzieć reakcji czytelnika. Każdy odbiera styl tekstu inaczej, więc nie ma sensu się nad tym zastanawiać.

Po otrzymaniu Nagrody Liceum przeszła Pani cały proces od pierwszych linijek po publikację książki i nagrodę na Placu Czerwonym. Prowadziliście już negocjacje w sprawie filmowej adaptacji tej historii. Jest wiele wydarzeń. Który moment w tej podróży był najbardziej emocjonujący?

Pisałem tę historię dokładnie dwa miesiące i przez kolejne sześć miesięcy szlifowałem tekst. To były dla mnie bardzo szczęśliwe dni: wciągnęłam się w tekst do tego stopnia, że ​​gdy skończyłam go pisać, było mi nawet smutno – szkoda było rozstawać się z główną bohaterką. Swoją drogą, chyba najbardziej nie mogę się doczekać filmowej adaptacji „Plus Life” właśnie dlatego, że będzie to dla mnie szansa na ponowne spotkanie „mojego chłopca”, choć już w innej formie…

Wracając do pytania – nie ma dla mnie nic bardziej radosnego niż poczucie, że tekst nabiera kształtu, dlatego proces pracy nad historią wspominam jako jeden z najbardziej satysfakcjonujących okresów w życiu. Jeśli podkreślimy najbardziej uderzający emocjonalnie moment, być może jest to epizod w tekście, w którym bohater przebacza swojej zmarłej matce, która ogólnie stała się głównym winowajcą jego kłopotów. Nawiasem mówiąc, początkowo nie wymyśliłem tej sceny, ale ożywiłem bohatera przede wszystkim dla siebie. Dlatego sądzę, że on sam doprowadził mnie do zrozumienia, że ​​w tekście powinien być taki moment, żeby był on psychologicznie uzasadniony.

Piszesz „ponieważ” czy „aby”?...

Kiedy piszę, po prostu czuję się lepiej. Jeśli nie piszę, wpadam w depresję i nie śpię dobrze.

Często słyszę od pisarzy, że szkolne lekcje literatury nie pozostawiły po sobie żadnych miłych wspomnień. Ale to świetna okazja, żeby zachwycić dzieci! Co dodałbyś do szkolnego programu literatury, a co zdecydowanie byś z niego zrezygnował?

Wydaje mi się, że nie chodzi o to, co czytać, ale jak to przedstawić na zajęciach. I to jest problem w szkole. Uważam, że konieczne jest, aby uczeń potrafił powiązać to, co jest napisane w książce, z własnym osobistym doświadczeniem: ma to zarówno 13-latek, jak i, tym bardziej, 17-latek.

Powiedział pan, że na krótkiej liście do nagrody znalazło się wielu mocnych kandydatów. Niestety, współcześni młodzi pisarze rosyjscy są zwykle znani tylko we własnym kręgu literackim. Który z dzisiejszych 25-30-latków jest Twoim zdaniem silny?

Rzeczywiście, krótka lista Liceum była bardzo mocna. Zdecydowanie nie uważam tekstów Konstantina Kuprijanowa, Aidy Pawłowej, Siergieja Kubrina za gorsze od moich. W ogóle śledzę twórczość moich literackich rówieśników - zawsze z niecierpliwością czekam na nową prozę Żeńki Dekiny, Olgi Breininger, twojej też, Leny... Nie będę teraz wymieniać wszystkich nazwisk, bo lista byłaby za długa .

A co do tego, że „nikt nas nie zna”. Właściwie to normalne. A pisarzom uznanych, uznanych mistrzów, wiadomo, nie towarzyszy teraz wielka sława... Można się spierać, czy to sprawiedliwe, ale fakt jest taki: dziś jest wiele różnych rodzajów rozrywki i nie zawsze tak jest że mądry czytelnik będzie wolał wysokiej jakości prozę od wysokiej jakości serii. To jest coś, co musisz po prostu zaakceptować.

To filozoficzne podejście zapewne pod wieloma względami ułatwia życie młodemu pisarzowi! A teraz szybka ankieta, odpowiedz bez wahania. Zgodnie z zasadą „Ja nazywam emocję, a Ty podajesz autora lub jego dzieło, które kojarzy Ci się z tą emocją”. Jesteś gotowy?

Spróbujmy!

Iść. Przygnębienie?

Roman Senchin, „Ełtyszewowie”.

Łatwość?

Aleksander Puszkin, „Zamieć”.

Dezorientacja?

Patrick Suskind, „Gołąb”. Chociaż być może istnieje całe spektrum emocji.

Przerażenie?

Żywoty świętych chrześcijańskich.

Obsesja?

Sztuki Czechowa.

Czułość?

Patrick Suskind, „Kontrabas”. Süskinda jest sporo, ale z jakiegoś powodu prawdą jest, że jego teksty jako pierwsze poruszają temat tych emocji.

To ciekawa lista! Dziękuję za rozmowę! Jeśli jesteś w Moskwie, zatrzymaj się na naszym wydziale.

Elena Tułuszewa

Postrzeganie związków przyczynowo-skutkowych leży u podstaw naszych modeli świata. Skuteczna analiza, badania i wszelkiego rodzaju modelowanie polegają na określeniu przyczyn obserwowanych zjawisk. Przyczyny to podstawowe elementy odpowiedzialne za wystąpienie i istnienie określonego zjawiska lub sytuacji. Na przykład skuteczne rozwiązanie problemu opiera się na znalezieniu i przepracowaniu przyczyny (lub przyczyn) konkretnego objawu lub zestawu symptomów tego problemu. Ustaliwszy przyczynę konkretnego pożądanego lub problematycznego stanu, określasz także cel zastosowania swoich wysiłków.

Na przykład, jeśli uważasz, że przyczyną Twojej alergii jest alergen zewnętrzny, starasz się go unikać. Wierząc, że alergia jest spowodowana wydzielaniem się histaminy, zaczynasz brać leki przeciwhistaminowe. Jeśli Twoim zdaniem alergia jest spowodowana stresem, spróbuj ten stres zredukować.

Nasze przekonania na temat przyczyny i skutku znajdują odzwierciedlenie we wzorcu języka, który bezpośrednio lub pośrednio opisuje związek przyczynowo-skutkowy pomiędzy dwoma doświadczeniami lub zjawiskami. Podobnie jak w przypadku złożonych odpowiedników, na poziomie głębokiej struktury takie relacje mogą być precyzyjne lub nieprecyzyjne. Na przykład ze stwierdzenia „Krytyka skłoni go do przestrzegania zasad” nie jest jasne, w jaki sposób uwaga krytyczna może spowodować, że dana osoba rozwinie szacunek dla określonych zasad. Taka krytyka może równie łatwo przynieść odwrotny skutek. To stwierdzenie pomija zbyt wiele potencjalnie znaczących ogniw w łańcuchu logicznym.

Nie oznacza to oczywiście, że wszystkie twierdzenia o związkach przyczynowo-skutkowych są bezpodstawne. Niektóre z nich są całkiem rozsądne, ale nieukończone. Inne mają sens tylko pod pewnymi warunkami. W rzeczywistości stwierdzenia dotyczące związków przyczynowo-skutkowych są formą czasowników nieokreślonych. Głównym niebezpieczeństwem jest to, że takie stwierdzenia są zbyt uproszczone i/lub powierzchowne. Jednak większość zjawisk ma wiele przyczyn, a nie tylko jedną, ponieważ złożone systemy (takie jak ludzki układ nerwowy) składają się z wielu dwukierunkowych związków przyczynowo-skutkowych.

Ponadto elementy łańcucha przyczynowo-skutkowego mogą posiadać indywidualną „energię dodatkową”. Oznacza to, że każdy z nich jest wyposażony we własne źródło energii i nie można przewidzieć jego reakcji. Z tego powodu system staje się znacznie bardziej złożony, ponieważ energia nie może rozprzestrzeniać się przez niego automatycznie. Jak zauważył Gregory Bateson, jeśli kopniesz piłkę, możesz z góry dość dokładnie określić, dokąd poleci, obliczając kąt uderzenia, siłę przyłożoną do piłki, tarcie o nawierzchnię itp. Jeśli kopniesz psa, pod tym samym kątem, z tą samą siłą, na tej samej powierzchni itp. - znacznie trudniej jest zgadnąć, jak zakończy się sprawa, ponieważ pies ma swoją „dodatkową energię”.

Często przyczyny są mniej oczywiste, szersze i mają bardziej systematyczny charakter niż badane zjawisko lub objaw. W szczególności przyczyną spadku produkcji lub zysków może być konkurencja, problemy z zarządzaniem, problemy z przywództwem, zmiany w strategiach marketingowych, zmiany w technologii, kanałach komunikacji lub coś innego.

To samo dotyczy wielu naszych przekonań na temat obiektywnej rzeczywistości. Nie możemy zobaczyć, usłyszeć ani poczuć interakcji cząstek molekularnych, pól grawitacyjnych lub elektromagnetycznych. Możemy jedynie postrzegać i mierzyć ich przejawy. Aby wyjaśnić takie efekty, wprowadzimy pojęcie „grawitacji”. Pojęcia takie jak „grawitacja”, „pole elektromagnetyczne”, „atomy”, „związki przyczynowo-skutkowe”, „energia”, a nawet „czas” i „przestrzeń” są w dużej mierze tworzone arbitralnie przez naszą wyobraźnię (a nie przez świat). wokół nas), aby sklasyfikować i uporządkować nasze doświadczenia zmysłowe. Albert Einstein napisał:

Hume wyraźnie widział, że niektórych pojęć (na przykład przyczynowości) nie można logicznie wydedukować z danych doświadczenia... Wszystkie pojęcia, nawet te najbliższe naszemu doświadczeniu, z punktu widzenia logiki są arbitralnie wybranymi konwencjami.

Znaczenie stwierdzenia Einsteina jest takie, że nasze zmysły nie są w stanie tak naprawdę dostrzec niczego w rodzaju „przyczyn”, dostrzegają jedynie fakt, że najpierw wydarzyło się pierwsze zdarzenie, a potem drugie. Na przykład można pomyśleć o sekwencji wydarzeń: „mężczyzna ścina drzewo siekierą”, następnie „drzewo się upada” lub „kobieta mówi coś do dziecka”, następnie „dziecko zaczyna płakać, ” lub „następuje zaćmienie słońca, a następnego dnia – trzęsienie ziemi”. Według Einsteina możemy powiedzieć, że „mężczyzna spowodował upadek drzewa”, „kobieta spowodowała płacz dziecka”, „zaćmienie słońca spowodowało trzęsienie ziemi”. Dostrzegamy jednak jedynie sekwencję zdarzeń, a nie przyczyny, które są arbitralnie wybranym konstruktem wewnętrznym zastosowanym do postrzeganej relacji. Z takim samym sukcesem możemy powiedzieć, że „powodem upadku drzewa była siła ciężkości”, „powodem płaczu dziecka były jego zawiedzione oczekiwania” czy „przyczyną trzęsienia ziemi były siły działające na powierzchnię ziemi od wnętrze” w zależności od wybranych współrzędnych układu

Według Einsteina podstawowe prawa tego świata, które bierzemy pod uwagę, działając w nim, nie są obserwowalne w ramach naszego doświadczenia. Jak stwierdził Einstein: „Teorię można sprawdzić eksperymentalnie, ale nie da się stworzyć teorii opartej na doświadczeniu”.

Dylemat ten dotyczy w równym stopniu psychologii, neuronauki i prawdopodobnie każdej innej dziedziny badań naukowych. Im bliżej jesteśmy prawdziwych, pierwotnych relacji i praw, które definiują i rządzą naszym doświadczeniem, tym bardziej oddalamy się od wszystkiego, co podlega bezpośredniej percepcji. Możemy fizycznie poczuć nie podstawowe prawa i zasady rządzące naszym zachowaniem i naszą percepcją, ale jedynie ich konsekwencje. Jeśli mózg będzie próbował sam siebie postrzegać, jedynym i nieuniknionym rezultatem będą białe plamy.

Opublikowany tutaj artykuł nie ma charakteru popularnonaukowego. Oto tekst pierwszej wiadomości o niezwykłym odkryciu: okresowo działającej, oscylacyjnej reakcji chemicznej. Tekst ten nie został wydrukowany. Autor wysłał swój rękopis w 1951 roku do czasopisma naukowego. Redakcja przesłała artykuł do recenzji i otrzymała recenzję negatywną. Powód: reakcja opisana w artykule jest niemożliwa... Dopiero w 1959 roku w mało znanym zbiorze opublikowano krótkie streszczenie. Redakcja „Chemii i Życia” zapewnia czytelnikowi możliwość zapoznania się z tekstem i niezwykłymi losami pierwszej wiadomości o wielkim odkryciu.

Akademik I.V. Petrianow

REAKCJA OKREŚLONA
I JEGO MECHANIZM

B.P. Biełousow

Jak wiadomo, wolno zachodzące reakcje redoks można bardzo zauważalnie przyspieszyć, np. wprowadzając stosunkowo niewielkie ilości trzeciej substancji – katalizatora. To drugie jest zwykle poszukiwane empirycznie i jest w pewnym stopniu specyficzne dla danego układu reakcji.

Pomocą w znalezieniu takiego katalizatora może być zasada, według której jego potencjał normalny dobiera się jako średnią pomiędzy potencjałami substancji reagujących w układzie. Choć zasada ta upraszcza dobór katalizatora, to jednak nie pozwala z góry i z całą pewnością przewidzieć, czy tak wybrana substancja będzie faktycznie katalizatorem dodatnim dla danego układu redoks, a czy będzie odpowiednia, nadal nie wiadomo. , w jakim stopniu będzie przejawiał swoje aktywne działanie w wybranym systemie.

Należy założyć, że tak czy inaczej znakomity katalizator będzie działał zarówno w postaci utleniającej, jak i zredukowanej. Ponadto utleniona postać katalizatora powinna oczywiście łatwo reagować ze środkiem redukującym reakcji głównej, a jego zredukowana postać z utleniaczem.

W układzie bromianu z cytrynianem jony ceru w pełni spełniają powyższe warunki, dlatego przy odpowiednim pH roztworu mogą być dobrymi katalizatorami. Należy zauważyć, że przy braku jonów ceru sam bromian praktycznie nie jest w stanie utlenić cytrynianu, podczas gdy cer czterowartościowy robi to dość łatwo. Jeśli weźmiemy pod uwagę zdolność bromianu do utleniania Ce III do Ce IV, katalityczna rola ceru w takiej reakcji staje się jasna.

Prowadzone w tym kierunku eksperymenty potwierdziły katalityczną rolę ceru w wybranym układzie, a ponadto ujawniły uderzającą cechę przebiegu tej reakcji.

Rzeczywiście, opisana poniżej reakcja jest niezwykła, ponieważ gdy jest prowadzona w mieszaninie reakcyjnej, zachodzi szereg ukrytych procesów redoks, uporządkowanych w określonej kolejności, z których jeden objawia się okresowo wyraźną, tymczasową zmianą koloru całą mieszaninę reakcyjną. Taką naprzemienną zmianę barwy z bezbarwnej na żółtą i odwrotnie obserwuje się przez czas nieokreślony (godzinę lub dłużej), jeśli składniki roztworu reakcyjnego pobiera się w określonych ilościach i w odpowiednim ogólnym rozcieńczeniu.

Na przykład okresową zmianę koloru można zaobserwować w 10 ml wodnego roztworu o następującym składzie *:

Jeśli określony roztwór w temperaturze pokojowej jest dobrze wymieszany, to w roztworze w pierwszej chwili pojawia się kilka szybkich zmian koloru z żółtego na bezbarwny i odwrotnie, które po 2-3 minutach nabierają prawidłowego rytmu.

* Jeśli chcesz zmienić częstotliwość pulsacji, podany przepis na skład roztworu reakcyjnego można w pewnym stopniu zmienić. Wskazane w tekście stosunki ilościowe składników wchodzących w skład opisywanej reakcji zostały opracowane eksperymentalnie przez A.P. Safronow. Zaproponował także wskaźnik tej reakcji – fenantrolina/żelazo. Za co autor jest mu bardzo wdzięczny.

W warunkach eksperymentalnych czas trwania jednej zmiany koloru wynosi średnio około 80 sekund. Jednakże odstęp ten po pewnym czasie (10-15 minut) ma tendencję do zwiększania się i od 80 s stopniowo osiąga 2-3 minuty lub więcej. Jednocześnie w roztworze pojawia się rzadka biała zawiesina, która z czasem częściowo sedymentuje i opada na dno naczynia w postaci białego osadu. Z jego analizy wynika, że ​​w wyniku utleniania i bromowania kwasu cytrynowego tworzy się pentabromoaceton. Wzrost stężenia jonów wodoru lub ceru znacznie przyspiesza szybkość reakcji; jednocześnie odstępy między impulsami (zmianami kolorów) stają się krótsze; jednocześnie następuje szybkie uwolnienie znacznych ilości pentabromacetonu i dwutlenku węgla, co pociąga za sobą gwałtowny spadek kwasu cytrynowego i bromianu w roztworze. W takich przypadkach reakcja wyraźnie zbliża się do końca, co widać po powolności rytmu i braku wyraźnych zmian barwy. W zależności od spożywanego produktu dodatek bromianu lub kwasu cytrynowego ponownie wzbudza intensywność zanikających impulsów i zauważalnie wydłuża całą reakcję. Na przebieg reakcji duży wpływ ma także wzrost temperatury mieszaniny reakcyjnej, co znacznie przyspiesza rytm impulsów; wręcz przeciwnie, chłodzenie spowalnia proces.

Pewne zaburzenia w przebiegu reakcji, a co za tym idzie obserwowana po pewnym czasie od rozpoczęcia procesu jednorodność rytmu, prawdopodobnie zależą od powstania i akumulacji fazy stałej, czyli zawiesiny pentabromacetonu.

W rzeczywistości, ze względu na zdolność pentabromku acetonu do absorbowania i zatrzymywania niewielkiej części wolnego bromu uwalnianego podczas impulsów (patrz poniżej), ten ostatni będzie oczywiście częściowo wyeliminowany z tej części reakcji; wręcz przeciwnie, przy kolejnej zmianie impulsu, gdy roztwór stanie się bezbarwny, zaadsorbowany brom będzie powoli desorbował się w roztworze i będzie reagował w sposób nieuporządkowany, zakłócając w ten sposób ogólną synchronizację procesu, który powstał na początku.

Zatem im więcej zawiesiny pentabromacetonu gromadzi się, tym więcej obserwuje się zaburzeń w czasie trwania rytmu: wzrasta obciążenie pomiędzy scenami kolorów roztworów, a same zmiany stają się niejasne.

Porównanie i analiza danych eksperymentalnych wskazują, że reakcja ta opiera się na specyficznym zachowaniu kwasu cytrynowego w stosunku do niektórych utleniaczy.

Jeśli mamy wodny roztwór kwasu cytrynowego zakwaszony kwasem siarkowym, do którego dodaje się KBrO 3 i sól ceru, to oczywiście najpierw powinna zajść następująca reakcja:

1) HOOC-CH 2 -C(OH)(COOH)-CH 2 -COOH + Ce 4+ ® HOOC-CH 2 -CO-CH 2 -COOH + Ce 3+ + CO 2 + H 2 O

Reakcja ta jest dość powolna i można ją zaobserwować (po zaniku żółtego zabarwienia charakterystycznego dla jonów Ce 4+) jako stopniową akumulację trójwartościowego jonu ceru.

Powstały trójwartościowy cer będzie reagował z bromianem:

2) Ce 3+ + BrО 3 - ® Ce 4+ + Br - .

Ta reakcja jest wolniejsza niż poprzednia (1), ponieważ cały powstały Ce 4+ ma czas, aby powrócić do reakcji 1 utleniania kwasu cytrynowego i dlatego nie obserwuje się zabarwienia (z Ce 4+).

3) Br - + BrО 3 - ® BrO - + BrО 2 - .

Reakcja jest stosunkowo szybka ze względu na wysokie stężenie H +; po nim następują jeszcze szybsze procesy:

a) Br - + BrO - ® Br 2

b) 3Br - + BrО 2 - ® 2 Br 2

Jednakże nie zaobserwowano jeszcze uwalniania wolnego bromu, chociaż następuje jego powstawanie. Dzieje się tak oczywiście dlatego, że w reakcji 2 bromek gromadzi się powoli; Zatem jest mało „wolnego” bromu i ma on czas na zużycie w szybkiej reakcji 4 z kwasem acetonodikarboksylowym (powstałym w reakcji 1).

4) HOOC-CH 2 -CO-CH 2 -COOH + 5Br 2 ® Br 3 C-CO-CHBr 2 + 5Br - + 2CO 2 + 5H +

Tutaj oczywiście nie będzie również koloru roztworu; Ponadto roztwór może stać się lekko mętny z powodu powstałego słabo rozpuszczalnego pentabromku acetonu. Wydzielanie się gazu (CO 2 ) nie jest jeszcze zauważalne.

Wreszcie, po zgromadzeniu wystarczającej ilości Br - (reakcje 2 i 4), następuje moment oddziaływania bromku z bromianem, już z widocznym uwolnieniem części wolnego bromu. Oczywiste jest, że do tego momentu kwas acetonodikarboksylowy (który wcześniej „blokował” wolny brom) będzie miał czas na zużycie ze względu na niskie tempo jego akumulacji w reakcji 1.

Uwolnienie wolnego bromu następuje samoistnie, co powoduje nagłe zabarwienie całego roztworu, które prawdopodobnie będzie się nasilać na skutek jednoczesnego pojawienia się żółtych czterowartościowych jonów ceru. Uwolniony wolny brom będzie stopniowo, ale w zauważalnym tempie, zużywany do tworzenia jonów Ce 4+ (zużywany w reakcji 1), a zatem do reakcji 3. Być może brom zostanie również zużyty do interakcji z kwasem cytrynowym w obecności BrO 3 - * , ponieważ nie wyklucza to roli pojawiających się procesów ubocznych, które indukują tę reakcję.

*Jeśli w roztworze wodnym H 2 TAK 4 (1:3) jest tylko kwas cytrynowy i bromian, wówczas po lekkim podgrzaniu takiego roztworu (35-40°) i dodaniu wody bromowej roztwór szybko staje się mętny i brom znika. Późniejsza ekstrakcja zawiesiny eterem wykazuje powstawanie pentabromku acetonu. Ślady soli ceru znacznie przyspieszają ten proces poprzez szybkie uwalnianie CO.

Po zaniku wolnego bromu i jonów Ce 3+ w roztworze reakcyjnym oczywiście pozostanie nieaktywny pięciobromek acetonu, nadmiar kwasu cytrynowego i bromianu oraz katalizujący proces czterowartościowy cer. Nie ma wątpliwości, że w tym przypadku opisane powyżej reakcje rozpoczną się od nowa i będą powtarzane aż do wyczerpania się jednego ze składników mieszaniny reakcyjnej, tj. kwas cytrynowy lub bromian*.

* W przypadku, gdy reakcja ustanie w wyniku zużycia jednego ze składników, dodanie zużytej substancji ponownie wznowi procesy okresowe.

Ponieważ z dużej liczby zachodzących procesów, tylko nieliczne są określane wizualnie w postaci zmiany koloru, podjęto próbę identyfikacji ukrytych reakcji za pomocą oscyloskopu.

Rzeczywiście, na obrazach oscylograficznych można zobaczyć wiele procesów okresowych, które oczywiście muszą odpowiadać widocznym i ukrytym reakcjom (patrz rysunek). Te ostatnie wymagają jednak dalszej szczegółowej analizy.

Jeden z pierwszych oscylogramów odpowiedzi okresowej uzyskany przez B.P. Biełousow (opublikowane po raz pierwszy)

Podsumowując, zauważamy, że wyraźniejszą zmianę barwy reakcji okresowej obserwuje się przy zastosowaniu wskaźnika procesów redoks. Jako taka najwygodniejsza okazała się żelazofenantrolina, zalecana do oznaczania przejścia Ce 4+ do Ce 3+. Użyliśmy 0,1-0,2 ml odczynnika (1,0 g) na 10 ml mieszaniny reakcyjnej O-fenantrolina, 5 ml H 2 SO 4 (1:3) i 0,8 g soli Mohra w 50 ml wody). W tym przypadku bezbarwna barwa roztworu (Ce 3+ ) odpowiadała postaci czerwonej wskaźnika, a forma żółta (Ce 4+ ) formie niebieskiej.

Wskaźnik ten był szczególnie cenny dla celów demonstracyjnych. Na przykład ta reakcja jest niezwykle skuteczna w wykazywaniu, że jej szybkość zmienia się w zależności od temperatury.

Jeżeli ogrzeje się naczynie z cieczą reakcyjną wykazującą normalną liczbę impulsów (1-2 na minutę), wówczas obserwuje się szybką zmianę szybkości naprzemienności zmian koloru, aż do całkowitego zaniku przerw między impulsami. Po ostygnięciu rytm reakcji ponownie zwalnia, a zmiana kolorów staje się ponownie wyraźnie widoczna.

Inny unikalny obraz reakcji pulsacyjnej za pomocą wskaźnika można zaobserwować, jeśli roztwór reakcyjny, umieszczony w cylindrycznym naczyniu i „dostrojony” do szybkiego tempa, zostanie starannie rozcieńczony wodą (poprzez nakładanie warstw), tak aby stężenie reagujących substancji stopniowo opada z dna naczynia do górnego poziomu cieczy.

Przy tym rozcieńczeniu najwyższa częstotliwość pulsacji będzie występowała w bardziej stężonej dolnej (poziomej) warstwie, zmniejszając się z warstwy na warstwę w kierunku powierzchni poziomu cieczy. Zatem jeśli w jakiejś warstwie w pewnym momencie nastąpiła zmiana koloru, to jednocześnie w warstwie powyżej lub pod spodem można spodziewać się braku takiego lub innego koloru. To rozważanie niewątpliwie odnosi się do wszystkich warstw pulsującego płynu. Jeżeli uwzględnimy zdolność zawiesiny wytrącającego się pentabromacetonu do selektywnej absorpcji i zatrzymywania przez długi czas zredukowanej czerwonej formy wskaźnika, wówczas czerwona barwa pentabromacetonu utrwali się w warstwie. Nie zostaje naruszony nawet przy późniejszej zmianie potencjału redoks środowiska. W rezultacie cała ciecz w naczyniu po pewnym czasie zostaje przesiąknięta poziomymi czerwonymi warstwami.

Warto zaznaczyć, że wprowadzenie do naszego układu kolejnej pary redoks: Fe 2+ + Fe 3+ - nie może oczywiście nie wpłynąć na tę pierwszą.

W tym przypadku odnotowuje się szybsze uwolnienie pięciobromku acetonu i odpowiednio szybsze zakończenie całego procesu.

WYNIKI

Odkryto reakcję okresową, długotrwałą (pulsującą).

Na podstawie obserwacji schematu reakcji i analizy materiału faktycznego zaproponowano rozważania na temat kluczowych punktów mechanizmu jej działania.

1951-1957

Obojętne pióro recenzenta

Mało kto, nawet wśród chemików, może pochwalić się tym, że miał okazję przeczytać ten artykuł. Losy jedynej publicznie czytanej publikacji Borysa Pawłowicza Biełousowa są równie niezwykłe, jak losy jej autora, laureata Nagrody Lenina w 1980 roku. Uznanie zasług tego niezwykłego naukowca nie zastało go przy życiu – Biełousow zmarł w 1970 r., w wieku 77 lat.

Mówią, że tylko młodzi ludzie mogą dokonywać odkryć o rewolucyjnym znaczeniu dla nauki - a Borys Pawłowicz pierwszą reakcję oscylacyjną odkrył w wieku 57 lat. Odkrył to jednak nie przez przypadek, ale zupełnie celowo, próbując stworzyć prosty model chemiczny niektórych etapów cyklu Krebsa*. Jako doświadczony badacz od razu docenił wagę swoich obserwacji. Biełousow wielokrotnie podkreślał, że odkryta przez niego reakcja ma bezpośrednie analogie z procesami zachodzącymi w żywej komórce.

* Cykl Krebsa to system kluczowych przemian biochemicznych kwasów karboksylowych w komórce.

W 1951 roku, uznając, że pierwszy etap badań został zakończony, Biełousow podjął próbę opublikowania raportu na temat tej reakcji w jednym z czasopism chemicznych. Artykuł nie został jednak zaakceptowany ze względu na negatywną opinię recenzenta. W recenzji wskazano, że nie należy jej publikować, gdyż opisana w niej reakcja jest niemożliwa.

Gdyby tylko ten recenzent wiedział, że istnienie reakcji oscylacyjnych przepowiedział już w 1910 roku A. Lotka, to od tego czasu istnieje matematyczna teoria tego rodzaju procesów okresowych. I nie trzeba było znać tych zawiłości - recenzent chemik mógł przecież wziąć probówkę i wymieszać w niej proste składniki opisane w artykule. Jednak zwyczaj weryfikowania wiadomości kolegów metodą eksperymentu już dawno został zapomniany – podobnie jak (niestety!) zwyczaj ufania ich rzetelności naukowej. Po prostu nie wierzyli Biełousowowi i był tym bardzo urażony. Recenzent napisał, że wiadomość o „rzekomo odkrytym” zjawisku mogła zostać opublikowana tylko wtedy, gdy miała teoretyczne wyjaśnienie. Sugerowano, że takie wyjaśnienie jest niemożliwe. I właśnie w tym czasie do prac A. Lotki i V. Volterry, którzy rozwinęli teorię Lotki w odniesieniu do procesów biologicznych (model „drapieżnik-ofiara” z nietłumionymi fluktuacjami liczebności gatunków), do eksperymentalnej i teoretycznej studia D.A. Frank-Kamenetsky (1940) został uzupełniony pracą I. Christiansena, który bezpośrednio wzywał do poszukiwania okresowych reakcji chemicznych ze względu na ich pełne prawdopodobieństwo naukowe.

Pomimo odmowy publikacji pracy Biełousow nadal badał reakcję okresową. Tak pojawiła się część jego artykułu wykorzystująca oscyloskop zwrotny. Rejestrowano zmiany siły elektromotorycznej układu podczas cyklu reakcji oraz odkryto szybkie procesy okresowe zachodzące na tle wolniejszych procesów obserwowanych gołym okiem.

Druga próba opublikowania artykułu na temat tych zjawisk została podjęta w 1957 roku. I znowu recenzent – ​​tym razem z innego czasopisma chemicznego – odrzucił artykuł. Tym razem obojętne pióro recenzenta zaowocowało wersją następującą. W przeglądzie stwierdzono, że schemat reakcji nie został potwierdzony obliczeniami kinetycznymi. Można go opublikować, ale tylko wtedy, gdy zostanie zredukowany do długości listu do redakcji.

Obydwa żądania były nierealne. Uzasadnienie schematu kinetycznego procesu wymagało później dziesięciu lat pracy wielu badaczy. Ograniczenie artykułu do 1-2 stron maszynopisu oznaczało uczynienie go po prostu niezrozumiałym.

Druga recenzja wprawiła Biełousowa w ponury nastrój. Postanowił całkowicie odmówić publikacji swojego odkrycia. Stworzyło to paradoksalną sytuację. Odkrycia dokonano, wśród moskiewskich chemików krążyły niejasne pogłoski, ale nikt nie wiedział, co to było i kto tego dokonał.

Jedno z nas musiało rozpocząć obławę na „Sherlocka Holmesa”. Poszukiwania przez długi czas były bezowocne, aż na jednym z seminariów naukowych udało się ustalić, że autorem poszukiwanego dzieła był Biełousow. Dopiero potem pojawiła się możliwość skontaktowania się z Borysem Pawłowiczem i rozpoczęcia namawiania go do opublikowania w jakiejś formie swoich obserwacji. Po wielu namowach udało się w końcu zmusić Borysa Pawłowicza do opublikowania krótkiej wersji artykułu w „Zbiorze abstraktów o medycynie radiacyjnej” wydawanym przez Instytut Biofizyki Ministerstwa Zdrowia ZSRR. Artykuł ukazał się w 1959 r., jednak niewielki nakład zbioru i jego niewielkie rozpowszechnienie sprawiły, że był on niemal niedostępny dla kolegów.

W międzyczasie intensywnie badano reakcje okresowe. W prace zaangażowany był Zakład Biofizyki Wydziału Fizyki Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, a następnie Laboratorium Biochemii Fizycznej Instytutu Biofizyki Akademii Nauk ZSRR w Puszczynie. Znaczący postęp w zrozumieniu mechanizmu reakcji rozpoczął się wraz z pojawieniem się prac A.M. Żabotyński. Jednak fakt, że przekaz Biełousowa został opublikowany w okrojonej formie, w pewnym stopniu utrudniał postęp badań. Jego zwolennicy musieli czasami na nowo odkrywać wiele szczegółów eksperymentu. Tak było na przykład ze wskaźnikiem – kompleksem żelaza z fenantroliną, o którym zapomniano do 1968 roku, a także z „falami” koloru.

JESTEM. Żabotyński wykazał, że w reakcji oscylacyjnej brom nie powstaje w zauważalnych ilościach i ustalił kluczową rolę jonu bromkowego, który zapewnia „sprzężenie zwrotne” w tym układzie. On i jego współpracownicy odkryli osiem różnych środków redukujących zdolnych do podtrzymania reakcji oscylacyjnej, a także trzy katalizatory. Szczegółowo zbadano kinetykę niektórych etapów składających się na ten bardzo złożony proces, który do dziś jest niejasny w szczegółach.

W przeszłości od odkrycia B.P. Belousova 30 lat odkryto dużą klasę oscylacyjnych reakcji utleniania substancji organicznych za pomocą bromianu. Ogólnie ich mechanizm opisano następująco.

Podczas reakcji bromian utlenia środek redukujący (B.P. Belousov stosował kwas cytrynowy jako środek redukujący). Nie dzieje się to jednak bezpośrednio, ale za pomocą katalizatora (B.P. Belousov stosował cer). W takim przypadku w systemie zachodzą dwa główne procesy:

1) utlenianie zredukowanej formy katalizatora bromianem:

HBrO 3 + Kat n+ ® Kat (n+1)+ + ...

2) redukcja utlenionej formy katalizatora środkiem redukującym:

Kot (n+1)+ + Czerwony ® Kot"+ Kat n+ + Br - + ...

W drugim procesie uwalniany jest bromek (z pierwotnego środka redukującego lub z jego pochodnych bromowych powstających w układzie). Bromek jest inhibitorem pierwszego procesu. Tym samym układ posiada sprzężenie zwrotne i możliwość ustalenia reżimu, w którym stężenie każdej z form katalizatora okresowo się zmienia. Obecnie znanych jest około dziesięciu katalizatorów i ponad dwadzieścia środków redukujących, które mogą wspierać reakcję oscylacyjną. Wśród tych ostatnich najpopularniejsze są kwasy malonowy i bromomalonowy.

Badając reakcję Biełousowa, odkryto złożone reżimy okresowe i reżimy zbliżone do stochastycznych.

Prowadząc tę ​​reakcję w cienkiej warstwie bez mieszania, A.N. Zaikin i A.M. Żabotyński odkrył reżimy autofalowe ze źródłami takimi jak ośrodek wiodący i pogłos (patrz „Chemistry and Life”, 1980, nr 4). Osiągnięto w miarę pełne zrozumienie procesu utleniania katalizatora bromianem. To, co wydaje się teraz najmniej jasne, to mechanizm produkcji bromku i sprzężenie zwrotne.

W ostatnich latach, oprócz odkrycia nowych środków redukujących do reakcji wibracyjnych, odkryto nową interesującą klasę reakcji wibracyjnych, które nie zawierają jako katalizatora jonów metali przejściowych. Zakłada się, że mechanizm tych reakcji jest podobny do opisanego powyżej. W tym przypadku uważa się, że jeden ze związków pośrednich pełni rolę katalizatora. W tych systemach odkryto również reżimy Autowave.

Klasa reakcji Biełousowa jest interesująca nie tylko dlatego, że reprezentuje nietrywialne zjawisko chemiczne, ale także dlatego, że służy jako wygodny model do badania procesów wibracyjnych i falowych w ośrodkach aktywnych. Należą do nich okresowe procesy metabolizmu komórkowego; fale aktywności w tkance serca i tkance mózgowej; procesy zachodzące na poziomie morfogenezy i na poziomie systemów ekologicznych.

Liczba publikacji poświęconych reakcjom Biełousowa-Żabotyńskiego (jest to obecnie powszechnie przyjęta nazwa tej klasy chemicznych procesów wibracyjnych) liczy się w setkach, a znaczną ich część stanowią monografie i podstawowe opracowania teoretyczne. Logicznym skutkiem tej historii była nagroda B.P. Biełousow, G.R. Iwanicki, V.I. Krinsky, A.M. Żabotyński i A.N. Nagroda Zaikina Lenina.

Podsumowując, nie możemy nie powiedzieć kilku słów o odpowiedzialnej pracy recenzentów. Nikt nie kwestionuje, że doniesienia o odkryciu zasadniczo nowych, wcześniej niewidzianych zjawisk należy traktować z ostrożnością. Czy jednak można w ferworze „walki z pseudonauką” wpaść w drugą skrajność: nie zadając sobie trudu sprawdzenia w dobrej wierze niezwykłego przekazu, ale kierując się jedynie intuicją i uprzedzeniami, odrzucając go wprost? ? Czy taki pośpiech recenzencki nie spowalnia rozwoju nauki? Najwyraźniej należy reagować z większą ostrożnością i taktem na doniesienia o zjawiskach „dziwnych”, ale nie obalonych eksperymentalnie i teoretycznie.

Doktor nauk biologicznych S.E. Sznol,
Kandydat nauk chemicznych B.R. Smirnow,
Kandydat nauk fizycznych i matematycznych G.I. Zadoński,
Kandydat nauk fizycznych i matematycznych A.B. Rowiński

CO PRZECZYTAĆ O REAKCJACH WIBRACYJNYCH

A. M. Żabotyński. Okresowy przebieg utleniania kwasu malonowego w roztworze (badanie reakcji Biełousowa). - Biofizyka, 1964, t. 9, wyd. 3, s. 306-311.

JAKIŚ. Zaikin, A.M. Żabotyński. Propagacja fal koncentrycznych w dwuwymiarowym układzie samooscylującym w fazie ciekłej. - Natura, 1970, t. 225, s. 225 535-537.

JESTEM. Żabotyński. Samooscylacje koncentracji. M., „Nauka”, 1974.

G.R. Ivanitsky, VI Krinsky, E.E. Selkov. Biofizyka matematyczna komórek. M., „Nauka”, 1977.

R.M. Nie tak. Oscylacje w układach jednorodnych. - Ber. Bunsengesa. Fiz. Chem., 1980, V. 84, S. 295-303.

JESTEM. Żabotyński. Oscylujące reakcje utleniające bromianów. - Licytuję. S. 303-308.

Postrzeganie związków przyczynowo-skutkowych leży u podstaw naszych modeli świata. Skuteczna analiza, badania i wszelkiego rodzaju modelowanie wymagają definiowania powodów obserwowane zjawiska. Przyczyny to podstawowe elementy odpowiedzialne za wystąpienie i istnienie określonego zjawiska lub sytuacji. Na przykład skuteczne rozwiązanie problemu opiera się na znalezieniu i przepracowaniu przyczyny (lub przyczyn) konkretnego objawu lub zestawu symptomów tego problemu. Ustaliwszy przyczynę konkretnego pożądanego lub problematycznego stanu, określasz także cel zastosowania swoich wysiłków.

Na przykład, jeśli uważasz, że przyczyną Twojej alergii jest alergen zewnętrzny, starasz się go unikać. Wierząc, że alergia jest spowodowana wydzielaniem się histaminy, zaczynasz brać leki przeciwhistaminowe. Jeśli Twoim zdaniem alergia jest spowodowana stresem, spróbuj ten stres zredukować.

Nasze przekonania na temat przyczyny i skutku znajdują odzwierciedlenie we wzorcu języka, który bezpośrednio lub pośrednio opisuje związek przyczynowo-skutkowy pomiędzy dwoma doświadczeniami lub zjawiskami. Podobnie jak w przypadku złożonych odpowiedników, na poziomie głębokiej struktury takie relacje mogą być precyzyjne lub nieprecyzyjne. Na przykład z oświadczenia

„Krytyka sprawi, że będzie szanował zasady” Nie jest jasne, jak dokładnie może to zrobić uwaga krytyczna siła dana osoba rozwija szacunek dla pewnych zasad. Taka krytyka może równie łatwo przynieść odwrotny skutek. To stwierdzenie pomija zbyt wiele potencjalnie znaczących ogniw w łańcuchu logicznym.

Nie oznacza to oczywiście, że wszystkie twierdzenia o związkach przyczynowo-skutkowych są bezpodstawne. Niektóre z nich są całkiem rozsądne, ale nieukończone. Inne mają sens tylko pod pewnymi warunkami. W rzeczywistości stwierdzenia dotyczące związków przyczynowo-skutkowych są formą czasowników nieokreślonych. Głównym niebezpieczeństwem jest to, że takie stwierdzenia są nadmiernie uproszczone i/lub powierzchowne.

Jednak większość zjawisk ma wiele przyczyn, a nie tylko jedną, ponieważ złożone systemy (takie jak ludzki układ nerwowy) składają się z wielu dwukierunkowych związków przyczynowo-skutkowych.

Ponadto elementy łańcucha przyczynowo-skutkowego mogą posiadać indywidualną „energię dodatkową”. Oznacza to, że każdy z nich jest wyposażony we własne źródło energii i nie można przewidzieć jego reakcji. Z tego powodu system staje się znacznie bardziej złożony, ponieważ energia nie może rozprzestrzeniać się przez niego automatycznie.

Jak zauważył Gregory Bateson, jeśli kopniesz piłkę, możesz z góry dość dokładnie określić, dokąd poleci, obliczając kąt uderzenia, siłę przyłożoną do piłki, tarcie o nawierzchnię itp. Jeśli kopniesz psa, pod tym samym kątem, z tą samą siłą, na tej samej powierzchni itp. - znacznie trudniej jest zgadnąć, jak sprawa się zakończy”, ponieważ pies ma swoją „dodatkową energię”.

Często przyczyny są mniej oczywiste, szersze i mają bardziej systematyczny charakter niż badane zjawisko lub objaw. W szczególności przyczyną spadku produkcji lub zysków może być konkurencja, problemy z zarządzaniem, problemy z przywództwem, zmiany w strategiach marketingowych, zmiany w technologii, kanałach komunikacji lub coś innego.

To samo dotyczy wielu naszych przekonań na temat obiektywnej rzeczywistości. Nie możemy zobaczyć, usłyszeć ani poczuć interakcji cząstek molekularnych, pól grawitacyjnych lub elektromagnetycznych. Możemy jedynie postrzegać i mierzyć ich przejawy. Aby wyjaśnić takie efekty, wprowadzimy pojęcie „grawitacji”.

Pojęcia takie jak „grawitacja”, „pole elektromagnetyczne”, „atomy”, „związki przyczynowo-skutkowe”, „energia”, a nawet „czas” i „przestrzeń” są w dużej mierze tworzone arbitralnie przez naszą wyobraźnię (a nie przez świat). wokół nas), aby sklasyfikować i uporządkować nasze doświadczenia zmysłowe. Albert Einstein napisał:

Hume wyraźnie widział, że niektórych pojęć (na przykład przyczynowości) nie można logicznie wydedukować z danych doświadczenia... Wszystkie pojęcia, nawet te najbliższe naszemu doświadczeniu, z punktu widzenia logiki są arbitralnie wybranymi konwencjami.

Znaczenie stwierdzenia Einsteina jest takie, że nasze zmysły nie są w stanie tak naprawdę dostrzec niczego w rodzaju „przyczyn”, dostrzegają jedynie fakt, że najpierw wydarzyło się pierwsze zdarzenie, a potem drugie. Na przykład sekwencję zdarzeń można postrzegać w następujący sposób:

„mężczyzna ścina siekierą drzewo”, potem „drzewo się upada” lub „kobieta mówi coś do dziecka”, potem „dziecko zaczyna płakać” lub „następuje zaćmienie słońca, a następnego dnia trzęsienie ziemi."

Według Einsteina możemy powiedzieć, że „mężczyzna spowodował upadek drzewa”, „kobieta spowodowała płacz dziecka”, „zaćmienie słońca spowodowało trzęsienie ziemi”. Jednak tylko postrzegamy podsekwencja wydarzenia, ale nie powód , który jest arbitralnie wybranym konstruktem wewnętrznym zastosowanym do postrzeganej relacji. Z takim samym sukcesem możemy to powiedzieć

„Siła grawitacji spowodowała upadek drzewa”

„Powodem płaczu dziecka były jego zawiedzione oczekiwania” lub

„Trzęsienie ziemi zostało spowodowane siłami działającymi na powierzchnię ziemi od wewnątrz”

– w zależności od wybranego układu współrzędnych.

Według Einsteina podstawowe prawa tego świata, które bierzemy pod uwagę, działając w nim, nie są obserwowalne w ramach naszego doświadczenia. Jak stwierdził Einstein: „Teorię można sprawdzić eksperymentalnie, ale nie da się jej stworzyć na podstawie doświadczenia”.

Dylemat ten dotyczy w równym stopniu psychologii, neuronauki i prawdopodobnie każdej innej dziedziny badań naukowych. Im bliżej jesteśmy prawdziwych, pierwotnych relacji i praw, które definiują i rządzą naszym doświadczeniem, tym bardziej oddalamy się od wszystkiego, co podlega bezpośredniej percepcji. Możemy fizycznie poczuć nie podstawowe prawa i zasady rządzące naszym zachowaniem i naszą percepcją, ale jedynie ich konsekwencje. Jeśli mózg będzie próbował sam siebie postrzegać, jedynym i nieuniknionym rezultatem będą białe plamy.

Rodzaje powodów

Starożytny grecki filozof Arystoteles w swoim dziele „Druga analiza” zidentyfikował cztery główne typy przyczyn, które należy wziąć pod uwagę w każdym badaniu i każdym procesie analitycznym:

1) powody „poprzedzające”, „istotne” lub „motywujące”;

2) powody „trzymania” lub „prowadzenia”;

3) przyczyny „ostateczne”;

4) Powody „formalne”.

1. Powody- są to zdarzenia, działania lub decyzje związane z przeszłością, które poprzez łańcuch „akcja-reakcja” wpływają na obecny stan systemu.

2. Powody zatrzymania- Są to współczesne zależności, założenia i warunki ograniczające, które wspierają obecny stan systemu (niezależnie od tego, w jaki sposób do tego stanu doszło).

3. Przyczyny ostateczne- są to zadania lub cele związane z przyszłością, które kierują i określają bieżący stan systemu, nadając działaniom sens, wagę lub znaczenie (ryc. 26).

4. Względy formalne– są to podstawowe definicje i obrazy czegoś, czyli podstawowe założenia i mapy mentalne.

Szukam motywujące powody Uważamy, że problem lub jego rozwiązanie jest wynikiem pewnych wydarzeń i doświadczeń z przeszłości. Szukaj trzyma powody prowadzi nas do postrzegania problemu lub jego rozwiązania jako produktu warunków odpowiadających bieżącej sytuacji. Myśląc o ostateczne przyczyny , postrzegamy problem jako wynik motywów i intencji zaangażowanych osób. Próbując znaleźć powodów formalnych problem, postrzegamy go jako funkcję definicji i założeń, które mają zastosowanie w danej sytuacji.

Oczywiście żaden z tych powodów sam w sobie nie zapewnia pełnego wyjaśnienia sytuacji. We współczesnej nauce zwyczajowo polega się głównie na przyczyny mechaniczne , lub poprzedzający, motywujący, według klasyfikacji Arystotelesa. Rozpatrując zjawisko z naukowego punktu widzenia, mamy tendencję do poszukiwania liniowych łańcuchów przyczynowo-skutkowych, które doprowadziły do ​​jego wystąpienia. Na przykład mówimy: „Wszechświat powstał w wyniku „Wielkiego Wybuchu”„, które miało miejsce miliardy lat temu” lub „ AIDS jest wywoływane przez wirusa, który przedostaje się do organizmu i atakuje układ odpornościowy”., Lub „Ta organizacja odniosła sukces, ponieważ w pewnym momencie podjęła pewne działania”. Oczywiście wyjaśnienia te są niezwykle ważne i przydatne, jednak niekoniecznie ujawniają wszystkie szczegóły wspomnianych zjawisk.

Ustanowienie trzyma powody będzie wymagało odpowiedzi na pytanie: co zachowuje integralność struktury zjawiska, niezależnie od tego, jak powstało? Na przykład, dlaczego wiele osób zakażonych wirusem HIV nie ma żadnych objawów choroby? Jeśli Wszechświat zaczął się rozszerzać po Wielkim Wybuchu, co decyduje o tempie jego rozszerzania się obecnie? Jakie czynniki mogą zatrzymać proces jego ekspansji? Obecność lub brak jakich czynników może doprowadzić do nieoczekiwanej utraty zysków lub całkowitego upadku organizacji, niezależnie od historii jej powstania?

Szukaj przyczyny ostateczne będzie wymagało zbadania potencjalnych problemów lub skutków pewnych zjawisk. Na przykład

środków, czy AIDS jest karą dla ludzkości, ważną lekcją czy częścią procesu ewolucyjnego? Czy wszechświat jest tylko zabawką Boga, czy też ma określoną przyszłość? Jakie cele i perspektywy wnoszą do organizacji; powodzenie?

Definicja powodów formalnych dla Wszechświata skuteczna organizacja lub AIDS będzie wymagało zbadania podstawowych założeń i intuicji na temat tych zjawisk. Co dokładnie mamy na myśli, mówiąc o „Wszechświecie”, „sukcesie”, „organizacji”, „AIDS”? Jakie założenia przyjmujemy na temat ich struktury i charakteru? (Pytania takie jak te pomogły Albertowi Einsteinowi w nowy sposób sformułować nasze postrzeganie czasu, przestrzeni i struktury Wszechświata.)

Wpływ powodów formalnych

Pod wieloma względami język, przekonania i modele świata działają jako „formalne przyczyny” naszej rzeczywistości. Przyczyny formalne dotyczą podstawowych definicji pewnych zjawisk lub doświadczeń. Samo pojęcie przyczyny jest rodzajem „przyczyny formalnej”.

Jak sama nazwa wskazuje, powody formalne są bardziej związane z formą niż z treścią czegoś. Formalna przyczyna zjawiska określa jego istotę. Można powiedzieć, że formalną przyczyną osoby jest na przykład głęboka struktura relacji zakodowana w pojedynczej cząsteczce DNA. Powody formalne są ściśle powiązane z językiem i mapami mentalnymi, z których tworzymy naszą rzeczywistość, interpretując i etykietując nasze doświadczenia.

Na przykład mówimy „koń”, odnosząc się do posągu z brązu przedstawiającego zwierzę z czterema nogami, kopytami, grzywą i ogonem, ponieważ przedmiot ten ma kształt lub cechy formalne, które kojarzymy w naszych umysłach ze słowem i pojęciem „ koń." Mówimy: „Z żołędzi wyrósł dąb”, ponieważ coś wyposażonego w pień, gałęzie i liście o określonym kształcie definiujemy jako „dąb”.

Zatem odwoływanie się do powodów formalnych jest jednym z głównych mechanizmów „Sztuczek językowych”.

Tak naprawdę względy formalne mogą powiedzieć więcej o tym, kto postrzega zjawisko, niż o samym zjawisku. Ustalenie przyczyn formalnych wymaga odkrycia własnych założeń i map mentalnych związanych z tematem. Kiedy artysta, podobnie jak Picasso, przyczepia kierownicę roweru do siodełka rowerowego, tworząc „głowę byka”, odwołuje się do względów formalnych, gdyż ma do czynienia z najważniejszymi elementami formy przedmiotu.

Arystoteles nazwał ten rodzaj rozumu „intuicją”. Aby coś badać (np. „sukces”, „dopasowanie” lub „przywództwo”), konieczne jest posiadanie pojęcia, że ​​zjawisko to w zasadzie istnieje. Na przykład próba zdefiniowania „skutecznego lidera” implikuje intuicyjne przekonanie, że tacy ludzie pasują do pewnego wzorca.

W szczególności poszukiwanie formalnych przyczyn problemu lub wyniku wymaga zbadania leżących u jego podstaw definicji, założeń i intuicji dotyczących tego problemu lub wyniku.

Określenie formalnych przyczyn „przywództwa”, „skutecznej organizacji” lub „zestrojenia” wymaga zbadania leżących u podstaw założeń i intuicji dotyczących tych zjawisk. Co dokładnie mamy na myśli, mówiąc o „przywództwie”, „sukcesie”, „organizacji” lub „dopasowaniu”? Jakie założenia przyjmujemy na temat ich struktury i istoty?

Oto dobry przykład wpływu, jaki wywierają względy formalne. Jeden z badaczy, chcąc znaleźć wzór pomiędzy terapiami, postanowił przeprowadzić badanie wśród osób w remisji nieuleczalnego nowotworu. Uzyskał zgodę władz lokalnych i udał się do regionalnego centrum statystyki medycznej, aby zbierać dane.

Jednak w odpowiedzi na prośbę o odnalezienie w komputerze listy osób w remisji, pracownica ośrodka odpowiedziała, że ​​nie może mu udostępnić tej informacji. Naukowiec wyjaśnił, że ma pod ręką wszystkie niezbędne dokumenty, ale nie w tym tkwił problem. Okazuje się, że komputer nie miał kategorii „remisja”. Następnie badacz poprosił o listę wszystkich pacjentów, u których dziesięć do dwunastu lat temu zdiagnozowano nowotwór w stadium terminalnym, a także listę tych, którzy zmarli na nowotwór w międzyczasie.

Następnie porównał obie listy i zidentyfikował kilkaset osób, u których zdiagnozowano raka, ale nie zgłoszono ich śmierci na raka. Po wykluczeniu osób, które przeniosły się do innego regionu lub zmarły z innych powodów, badacz otrzymał ostatecznie około dwustu nazwisk osób, które były w remisji, ale nie zostały ujęte w statystykach. Ponieważ grupa ta nie miała „formalnego powodu”, po prostu nie istniała dla komputera.

Coś podobnego przydarzyło się innej grupie badaczy, którzy również interesowali się zjawiskiem remisji. Przeprowadzili wywiady z lekarzami, aby znaleźć nazwiska i historie medyczne osób, które osiągnęły remisję po schyłkowym stadium choroby. Lekarze zaprzeczyli jednak istnieniu takich pacjentów. Początkowo badacze zdecydowali, że remisja występuje znacznie rzadziej, niż sądzono. W pewnym momencie jeden z nich zdecydował się zmienić sformułowanie. Na pytanie, czy w ich pamięci są jakieś przypadki „cudownych uzdrowień”, lekarze bez wahania odpowiedzieli: „Tak, oczywiście i więcej niż jeden”.

Czasami najtrudniej jest ustalić przyczyny formalne, gdyż są one częścią naszych nieświadomych założeń i przesłanek, niczym woda, której pływająca w niej ryba nie zauważa.

Sztuczki językowe i struktura wierzeń

Ogólnie rzecz biorąc, złożone odpowiedniki i twierdzenia przyczynowe są głównymi elementami składowymi naszych przekonań i systemów przekonań. Na ich podstawie podejmujemy decyzję o dalszych działaniach. Wpisz instrukcje "Jeśli X = Y, powinienem zrobić Z” obejmować działanie oparte na zrozumieniu tego związku. Ostatecznie takie struktury determinują sposób, w jaki wykorzystujemy i stosujemy naszą wiedzę.

Zgodnie z zasadami Tricks of Language i NLP, aby głębokie struktury, takie jak wartości (takie bardziej abstrakcyjne i subiektywne) wchodziły w interakcję ze środowiskiem materialnym w postaci konkretnych zachowań, muszą być powiązane z bardziej specyficznymi procesami poznawczymi i możliwości poprzez przekonania. Każdy z powodów wskazanych przez Arystotelesa musi być na pewnym poziomie zaangażowany.

Zatem przekonania odpowiadają na następujące pytania:

1. „Jak dokładnie definiujesz jakość (lub istotę), którą cenisz?” „Z jakimi innymi cechami, kryteriami i wartościami się to wiąże?” (Przyczyny formalne)

2. „Co powoduje lub kształtuje tę jakość?” (Powody nacisku)

3. „Do jakich konsekwencji lub rezultatów doprowadzi ta wartość?” „Do czego to zmierza?” (Przyczyny ostateczne)

4. „Jak dokładnie stwierdzasz, że dane zachowanie lub doświadczenie spełnia określone kryterium lub wartość?” „Jakie konkretne zachowania lub doświadczenia są powiązane z tym kryterium lub tą wartością?” (Powody wstrzymania)

Na przykład ktoś definiuje sukces jako „osiągnięcie” i „satysfakcję”. Osoba ta może wierzyć, że „sukces” wynika z „dania z siebie wszystkiego”, a także wiąże się z „bezpieczeństwem” i „uznaniem ze strony innych”. Jednocześnie stopień własnego sukcesu określa się na podstawie „szczególnego uczucia w klatce piersiowej i brzuchu”.

Aby kierować się jakąś wartością, konieczne jest przynajmniej nakreślenie systemu przekonań, który jej odpowiada. Przykładowo, aby w zachowaniu realizowała się taka wartość jak „profesjonalizm”, należy wytworzyć przekonania o tym, czym jest profesjonalizm („kryteria” profesjonalizmu), po czym poznamy, że został on osiągnięty (zgodność kryteriów) , co prowadzi do kształtowania profesjonalizmu i co może prowadzić. Przy wyborze działań przekonania te odgrywają nie mniej ważną rolę niż same wartości.

Na przykład dwie osoby podzielają wspólną wartość „bezpieczeństwo”. Jeden z nich jest jednak przekonany, że bezpieczeństwo oznacza „bycie silniejszym od wrogów”. Inny uważa, że ​​powodem bezpieczeństwa jest „rozumienie pozytywnych intencji tych, którzy nam zagrażają i reagowanie na te intencje”. Ci dwaj będą szukać bezpieczeństwa na bardzo różne sposoby. Może się nawet wydawać, że ich podejścia są ze sobą sprzeczne. Pierwsza będzie szukać bezpieczeństwa poprzez wzmocnienie swojej władzy. Drugi wykorzysta proces komunikacji w tym samym celu, zbierając informacje i szukając możliwych opcji.

Oczywiście przekonania danej osoby na temat jej podstawowych wartości determinują zarówno miejsce, jakie te wartości zajmą na jego mapie mentalnej, jak i sposób, w jaki je wyznaje. Skuteczna internalizacja wartości lub tworzenie nowych wartości wymaga pracy z każdym z powyższych pytań dotyczących przekonań. Aby ludzie w tym samym systemie mogli działać zgodnie z podstawowymi wartościami, muszą w pewnym stopniu wyznawać te same przekonania i wartości.

Sztuczki wzorców językowych można postrzegać jako operacje werbalne, które pozwalają zmienić lub umieścić w nowych ramach różne elementy i powiązania, które składają się na złożone odpowiedniki i związki przyczynowo-skutkowe, które tworzą przekonania i ich sformułowania. We wszystkich tych wzorach język służy do powiązania i połączenia różnych aspektów naszych doświadczeń i „map świata” z podstawowymi wartościami.

W modelu Tricks of Language pełne stwierdzenie musi zawierać co najmniej jedno złożone stwierdzenie równoważne lub stwierdzenie przyczynowo-skutkowe. Na przykład stwierdzenie takie jak „Nikt się o mnie nie troszczy” nie jest pełnym stwierdzeniem wiary. To uogólnienie odnosi się do wartości opieki, ale nie ujawnia związanego z nią przekonania o sobie. Aby zidentyfikować wierzenia, Należy zadać następujące pytania: "Skąd wieszże nikt się o ciebie nie troszczy?”, „Co siły ludzie się o ciebie nie troszczą?”, „Co to jest konsekwencjeże nikt się o ciebie nie troszczy?” Więc co Oznaczaże ludzie się o ciebie nie troszczą?

Takie przekonania często ujawniają się poprzez „łączące” słowa, takie jak „ponieważ”, „kiedykolwiek”, „jeśli”, „po”, „dlatego” itp. Na przykład „Ludzie się mną nie przejmują”. ponieważ…", „Ludzie nie będą się mną przejmować, jeśli…” « Ludzie się o mnie nie troszczą, dlatego... Rzeczywiście, z punktu widzenia NLP problemem nie jest tyle, czy danej osobie uda się znaleźć „właściwe” przekonanie związane ze związkami przyczynowo-skutkowymi, ale raczej to, jakie praktyczne rezultaty jest w stanie osiągnąć, zachowując się tak, jakby istniała ta lub inna korespondencja lub związek przyczynowo-skutkowy.

0 Ocena 0.00 (0 Głosów)

W ΔG< 0 реакция термодинамически разрешена и система стремится к достижению условия ΔG = 0, при котором наступает равновесное состояние обратимого процесса; ΔG >0 oznacza, że ​​proces jest zabroniony termodynamicznie.

Rysunek 3

Zmiana energii Gibbsa: a – proces odwracalny; b – proces nieodwracalny.

Po zapisaniu równania (1) w postaci ΔH = ΔG + TΔS stwierdzamy, że entalpia reakcji uwzględnia energię swobodną Gibbsa i energię „niewolną” ΔS · T. Energia Gibbsa, czyli spadek izobarii ( P = const) potencjał, jest równy maksymalnej pracy użytecznej. Malejąc wraz z przebiegiem procesu chemicznego, ΔG osiąga w momencie równowagi minimum (ΔG = 0). Drugi człon ΔS · T (współczynnik entropii) reprezentuje tę część energii układu, która w danej temperaturze nie może zostać zamieniona na pracę. Związana energia może zostać odprowadzona do otoczenia jedynie w postaci ciepła (co zwiększa chaotyczność układu).

Zatem w procesach chemicznych rezerwa energii układu (współczynnik entalpii) i stopień jego zaburzenia (współczynnik entropii, energia, która nie wykonuje pracy) zmieniają się jednocześnie.

Analiza równania (1) pozwala ustalić, który z czynników składających się na energię Gibbsa odpowiada za kierunek reakcji chemicznej, entalpię (ΔH) czy entropię (ΔS · T).

· Jeżeli ΔH< 0 и ΔS >0, wtedy zawsze ΔG< 0 и реакция возможна при любой температуре.

· Jeżeli ΔH > 0 i ΔS< 0, то всегда ΔG >0, a reakcja z absorpcją ciepła i spadkiem entropii jest niemożliwa w żadnych warunkach.

· W pozostałych przypadkach (ΔH< 0, ΔS < 0 и ΔH >0, ΔS > 0) znak ΔG zależy od zależności pomiędzy ΔH i TΔS. Reakcja jest możliwa, jeśli towarzyszy jej spadek potencjału izobarycznego; w temperaturze pokojowej, gdy wartość T jest mała, wartość TΔS jest również mała i zwykle zmiana entalpii jest większa niż TΔS. Dlatego większość reakcji zachodzących w temperaturze pokojowej jest egzotermiczna. Im wyższa temperatura, tym większy TΔS, a nawet reakcje endotermiczne stają się możliwe.

Zilustrujmy te cztery przypadki odpowiednimi reakcjami:

	ΔH< 0 ΔS >0ΔG< 0	C2H5–O–C2H5 + 6O2 = 4CO2 + 5H2O (reakcja możliwa w dowolnej temperaturze)
	ΔH > 0 ΔS< 0 ΔG > 0	reakcja jest niemożliwa
	ΔH< 0 ΔS < 0 ΔG >0,ΔG< 0	N2 + 3H2 = 2NH3 (możliwe w niskiej temperaturze)
	ΔH > 0 ΔS > 0 ΔG > 0, ΔG< 0	N2O4(g) = 2NO2(g) (możliwe w wysokiej temperaturze).

Aby ocenić znak reakcji ΔG, ważna jest znajomość wartości ΔH i ΔS najbardziej typowych procesów. ΔH tworzenia substancji złożonych i ΔH reakcji mieszczą się w przedziale 80–800 kJ∙mol-1. Entalpia reakcji spalania ΔH0spalanie jest zawsze ujemna i wynosi tysiące kJ∙mol-1. Entalpie przejść fazowych są zwykle mniejsze niż entalpie tworzenia i reakcji chemicznej ΔHvapor - dziesiątki kJ∙mol-1, ΔHcryst i ΔHmelt wynoszą 5–25 kJ∙mol-1.

Zależność ΔH od temperatury wyraża się zależnością ΔHT = ΔH° + ΔCp · ΔT, gdzie ΔCp jest zmianą pojemności cieplnej układu. Jeżeli w zakresie temperatur 298 K – T odczynniki nie ulegają przemianom fazowym, to do obliczeń można zastosować wartości ΔCp = 0 i ΔH°.

Entropia poszczególnych substancji jest zawsze większa od zera i waha się od dziesiątek do setek J∙mol–1K–1 (tabela 4.1). Znak ΔG określa kierunek rzeczywistego procesu. Jednakże, aby ocenić wykonalność procesu, zwykle stosuje się wartości standardowej energii Gibbsa ΔG°. Wartość ΔG° nie może być stosowana jako kryterium prawdopodobieństwa w procesach endotermicznych ze znacznym wzrostem entropii (przejścia fazowe, reakcje rozkładu termicznego z utworzeniem substancji gazowych itp.). Procesy takie można prowadzić dzięki współczynnikowi entropii, pod warunkiem, że:

Entropia.

ENTROPIA (z greckiego entropia - rotacja, transformacja) (zwykle oznaczana jako S), funkcja stanu układu termodynamicznego, zmiana, w której dS w procesie równowagowym jest równa stosunkowi ilości ciepła dQ przekazanego do układu lub usunięty z niego do temperatury termodynamicznej T układu. Procesom nierównowagowym w układzie izolowanym towarzyszy wzrost entropii, przybliżają one układ do stanu równowagi, w którym S jest maksymalne. Pojęcie „entropii” wprowadził w 1865 r. R. Clausius. Fizyka statystyczna traktuje entropię jako miarę prawdopodobieństwa znalezienia się układu w danym stanie (zasada Boltzmanna). Pojęcie entropii jest szeroko stosowane w fizyce, chemii, biologii i teorii informacji. Entropia jest funkcją stanu, to znaczy każdemu stanowi można powiązać z całkowicie określoną (aż do stałej - niepewność tę usuwa się w drodze umowy, że przy zera absolutnym entropia wynosi również zero) wartości entropii. Dla procesów odwracalnych (równowagowych) zachodzi równość matematyczna (konsekwencja tzw. równości Clausiusa): , gdzie δQ to dostarczone ciepło, to temperatura i to stany, SA i SB to entropia odpowiadająca tym stanom (tutaj rozważany jest proces przejścia ze stanu do stanu). Dla procesów nieodwracalnych spełniona jest nierówność wynikająca z tzw. nierówności Clausiusa , gdzie δQ to dostarczone ciepło, to temperatura i to stany, SA i SB to entropia odpowiadająca tym stanom. Dlatego entropia układu izolowanego adiabatycznie (bez dostarczania i usuwania ciepła) może wzrosnąć jedynie podczas procesów nieodwracalnych. Korzystając z pojęcia entropii, Clausius (1876) podał najbardziej ogólne sformułowanie II zasady termodynamiki: w rzeczywistych (nieodwracalnych) procesach adiabatycznych entropia wzrasta, osiągając maksymalną wartość w stanie równowagi (II zasada termodynamiki nie jest bezwzględny, jest naruszany podczas wahań).