Опыты Миллера, Сазерленда etc с точки зрения химии

[Вольный Сяншен]

В 25.06.2025 в 09:26, фосолиф-кимих сказал:

По этому чисто статистически прочие элементы будут соединяться именно с водородом.

Прочие элементы соединяются с кем им выгоднее, а не чего больше. В атмосфере Земли азота больше всего, но почему-то никто не хочет с ним соединяться.

В 25.06.2025 в 09:26, фосолиф-кимих сказал:

Водород самый распространенный элемент во вселенной.

Это средняя температура по больнице. Вы здесь рассуждаете, как философ, а теперь попробуйте порассуждать, как химик (химия - наука практическая).

Элементы распределены крайне неравномерно, на Земле кислорода почти половина и урана немало, а на Солнце кислорода меньше процента а урана нет совсем. С водородом и гелием наоборот.

Есть просто факт, что на планетах земной группы неокислены только железные ядра (предположительно), а всё остальное состоит из оксидов (и азота), и это уже точно. Можно выдвигать любое количество гипотез, но этот факт на кривой кобыле не объедешь.

[Caesium137]

В 25.06.2025 в 00:23, Вольный Сяншен сказал:

(Надо отметить, что для такой схемы в атмосфере должны одновременно присутствовать СН4 и СО2, что само по себе интересно...).

Не вижу в этом проблемы. Метан с СО2 не реагируют, для их образования в первичной атмосфере есть все условия

К тому же стоит учитывать, что экосистема, в которой происходит восстановление углерода и атмосфера - две разных системы, с разными составами

[бродяга_]

В 25.06.2025 в 14:35, Caesium137 сказал:

Метан с СО2 не реагируют, для их образования в первичной атмосфере есть все условия

для верхнего слоя, где много ультрафиолета, реакция вполне возможна.

[фосолиф-кимих]

В 25.06.2025 в 17:22, бродяга_ сказал:

для верхнего слоя, где много ультрафиолета, реакция вполне возможна.

А посчитай как энергию Гиббса-Гельмгольца для реакции. 

CH₄ + CO₂ → H2C=C=O + H₂O

Ведь об этой реакции речь?

[Вольный Сяншен]

В 26.06.2025 в 07:38, фосолиф-кимих сказал:

А посчитай как энергию Гиббса-Гельмгольца для реакции. 

CH₄ + CO₂ → H2C=C=O + H₂O

Ведь об этой реакции речь?

Нет конечно. У Миллера в основном получилась смола, а из интересного - глицин.

2CO + NH3 + H2 -> H2NCH2COOH   ∆G=-143

[Вольный Сяншен]

2... Итак, с чисто химической точки зрения опыты интереса не представляют, здесь их научная ценность мало отличается от нуля. А что с достижением поставленных целей?

Википедия считает, что целью опыта Миллера было проверить, "что условия, существовавшие на примитивной Земле, способствовали химическим реакциям, которые могли привести к синтезу органических молекул из неорганических". Такая цель конечно была бы глупостью, потому что органические молекулы из неорганических могут образовываться на любой Земле, хоть на "примитивной", хоть на продвинутой. Это знают все по крайней мере с 1828 года. А уж ставить такую цель в середине 20 века...

Мы, будем думать о Миллере лучше, чем Википедия, и будем считать, что он хотел обнаружить молекулярную эволюцию (как и Сазерленд). А пребиотическая молекулярная эволюция должна удовлетворять как минимум трём условиям: она должна быть спонтанной (идти сама, не быть результатом инжиниринга, каков любой лабораторный синтез), последовательной (продукты предыдущей реакции являются реагентами следующей, значит сохраняют высокую химическую активность ) и "прогрессивной" (в продуктах реакций постепенно увеличивается количество функциональных групп, а сами продукты опять же сохраняют высокую химическую активность в данных условиях).

Ну и как? У Миллера система видимо пришла к химическому равновесию (скорее всего нет, следует ожидать дальнейшего роста доли смол в продуктах, но может быть равновесие полимеризация/гидролиз и установилось). То есть один этап "эволюции" прошёл (активные вещества превратились в менее активные) - и всё. Дальнейшие изменения условий реакции просто сдвигают равновесие между продуктами по принципу Ле Шателье, но никакого прогресса не обнаруживают, что на 100% соответствует химической теории. 

У Сазерленда результаты примерно такие же. У него ракций вроде описано много, но вот что пишет он сам: "данный путь, каким он был осуществлен в лаборатории, состоял из нескольких стадий, и условия на этих стадиях были различными. Кроме того, между определенными стадиями выполнялась предварительная очистка, чтобы упростить анализ химического механизма. Очевидно, что эти вопросы должны быть решены до того как можно будет считать данный синтез геохимически возможным".

 

Это фиаско, братан.

Но может это только Миллер с Сазерлендом такие неудачники, а потом, лет через 200, придёт гений, насыпет в колбу говна и палок - и опаньки?

 

[Вольный Сяншен]

3. Трудно ли доказать факт абиогенеза (или его возможность) экспериментально?

Факт, разумеется, доказать вообще невозможно без постройки машины времени, а вот возможность вполне доказуема, если эксперимент продемонстрирует спонтанный процесс приближения к цели. Целесообразно разделить процесс абиогенеза на три этапа: химическая эволюция органического синтеза, химическая эволюция репликаторов, возникновение живого организма. Обычно считается, что между этими этапами чётких границ нет, но внутри каждого этапа есть свои характерные особенности, которые стоит рассмотреть.

Химическую эволюцию первого этапа подтвердить экспериментально проще всего. Граничные условия эксперимента очевидны - это диапазон параметров, при которых в органические вещества могут добавляться кислород- и азотсодержащие группы, а также присутствие жидкой воды. Получается небольшой диапазон давлений, а также температура в пределах -10...+110°C. Набор исходных веществ может быть любым из тех, которые могут образовываться самопроизвольно и сохраняться в условиях солнечной системы.  

Такие условия эксперимента доступны даже во многих домашних лабораториях, а уж в любой более или менее профессиональной лаборатории легко достижимы все мыслимые (и немыслимые тоже) условия абиогенеза, которые могли быть на ранней Земле.

...

[Вольный Сяншен]

3... Поэтому, с учётом лёгкости моделирования условий ранней Земли, в любом пединституте должны были бы быть лабораторные работы, подтверждающие химическую эволюцию. Там будущие учительницы биологии и химии приобщались бы к научному подходу.

Гипотеза абиогенеза выдвинута 100 лет назад (прописью: Сто лет назад). Гипотеза встретила самый тёплый приём и в СССР, и на Западе, исследования финансировались (и финансируются до сих пор). Опыт Миллера вызвал новый всплеск интереса, эпигоны повторяли его в разных вариантах в попытках продлить процесс химической эволюции за рамки пары реакций, но каменный цветок так и не вышел.

Но у нас сегодня скидка (по акции), и мы не будем ограничиваться условиями ранней Земли, а возьмём любые условия вообще. Органическому синтезу уже 200 лет, и он достиг некоторых успехов. Охвачен по сути весь диапазон температур и давлений, пригодный для органических реакций. А химической эволюции обнаружено не было.

Химическая промышленность существует тоже намного больше 100 лет, и там химической эволюции не найдено. (Ну технолог может, конечно, закозлить установку, но это не вызывает энтузиазма не только у начальника производства, но и у Нобелевского комитета).

 

А главное, вся эта химическая практика находится в полном согласии с химической теорией.

...

[St2Ra3nn8ik]

В 01.07.2025 в 14:23, Вольный Сяншен сказал:

Охвачен по сути весь диапазон температур и давлений, пригодный для органических реакций. А химической эволюции обнаружено не было.

Но не времен, количеств и разнообразия других условий.

 

В 01.07.2025 в 14:23, Вольный Сяншен сказал:

Химическая промышленность существует тоже намного больше 100 лет, и там химической эволюции не найдено.

0. Слишком ограниченные наборы веществ и прочих условий в химпроме для химэволюции.

1. Если химэволюция пойдёт в промышленном агрегате, технолога уволят, ибо там требуется получать конкретную продукцию (конкретные соединения достаточной чистоты), а не смесь, ведущую к жизни.

[Вольный Сяншен]

В 01.07.2025 в 20:10, St2Ra3nn8ik сказал:

количеств и разнообразия других условий

Диапазоны концентраций и составов в оргсинтезе тоже весьма разнообразны. Но дело даже не в этом.

Если это такая редкость, то каким чудом химическая эволюция должна пройти по этим уникальным точкам? Ведь количество необходимых стадий исчисляется сотнями, и на каждой следующей стадии условия должны отличаться от предыдущих, иначе химическая система придёт в состояние равновесия, в котором будет пребывать неограниченно долго.

В 01.07.2025 в 20:10, St2Ra3nn8ik сказал:

времен

А это вообще смешной аргумент. Вы ведь когда-то знакомились с химической термодинамикой и кинетикой, а может быть даже изучали её глубоко и подробно. Ну и ответьте теперь на простой вопрос: что такое может случиться в системе, если увеличится время реакции?