Ποιος επιστήμονας θεωρείται ο ιδρυτής της κλασικής χημείας. Ιστορία της χημείας

Η σημασία της χημείας στην ιστορία της ανθρωπότητας είναι εξαιρετικά μεγάλη. Σήμερα, αυτός ο επιστημονικός κλάδος έχει πολλά αντικείμενα και μεθόδους έρευνας, χάρη στα οποία είναι δυνατή η πραγματικότητα που μας περιβάλλει. Τα επιτεύγματα στον τομέα της χημείας καθιστούν δυνατή την απόκτηση υλικών υψηλής αντοχής και την ανάπτυξη των πιο πρόσφατων φαρμάκων που μπορούν να σώσουν χιλιάδες ζωές, τη διεξαγωγή ερευνητικών δραστηριοτήτων σε συναφείς επιστήμες.

Τώρα είναι γνωστές περισσότερες από ενάμιση δεκάδες εκατομμύρια ενώσεις, καθεμία από τις οποίες είναι ικανή να εισέλθει σε έναν πολυάριθμο αριθμό αλληλεπιδράσεων αντίδρασης. Ωστόσο, η ανθρωπότητα δεν διέθετε πάντα μια τέτοια ποικιλία χημικών ουσιών και πληροφοριών για αυτές. Η χημεία στο τρέχον στάδιο της ανάπτυξής της είναι συνέπεια προηγουμένως αποκτηθείσας και προσεκτικά δομημένης γνώσης.

Σε όλη την ιστορία της χημείας, αντιμετωπίζεται με πολύ συγκεκριμένο τρόπο. Κάποιοι θεώρησαν αυτή την επιστήμη ως βοήθεια για την ανθρωπότητα να φτάσει σε ένα νέο στάδιο της ανάπτυξής της, άλλοι - μόνο μαγικές δυνάμεις. Γιατί στο Μεσαίωνα κάηκε στην πυρά. Η ιστορία της εμφάνισης της χημείας θα εξεταστεί με περισσότερες λεπτομέρειες. Ας αναδείξουμε τις βασικές ιστορικές στιγμές που συμβάλλουν στην περαιτέρω ανάπτυξη αυτής της επιστήμης.

Η διαμόρφωση της χημείας στην αρχαία πολιτική

Υπάρχουν πολλές θεωρίες που λένε ότι η ιστορία της ανάπτυξης της χημείας ξεκίνησε στο γύρισμα της εποχής μας. Αυτό συνέβη με την ανάπτυξη δεξιοτήτων και την ικανότητα απόκτησης κραμάτων. Ως αποτέλεσμα, σημειώνεται η εμφάνιση των πρώτων φαρμακευτικών προϊόντων στο άμεσο μέλλον, η δημιουργία κεραμικών.

Ωστόσο, μπορείτε να δείτε ξεκάθαρα το σημείο εκκίνησης στην ιστορία της εμφάνισης της χημείας όταν βρεθείτε στο αρχαίο ελληνικό κράτος. Εδώ είναι που οι σοφιστές στον πέμπτο αιώνα της εποχής μας εξερευνούν τη νέα θέση του ανθρώπου-κόσμου, χάρη στην οποία καταλήγουν στο εκπληκτικό συμπέρασμα ότι για τη μεταμόρφωση του κόσμου γύρω από τον άνθρωπο χρειάζονται αυτοσχέδια μέσα. Ταυτόχρονα, εμφανίζεται μια ατομικιστική εικόνα του κόσμου του Δημόκριτου, ο οποίος κήρυττε στους ανθρώπους ότι όλα τα αντικείμενα γύρω μας αποτελούνται από τα μικρότερα σωματίδια. Στη συνέχεια, αυτά τα σωματίδια θα ονομαστούν άτομα.

Φυσικά, στο πλαίσιο του αρχαίου κόσμου, μια τέτοια δήλωση έμοιαζε με μια φανταστική ιδέα, επομένως, λίγοι άνθρωποι πήραν στα σοβαρά τον Δημόκριτο. Ωστόσο, στο γύρισμα της νέας εποχής, πολλές προσωπικότητες της ιστορικής επιστήμης επέστρεψαν στη θεωρία του περισσότερες από μία φορές ως το κύριο σημείο στην ιστορία της εμφάνισης της χημείας.

Η προέλευση της αλχημείας

Πολλά είναι γνωστά για τον Μέγα Αλέξανδρο, ιδίως ότι είχε τη μεγαλύτερη βιβλιοθήκη του αρχαίου κόσμου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το κύριο επιστημονικό κέντρο μέχρι τη δεύτερη χιλιετία π.Χ. σχηματίζεται στην Αλεξάνδρεια - υπάρχει η άποψη ότι η ιστορία της οργανικής χημείας ξεκίνησε από εδώ. Σε αυτή την πόλη γεννιέται μια εκπληκτική ανθρώπινη δραστηριότητα - η αλχημεία.

Είναι το επόμενο στάδιο στην ιστορία της χημείας ως επιστήμης. Στο στάδιο αυτό συνδυάστηκαν πλήρως οι γνώσεις των αρχαίων Ελλήνων και οι θεωρητικές πληροφορίες του Πλάτωνα, κάτι που, μάλιστα, αποτυπώθηκε και στην αλχημεία. Οι αλχημιστές είχαν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τα μέταλλα. Για αυτές τις ουσίες, ανέπτυξαν ακόμη και τη δική τους δομή βασισμένη σε ουράνια αντικείμενα. Έτσι, το ασήμι απεικονίστηκε οπτικά ως Σελήνη, σιδερένιο - με τη μορφή του Άρη. Αυτή ήταν η ιστορία της ανάπτυξης της οργανικής χημείας.

Ως αποτέλεσμα του γεγονότος ότι ο πολιτισμός των αρχαίων χρόνων ήταν εντελώς βυθισμένος στη θρησκευτική σκέψη και η αλχημεία είχε τον δικό της θεϊκό προστάτη - τον Θωθ. Αυτή την εποχή εμφανίζονται τα πρώτα έργα που φωτίζουν τις επιστημονικές αναζητήσεις και τη θέση του ανθρώπου στον κόσμο. Η ιστορία της εξέλιξης της χημείας αρχίζει να εμπλουτίζεται με γεγονότα. Ο ερημίτης εξερευνητής Bolos, με καταγωγή από την πόλη Mendes, έγραψε την πραγματεία "Φυσική και Μυστικισμός", η οποία ήταν το αποτέλεσμα της μακροχρόνιας περιπλάνησής του και αντανακλούσε την περιγραφή γνωστών μετάλλων και πολύτιμων λίθων, τις ιδιότητες και την πρακτική σημασία τους για τον άνθρωπο.

Ο γνωστός αλχημιστής Zosim Panopolit στα πολυάριθμα έργα του εξέτασε τεχνητές μεθόδους για την απόκτηση χρυσού από μέταλλα. Ήταν από αυτή τη στιγμή που η ιστορία της προέλευσης της χημείας άρχισε να έχει μαζικό χαρακτήρα. Σχεδόν όλοι άρχισαν να μιλούν για την αλχημεία, διάφορα τμήματα του πληθυσμού ενδιαφέρθηκαν για αυτήν και όλοι, φυσικά, προσελκύθηκαν από την ιδέα της εξόρυξης χρυσού και της αιώνιας ζωής. Η ιστορία της χημείας, που παρουσιάζεται εν συντομία στο υλικό μας, είναι αυτό που γνώριζαν όλοι οι επιστήμονες που ήθελαν να πετύχουν κάτι εκείνες τις μέρες.

Άνοιγμα αμαλγάματος

Οι Αιγύπτιοι ερευνητές προχώρησαν περισσότερο από πολλούς στην αλχημεία, οι οποίοι όχι μόνο καθόρισαν διάφορα μέταλλα, αλλά αναζήτησαν και τα μεταλλεύματα από τα οποία προέρχονται, δηλαδή διεξήγαγαν πειράματα, όχι μόνο περιέγραψαν, αλλά και ερεύνησαν την πραγματικότητα. Ήταν στην Αίγυπτο που ανακαλύφθηκε πρακτική σχολήεκχύλιση αμαλγάματος. Ήταν ένα κράμα μεταξύ υδραργύρου και μετάλλων. Πολύ σύντομα συνέβη ένα ιδιαίτερο ξέσπασμα μεταξύ των αλχημιστών, που προκλήθηκε από τα επιτεύγματα των Αιγυπτίων ερευνητών. Η ιστορία της ανάπτυξης της χημείας, που αναθεωρήθηκε εν συντομία από εμάς, ξαναγράφτηκε ξανά. Άρχισαν να πιστεύουν ότι το στοιχείο που παρήγαγαν οι Αιγύπτιοι δεν είναι παρά η πρωταρχική ουσία, η σύνθεση του κόσμου μας. Την ίδια περίπου εποχή, υπήρξαν νέες ανακαλύψεις στο χρυσό ρεύμα. Διαπιστώθηκε ότι με τη βοήθεια του μολύβδου και του άλατος, ο χρυσός μπορεί να γίνει ακόμα πιο όμορφος και φωτεινότερος.

Χημικές ανακαλύψεις στην Ανατολή

Στο επόμενο στάδιο της ανάπτυξής του, η εμπειρία που έχει συσσωρεύσει το ελληνικό σχολείο μεταφέρεται στον αραβικό κόσμο. Εδώ έρχεται η πραγματική χρυσή περίοδος ακμής, όταν πολλοί μουσουλμάνοι ερευνητές συμμετέχουν ενεργά στην επιστημονική διαδικασία. Οι επιστήμονες μπόρεσαν να επιτύχουν μια σειρά από καινοτομίες: φώσφορος, αντιμόνιο, αποκτήθηκαν πολλά στην ιατρική επιχείρηση, αναπτύχθηκαν νέοι τύποι φαρμάκων και φίλτρων.

Στην αλχημική ερμηνεία, που σας επιτρέπει να μετατρέψετε οποιοδήποτε μέταλλο σε χρυσό, σε αυτό το μέρος του κόσμου έκαναν τα σχόλιά τους. Υπήρχε μια ιδέα ότι οποιαδήποτε ουσία μπορεί να μετατραπεί σε αυτό το πολύτιμο μέταλλο. Και αυτό μπορεί να γίνει βρίσκοντας μια ειδική φιλοσοφική πέτρα. Αυτή η δήλωση αναβίωσε επίσης το ενδιαφέρον του πληθυσμού για αυτόν τον κλάδο, πολλοί άρχισαν να προσπαθούν να μελετήσουν τουλάχιστον εν συντομία την ιστορία της χημείας.

Στα τέλη του 9ου αιώνα, ο Άραβας εξερευνητής Jabir ibn Hayyan παρουσίασε τη θεωρία υδραργύρου-θείου. Αυτή η θεωρία αναθεώρησε τις προηγούμενες απόψεις για τη φύση της προέλευσης των μετάλλων και έκανε μια αίσθηση στους αλχημικούς κύκλους όχι μόνο στα αραβικά, αλλά και στα ευρωπαϊκά σχολεία.

Η ανάπτυξη της χημείας στο Μεσαίωνα

Μέχρι τη σημερινή εποχή, ο χριστιανικός κόσμος γνώριζε ακόμα ελάχιστα για εκείνα τα ρεύματα και τις προοδευτικές ιδέες που αναδύονταν στην Ανατολή. Ωστόσο, οι θρησκευτικές σταυροφορίες, κατά μία έννοια, βοήθησαν να αγγίξουν δύο τόσο διαφορετικούς κόσμους και να επιτύχουν την πολιτιστική αφομοίωση. Στο γύρισμα του XII-XIII αιώνα, η ευρωπαϊκή επιστήμη αναλαμβάνει ηγετική θέση. Αυτή τη στιγμή βρίσκεται σε εξέλιξη χημική έρευνα. Η ιστορία του θέματος «χημεία» στη μεσαιωνική περίοδο συνδέεται με προσωπικότητες όπως ο Roger Bacon, ο Albertus Magnus και ο Raymond Lully.

Μεσαίωνας - το απόγειο της θρησκευτικής σκέψης. Ολόκληρη η ζωή ενός ατόμου ήταν κορεσμένη με πίστη, ένα τέτοιο αποτύπωμα δεν μπορούσε παρά να επιτεθεί στη χημική επιστήμη. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι για να ανακαλύψετε νέες ουσίες, να μάθετε τις δυνατότητές τους, να εξετάσετε τρόπους χρήσης του χάλυβα σε ναούς και μοναστήρια. Έτσι, μια από τις πρώτες σημαντικές ανακαλύψεις, γνωστές μέχρι σήμερα, ήταν η αμμωνία. Όπως σε κάθε προηγούμενο αιώνα, αυτός ο επιστημονικός κλάδος απασχολούσε ελάχιστα την κοινωνία μέχρι που ανακαλύφθηκε η πυρίτιδα στα μέσα του 13ου αιώνα. Η ανακάλυψή του αποδίδεται στον Ρότζερ Μπέικον. Αυτή η ουσία έχει κάνει ένα είδος επανάστασης στο μυαλό του ανθρώπου, και στη συνέχεια στη στρατιωτική βιομηχανία.

Ο δέκατος έκτος αιώνας ήταν σχεδόν εξ ολοκλήρου αφιερωμένος στην αναζήτηση νέων στοιχείων που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στην ιατρική. Αυτή την περίοδο σχηματίζονται πολλές ιδέες για τις πανάκεια, ουσίες που μπορούν να παρατείνουν τη ζωή του ανθρώπου.

Η ανάπτυξη της χημείας στη σύγχρονη εποχή

Χαρακτηριστικό κοινωνικό γνώρισμα της νέας εποχής είναι η απαλλαγή από τη θεολογική σκέψη. Από αυτή την άποψη, διαμορφώνεται μια ολόκληρη σειρά επιστημονικών κλάδων. Ήταν αυτή τη στιγμή που μπορούμε να μιλήσουμε για την ιστορία της χημείας ως επιστήμης. Μια μοναδική προσωπικότητα εκείνη την εποχή ήταν ο Robert Boyle, ο οποίος έθεσε στον εαυτό του ένα άνευ προηγουμένου καθήκον - να βρει όσο το δυνατόν περισσότερα χημικά στοιχεία και ουσίες, να μελετήσει τις ιδιότητές τους και τη δομή των πληροφοριών που ελήφθησαν προηγουμένως.

Μια άλλη λατρευτική προσωπικότητα ήταν ο Antoine Lavoisier, ο οποίος στα τέλη του 18ου αιώνα παρουσίαζε στην κοινωνία τη θεωρία του για την καύση του οξυγόνου. Αυτό είναι ένα νέο επίπεδο στην ανάπτυξη της χημικής βιομηχανίας. Μια σύντομη ιστορία της εξέλιξης της χημείας, που περιγράφεται στο κύριο επιστημονικό έργο του "Elementary Physics Course", γράφτηκε σε μια ζωντανή, απλή και προσιτή γλώσσα για όλους τους ανθρώπους.

Ξεκινώντας από το νόμο της διατήρησης της μάζας, ο Antoine δημιουργεί έναν πίνακα με τα διαθέσιμα χημικά στοιχεία. Με βάση αυτή τη δομή, οι ιδέες για τη φύση μιας χημικής ουσίας αλλάζουν. Η επίγνωση της δομής των ενώσεων είναι πολύ σημαντική, καθώς όλη η ζωή στη Γη σχετίζεται με την εμφάνιση και τον μετασχηματισμό τους. Ταυτόχρονα, υπάρχει μια διαίρεση της χημικής επιστήμης σε δύο κύριες ενότητες - την οργανική και την ανόργανη χημεία, δηλαδή τη χημεία της ζωντανής και άψυχης φύσης. Η ιστορία της οργανικής χημείας ξεχωρίζει, διαμορφώνεται ξεχωριστά. Έτσι, η νέα εποχή καταδεικνύει ήδη μια απόλυτα επιστημονική χημεία, η οποία βασίζεται σε εμπειρικές αρχές και εργαστηριακά πειράματα.

Ο 19ος αιώνας στην ιστορία της ανάπτυξης της χημικής επιστήμης

Στις αρχές του δέκατου ένατου αιώνα, πολλοί μελετητές άρχισαν να στρέφουν τα μάτια τους πίσω στην αρχαία σκέψη. Έτσι, στις αρχές του 19ου αιώνα, ο John Dalton, με βάση τις υποθέσεις του Δημόκριτου, προβάλλει την ατομική του θεωρία. Παρατηρώντας τις διαδικασίες μετασχηματισμού των ουσιών, σε αντίθεση μεταξύ τους, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι απολύτως όλες οι ουσίες αποτελούνται από τα μικρότερα σωματίδια - άτομα και μόρια. Στη συνέχεια, ανακαλύφθηκε ότι το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό αυτών των σωματιδίων είναι η μάζα.

Ταυτόχρονα, ανακαλύφθηκαν οι βασικοί χημικοί νόμοι, οι οποίοι βελτιώθηκαν στους επόμενους αιώνες, μετασχηματίστηκαν λαμβάνοντας υπόψη τη νέα γνώση, αλλά παρόλα αυτά δεν έχασαν τη σημασία τους στη χημική επιστήμη. Ακολουθεί μια λίστα με αυτούς τους νόμους:

• σταθερότητα της χημικής σύνθεσης ·
• μαζική διατήρηση?
• πολλαπλή και αναλογία όγκου.

Η υπόθεση του Avogadro, καθώς και ο νόμος των αερίων που διατυπώθηκε λίγο αργότερα, μετατρέπεται σε έναν από τους βασικούς νόμους της φυσικής και της χημείας αυτού του αιώνα. Αυτές οι δύο διατάξεις άνοιξαν το δρόμο για την καθιέρωση μιας τυπικής κλίμακας για τις ατομικές μάζες. Σημειώστε ότι αυτές οι ζυγαριές εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σήμερα.

Η Χημεία στα μέσα του 19ου αιώνα

Μέχρι τα μέσα του δέκατου ένατου αιώνα, οι επιστήμονες είχαν ανακαλύψει περισσότερα από πενήντα χημικά στοιχεία, υπολόγισαν τις ατομικές τους μάζες, μελέτησαν τις ιδιότητες και τις μεθόδους συνδυασμού με άλλες ουσίες. Όλα αυτά ήταν το αποτέλεσμα της ανακάλυψης του κύριου χημικού νόμου - του περιοδικού νόμου του D. I. Mendeleev. Οι καινοτομίες αυτού του επιστήμονα ήταν ότι το μοτίβο των αλλαγών στις ιδιότητες των χημικών στοιχείων με την αύξηση του όγκου της μάζας των ατόμων αποκαλύφθηκε πριν εμφανιστεί οποιαδήποτε εξήγηση αυτού του φαινομένου.

Μέχρι σήμερα, οι ανακαλύψεις του Mendeleev δεν έχουν χάσει τη σημασία τους. Η ανακάλυψη νέων χημικών στοιχείων και η διεξαγωγή σύγχρονης έρευνας ενίσχυσαν ακόμη περισσότερο τις κύριες θέσεις του επιστήμονα. Ο περιοδικός πίνακας χημικών στοιχείων, που δημιουργήθηκε με βάση αυτόν τον νόμο, είναι ο κύριος οδηγός στη μελέτη των ιδιοτήτων κάθε χημικού στοιχείου.

Η Χημεία στις αρχές του 20ου αιώνα

Στις αρχές του εικοστού αιώνα, μια πραγματική επανάσταση έλαβε χώρα στη χημική αρένα. Την εποχή αυτή διαμορφώθηκαν οι βασικές διατάξεις της κβαντομηχανικής και προσδιορίστηκε η δομή του ατόμου. Αυτές οι ανακαλύψεις ήταν ένας θεμελιώδης κρίκος για την κατανόηση της έννοιας του περιοδικού νόμου και της δομής της ύλης γενικότερα. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα αυτής της εποχής είναι η ιδέα της στενής αλληλεπίδρασης μεταξύ των επιστημών της φυσικής και της χημείας. Άλλωστε, οι διαφορές μεταξύ αυτών των φυσικών επιστημών εμφανίζονται μόνο στο πλαίσιο των μελετηθέντων φαινομένων.

Το σύγχρονο στάδιο ανάπτυξης της χημείας

Σήμερα, η γνώση για τα χημικά στοιχεία και τη δομή τους βοηθά στην εξήγηση και την πρόβλεψη των ιδιοτήτων των μορίων και των φυσικών ουσιών, που αποτελούν μια συλλογή μεγάλου αριθμού κινούμενων σωματιδίων. Το τεχνικό επίπεδο σάς επιτρέπει να μελετήσετε διάφορους μετασχηματισμούς μορίων. Τα τελευταία χρόνια, έχει καταστεί δυνατή η χρήση προσομοίωσης υπολογιστή με βάση υπολογισμούς κβαντομηχανικής για τον προσδιορισμό της δομής μιας χημικής ένωσης μιας ουσίας, των μηχανισμών σύνδεσης και των μεθόδων κίνησης των σωματιδίων, που είναι δύσκολο να διορθωθούν πειραματικά.

Είναι απαραίτητο να αναφέρουμε ότι σήμερα ο κύριος στόχος που αντιμετωπίζει η χημική επιστήμη είναι η μελέτη της διαδικασίας: θα λάβει χώρα αυτή η χημική αντίδραση ή όχι, και εάν συμβεί, ποιο θα είναι το αποτέλεσμα και ποιες είναι οι βέλτιστες συνθήκες ώστε η αποτελεσματικότητα του η αντίδραση που διεξάγεται είναι τόσο μεγαλύτερη και η ταχύτητα της διαδικασίας είναι αποδεκτή; Η μελέτη του ρυθμού της αντίδρασης είναι πολύ σημαντική τόσο για τον προσδιορισμό των βέλτιστων συνθηκών για την αντίδραση, όσο και για να γνωρίζουμε εκ των προτέρων, πριν από την αντίδραση, περίπου το αποτέλεσμα.

Γιατί λοιπόν χρειαζόμαστε τη χημεία; Σήμερα, κανείς δεν μπορεί να κάνει χωρίς βασικές γνώσεις αυτού του επιστημονικού κλάδου. Η γνώση των γενικών αρχών και των χημικών νόμων είναι απαραίτητη για έναν επιστήμονα που εργάζεται σε οποιονδήποτε κλάδο της χημικής γνώσης, είτε πρόκειται για τη μελέτη διεργασιών που συμβαίνουν στα έγκατα της Γης, την παραγωγή πολυμερών υλικών ή το ανθρώπινο σώμα.

Η Χημεία είναι η επιστήμη της σύνθεσης, της δομής και των ιδιοτήτων των ουσιών. Η Χημεία μελετά τη διαδικασία μετασχηματισμού αυτών των ουσιών, καθώς και τους νόμους με τους οποίους συμβαίνουν αυτοί οι μετασχηματισμοί.

Ο άνθρωπος άρχισε να ασχολείται με χημική δραστηριότητα πολύ πριν από την εποχή μας. Αυτό συνέβη σε μια εποχή που οι άνθρωποι έμαθαν πώς να παίρνουν μέταλλα. Στη συνέχεια ξεκίνησε η παραγωγή κεραμικών, γυαλιού, βυρσοδεψία δέρματος, βαφή υφασμάτων, δημιουργία φαρμάκων και κατασκευή καλλυντικών.

Ήδη από το 300 π.Χ., ο Αιγύπτιος Zosima δημιούργησε μια εγκυκλοπαίδεια που αποτελούνταν από 28 τόμους. Αυτοί οι τόμοι συγκέντρωσαν γνώσεις για τους αμοιβαίους μετασχηματισμούς των ουσιών τα τελευταία 500-600 χρόνια.

Αλχημεία

Η εμφάνιση της αλχημείας μπορεί να θεωρηθεί το αρχικό στάδιο στην ανάπτυξη της χημείας. Η αλχημεία βασίστηκε στις ιδέες των αρχαίων Ελλήνων φιλοσόφων Εμπεδοκλή, Πλάτωνα και Αριστοτέλη για τα στοιχεία της φύσης και την αμοιβαία μεταμόρφωσή τους. Πιστεύεται ότι υπήρχαν τέσσερις αρχές: γη, νερό, αέρας και φωτιά. Και είναι σε θέση να περάσουν το ένα μέσα στο άλλο, αφού το καθένα από αυτά είναι μια από τις καταστάσεις μιας μόνο πρωτογενούς ύλης. Και όλες οι ουσίες σχηματίζονται ως αποτέλεσμα ενός συνδυασμού αυτών των αρχικών αρχών.

Οι αλχημιστές μετέτρεψαν τη μια ουσία σε μια άλλη. Πίστευαν ότι τα μέταλλα θα μπορούσαν επίσης να υποστούν παρόμοιους μετασχηματισμούς. Πολλοί επιστήμονες ήταν απασχολημένοι αναζητώντας τη «φιλοσοφική πέτρα», η οποία υποτίθεται ότι θα μετατρέψει τα βασικά μέταλλα σε χρυσό. Και κατά τη διάρκεια αυτών των ερευνών στα εργαστήριά τους, οι αλχημιστές έμαθαν πώς να αποκτούν αλκάλια, πολλά άλατα, θειικά και νιτρικά οξέα και αιθανόλη. Με τη βοήθεια αυτών των ουσιών, θα μπορούσαν να δράσουν σε άλλες ουσίες. Στα μέσα του XIII αιώνα, οι Ευρωπαίοι αλχημιστές έλαβαν μπαρούτι.

Πρέπει να πούμε ότι η αλχημεία στην Ευρώπη ήταν απαγορευμένη. Τόσο η εκκλησία όσο και οι κοσμικές αρχές απαγόρευσαν την άσκηση της αλχημείας. Ωστόσο, παρά το γεγονός αυτό, η αλχημεία ήταν δημοφιλής μέχρι τις αρχές του XVI αιώνα.

Η ανάπτυξη της χημείας ως επιστήμης

Τον 16ο αιώνα, ο Ιρλανδός επιστήμονας Μπόιλ απελευθέρωσε τη χημεία από την αλχημεία. Πρότεινε ότι όλες οι ουσίες αποτελούνται από χημικά στοιχεία που δεν μπορούν να αναλυθούν σε απλούστερα μέρη. Μπορούμε να πούμε ότι από τότε η χημεία έχει γίνει μια ξεχωριστή επιστήμη.

Στα τέλη του 17ου - αρχές του 18ου αιώνα, η θεωρία του Γερμανού χημικού E.G. Stahl, εξηγώντας τα φαινόμενα καύσης, οξείδωσης και αναγωγής μετάλλων. Αλλά αυτή η θεωρία αναγνωρίστηκε ως εσφαλμένη στα μέσα του 18ου αιώνα από τον Γάλλο φυσικό Λαβουαζιέ, ο οποίος καθιέρωσε τον ρόλο του οξυγόνου σε αυτές τις διαδικασίες. M.V. Ο Λομονόσοφ ανακάλυψε το νόμο της διατήρησης της μάζας της ύλης στις χημικές διεργασίες.

Από τα τέλη του 18ου αιώνα έως τα μέσα του 19ου αιώνα, ανακαλύφθηκε μια ολόκληρη σειρά στοιχειομετρικών νόμων που καθιέρωσαν ποσοτικές σχέσεις (μάζα και όγκο) μεταξύ αντιδρώντων και προϊόντων αντίδρασης. Ο νόμος του Avogadro, οι νόμοι διατήρησης της μάζας, τα ισοδύναμα, η σταθερότητα της σύνθεσης, οι λόγοι όγκου, οι πολλαπλοί λόγοι είναι οι νόμοι που διέπουν τη στοιχειομετρία. Αυτοί οι νόμοι κατέστησαν δυνατή τη δημιουργία κανόνων για τη σύνταξη χημικών εξισώσεων και τύπων. Ήταν μετά την πειραματική επιβεβαίωση αυτών των νόμων που διαμορφώθηκε η χημεία ως επιστήμη. Η ατομική και μοριακή έννοια της δομής της ύλης, επιβεβαιωμένη από τη θεωρία της δομής των χημικών ενώσεων, που δημιουργήθηκε από τον A.M. Μπουτλέροφ. D.M. Ο Mendeleev ανακάλυψε τον περιοδικό νόμο.

Μετά την ανακάλυψη του ηλεκτρονίου και της ραδιενέργειας στα τέλη του 19ου αιώνα, η θεωρία του ετεροπολικού (ιονικού) δεσμού και η θεωρία του ομοιοπολικού (ομοιοπολικού) δεσμού αναπτύχθηκε στις αρχές του 20ού αιώνα. Το 1927 ξεκίνησε η ανάπτυξη της κβαντομηχανικής θεωρίας των χημικών δεσμών. Το δόγμα του Mendeleev για την περιοδικότητα των χημικών στοιχείων έχει επιβεβαιωθεί. Κατέστη δυνατή η πρόβλεψη των ιδιοτήτων των ουσιών. Οι φυσικές και μαθηματικές μέθοδοι άρχισαν να χρησιμοποιούνται ευρέως για διάφορους υπολογισμούς στον τομέα της χημείας. Έχουν εμφανιστεί νέες φυσικοχημικές μέθοδοι ανάλυσης: ηλεκτρονική και δονητική φασματομετρία, μαγνητοχημεία κ.λπ.

Τον εικοστό αιώνα, χάρη στα επιτεύγματα της χημικής επιστήμης, κατέστη δυνατή η λήψη ουσιών με επιθυμητές ιδιότητες: συνθετικά αντιβιοτικά, συνθετικά πολυμερή, πλαστικά, διάφορα οικοδομικά υλικά, υφάσματα κ.λπ.

Η σύγχρονη χημεία συνεργάζεται στενά με άλλες επιστήμες. Ως αποτέλεσμα, εμφανίστηκαν εντελώς νέοι κλάδοι της χημείας: βιοχημεία, γεωχημεία, χημεία κολλοειδών, κρυσταλλοχημεία, ηλεκτροχημεία, χημεία μακρομοριακών ενώσεων κ.λπ.

Μια σημαντική κατεύθυνση της σύγχρονης χημείας είναι η παραγωγή φθηνού καυσίμου, το οποίο δημιουργεί μια εναλλακτική λύση στις κύριες σύγχρονες πηγές ενέργειας - το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο.

Ακριβή σύγχρονα όργανα και υπολογιστές έχουν απλοποιήσει πολύ την έρευνα και τους μαθηματικούς υπολογισμούς στον τομέα της χημείας, έχουν αυξήσει την ακρίβεια, την ταχύτητα και το κόστος τους.

Η χημεία είναι μια πολύ αρχαία επιστήμη.

Η χημική παραγωγή υπήρχε ήδη για 3-4 χιλιάδες χρόνια π.Χ. μι. Στην αρχαία Αίγυπτο ήξεραν πώς να λιώνουν μέταλλα (σίδηρο, μόλυβδο, χαλκό, κασσίτερο, αντιμόνιο) από μεταλλεύματα, να παίρνουν τα κράματά τους, να χρησιμοποιούν χρυσό, ασήμι, να παράγουν γυαλί, κεραμικά, χρωστικές ουσίες, χρώματα, αρώματα, οι Αιγύπτιοι ήταν αξεπέραστοι οικοδόμοι και γλύπτες (Εικ. 17 ).

Οι πρώτοι χημικοί ήταν οι Αιγύπτιοι ιερείς. Είχαν στην κατοχή τους πολλά άλυτα μέχρι τώρα χημικά μυστικά. Αυτά, για παράδειγμα, περιλαμβάνουν τεχνικές ταρίχευσης των σωμάτων νεκρών Φαραώ και ευγενών, καθώς και μεθόδους για την απόκτηση ορισμένων χρωμάτων. Έτσι, τα μπλε και μπλε χρώματα των αγγείων που βρέθηκαν κατά τις ανασκαφές, που έγιναν από αρχαίους Αιγύπτιους τεχνίτες, συνεχίζουν να είναι φωτεινά, αν και έχουν περάσει αρκετές χιλιάδες χρόνια από την κατασκευή τους.

Ρύζι. 17.
Η Χημεία στην Αρχαία Αίγυπτο:
α - ταρίχευση? β - η μάσκα του θανάτου του Αιγύπτιου φαραώ Τουταγχαμών. γ - ένα γλυπτό φτιαγμένο από αρχαίο δάσκαλο

Ορισμένες χημικές βιομηχανίες υπήρχαν κατά την αρχαιότητα στην Ελλάδα, τη Μεσοποταμία, την Ινδία και την Κίνα.

Τον ΙΙΙ αιώνα. προ ΧΡΙΣΤΟΥ μι. έχει ήδη συλλεχθεί και περιγραφεί σημαντικό πειραματικό υλικό. Για παράδειγμα, στη διάσημη Βιβλιοθήκη της Αλεξάνδρειας, που θεωρούνταν ένα από τα επτά θαύματα του κόσμου και αποτελούνταν από 700 χιλιάδες χειρόγραφα βιβλία, φυλάσσονταν επίσης πολλά έργα για τη χημεία. Περιέγραψαν διαδικασίες όπως πύρωση, εξάχνωση, απόσταξη, διήθηση κ.λπ.

Ξεχωριστές χημικές πληροφορίες που συσσωρεύτηκαν κατά τη διάρκεια πολλών αιώνων επέτρεψαν να γίνουν ορισμένες γενικεύσεις σχετικά με τη φύση των ουσιών και των φαινομένων. Για παράδειγμα, ο Έλληνας φιλόσοφος Δημόκριτος, που έζησε τον V αιώνα. προ ΧΡΙΣΤΟΥ ε., εξέφρασε για πρώτη φορά την ιδέα ότι όλα τα σώματα αποτελούνται από τα μικρότερα, αόρατα, αδιαίρετα και αιώνια κινούμενα στερεά σωματίδια ύλης, τα οποία ονόμασε άτομα. Ο Αριστοτέλης τον 4ο αιώνα προ ΧΡΙΣΤΟΥ μι. πίστευε ότι η βάση της γύρω φύσης είναι τέσσερα στοιχεία, τα οποία χαρακτηρίζονται από τέσσερις βασικές ιδιότητες: ζεστασιά και κρύο, ξηρότητα και υγρασία (Εικ. 18). Αυτές οι τέσσερις ιδιότητες, κατά τη γνώμη του, θα μπορούσαν να διαχωριστούν από τα στοιχεία ή να προστεθούν σε αυτά σε οποιαδήποτε ποσότητα.

Ρύζι. δεκαοχτώ.
Το διάγραμμα του Αριστοτέλη "Τα τέσσερα στοιχεία και η αλληλεπίδρασή τους"

Η διδασκαλία του Αριστοτέλη ήταν η ιδεολογική βάση για την ανάπτυξη μιας ξεχωριστής εποχής στην ιστορία της χημείας, της εποχής της λεγόμενης αλχημείας. Στα μέσα του 7ου αι n. μι. Οι γνώσεις των Αιγυπτίων και των Ελλήνων στον τομέα της χημείας υιοθετήθηκαν από τους Άραβες. δανείστηκαν πολλές πληροφορίες για τη χημεία από τους Σύρους και τους Κινέζους.

Η προέλευση της λέξης χημεία είναι αμφισβητήσιμη. Hemi - στα κοπτικά σημαίνει "μαύρο, μυστικό". Αυτή η λέξη για τους λαούς που κατοικούσαν στην έρημο συνέπεσε με την ονομασία της ίδιας της Αιγύπτου, γιατί η μαύρη, εύφορη γη της κοιλάδας του Νείλου ήταν πολύ διαφορετική από το κίτρινο έδαφος της ερήμου. Έτσι, για τους Άραβες, η χημεία έγινε η επιστήμη της μαύρης γης. Οι Άραβες παρείχαν αυτή τη λέξη με το αραβικό τους πρόθεμα al, και έτσι σχηματίστηκε η λέξη αλχημεία. Αλχημεία είναι το μεσαιωνικό όνομα που έδωσαν στη χημεία οι Άραβες. Ωστόσο, ίσως η έννοια του κάτι μαύρο να αναφερόταν όχι μόνο στο χρώμα του εδάφους, αλλά και στην ίδια την ουσία αυτής της επιστήμης - σκοτεινή και μυστηριώδη εκείνη την εποχή.

Μια άλλη ερμηνεία της λέξης "χημεία" προέρχεται από το ελληνικό ρήμα hyuma - "χύνω", καθώς συνδέεται με τη μεταλλουργία - έναν από τους πρώτους κλάδους της χημείας.

Όπως μπορείτε να δείτε, η ανακάλυψη της ετυμολογίας (προέλευσης) των χημικών όρων έχει ένα βαθύ νόημα - βοηθά στην κατανόηση είτε της ιστορίας είτε της πρακτικής σημασίας αυτού που υποδηλώνει ο χημικός όρος.

Ο στόχος της αλχημείας είναι να βρει τρόπους μετατροπής των βασικών μετάλλων σε ευγενή (χρυσό και ασήμι) με τη βοήθεια μιας φανταστικής ουσίας - της φιλοσοφικής πέτρας. Πολλοί αλχημιστές ακολούθησαν μια άκαρπη αναζήτηση για τη Φιλοσοφική Λίθο, η οποία πίστευαν ότι θα μπορούσε επίσης να επιμηκύνει την ανθρώπινη ζωή, να προσφέρει αθανασία ή να θεραπεύσει ασθένειες. Αναζητώντας τη φιλοσοφική πέτρα, οι αλχημιστές ανακάλυψαν πολλές νέες ουσίες, ανέπτυξαν μεθόδους για τον καθαρισμό τους και δημιούργησαν κάποιο χημικό εξοπλισμό (Εικ. 19). Τα περισσότερα από τα επιτεύγματα των αλχημιστών δεν μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν: κράτησαν μυστικές τις μεθόδους τους, κρυπτογραφημένες περιγραφές των ουσιών που αποκτήθηκαν και τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν, καθώς επιδίωκαν τους στόχους του εμπλουτισμού.

Ρύζι. 19.
Στο εργαστήριο αλχημείας

Στις αρχές του XVI αιώνα. n. μι. οι αλχημιστές άρχισαν να χρησιμοποιούν τα δεδομένα που έλαβαν για τις ανάγκες της βιομηχανίας και της ιατρικής. Ο μεταρρυθμιστής στον τομέα της εξόρυξης και της μεταλλουργίας ήταν ο Agricola, και στον τομέα της ιατρικής - ο Paracelsus, ο οποίος επεσήμανε ότι «ο σκοπός της χημείας δεν είναι να κάνει χρυσό και ασήμι, αλλά να κάνει φάρμακα».

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η αλχημεία δεν ήταν ιδιαίτερα διαδεδομένη στη Ρωσία, αν και οι πραγματείες των αλχημιστών ήταν γνωστές και μερικές μεταφράστηκαν ακόμη και στην εκκλησιαστική σλαβική. Επιπλέον, ο Γερμανός αλχημιστής Van Heyden πρόσφερε στην αυλή της Μόσχας τις υπηρεσίες του για την προετοιμασία της φιλοσοφικής πέτρας - πώς "να φτιάξεις ασήμι και χρυσό από μόλυβδο και κασσίτερο, σίδηρο, χαλκό και υδράργυρο και τι είναι αξιοπρεπές για αυτήν την επιχείρηση", αλλά ο Τσάρος Μιχαήλ Φεντόροβιτς , αφού «αμφισβήτησε» αυτές τις προσφορές που απορρίφθηκαν.

Το γεγονός ότι η αλχημεία δεν έγινε ευρέως διαδεδομένη στη Ρωσία εξηγείται από το γεγονός ότι το χρήμα και ο χρυσός στη Ρωσία άρχισαν να χρησιμοποιούνται ευρέως αργότερα σε σύγκριση με τις δυτικές χώρες, καθώς εδώ υπήρξε μια μετάβαση από το quitrent στο μίσθωμα σε μετρητά αργότερα. Επιπλέον, ο μυστικισμός, η ασάφεια των στόχων και η μη πραγματικότητα των μεθόδων της αλχημείας ήταν αντίθετα με την κοινή λογική και την αποτελεσματικότητα του ρωσικού λαού.

Η χημεία στη Ρωσία αναπτύχθηκε κυρίως με τον δικό της τρόπο. Τα μέταλλα τήκονταν στη Ρωσία του Κιέβου, παρήχθησαν γυαλί, άλατα, χρώματα, υφάσματα. Υπό τον Ιβάν τον Τρομερό, άνοιξε ένα φαρμακείο στη Μόσχα το 1581. Επί Πέτρου Α' χτίστηκαν εργοστάσια βιτριολίου και στυπτηρίας, τα πρώτα χημικά εργοστάσια και υπήρχαν ήδη οκτώ φαρμακεία στη Μόσχα. Η περαιτέρω ανάπτυξη της χημείας στη Ρωσία συνδέεται με το έργο του M. V. Lomonosov.

Ο M. V. Lomonosov πραγματοποίησε πειράματα με την πυράκτωση μετάλλων σε σφραγισμένα δοχεία. Με αυτά τα πειράματα, απέδειξε ότι η μάζα των ουσιών που ελήφθησαν ως αποτέλεσμα του πειράματος ήταν ακριβώς η ίδια με τη μάζα των ουσιών που εισήχθησαν στην αντίδραση. Με βάση παρόμοια πειράματα με ακριβή ζύγιση ουσιών πριν και μετά την αντίδραση, το 1748 ο M.V. Lomonosov διατύπωσε για πρώτη φορά τον πιο σημαντικό νόμο της χημείας - τον νόμο της διατήρησης της μάζας των ουσιών στις χημικές αντιδράσεις.

Λίγο αργότερα, ο Γάλλος επιστήμονας Antoine Lavoisier, πραγματοποιώντας παρόμοια πειράματα χρησιμοποιώντας ακριβείς μεθόδους ζύγισης, κατέληξε στο ίδιο συμπέρασμα.

Σημαντική συμβολή στην ανάπτυξη της χημείας είχαν οι εξέχοντες Ρώσοι επιστήμονες A. M. Butlerov και D. I. Mendeleev.

Ο A. M. Butlerov το 1861 δημιούργησε μια θεωρία για τη δομή των οργανικών ενώσεων, η οποία κατέστησε δυνατή την εισαγωγή στο σύστημα γνώσεων σχετικά με έναν τεράστιο αριθμό οργανικών ενώσεων και χωρίς τις οποίες θα ήταν αδιανόητες οι σύγχρονες επιτυχίες στη δημιουργία νέων πολυμερών υλικών. Οι ιδέες του A. M. Butlerov συνεχίστηκαν από εξαιρετικούς Ρώσους επιστήμονες: V. V. Markovnikov, A. A. Zaitsev, A. E. Favorsky, E. E. Vagner, S. V. Lebedev, N. D. Zelinsky και πολλοί άλλοι.

Ο D. I. Mendeleev, με βάση τον Περιοδικό Νόμο που ανακαλύφθηκε από αυτόν το 1869 (ο θεμελιώδης νόμος της φυσικής επιστήμης), δημιούργησε μια συνεκτική επιστημονική ταξινόμηση των χημικών στοιχείων - Περιοδικό σύστημαχημικά στοιχεία που πήρε το όνομά του.

Εργασία με υπολογιστή

1. Ανατρέξτε στην ηλεκτρονική εφαρμογή. Μελετήστε την ύλη του μαθήματος και ολοκληρώστε τις προτεινόμενες εργασίες.
2. Αναζητήστε στο Διαδίκτυο διευθύνσεις email που μπορούν να χρησιμεύσουν ως πρόσθετες πηγές που αποκαλύπτουν το περιεχόμενο των λέξεων-κλειδιών και των φράσεων της παραγράφου.
3. Προσφέρετε στον δάσκαλο τη βοήθειά σας για την προετοιμασία ενός νέου μαθήματος - κάντε μια αναφορά στις λέξεις κλειδιά και τις φράσεις-κλειδιά της επόμενης παραγράφου.

Ερωτήσεις και εργασίες

1. Αφού μελετήσετε την προέλευση της λέξης χημεία, γράψτε μια ιστορία για τη χημεία και τη σημασία της στην ιστορία των αρχαίων πολιτισμών.
2. Να διατυπώσετε το νόμο της διατήρησης της μάζας των ουσιών. Σκεφτείτε γιατί, όταν καίει ένα κερί, η μάζα του μειώνεται σταδιακά. Αυτή η παρατήρηση έρχεται σε αντίθεση με το νόμο της διατήρησης της μάζας των ουσιών;
3. Ποια χαρακτηριστικά του ρωσικού χαρακτήρα, κατά τη γνώμη σας, εξηγούν το γεγονός ότι οι μεγαλύτερες γενικεύσεις στη χημεία έγιναν ακριβώς από Ρώσους χημικούς: ο M. V. Lomonosov ανακάλυψε το νόμο της διατήρησης της μάζας των ουσιών, ο A. M. Butlerov δημιούργησε τη θεωρία της δομής των οργανικών ενώσεων , και ο D. I. Q. Mendeleev διατύπωσε τον Περιοδικό Νόμο και ανέπτυξε τον Περιοδικό Πίνακα των Χημικών Στοιχείων;
4. Ετοιμάστε σύντομες αναφορές (προαιρετικά) για τη ζωή και το έργο των M. V. Lomonosov, A. M. Butlerov, D. I. Mendeleev,
5. Ονομάστε λογοτεχνικά έργα που περιγράφουν τα πειράματα των αλχημιστών και τη φιλοσοφική πέτρα.

ΙΣΤΟΡΙΑ ΧΗΜΕΙΑΣ
Το άρθρο παρακολουθεί την ανάπτυξη της χημείας από τις ίδιες τις απαρχές της, από την εποχή που ένα άτομο έμαθε να εξάγει και να συντηρεί τη φωτιά και να μυρίζει μέταλλα από μεταλλεύματα με αυτήν, στη συνέχεια από την εποχή της αρχαιότητας και του Μεσαίωνα μέχρι την εποχή μας - την περίοδο του θρίαμβος της χημικής επιστήμης και τεχνολογίας.
ΚΑΤΑΓΩΓΗ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ
Χημεία της αρχαιότητας.Η Χημεία, η επιστήμη της σύνθεσης των ουσιών και των μετασχηματισμών τους, ξεκινά με την ανακάλυψη από τον άνθρωπο της ικανότητας της φωτιάς να αλλάζει τα φυσικά υλικά. Προφανώς, οι άνθρωποι ήξεραν πώς να μυρίζουν χαλκό και μπρούντζο, να πυρπολούν προϊόντα από πηλό και να παίρνουν γυαλί από το 4000 π.Χ. Μέχρι τον 7ο αι. ΠΡΟ ΧΡΙΣΤΟΥ. Η Αίγυπτος και η Μεσοποταμία έγιναν κέντρα παραγωγής βαφής. Στον ίδιο χώρο αποκτήθηκε ο χρυσός, το ασήμι και άλλα μέταλλα στην καθαρή τους μορφή. Από το 1500 περίπου έως το 350 π.Χ Η απόσταξη χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή χρωστικών και τα μέταλλα τήκονταν από μεταλλεύματα αναμειγνύοντάς τα με κάρβουνο και φυσώντας αέρα μέσα από το καιόμενο μείγμα. Στις ίδιες τις διαδικασίες για τον μετασχηματισμό των φυσικών υλικών δόθηκε ένα μυστικιστικό νόημα.
Ελληνική φυσική φιλοσοφία.Αυτές οι μυθολογικές ιδέες διείσδυσαν στην Ελλάδα μέσω του Θαλή της Μιλήτου (περ. 625 - περ. 547 π.Χ.), ο οποίος έστησε όλη την ποικιλία των φαινομένων και των πραγμάτων σε ένα μόνο στοιχείο - το νερό. Ωστόσο, οι Έλληνες φιλόσοφοι δεν ενδιαφέρθηκαν για τις μεθόδους λήψης ουσιών και την πρακτική χρήση τους, αλλά κυρίως για την ουσία των διαδικασιών που λαμβάνουν χώρα στον κόσμο. Έτσι, ο αρχαίος Έλληνας φιλόσοφος Αναξιμένης (585-525 π.Χ.) υποστήριξε ότι η θεμελιώδης αρχή του Σύμπαντος είναι ο αέρας: όταν αραιώνεται, ο αέρας μετατρέπεται σε φωτιά και καθώς πυκνώνει γίνεται νερό, μετά γη και, τέλος, πέτρα. Ο Ηράκλειτος της Εφέσου (τέλη 6ου - αρχές 5ου αι. π.Χ.) προσπάθησε να εξηγήσει τα φυσικά φαινόμενα θεωρώντας τη φωτιά ως πρώτο στοιχείο.
Τέσσερα βασικά στοιχεία.Αυτές οι ιδέες συνδυάστηκαν στη φυσική φιλοσοφία του Εμπεδοκλή από τον Agrigent (490-430 π.Χ.) - τον δημιουργό της θεωρίας των τεσσάρων αρχών του σύμπαντος. Σε διάφορες εκδοχές, η θεωρία του κυριάρχησε στο μυαλό των ανθρώπων για περισσότερες από δύο χιλιετίες. Σύμφωνα με τον Εμπεδοκλή, όλα τα υλικά αντικείμενα σχηματίζονται συνδυάζοντας τα αιώνια και αμετάβλητα στοιχεία-στοιχεία - νερό, αέρας, γη και φωτιά - υπό την επίδραση των κοσμικών δυνάμεων της αγάπης (έλξη) και του μίσους (απώθηση). Η θεωρία των στοιχείων του Εμπεδοκλή έγινε αποδεκτή και αναπτύχθηκε πρώτα από τον Πλάτωνα (427-347 π.Χ.), ο οποίος διευκρίνισε ότι οι άυλες δυνάμεις του καλού και του κακού μπορούν να μετατρέψουν αυτά τα στοιχεία το ένα στο άλλο, και στη συνέχεια από τον Αριστοτέλη (384-322 π.Χ.). Σύμφωνα με τον Αριστοτέλη, τα στοιχεία-στοιχεία δεν είναι υλικές ουσίες, αλλά φορείς ορισμένων ιδιοτήτων - ζέστη, κρύο, ξηρότητα και υγρασία. Η άποψη αυτή μετατράπηκε στην ιδέα των τεσσάρων «χυμών» του Γαληνού (129-200 μ.Χ.) και κυριάρχησε στην επιστήμη μέχρι τον 17ο αιώνα. Ένα άλλο σημαντικό ερώτημα που απασχόλησε τους Έλληνες φυσικούς φιλοσόφους ήταν το ζήτημα της διαιρετότητας της ύλης. Οι ιδρυτές της έννοιας, που αργότερα ονομάστηκε «ατομιστική», ήταν ο Λεύκιππος (περ. 500-440 π.Χ.), ο μαθητής του Δημόκριτος (περ. 470-360 π.Χ.) και ο Επίκουρος (περίπου 342-270 π.Χ.). .ε.). Σύμφωνα με τη διδασκαλία τους, μόνο το κενό και τα άτομα υπάρχουν - αδιαίρετα υλικά στοιχεία, αιώνια, άφθαρτα, αδιαπέραστα, διαφορετικά σε σχήμα, θέση σε κενό και μέγεθος. όλα τα σώματα σχηματίζονται από τον «στροβιλισμό» τους. Η ατομικιστική θεωρία παρέμεινε μη δημοφιλής για δύο χιλιετίες μετά τον Δημόκριτο, αλλά δεν εξαφανίστηκε εντελώς. Ένας από τους υποστηρικτές του ήταν ο αρχαίος Έλληνας ποιητής Τίτος Λουκρήτιος Καρ (95-55 π.Χ.), ο οποίος εξέθεσε τις απόψεις του Δημόκριτου και του Επίκουρου στο ποίημα Περί της φύσης των πραγμάτων (De Rerum Natura).
Αλχημεία.Η αλχημεία είναι η τέχνη της βελτίωσης της ύλης μέσω της μετατροπής των μετάλλων σε χρυσό και της βελτίωσης του ανθρώπου δημιουργώντας το ελιξίριο της ζωής. Σε μια προσπάθεια να επιτύχουν τον πιο ελκυστικό στόχο για αυτούς - τη δημιουργία ανυπολόγιστου πλούτου - οι αλχημιστές έλυσαν πολλά πρακτικά προβλήματα, ανακάλυψαν πολλές νέες διαδικασίες, παρατήρησαν διάφορες αντιδράσεις, συμβάλλοντας στη διαμόρφωση μιας νέας επιστήμης - της χημείας.

ελληνιστική περίοδος.Η Αίγυπτος ήταν το λίκνο της αλχημείας. Οι Αιγύπτιοι κατέκτησαν έξοχα την εφαρμοσμένη χημεία, η οποία όμως δεν ξεχωρίστηκε ως ανεξάρτητο γνωστικό πεδίο, αλλά περιλαμβανόταν στην «ιερή μυστική τέχνη» των ιερέων. Ως ξεχωριστό πεδίο γνώσης, η αλχημεία εμφανίστηκε στις αρχές του 2ου και 3ου αιώνα. ΕΝΑ Δ Μετά το θάνατο του Μεγάλου Αλεξάνδρου (323 π.Χ.), η αυτοκρατορία του κατέρρευσε, αλλά η επιρροή των Ελλήνων εξαπλώθηκε στα τεράστια εδάφη της Εγγύς και Μέσης Ανατολής. Η αλχημεία έφτασε σε ιδιαίτερα γρήγορη άνθηση το 100-300 μ.Χ. στην Αλεξάνδρεια. Γύρω στο 300 μ.Χ Ο Αιγύπτιος Zosima έγραψε μια εγκυκλοπαίδεια - 28 βιβλία που καλύπτουν όλες τις γνώσεις της αλχημείας για τους προηγούμενους 5-6 αιώνες, ιδίως πληροφορίες σχετικά με τους αμοιβαίους μετασχηματισμούς (μεταστοιχίσεις) των ουσιών.
Η αλχημεία στον αραβικό κόσμο.Έχοντας κατακτήσει την Αίγυπτο τον 7ο αιώνα, οι Άραβες αφομοίωσαν τον ελληνο-ανατολίτικο πολιτισμό, ο οποίος διατηρήθηκε για αιώνες από την αλεξανδρινή σχολή. Μιμούμενοι τους αρχαίους ηγεμόνες, οι χαλίφηδες άρχισαν να πατρονάρουν τις επιστήμες, και τον 7ο-9ο αι. εμφανίστηκαν οι πρώτοι χημικοί. Ο πιο ταλαντούχος και διάσημος Άραβας αλχημιστής ήταν ο Jabir ibn Hayyan (τέλη 8ου αιώνα), ο οποίος αργότερα έγινε γνωστός στην Ευρώπη με το όνομα Geber. Ο Τζαμπίρ πίστευε ότι το θείο και ο υδράργυρος είναι δύο αντίθετες αρχές από τις οποίες σχηματίζονται άλλα επτά μέταλλα. Ο χρυσός είναι πιο δύσκολο να σχηματιστεί: αυτό απαιτεί μια ειδική ουσία, την οποία οι Έλληνες ονόμασαν ξέριον - "ξηρό", και οι Άραβες το άλλαξαν σε al-iksir (έτσι εμφανίστηκε η λέξη "ελιξίριο"). Το ελιξίριο υποτίθεται ότι είχε και άλλες θαυματουργές ιδιότητες: να θεραπεύει όλες τις ασθένειες και να δίνει αθανασία. Ένας άλλος Άραβας αλχημιστής, ο ar-Razi (περίπου 865-925) (γνωστός στην Ευρώπη ως Razes) άσκησε επίσης την ιατρική. Έτσι, περιέγραψε τη μέθοδο παρασκευής γύψου και τη μέθοδο εφαρμογής επιδέσμου στο σημείο του κατάγματος. Ωστόσο, ο πιο διάσημος γιατρός ήταν ο Bukharan Ibn Sina (περίπου 980-1037), γνωστός και ως Avicenna. Τα γραπτά του χρησίμευσαν ως οδηγός για τους γιατρούς για πολλούς αιώνες.
Η Αλχημεία στη Δυτική Ευρώπη.Οι επιστημονικές απόψεις των Αράβων διείσδυσαν στη μεσαιωνική Ευρώπη τον 12ο αιώνα. μέσω της Βόρειας Αφρικής, της Σικελίας και της Ισπανίας. Τα έργα των Αράβων αλχημιστών μεταφράστηκαν στα λατινικά και στη συνέχεια σε άλλες ευρωπαϊκές γλώσσες. Στην αρχή, η αλχημεία στην Ευρώπη βασιζόταν στο έργο τέτοιων προσωπικοτήτων όπως ο Τζαμπίρ, αλλά τρεις αιώνες αργότερα υπήρξε ανανεωμένο ενδιαφέρον για τις διδασκαλίες του Αριστοτέλη, ειδικά για τα γραπτά του Γερμανού φιλοσόφου και Δομινικανού θεολόγου, ο οποίος αργότερα έγινε επίσκοπος και καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Παρισιού, ο Αλβέρτος ο Μέγας (περίπου 1200-1280 ) και ο μαθητής του Θωμάς Ακινάτης. Πεπεισμένος για τη συμβατότητα της ελληνικής και της αραβικής επιστήμης με το χριστιανικό δόγμα, ο Albertus Magnus ενθάρρυνε την εισαγωγή τους στα σχολαστικά προγράμματα σπουδών. Το 1250 η φιλοσοφία του Αριστοτέλη εισήχθη στο πρόγραμμα διδασκαλίας στο Πανεπιστήμιο του Παρισιού. Ο Άγγλος φιλόσοφος και φυσιοδίφης, Φραγκισκανός μοναχός Roger Bacon (1214-1294), ο οποίος προέβλεψε πολλές μεταγενέστερες ανακαλύψεις, ενδιαφερόταν επίσης για τα αλχημικά προβλήματα. μελέτησε τις ιδιότητες του άλατος και πολλών άλλων ουσιών, βρήκε τρόπο να κάνει μαύρη σκόνη. Άλλοι Ευρωπαίοι αλχημιστές είναι οι Arnaldo da Villanova (1235-1313), Raymond Lull (1235-1313), Basil Valentine (15ος-16ος αιώνας Γερμανός μοναχός).
Επιτεύγματα της αλχημείας.Η ανάπτυξη της βιοτεχνίας και του εμπορίου, η άνοδος των πόλεων στη Δυτική Ευρώπη τον 12ο-13ο αιώνα. συνοδεύεται από την ανάπτυξη της επιστήμης και την εμφάνιση της βιομηχανίας. Οι συνταγές των αλχημιστών χρησιμοποιήθηκαν σε τεχνολογικές διαδικασίες όπως η μεταλλουργία. Μέσα σε αυτά τα χρόνια ξεκίνησαν συστηματικές έρευνες για μεθόδους απόκτησης και ταυτοποίησης νέων ουσιών. Υπάρχουν συνταγές για την παραγωγή αλκοόλ και βελτιώσεις στη διαδικασία της απόσταξης του. Το πιο σημαντικό επίτευγμα ήταν η ανακάλυψη ισχυρών οξέων - θειικού, νιτρικού. Τώρα οι Ευρωπαίοι χημικοί μπόρεσαν να πραγματοποιήσουν πολλές νέες αντιδράσεις και να αποκτήσουν ουσίες όπως άλατα νιτρικού οξέος, βιτριόλης, στυπτηρίας, άλατα θειικού και υδροχλωρικού οξέος. Οι υπηρεσίες των αλχημιστών, οι οποίοι ήταν συχνά ειδικευμένοι γιατροί, χρησιμοποιήθηκαν από τους υψηλότερους ευγενείς. Πιστεύεται επίσης ότι οι αλχημιστές κατείχαν το μυστικό της μετατροπής των συνηθισμένων μετάλλων σε χρυσό.

ΣΤΟ «ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ» ΤΟΥ ΑΛΧΗΜΙΣΤΗ

Μέχρι τα τέλη του 14ου αιώνα το ενδιαφέρον των αλχημιστών για τη μετατροπή ορισμένων ουσιών σε άλλες έδωσε τη θέση του στο ενδιαφέρον για την παραγωγή χαλκού, ορείχαλκου, ξιδιού, ελαιολάδου και διαφόρων φαρμάκων. Στους 15-16 αιώνες. η εμπειρία των αλχημιστών χρησιμοποιήθηκε όλο και περισσότερο στην εξόρυξη και την ιατρική.
Η ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΤΗΣ ΣΥΓΧΡΟΝΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ
Το τέλος του Μεσαίωνα σηματοδοτήθηκε από μια σταδιακή απομάκρυνση από τον αποκρυφισμό, μια πτώση του ενδιαφέροντος για την αλχημεία και τη διάδοση μιας μηχανιστικής άποψης για τη δομή της φύσης.
Ιατροχημεία.Εντελώς διαφορετικές απόψεις για τους στόχους της αλχημείας είχε ο Παράκελσος (1493-1541). Με ένα τέτοιο όνομα που επέλεξε ο ίδιος («ανώτερος του Κέλσου»), ο Ελβετός γιατρός Philipp von Hohenheim έμεινε στην ιστορία. Ο Παράκελσος, όπως και ο Αβικέννας, πίστευε ότι το κύριο καθήκον της αλχημείας δεν ήταν η αναζήτηση τρόπων απόκτησης χρυσού, αλλά η κατασκευή φαρμάκων. Δανείστηκε από την αλχημική παράδοση το δόγμα ότι υπάρχουν τρία κύρια μέρη της ύλης - ο υδράργυρος, το θείο, το αλάτι, που αντιστοιχούν στις ιδιότητες της πτητικότητας, της καύσεως και της σκληρότητας. Αυτά τα τρία στοιχεία αποτελούν τη βάση του μακρόκοσμου (Σύμπαν) και συνδέονται με τον μικρόκοσμο (άνθρωπο) που σχηματίζεται από το πνεύμα, την ψυχή και το σώμα. Όσον αφορά τον ορισμό των αιτιών των ασθενειών, ο Παράκελσος υποστήριξε ότι ο πυρετός και η πανώλη προέρχονται από περίσσεια θείου στο σώμα, η παράλυση συμβαίνει με περίσσεια υδραργύρου κ.λπ. Η αρχή που τήρησαν όλοι οι ιατροχημικοί ήταν ότι η ιατρική είναι θέμα χημείας και όλα εξαρτώνται από την ικανότητα του γιατρού να απομονώνει καθαρές αρχές από ακάθαρτες ουσίες. Σύμφωνα με αυτό το σχήμα, όλες οι λειτουργίες του σώματος περιορίστηκαν σε χημικές διεργασίες και το καθήκον του αλχημιστή ήταν να βρει και να προετοιμάσει χημικές ουσίες για ιατρικούς σκοπούς. Οι κύριοι εκπρόσωποι της ιατροχημικής κατεύθυνσης ήταν ο Jan Helmont (1577-1644), γιατρός στο επάγγελμα. Francis Silvius (1614-1672), ο οποίος απόλαυσε μεγάλη φήμη ως γιατρός και εξάλειψε τις «πνευματικές» αρχές από το ιατροχημικό δόγμα. Andreas Libavius ​​(περίπου 1550-1616), γιατρός από το Rothenburg Η έρευνά τους συνέβαλε τα μέγιστα στη διαμόρφωση της χημείας ως ανεξάρτητης επιστήμης.
μηχανική φιλοσοφία.Με τη φθίνουσα επίδραση της ιατροχημείας, οι φυσικοί φιλόσοφοι στράφηκαν ξανά στις διδασκαλίες των αρχαίων για τη φύση. Πρώτο πλάνο τον 17ο αιώνα. βγήκαν ατομικές (σωματικές) απόψεις. Ένας από τους πιο εξέχοντες επιστήμονες - συγγραφείς της σωματιδιακής θεωρίας - ήταν ο φιλόσοφος και μαθηματικός Rene Descartes (1596-1650). Περιέγραψε τις απόψεις του το 1637 στον Λόγο για τη Μέθοδο. Ο Ντεκάρτ πίστευε ότι όλα τα σώματα «αποτελούνται από πολυάριθμα μικρά σωματίδια διαφόρων σχημάτων και μεγεθών, τα οποία δεν είναι τόσο κοντά μεταξύ τους ώστε να μην υπάρχουν κενά γύρω τους· αυτά τα κενά δεν είναι άδεια, αλλά γεμάτα με... σπάνια ύλη." Ο Ντεκάρτ δεν θεωρούσε τα «μικρά σωματίδια» του ως άτομα. αδιαίρετος; στάθηκε στην άποψη της άπειρης διαιρετότητας της ύλης και αρνήθηκε την ύπαρξη του κενού. Ένας από τους πιο επιφανείς αντιπάλους του Ντεκάρτ ήταν ο Γάλλος φυσικός και φιλόσοφος Πιερ Γκασέντι (1592-1655). Ατομισμός Gassendi ήταν ουσιαστικά μια επανάληψη των διδασκαλιών του Επίκουρου, ωστόσο, σε αντίθεση με τον τελευταίο, ο Gassendi αναγνώρισε τη δημιουργία των ατόμων από τον Θεό. πίστευε ότι ο Θεός δημιούργησε έναν ορισμένο αριθμό αδιαίρετων και αδιαπέραστων ατόμων, από τα οποία αποτελούνται όλα τα σώματα. πρέπει να υπάρχει ένα απόλυτο κενό μεταξύ των ατόμων. Στην ανάπτυξη της χημείας τον 17ο αιώνα. ειδικός ρόλος ανήκει στον Ιρλανδό επιστήμονα Robert Boyle (1627-1691). Ο Boyle δεν αποδέχτηκε τις δηλώσεις των αρχαίων φιλοσόφων, οι οποίοι πίστευαν ότι τα στοιχεία του σύμπαντος μπορούν να καθοριστούν κερδοσκοπικά. αυτό αντικατοπτρίζεται στον τίτλο του βιβλίου του Ο Σκεπτικός Χημιστής. Όντας υποστηρικτής της πειραματικής προσέγγισης στον ορισμό των χημικών στοιχείων (που τελικά υιοθετήθηκε), δεν γνώριζε για την ύπαρξη πραγματικών στοιχείων, αν και ένα από αυτά - ο φώσφορος - σχεδόν ανακάλυψε ο ίδιος. Ο Μπόιλ συνήθως πιστώνεται με την εισαγωγή του όρου «ανάλυση» στη χημεία. Στα πειράματά του για την ποιοτική ανάλυση, χρησιμοποίησε διάφορους δείκτες, εισήγαγε την έννοια της χημικής συγγένειας. Βασισμένος στα έργα του Galileo Galilei (1564-1642) και της Evangelista Torricelli (1608-1647), καθώς και του Otto Guericke (1602-1686), ο οποίος απέδειξε τα ημισφαίρια του Magdeburg το 1654, ο Boyle περιέγραψε την αντλία αέρα που σχεδίασε και πειραματίστηκε. για τον προσδιορισμό της ελαστικότητας του αέρα κατά τη χρήση του σωλήνα U. Ως αποτέλεσμα αυτών των πειραμάτων, διατυπώθηκε ο γνωστός νόμος για την αντίστροφη αναλογικότητα του όγκου και της πίεσης του αέρα. Το 1668 ο Μπόιλ έγινε ενεργό μέλος της πρόσφατα οργανωμένης Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου και το 1680 εξελέγη πρόεδρός της.
Τεχνική χημεία.Οι επιστημονικές εξελίξεις και ανακαλύψεις δεν θα μπορούσαν παρά να επηρεάσουν την τεχνική χημεία, στοιχεία της οποίας βρίσκονται στον 15ο-17ο αιώνα. Στα μέσα του 15ου αι αναπτύχθηκε η τεχνολογία φυσητήρων. Οι ανάγκες της στρατιωτικής βιομηχανίας τόνωσαν τις εργασίες για τη βελτίωση της τεχνολογίας παραγωγής πυρίτιδας. Κατά τον 16ο αιώνα η παραγωγή χρυσού διπλασιάστηκε και η παραγωγή αργύρου εννεπλασιάστηκε. Υπάρχουν θεμελιώδεις εργασίες για την παραγωγή μετάλλων και διάφορων υλικών που χρησιμοποιούνται στις κατασκευές, στην κατασκευή γυαλιού, στη βαφή υφασμάτων, στη συντήρηση προϊόντων διατροφής και στο ντύσιμο δέρματος. Με την επέκταση της κατανάλωσης οινοπνευματωδών ποτών βελτιώνονται οι μέθοδοι απόσταξης, σχεδιάζονται νέες συσκευές απόσταξης. Εμφανίζονται πολυάριθμα εργαστήρια παραγωγής, κυρίως μεταλλουργικά. Από τους χημικούς τεχνολόγους εκείνης της εποχής, μπορούμε να αναφέρουμε τον Vannoccio Biringuccio (1480-1539), του οποίου το κλασικό έργο On pyrotechnics δημοσιεύτηκε στη Βενετία το 1540 και περιείχε 10 βιβλία που αφορούσαν ορυχεία, δοκιμές ορυκτών, προετοιμασία μετάλλων, απόσταξη, στρατιωτική τέχνη. και πυροτεχνήματα. Μια άλλη διάσημη πραγματεία, για την εξόρυξη και τη μεταλλουργία, γράφτηκε από τον George Agricola (1494-1555). Θα πρέπει επίσης να αναφερθεί ο Johann Glauber (1604-1670), ένας Ολλανδός χημικός, δημιουργός του αλατιού του Glauber.
XVIII ΑΙΩΝΑΣ
Η Χημεία ως επιστημονικός κλάδος.Από το 1670 έως το 1800, η ​​χημεία έλαβε επίσημη θέση στα προγράμματα σπουδών κορυφαίων πανεπιστημίων μαζί με τη φυσική φιλοσοφία και την ιατρική. Το 1675, εμφανίστηκε το εγχειρίδιο του Nicolas Lemery (1645-1715) A Course in Chemistry, το οποίο κέρδισε τεράστια δημοτικότητα, εκδόθηκαν 13 από τις γαλλικές εκδόσεις του και επιπλέον μεταφράστηκε στα λατινικά και σε πολλές άλλες ευρωπαϊκές γλώσσες. Τον 18ο αιώνα Στην Ευρώπη δημιουργούνται επιστημονικές χημικές εταιρείες και μεγάλος αριθμός επιστημονικών ινστιτούτων. Η έρευνά τους συνδέεται στενά με τις κοινωνικές και οικονομικές ανάγκες της κοινωνίας. Εμφανίζονται ασκούμενοι χημικοί που ασχολούνται με την κατασκευή συσκευών και την παρασκευή ουσιών για τη βιομηχανία.
Θεωρία Φλογίστον. Στα γραπτά των χημικών του δεύτερου μισού του 17ου αιώνα. δόθηκε μεγάλη προσοχή στις ερμηνείες της διαδικασίας καύσης. Σύμφωνα με τις ιδέες των αρχαίων Ελλήνων, ό,τι είναι ικανό να καεί περιέχει το στοιχείο της φωτιάς, το οποίο απελευθερώνεται υπό κατάλληλες συνθήκες. Το 1669 ο Γερμανός χημικός Johann Joachim Becher (1635-1682) προσπάθησε να εξορθολογίσει την καύση. Πρότεινε ότι τα στερεά αποτελούνται από τρεις τύπους «γης», και πήρε έναν από τους τύπους, τον οποίο ονόμασε «παχιά γη», για την «αρχή της καύσεως». Οπαδός του Becher, ο Γερμανός χημικός και γιατρός Georg Ernst Stahl (1659-1734) μετέτρεψε την έννοια της «παχιάς γης» σε ένα γενικευμένο δόγμα του phlogiston - «η αρχή της καύσεως». Σύμφωνα με τον Stahl, το phlogiston είναι μια συγκεκριμένη ουσία που περιέχεται σε όλες τις εύφλεκτες ουσίες και απελευθερώνεται κατά την καύση. Ο Stahl υποστήριξε ότι η σκουριά των μετάλλων είναι παρόμοια με την καύση του ξύλου. Τα μέταλλα περιέχουν phlogiston, αλλά η σκουριά (σκωρία) δεν περιέχει πλέον phlogiston. Αυτό έδωσε μια αποδεκτή εξήγηση για τη διαδικασία μετατροπής των μεταλλευμάτων σε μέταλλα: το μετάλλευμα, η περιεκτικότητα σε φλογιστόνιο στο οποίο είναι αμελητέα, θερμαίνεται σε ξυλάνθρακα πλούσιο σε φλογιστόνιο, και το τελευταίο μετατρέπεται σε μετάλλευμα. Ο άνθρακας μετατρέπεται σε τέφρα και το μετάλλευμα σε μέταλλο πλούσιο σε φλογίστον. Μέχρι το 1780, η θεωρία του φλογιστονίου έγινε σχεδόν καθολικά αποδεκτή από τους χημικούς, αν και δεν απαντούσε σε ένα πολύ σημαντικό ερώτημα: γιατί ο σίδηρος γίνεται βαρύτερος όταν σκουριάζει, αν και ο φλογίστον ξεφεύγει από αυτόν; Χημικοί του 18ου αιώνα. αυτή η αντίφαση δεν φαινόταν τόσο σημαντική. το κύριο πράγμα, κατά τη γνώμη τους, ήταν να εξηγήσουν τους λόγους για την αλλαγή στην εμφάνιση των ουσιών. Τον 18ο αιώνα εργάστηκαν πολλοί χημικοί, των οποίων η επιστημονική δραστηριότητα δεν εντάσσεται στα συνήθη σχέδια για την εξέταση των σταδίων και των κατευθύνσεων της ανάπτυξης της επιστήμης, και μεταξύ αυτών μια ιδιαίτερη θέση ανήκει στον Ρώσο επιστήμονα-εγκυκλοπαιδιστή, ποιητή, πρωταθλητή της εκπαίδευσης Mikhail Vasilyevich Lomonosov (1711 -1765). Με τις ανακαλύψεις του, ο Lomonosov εμπλούτισε σχεδόν όλους τους τομείς της γνώσης και πολλές από τις ιδέες του ήταν πάνω από εκατό χρόνια μπροστά από την επιστήμη εκείνης της εποχής. Το 1756, ο Lomonosov διεξήγαγε τα περίφημα πειράματα για το ψήσιμο μετάλλων σε ένα κλειστό δοχείο, τα οποία παρείχαν αδιαμφισβήτητα στοιχεία για τη διατήρηση της ύλης στις χημικές αντιδράσεις και τον ρόλο του αέρα στις διαδικασίες καύσης: ακόμη και πριν από τον Lavoisier, εξήγησε την παρατηρούμενη αύξηση του βάρους κατά την πυροδότηση των μετάλλων συνδυάζοντάς τα με τον αέρα. Σε αντίθεση με τις επικρατούσες ιδέες για τις θερμίδες, υποστήριξε ότι τα θερμικά φαινόμενα οφείλονται στη μηχανική κίνηση των σωματιδίων του υλικού. Εξήγησε την ελαστικότητα των αερίων με την κίνηση των σωματιδίων. Ο Λομονόσοφ διέκρινε τις έννοιες «σωμάτιο» (μόριο) και «στοιχείο» (άτομο), το οποίο αναγνωρίστηκε γενικά μόνο στα μέσα του 19ου αιώνα. Ο Λομονόσοφ διατύπωσε την αρχή της διατήρησης της ύλης και της κίνησης, απέκλεισε το φλογίστον από τον αριθμό των χημικών παραγόντων, έθεσε τα θεμέλια της φυσικής χημείας και το 1748 δημιούργησε ένα χημικό εργαστήριο στην Ακαδημία Επιστημών της Αγίας Πετρούπολης, στο οποίο όχι μόνο επιστημονική εργασία πραγματοποιήθηκε, αλλά και πρακτικά μαθήματα για μαθητές. Διεξήγαγε εκτεταμένη έρευνα σε τομείς γνώσεων που γειτνιάζουν με τη χημεία - φυσική, γεωλογία κ.λπ.
Πνευματική χημεία.Οι ελλείψεις της θεωρίας του φλογιστονίου αποκαλύφθηκαν πιο ξεκάθαρα κατά την ανάπτυξη του λεγόμενου. πνευματική χημεία. Ο μεγαλύτερος εκπρόσωπος αυτής της κατεύθυνσης ήταν ο R. Boyle: όχι μόνο ανακάλυψε τον νόμο των αερίων, που τώρα φέρει το όνομά του, αλλά σχεδίασε και συσκευή για τη συλλογή αέρα. Οι χημικοί έχουν λάβει το πιο σημαντικό εργαλείο για την απομόνωση, τον εντοπισμό και τη μελέτη διαφόρων «αέρων». Σημαντικό βήμα ήταν η εφεύρεση από τον Άγγλο χημικό Stephen Hales (1677-1761) του «πνευματικού λουτρού» στις αρχές του 18ου αιώνα. - μια συσκευή για την παγίδευση αερίων που απελευθερώνονται όταν μια ουσία θερμαίνεται, σε δοχείο με νερό, που κατεβάζεται ανάποδα σε ένα λουτρό νερού. Αργότερα, οι Hales και Henry Cavendish (1731-1810) διαπίστωσαν την ύπαρξη ορισμένων αερίων («αέρες») που διαφέρουν ως προς τις ιδιότητές τους από τον συνηθισμένο αέρα. Το 1766, ο Cavendish μελέτησε συστηματικά το αέριο που σχηματίζεται κατά την αλληλεπίδραση οξέων με ορισμένα μέταλλα, που αργότερα ονομάστηκε υδρογόνο. Μεγάλη συνεισφορά στη μελέτη των αερίων είχε ο Σκωτσέζος χημικός Τζόζεφ Μπλακ (1728-1799). Ασχολήθηκε με τη μελέτη των αερίων που απελευθερώνονται από τη δράση των οξέων στα αλκάλια. Ο Μπλακ διαπίστωσε ότι το ορυκτό ανθρακικό ασβέστιο, όταν θερμαίνεται, αποσυντίθεται με την απελευθέρωση αερίου και σχηματίζει ασβέστη (οξείδιο του ασβεστίου). Το απελευθερωμένο αέριο (διοξείδιο του άνθρακα - ο Μπλακ το ονόμασε «δεσμευμένο αέρα») θα μπορούσε να ανασυνδυαστεί με τον ασβέστη για να σχηματίσει ανθρακικό ασβέστιο. Μεταξύ άλλων, αυτή η ανακάλυψη καθιέρωσε το αδιαχώριστο των δεσμών μεταξύ στερεών και αέριων ουσιών.
χημική επανάσταση. Ο Joseph Priestley (1733-1804), ένας προτεστάντης ιερέας που ήταν παθιασμένος με τη χημεία, πέτυχε μεγάλη επιτυχία στην απομόνωση των αερίων και στη μελέτη των ιδιοτήτων τους. Κοντά στο Λιντς (Αγγλία), όπου υπηρετούσε, υπήρχε μια ζυθοποιία, από όπου ήταν δυνατή η λήψη «δεσμευμένου αέρα» (τώρα γνωρίζουμε ότι ήταν διοξείδιο του άνθρακα) σε μεγάλες ποσότητες για πειράματα. Ο Priestley ανακάλυψε ότι τα αέρια μπορούσαν να διαλυθούν στο νερό και προσπάθησε να τα συλλέξει όχι πάνω από νερό, αλλά πάνω από τον υδράργυρο. Έτσι κατάφερε να συλλέξει και να μελετήσει μονοξείδιο του αζώτου, αμμωνία, υδροχλώριο, διοξείδιο του θείου (φυσικά, αυτά είναι τα σύγχρονά τους ονόματα). Το 1774, ο Priestley έκανε τη σημαντικότερη ανακάλυψή του: απομόνωσε ένα αέριο στο οποίο οι ουσίες έκαιγαν ιδιαίτερα έντονα. Όντας υποστηρικτής της θεωρίας του phlogiston, ονόμασε αυτό το αέριο «αποφλογιστικοποιημένος αέρας». Το αέριο που ανακάλυψε ο Priestley φαινόταν να είναι το αντίθετο του «φλογιστικού αέρα» (άζωτο) που απομονώθηκε το 1772 από τον Άγγλο χημικό Daniel Rutherford (1749-1819). Στον «φλογιστικοποιημένο αέρα» τα ποντίκια πέθαναν, ενώ στον «απολογιστοποιημένο» ήταν πολύ δραστήρια. (Να σημειωθεί ότι οι ιδιότητες του αερίου που απομόνωσε ο Priestley περιγράφηκαν από τον Σουηδό χημικό Carl Wilhelm Scheele (1742-1786) ήδη από το 1771, αλλά το μήνυμά του, λόγω αμέλειας του εκδότη, εμφανίστηκε σε έντυπη μορφή μόνο στο 1777.) Ο μεγάλος Γάλλος χημικός Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) εκτίμησε αμέσως τη σημασία της ανακάλυψης του Priestley. Το 1775, ετοίμασε ένα άρθρο όπου υποστήριξε ότι ο αέρας δεν είναι μια απλή ουσία, αλλά ένα μείγμα από δύο αέρια, ένα από αυτά είναι ο «αποφλογιστικοποιημένος αέρας» του Priestley, ο οποίος συνδυάζεται με αντικείμενα που καίγονται ή σκουριάζουν, περνά από τα μεταλλεύματα στον ξυλάνθρακα και είναι απαραίτητο για τη ζωή. Ο Λαβουαζιέ το ονόμασε οξυγόνο, οξυγόνο, δηλ. «παραγωγός οξέων». Το δεύτερο χτύπημα στη θεωρία των στοιχειακών στοιχείων δόθηκε αφού έγινε σαφές ότι το νερό δεν είναι επίσης μια απλή ουσία, αλλά προϊόν του συνδυασμού δύο αερίων: οξυγόνου και υδρογόνου. Όλες αυτές οι ανακαλύψεις και θεωρίες, έχοντας καταργήσει τα μυστηριώδη «στοιχεία», οδήγησαν στον εξορθολογισμό της χημείας. Μόνο εκείνες οι ουσίες που μπορούν να ζυγιστούν ή των οποίων η ποσότητα μπορεί να μετρηθεί με άλλο τρόπο έχουν έρθει στο προσκήνιο. Κατά τη δεκαετία του '80 του 18ου αιώνα. Ο Lavoisier, σε συνεργασία με άλλους Γάλλους χημικούς - Antoine Francois de Fourcroix (1755-1809), Guiton de Morveau (1737-1816) και Claude Louis Berthollet (1748-1822) - ανέπτυξε ένα λογικό σύστημα χημικής ονοματολογίας. περισσότερες από 30 απλές ουσίες περιγράφηκαν σε αυτό, υποδεικνύοντας τις ιδιότητές τους. Αυτό το έργο, Method of Chemical Nomenclature, δημοσιεύτηκε το 1787. Η επανάσταση στις θεωρητικές απόψεις των χημικών, που έλαβε χώρα στα τέλη του 18ου αιώνα. ως αποτέλεσμα της ταχείας συσσώρευσης πειραματικού υλικού κάτω από την κυριαρχία της θεωρίας του φλογιστονίου (αν και ανεξάρτητα από αυτήν), συνήθως ονομάζεται «χημική επανάσταση».
ΔΕΚΑΤΟΣ ΕΝΑΤΟΣ ΑΙΩΝΑΣ
Σύνθεση ουσιών και ταξινόμηση τους.Οι επιτυχίες του Lavoisier έδειξαν ότι η χρήση ποσοτικών μεθόδων μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό της χημικής σύνθεσης των ουσιών και στην αποσαφήνιση των νόμων της συσχέτισής τους.
Ατομική θεωρία.Ο Άγγλος χημικός John Dalton (1766-1844), όπως και οι αρχαίοι ατομιστές, προχώρησε στην έννοια της σωματικής δομής της ύλης, αλλά, με βάση την έννοια των χημικών στοιχείων του Lavoisier, δέχθηκε ότι τα «άτομα» (αυτός ο όρος Dalton διατήρησε ως ένα αφιέρωμα στον Δημόκριτο) ενός δεδομένου στοιχείου ταυτίζονται και χαρακτηρίζονται, μεταξύ άλλων, από το γεγονός ότι έχουν ένα ορισμένο βάρος, το οποίο ονόμασε ατομικό. Ο Dalton ανακάλυψε ότι δύο στοιχεία μπορούν να συνδυαστούν μεταξύ τους σε διαφορετικές αναλογίες και κάθε νέος συνδυασμός στοιχείων δίνει μια νέα σύνδεση. Το 1803 αυτά τα αποτελέσματα γενικεύτηκαν με τη μορφή του νόμου των πολλαπλών αναλογιών. Το 1808, δημοσιεύτηκε το έργο του Ντάλτον, Το Νέο Σύστημα Χημικής Φιλοσοφίας, στο οποίο περιγράφει λεπτομερώς την ατομική του θεωρία. Την ίδια χρονιά, ο Γάλλος χημικός Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850) δημοσίευσε την υπόθεση ότι οι όγκοι των αερίων που αντιδρούν μεταξύ τους σχετίζονται μεταξύ τους ως απλά πολλαπλάσια (ο νόμος των αναλογιών όγκου). Δυστυχώς, ο Dalton απέτυχε να δει στα συμπεράσματα του Gay-Lussac οτιδήποτε άλλο εκτός από ένα εμπόδιο στην ανάπτυξη της θεωρίας του, αν και αυτά τα συμπεράσματα θα μπορούσαν να είναι πολύ καρποφόρα για τον προσδιορισμό των σχετικών ατομικών βαρών.
χημική συγγένεια.Σε όλο τον 17ο αιώνα Οι χημικοί, μιλώντας για «συγγένεια» - την τάση των ατόμων να σχηματίζουν ενώσεις - ακολούθησαν τις ιδέες των Becher και Stahl, οι οποίοι ταξινόμησαν όλες τις ουσίες ανάλογα με την ικανότητά τους να αντιδρούν με συγκεκριμένα οξέα. Η μελέτη της συγγένειας και της σύστασης διαφόρων τύπων ουσιών πήρε διαφορετική πορεία στις αρχές του 19ου αιώνα. με την ανακάλυψη μιας νέας αναλυτικής μεθόδου. Το 1807, ο Άγγλος χημικός Humphry Davy (1778-1829) πέρασε ένα ηλεκτρικό ρεύμα από μια μπαταρία 250 μεταλλικών πλακών μέσω λιωμένης ποτάσας (ανθρακικό κάλιο) και έλαβε μικρές μπάλες από το μέταλλο, που αργότερα ονομάστηκε κάλιο, και στη συνέχεια απομόνωσε νάτριο από σόδα στο με τον ίδιο τρόπο. Ο Davy πρότεινε ότι η χημική συγγένεια οφείλεται στον ηλεκτρισμό των ατόμων κατά την επαφή. Ο Σουηδός χημικός Jens Jakob Berzelius (1779-1848) εξέλιξε και ανέπτυξε την ιδέα του ατόμου και της ηλεκτρικής συγγένειας, προτείνοντας την πρώτη έννοια της χημικής αλληλεπίδρασης - την ηλεκτροχημική θεωρία. Ο Berzelius πίστευε ότι αφού τα άλατα στο διάλυμα αποσυντίθενται σε αρνητικά και θετικά συστατικά υπό τη δράση ηλεκτρικού ρεύματος, όλες οι ενώσεις πρέπει να αποτελούνται από θετικά και αρνητικά μέρη - ρίζες (η δυιστική θεωρία του Berzelius). Το οξυγόνο είναι το πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο και εκείνα τα στοιχεία που σχηματίζουν ενώσεις με αυτό με τις ιδιότητες των βάσεων είναι ηλεκτροθετικά και εκείνα που σχηματίζουν ουσίες με όξινες ιδιότητες είναι ηλεκτραρνητικά. Σύμφωνα με αυτό, ο Berzelius έλαβε μια κλίμακα στοιχείων, το πρώτο μέλος της οποίας ήταν το οξυγόνο, ακολουθούμενο από το θείο, το άζωτο, τον φώσφορο κ.λπ. με τη μετάβαση μέσω του υδρογόνου σε νάτριο, κάλιο και άλλα μέταλλα. Μέχρι τη δεκαετία του 1840, ωστόσο, έγινε σαφές ότι η ηλεκτροχημική θεωρία δεν μπορούσε να εξηγήσει την ύπαρξη απλών διατομικών μορίων (όπως το Ο2 και το Η2) ή την αντικατάσταση του υδρογόνου (θετική συγγένεια) από το χλώριο (αρνητική συγγένεια).
Ταξινόμηση κατά ατομικό βάρος.Από την εποχή του Ντάλτον μέχρι το 1860 δεν υπήρχε ακριβής ορισμός του ατομικού βάρους στη χημεία. Το σύστημα «ισοδύναμων βαρών» που προτάθηκε από τον Άγγλο χημικό William Wollaston (1766-1828) βασίστηκε σε αναλογίες στις οποίες μπορούσαν να συνδυαστούν στοιχεία και κάθε χημικός μπορούσε να φτιάξει τη δική του λίστα ατομικών βαρών. Δεν υπήρχε σημείο εκκίνησης για τη δημιουργία ενός συστήματος στοιχείων και καμία συμφωνία για τον τρόπο έκφρασης της σύνθεσης των ενώσεων. Το 1860, στο πρώτο Διεθνές Χημικό Συνέδριο στην Καρλσρούη (Γερμανία), ο Ιταλός χημικός Stanislao Cannizzaro (1826-1910) έφερε ξανά στη ζωή τη ξεχασμένη υπόθεση του συμπατριώτη του Amedeo Avogadro (1776-1856), ο οποίος, με βάση την ανακάλυψη του ο νόμος των ογκομετρικών αναλογιών από τον Gay-Lussac, πρότεινε ότι ίσοι όγκοι αερίων περιέχουν τον ίδιο αριθμό μορίων. Ο Cannizzaro υποστήριξε ότι με τη βοήθεια της υπόθεσης του Avogadro, μπορεί κανείς να διακρίνει τις έννοιες «ατομικό βάρος» και «μοριακό βάρος» για τα αέρια στοιχεία και να αποσαφηνίσει το ζήτημα των ατομικών βαρών γενικά. Το 1869, ο μεγάλος Ρώσος χημικός Dmitri Ivanovich Mendeleev, ο οποίος ήταν παρών στο συνέδριο της Καρλσρούης και άκουσε την έκθεση του Cannizzaro, δημοσίευσε τον περιοδικό του πίνακα. Τακτοποίησε όλα τα γνωστά στοιχεία σύμφωνα με την αύξηση του ατομικού τους βάρους και τα χώρισε σε περιόδους και ομάδες που αντιστοιχούν σε αλλαγή σθένους. Έμειναν κενές θέσεις στον πίνακα για αντικείμενα που δεν έχουν ανακαλυφθεί ακόμη. Ο Mendeleev έδωσε ακόμη και ονόματα σε μερικά από αυτά (εκαβόρ, εκαλουμίνιο και εκασίλικο· το πρόθεμα "eka" σημαίνει "ένα και το αυτό"). Η αξιοσημείωτη ακρίβεια του περιοδικού νόμου αποδείχθηκε από τις ανακαλύψεις του γαλλίου το 1875, με ταυτόσημες ιδιότητες με το εκαργίλιο, το σκάνδιο (ecabor) το 1879 και το γερμάνιο (εκα-πυρίτιο) το 1886.
Οργανική χημεία.Σε όλο τον 18ο αιώνα στο ζήτημα των χημικών σχέσεων μεταξύ οργανισμών και ουσιών, οι επιστήμονες καθοδηγήθηκαν από το δόγμα του βιταλισμού - ένα δόγμα που θεωρούσε τη ζωή ως ένα ειδικό φαινόμενο, που δεν υπόκειται στους νόμους του σύμπαντος, αλλά στην επίδραση ειδικών ζωτικών δυνάμεων. Αυτή η άποψη κληρονομήθηκε από πολλούς επιστήμονες του 19ου αιώνα, αν και τα θεμέλιά της κλονίστηκαν ήδη από το 1777, όταν ο Lavoisier πρότεινε ότι η αναπνοή είναι μια διαδικασία ανάλογη με την καύση. Η πρώτη πειραματική απόδειξη της ενότητας του ανόργανου και του οργανικού κόσμου αποκτήθηκε στις αρχές του 19ου αιώνα. Το 1828, ο Γερμανός χημικός Friedrich Wöhler (1800-1882), θερμαίνοντας κυανικό αμμώνιο (αυτή η ένωση θεωρήθηκε άνευ όρων ανόργανη ουσία), έλαβε ουρία, ένα απόβλητο προϊόν ανθρώπων και ζώων. Το 1845 ο Adolf Kolbe (1818-1884), μαθητής του Wöhler, συνέθεσε οξικό οξύ από τα αρχικά στοιχεία άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο. Στη δεκαετία του 1850, ο Γάλλος χημικός Pierre Berthelot (1827-1907) άρχισε συστηματικές εργασίες για τη σύνθεση οργανικών ενώσεων και έλαβε μεθυλικές και αιθυλικές αλκοόλες, μεθάνιο, βενζόλιο και ακετυλένιο. Μια συστηματική μελέτη φυσικών οργανικών ενώσεων έδειξε ότι όλες περιέχουν ένα ή περισσότερα άτομα άνθρακα και πάρα πολλά άτομα υδρογόνου. Ως αποτέλεσμα όλων αυτών των μελετών, ο Γερμανός χημικός Friedrich August Kekule (1829-1896) το 1867 όρισε την οργανική χημεία ως τη χημεία των ενώσεων του άνθρακα. Η νέα προσέγγιση στην οργανική ανάλυση συνοψίστηκε από τον Γερμανό χημικό Justus Liebig (1803-1873) - τον δημιουργό του διάσημου εργαστηρίου έρευνας και διδασκαλίας στο Πανεπιστήμιο του Giessen. Το 1837, ο Liebig, μαζί με τον Γάλλο χημικό Jean Baptiste Dumas (1800-1884), βελτίωσαν την έννοια της ρίζας ως μια συγκεκριμένη, αμετάβλητη ομάδα ατόμων που αποτελεί μέρος πολλών οργανικών ενώσεων (ένα παράδειγμα είναι η ρίζα μεθυλίου CH3). Κατέστη σαφές ότι η δομή των μεγάλων μορίων μπορούσε να προσδιοριστεί μόνο με τον καθορισμό της δομής ενός συγκεκριμένου αριθμού ριζών.
Θεωρία τύπων.Η ανακάλυψη και η απομόνωση ενός τεράστιου αριθμού σύνθετων ενώσεων που περιέχουν άνθρακα έθεσε έντονα το ζήτημα της σύνθεσης των μορίων τους και οδήγησε στην ανάγκη αναθεώρησης του υπάρχοντος συστήματος ταξινόμησης. Μέχρι τη δεκαετία του 1840, οι χημικοί συνειδητοποίησαν ότι οι δυϊστικές ιδέες του Berzelius ίσχυαν μόνο για τα ανόργανα άλατα. Το 1853 έγινε μια προσπάθεια να ταξινομηθούν όλες οι οργανικές ενώσεις ανά τύπο. Μια γενικευμένη «θεωρία των τύπων» προτάθηκε από τον Γάλλο χημικό Charles Frédéric Gérard (1816-1856), ο οποίος πίστευε ότι ο συνδυασμός διαφορετικών ομάδων ατόμων δεν καθορίζεται από το ηλεκτρικό φορτίο αυτών των ομάδων, αλλά από τις ειδικές χημικές τους ιδιότητες. Ο Gerard προσδιόρισε τέσσερις κύριους τύπους ατομικών ομάδων, από τις οποίες, κατά τη γνώμη του, αποτελούνται όλες οι ενώσεις, οργανικές και ανόργανες.
Δομική χημεία.Το 1857, ο Kekule, προχωρώντας από τη θεωρία του σθένους (κατά σθένος κατανοήθηκε ως ο αριθμός των ατόμων υδρογόνου που συνδυάζονται με ένα άτομο ενός δεδομένου στοιχείου), πρότεινε ότι ο άνθρακας είναι τετρασθενής και επομένως μπορεί να συνδυαστεί με τέσσερα άλλα άτομα, σχηματίζοντας μακριές αλυσίδες - ευθεία ή διακλαδισμένη. Ως εκ τούτου, τα οργανικά μόρια άρχισαν να απεικονίζονται όχι ως συνδυασμοί ριζών, αλλά ως δομικοί τύποι - άτομα και δεσμοί μεταξύ τους. Μέχρι τη δεκαετία του 1860, το έργο του Kekule και του Ρώσου χημικού Alexander Mikhailovich Butlerov (1828-1886) έθεσε τα θεμέλια για τη δομική χημεία, η οποία καθιστά δυνατή την εξήγηση των ιδιοτήτων των ουσιών με βάση τη διάταξη των ατόμων στα μόριά τους. Το 1874 ο Δανός χημικός Jacob van't Hoff (1852-1911) και ο Γάλλος χημικός Joseph Achille Le Bel (1847-1930) επέκτειναν αυτή την ιδέα στη διάταξη των ατόμων στο διάστημα. Πίστευαν ότι τα μόρια δεν είναι επίπεδες, αλλά τρισδιάστατες δομές. Αυτή η έννοια έδωσε τη δυνατότητα να εξηγηθούν πολλά γνωστά φαινόμενα, όπως η χωρική ισομέρεια, η ύπαρξη μορίων ίδιας σύνθεσης αλλά με διαφορετικές ιδιότητες. Τα δεδομένα του Louis Pasteur (1822-1895) για τα ισομερή του τρυγικού οξέος ταιριάζουν πολύ καλά σε αυτό. Μέχρι τα τέλη του 19ου αιώνα οι ιδέες της δομικής χημείας υποστηρίχθηκαν από δεδομένα που ελήφθησαν με φασματοσκοπικές μεθόδους. Αυτές οι μέθοδοι κατέστησαν δυνατή τη λήψη πληροφοριών σχετικά με τη δομή των μορίων με βάση τα φάσματα απορρόφησής τους. Μέχρι το 1900, η ​​ιδέα μιας τρισδιάστατης οργάνωσης μορίων - τόσο πολύπλοκων οργανικών όσο και ανόργανων - έγινε αποδεκτή από όλους σχεδόν τους επιστήμονες.
Χημική Τεχνολογία.Η πρόοδος στην οργανική χημεία τόνωσε την ταχεία ανάπτυξη χημική βιομηχανίαειδικά στη Γερμανία. Αναπτύχθηκε μια τεχνολογία για την παραγωγή θειικού οξέος, με βάση την οποία εκρηκτικά, χρωστικές και σόδα, απαραίτητα για την παραγωγή λευκαντικών και σαπουνιών. Πολύ σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της χημικής τεχνολογίας έπαιξε η δουλειά του Liebig και ενός ολόκληρου γαλαξία μαθητών του. Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων τους, άρχισαν να χρησιμοποιούνται χημικά λιπάσματα στη γεωργία και ιδρύθηκαν επιχειρήσεις για την παραγωγή τους. Η ταχεία ανάπτυξη της γερμανικής βιομηχανίας χρωμάτων συνδέθηκε με το έργο του Adolf von Bayer (1835-1917) για το indigo και άλλες βαφές, και τη βιομηχανική σύνθεση αμμωνίας υπό υψηλή πίεση με το έργο του Fritz Haber (1868-1934).
Η γέννηση της φυσικής χημείας.Μέχρι τα τέλη του 19ου αιώνα εμφανίστηκαν οι πρώτες εργασίες στις οποίες μελετήθηκαν συστηματικά οι φυσικές ιδιότητες διαφόρων ουσιών (σημεία βρασμού και τήξης, διαλυτότητα, μοριακό βάρος). Τέτοιες μελέτες ξεκίνησαν από τους Gay-Lussac και van't Hoff, οι οποίοι έδειξαν ότι η διαλυτότητα των αλάτων εξαρτάται από τη θερμοκρασία και την πίεση. Το 1867, οι Νορβηγοί χημικοί Peter Waage (1833-1900) και Kato Maximilian Guldberg (1836-1902) διατύπωσαν τον νόμο της δράσης της μάζας, σύμφωνα με τον οποίο ο ρυθμός αντίδρασης εξαρτάται από τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων. Η μαθηματική συσκευή που χρησιμοποίησαν κατέστησε δυνατή την εύρεση μιας πολύ σημαντικής ποσότητας που χαρακτηρίζει κάθε χημική αντίδραση - τη σταθερά του ρυθμού.
Χημική θερμοδυναμική.Εν τω μεταξύ, οι χημικοί στράφηκαν στο κεντρικό ζήτημα της φυσικής χημείας - την επίδραση της θερμότητας στις χημικές αντιδράσεις. Στα μέσα του 19ου αιώνα. Οι φυσικοί William Thomson (Lord Kelvin) (1824-1907), Ludwig Boltzmann (1844-1906) και James Maxwell (1831-1879) ανέπτυξαν νέες απόψεις για τη φύση της θερμότητας. Απορρίπτοντας τη θερμιδική θεωρία του Lavoisier, παρουσίασαν τη θερμότητα ως αποτέλεσμα της κίνησης. Οι ιδέες τους αναπτύχθηκαν από τον Rudolf Clausius (1822-1888). Ανέπτυξε την κινητική θεωρία, σύμφωνα με την οποία ποσότητες όπως ο όγκος, η πίεση, η θερμοκρασία, το ιξώδες και ο ρυθμός αντίδρασης μπορούν να θεωρηθούν με βάση την ιδέα της συνεχούς κίνησης των μορίων και των συγκρούσεων τους. Ταυτόχρονα με τον Thomson (1850), ο Clasius έδωσε την πρώτη διατύπωση του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής, εισήγαγε τις έννοιες της εντροπίας (1865), ενός ιδανικού αερίου και της ελεύθερης διαδρομής των μορίων. Η θερμοδυναμική προσέγγιση στις χημικές αντιδράσεις εφαρμόστηκε στα έργα του από τον August Friedrich Gorstmann (1842-1929), ο οποίος, με βάση τις ιδέες του Clausius, προσπάθησε να εξηγήσει τη διάσταση των αλάτων σε διάλυμα. Το 1874-1878 ο Αμερικανός χημικός Josiah Willard Gibbs (1839-1903) ανέλαβε μια συστηματική μελέτη της θερμοδυναμικής των χημικών αντιδράσεων. Εισήγαγε την έννοια της ελεύθερης ενέργειας και του χημικού δυναμικού, εξήγησε την ουσία του νόμου της δράσης της μάζας, εφάρμοσε θερμοδυναμικές αρχές στη μελέτη της ισορροπίας μεταξύ διαφορετικών φάσεων σε διαφορετικές θερμοκρασίες, πιέσεις και συγκεντρώσεις (ο κανόνας της φάσης). Το έργο του Γκιμπς έθεσε τα θεμέλια για τη σύγχρονη χημική θερμοδυναμική. Ο Σουηδός χημικός Svante August Arrhenius (1859-1927) δημιούργησε τη θεωρία της ιοντικής διάστασης, η οποία εξηγεί πολλά ηλεκτροχημικά φαινόμενα, και εισήγαγε την έννοια της ενέργειας ενεργοποίησης. Ανέπτυξε επίσης μια ηλεκτροχημική μέθοδο για τη μέτρηση του μοριακού βάρους των διαλυμένων ουσιών. Ένας εξέχων επιστήμονας, χάρη στον οποίο η φυσική χημεία αναγνωρίστηκε ως ανεξάρτητο γνωστικό πεδίο, ήταν ο Γερμανός χημικός Wilhelm Ostwald (1853-1932), ο οποίος εφάρμοσε τις έννοιες του Gibbs στη μελέτη της κατάλυσης. Το 1886 έγραψε το πρώτο εγχειρίδιο για τη φυσική χημεία και το 1887 ίδρυσε (μαζί με τον van't Hoff) το περιοδικό Physical Chemistry (Zeitschrift fr physikalische Chemie).
Ο ΕΙΚΟΣΤΟΣ ΑΙΩΝΑΣ
Νέα δομική θεωρία. Με την ανάπτυξη των φυσικών θεωριών σχετικά με τη δομή των ατόμων και των μορίων, παλιές έννοιες όπως η χημική συγγένεια και η μεταστοιχείωση επανεξετάστηκαν. Προέκυψαν νέες ιδέες για τη δομή της ύλης.
Μοντέλο του ατόμου.Το 1896, ο Antoine Henri Becquerel (1852-1908) ανακάλυψε το φαινόμενο της ραδιενέργειας, ανακαλύπτοντας την αυθόρμητη εκπομπή υποατομικών σωματιδίων από άλατα ουρανίου, και δύο χρόνια αργότερα, οι σύζυγοι Pierre Curie (1859-1906) και Marie Sklodowska-C. 1934) απομόνωσε δύο ραδιενεργά στοιχεία: το πολώνιο και το ράδιο. Τα επόμενα χρόνια, διαπιστώθηκε ότι οι ραδιενεργές ουσίες εκπέμπουν τρεις τύπους ακτινοβολίας: τα σωματίδια α, τα σωματίδια β και τις ακτίνες g. Μαζί με την ανακάλυψη του Frederick Soddy (1877-1956), που έδειξε ότι κατά τη διάρκεια της ραδιενεργής αποσύνθεσης, ορισμένες ουσίες μετατρέπονται σε άλλες, όλα αυτά έδωσαν ένα νέο νόημα σε αυτό που οι αρχαίοι ονόμαζαν μεταστοιχείωση. Το 1897, ο Joseph John Thomson (1856-1940) ανακάλυψε το ηλεκτρόνιο, το φορτίο του οποίου μετρήθηκε με μεγάλη ακρίβεια το 1909 από τον Robert Milliken (1868-1953). Το 1911, ο Ernst Rutherford (1871-1937), βασισμένος στην ηλεκτρονική ιδέα του Thomson, πρότεινε ένα μοντέλο του ατόμου: ένας θετικά φορτισμένος πυρήνας βρίσκεται στο κέντρο του ατόμου και τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω του. Το 1913, ο Niels Bohr (1885-1962), χρησιμοποιώντας τις αρχές της κβαντομηχανικής, έδειξε ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να βρίσκονται όχι σε οποιαδήποτε, αλλά σε αυστηρά καθορισμένες τροχιές. Το πλανητικό κβαντικό μοντέλο του ατόμου Rutherford-Bohr ανάγκασε τους επιστήμονες να ακολουθήσουν μια νέα προσέγγιση για να εξηγήσουν τη δομή και τις ιδιότητες των χημικών ενώσεων. Ο Γερμανός φυσικός Walter Kossel (1888-1956) πρότεινε ότι οι χημικές ιδιότητες ενός ατόμου καθορίζονται από τον αριθμό των ηλεκτρονίων στο εξωτερικό του περίβλημα και ο σχηματισμός χημικών δεσμών καθορίζεται κυρίως από τις δυνάμεις της ηλεκτροστατικής αλληλεπίδρασης. Οι Αμερικανοί επιστήμονες Gilbert Newton Lewis (1875-1946) και Irving Langmuir (1881-1957) διατύπωσαν την ηλεκτρονική θεωρία των χημικών δεσμών. Σύμφωνα με αυτές τις ιδέες, τα μόρια των ανόργανων αλάτων σταθεροποιούνται με ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των συστατικών τους ιόντων, τα οποία σχηματίζονται κατά τη μετάβαση των ηλεκτρονίων από το ένα στοιχείο στο άλλο (ιονικός δεσμός) και τα μόρια των οργανικών ενώσεων σταθεροποιούνται λόγω της κοινωνικοποίηση ηλεκτρονίων (ομοιοπολικός δεσμός). Αυτές οι ιδέες αποτελούν τη βάση των σύγχρονων ιδεών για τον χημικό δεσμό.
Νέες μέθοδοι έρευνας.Όλες οι νέες ιδέες για τη δομή της ύλης θα μπορούσαν να διαμορφωθούν μόνο ως αποτέλεσμα της ανάπτυξης του 20ου αιώνα. πειραματική τεχνική και την εμφάνιση νέων μεθόδων έρευνας. Η ανακάλυψη των ακτίνων Χ το 1895 από τον Wilhelm Konrad Roentgen (1845-1923) χρησίμευσε ως βάση για την επακόλουθη δημιουργία της μεθόδου κρυσταλλογραφίας ακτίνων Χ, η οποία καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό της δομής των μορίων από το πρότυπο περίθλασης ακτίνων Χ. σε κρυστάλλους. Με τη βοήθεια αυτής της μεθόδου αποκρυπτογραφήθηκε η δομή σύνθετων οργανικών ενώσεων - ινσουλίνη, δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA), αιμοσφαιρίνη κ.λπ. Με τη δημιουργία της ατομικής θεωρίας εμφανίστηκαν νέες ισχυρές φασματοσκοπικές μέθοδοι που παρέχουν πληροφορίες για τη δομή των ατόμων και μόρια. Διάφορες βιολογικές διεργασίες, καθώς και ο μηχανισμός των χημικών αντιδράσεων, μελετώνται χρησιμοποιώντας ετικέτες ραδιοϊσοτόπων. Οι μέθοδοι ακτινοβολίας χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως στην ιατρική.
Βιοχημεία.Αυτός ο επιστημονικός κλάδος, ο οποίος ασχολείται με τη μελέτη των χημικών ιδιοτήτων των βιολογικών ουσιών, ήταν αρχικά ένας από τους κλάδους της οργανικής χημείας. Αναδείχθηκε ως ανεξάρτητη περιοχή την τελευταία δεκαετία του 19ου αιώνα. ως αποτέλεσμα έρευνας για τις χημικές ιδιότητες ουσιών φυτικής και ζωικής προέλευσης. Ένας από τους πρώτους βιοχημικούς ήταν ο Γερμανός επιστήμονας Emil Fischer (1852-1919). Συνέθεσε ουσίες όπως καφεΐνη, φαινοβαρβιτάλη, γλυκόζη, πολλούς υδρογονάνθρακες, συνέβαλε πολύ στην επιστήμη των ενζύμων - πρωτεϊνικών καταλυτών, που απομονώθηκαν για πρώτη φορά το 1878. Η δημιουργία νέων αναλυτικών μεθόδων συνέβαλε στη διαμόρφωση της βιοχημείας ως επιστήμης. Το 1923, ο Σουηδός χημικός Theodor Svedberg (1884-1971) σχεδίασε μια υπερφυγόκεντρο και ανέπτυξε μια μέθοδο καθίζησης για τον προσδιορισμό του μοριακού βάρους των μακρομορίων, κυρίως πρωτεϊνών. Ο βοηθός του Svedberg, Arne Tiselius (1902-1971) δημιούργησε την ίδια χρονιά τη μέθοδο της ηλεκτροφόρησης, μια πιο προηγμένη μέθοδο διαχωρισμού γιγάντων μορίων, βασισμένη στη διαφορά στην ταχύτητα μετανάστευσης φορτισμένων μορίων σε ένα ηλεκτρικό πεδίο. Στις αρχές του 20ου αιώνα Ο Ρώσος χημικός Mikhail Semenovich Tsvet (1872-1919) περιέγραψε μια μέθοδο για τον διαχωρισμό των φυτικών χρωστικών περνώντας το μείγμα τους μέσα από ένα σωλήνα γεμάτο με προσροφητικό. Η μέθοδος ονομάστηκε χρωματογραφία. Το 1944, οι Άγγλοι χημικοί Archer Martin (γενν. 1910) και Richard Sing (γεν. 1914) πρότειναν μια νέα εκδοχή της μεθόδου: αντικατέστησαν τον προσροφητικό σωλήνα με διηθητικό χαρτί. Έτσι εμφανίστηκε η χρωματογραφία χαρτιού - μια από τις πιο κοινές αναλυτικές μεθόδους στη χημεία, τη βιολογία και την ιατρική, με τη βοήθεια της οποίας στα τέλη της δεκαετίας του 1940 και στις αρχές της δεκαετίας του 1950 ήταν δυνατή η ανάλυση μιγμάτων αμινοξέων που προκύπτουν από τη διάσπαση διαφόρων πρωτεϊνών και προσδιορίζει τη σύνθεση των πρωτεϊνών. Ως αποτέλεσμα επίπονης έρευνας, καθορίστηκε η σειρά των αμινοξέων στο μόριο της ινσουλίνης (Frederick Sanger, 1953) και μέχρι το 1964 αυτή η πρωτεΐνη είχε συντεθεί. Τώρα πολλές ορμόνες, φάρμακα, βιταμίνες λαμβάνονται με μεθόδους βιοχημικής σύνθεσης.

Η Χημεία, ως μια από τις επιστήμες που μελετούν τα φυσικά φαινόμενα, ξεκίνησε στην αρχαία Αίγυπτο πριν από την εποχή μας, μια από τις πιο προηγμένες τεχνικά χώρες εκείνη την εποχή. Οι άνθρωποι έλαβαν τις πρώτες πληροφορίες για τους χημικούς μετασχηματισμούς κάνοντας διάφορες χειροτεχνίες, όταν έβαφαν υφάσματα, έλιωναν μέταλλο και έφτιαχναν γυαλί. Στη συνέχεια εμφανίστηκαν ορισμένες τεχνικές και συνταγές, αλλά η χημεία δεν ήταν ακόμα επιστήμη. Ακόμη και τότε, η ανθρωπότητα χρειαζόταν τη χημεία κυρίως για να αποκτήσει από τη φύση όλα τα απαραίτητα για την ανθρώπινη ζωή υλικά - μέταλλα, κεραμικά, ασβέστης, τσιμέντο, γυαλί, βαφές, φάρμακα, πολύτιμα μέταλλα κ.λπ. Από την αρχαιότητα, το κύριο καθήκον της χημείας ήταν να αποκτήσει ουσίες με τις απαραίτητες ιδιότητες.

Στην αρχαία Αίγυπτο, η χημεία θεωρούνταν θεϊκή επιστήμη και τα μυστικά της φύλαγαν προσεκτικά οι ιερείς. Παρόλα αυτά, κάποιες πληροφορίες διέρρευσαν από τη χώρα και έφτασαν στην Ευρώπη μέσω του Βυζαντίου.

Τον VIII αιώνα, στις ευρωπαϊκές χώρες που κατακτήθηκαν από τους Άραβες, η επιστήμη αυτή εξαπλώθηκε με το όνομα "αλχημεία". Πρέπει να σημειωθεί ότι στην ιστορία της ανάπτυξης της χημείας ως επιστήμης, η αλχημεία χαρακτηρίζει μια ολόκληρη εποχή. Το κύριο καθήκον των αλχημιστών ήταν να βρουν τη «φιλοσοφική πέτρα», υποτίθεται ότι μετατρέπουν οποιοδήποτε μέταλλο σε χρυσό. Παρά την εκτεταμένη γνώση που αποκτήθηκε ως αποτέλεσμα πειραμάτων, οι θεωρητικές απόψεις των αλχημιστών υστερούσαν αρκετούς αιώνες. Επειδή όμως έκαναν διάφορα πειράματα, κατάφεραν να κάνουν αρκετές σημαντικές πρακτικές εφευρέσεις. Άρχισαν να χρησιμοποιούνται φούρνοι, αποστακτήρες, φιάλες, συσκευές για την απόσταξη υγρών. Οι αλχημιστές παρασκεύασαν τα πιο σημαντικά οξέα, άλατα και οξείδια, περιέγραψαν τις μεθόδους αποσύνθεσης μεταλλευμάτων και ορυκτών. Ως θεωρία, οι αλχημιστές χρησιμοποίησαν τις διδασκαλίες του Αριστοτέλη (384-322 π.Χ.) σχετικά με τις τέσσερις αρχές της φύσης (κρύο, ζέστη, ξηρότητα και υγρασία) και τα τέσσερα στοιχεία (γη, φωτιά, αέρας και νερό), προσθέτοντας στη συνέχεια διαλυτότητα σε αυτά. (αλάτι), καύσιμο (θείο) και μεταλλικότητα (υδράργυρος).

Στις αρχές του 16ου αιώνα ξεκινά μια νέα εποχή στην αλχημεία. Η προέλευση και η ανάπτυξή του συνδέεται με τις διδασκαλίες του Παράκελσου (1493-1541) και του Αγρίκολα (1494-1555). Ο Παράκελσος υποστήριξε ότι το κύριο καθήκον της χημείας είναι η κατασκευή φαρμάκων, όχι ο χρυσός και το ασήμι. Το Paracelsus είχε μεγάλη επιτυχία προτείνοντας ορισμένες ασθένειες να αντιμετωπίζονται χρησιμοποιώντας απλές ανόργανες ενώσεις αντί για οργανικά εκχυλίσματα. Αυτό ώθησε πολλούς γιατρούς να ενταχθούν στη σχολή του και να ενδιαφερθούν για τη χημεία, η οποία λειτούργησε ως ισχυρή ώθηση για την ανάπτυξή της. Ο Agricola σπούδασε επίσης ορυχεία και μεταλλουργία. Το έργο του «Περί μετάλλων» ήταν ένα εγχειρίδιο εξόρυξης για περισσότερα από 200 χρόνια.

Τον 17ο αιώνα, η θεωρία της αλχημείας δεν πληρούσε πλέον τις απαιτήσεις της πρακτικής. Το 1661, ο Μπόιλ μίλησε ενάντια στις ιδέες που επικρατούσαν στη χημεία και υπέβαλε τη θεωρία των αλχημιστών στην πιο αυστηρή κριτική. Πρώτα προσδιόρισε το κεντρικό αντικείμενο της έρευνας στη χημεία: προσπάθησε να ορίσει ένα χημικό στοιχείο. Ο Boyle πίστευε ότι ένα στοιχείο είναι το όριο της αποσύνθεσης μιας ουσίας στα συστατικά της μέρη. Αποσυνθέτοντας φυσικές ουσίες στα συστατικά τους, οι ερευνητές έκαναν πολλές σημαντικές παρατηρήσεις, ανακάλυψαν νέα στοιχεία και ενώσεις. Ο χημικός άρχισε να μελετά τι αποτελείται από τι.

Το 1700, ο Stahl ανέπτυξε τη θεωρία phlogiston, σύμφωνα με την οποία όλα τα σώματα που είναι ικανά να καούν και να οξειδωθούν περιέχουν την ουσία phlogiston. Κατά τη διάρκεια της καύσης ή της οξείδωσης, το φλογιστόνιο φεύγει από το σώμα, το οποίο είναι η ουσία αυτών των διεργασιών. Κατά τη διάρκεια της σχεδόν αιώνων κυριαρχίας της θεωρίας του φλογιστονίου, ανακαλύφθηκαν πολλά αέρια, μελετήθηκαν διάφορα μέταλλα, οξείδια και άλατα. Ωστόσο, η ασυνέπεια αυτής της θεωρίας εμπόδισε την περαιτέρω ανάπτυξη της χημείας.

Το 1772-1777, ο Lavoisier, ως αποτέλεσμα των πειραμάτων του, απέδειξε ότι η διαδικασία καύσης είναι μια αντίδραση του συνδυασμού του οξυγόνου στον αέρα και μιας φλεγόμενης ουσίας. Έτσι, η θεωρία του φλογιστονίου διαψεύστηκε.

Τον 18ο αιώνα, η χημεία άρχισε να αναπτύσσεται ως ακριβής επιστήμη. Στις αρχές του 19ου αι Ο Άγγλος J. Dalton εισήγαγε την έννοια του ατομικού βάρους. Καθε χημικό στοιχείοέλαβε το σημαντικότερο χαρακτηριστικό του. Η ατομική-μοριακή θεωρία έγινε η βάση της θεωρητικής χημείας. Χάρη σε αυτή τη διδασκαλία, ο D. I. Mendeleev ανακάλυψε τον περιοδικό νόμο, που πήρε το όνομά του, και συνέταξε τον περιοδικό πίνακα των στοιχείων. Τον 19ο αιώνα δύο βασικοί κλάδοι της χημείας ορίστηκαν σαφώς: η οργανική και η ανόργανη. Στα τέλη του αιώνα, η φυσική χημεία διαμορφώθηκε ως ανεξάρτητος κλάδος. Τα αποτελέσματα της χημικής έρευνας χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο στην πράξη, και αυτό έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη της χημικής τεχνολογίας.