Узнайте о том, как возникла химия и какова история развития химии с ее основными этапами. От древних времен до наших дней.
История развития химии
Как возникла химия
Древнейшие практические знания по химии касались металлургии, гончарства и производства красителей; эти ремесла были разработаны со значительным мастерством, но без понимания задействованных принципов, еще в 3500 г. до н. э. в Египте и Месопотамии.
Говоря о том, как возникла химия, следует упомянуть, что основные идеи элемента и соединения были впервые сформулированы греческими философами в период с 500 по 300 г. до н. э. Мнение варьировалось, но в целом считалось, что четыре стихии (огонь, воздух, вода и земля) объединяются, образуя все. Определение Аристотелем простого тела как такого, на которое можно разложить другие тела и которое само не способно делиться, является близким к современному определению элемента.
Почему физика тесно связана с химией?
Примерно в начале христианской эры в Александрии древнеегипетские промышленные искусства и греческие философские рассуждения были слиты в новую науку. Начало химии, или алхимии, как было впервые известно, смешалось с оккультизмом и магией.
Интересными периодами этого периода были трансмутация неблагородных металлов в золото, имитация драгоценных камней и поиск эликсира жизни, который, как считалось, дарил бессмертие.
Завоевание мусульман в 7 в. н.э. распространило остатки эллинистической цивилизации в арабский мир. Первыми химическими трактатами, которые стали известными в Европе, были латинские переводы арабских сочинений, сделанные в Испании ок. 1100 г.; поэтому часто ошибочно считают, что химия зародилась среди арабов. Алхимия широко развивалась в средние века, культивировалась преимущественно странствующими учеными, которые бродили по Европе в поисках покровителей.
Эволюция современной химии
В руках оксфордских химиков (Роберт Бойл, Роберт Гук и Джон Мейоу) химия начала возникать как отличная от псевдонауки алхимии.
Бойля (1627-91) часто называют основоположником современной химии (честь иногда также придается Антуану Лавуазье, 1743-94). Он проводил эксперименты под пониженным давлением, используя воздушный насос, и обнаружил, что объем и давление в газах обратно связаны.
Гук дал первое рациональное объяснение горения – как сочетание с воздухом – в то время как Мейов изучал дыхание животных. Несмотря на то, что английские химики двигались к правильной теории горения, двое немцев, Дж. Дж. Бехер и Г. Э. Шталь, ввели фальшивую теорию горения флогистона, которая утверждала, что вещество флогистон содержится во всех горючих телах и вытекает, когда тела сгорают.
Химические явления в быту: примеры
Открытие различных газов и анализ воздуха как смеси газов произошли в течение периода флогистона. Двуокись углерода, впервые описанная Дж. Б. ван Гельмонтом и вновь открытая Джозефом Блэком в 1754 г., первоначально называлась фиксированным воздухом.
Водород, обнаруженный Бойлом и тщательно изученный Генри Кавендишем, называли легковоспламеняющимся воздухом, а иногда отождествляли его с самим флогистоном. Кавендиш также показал, что при взрыве водорода и кислорода возникает вода. CW Scheele обнаружил, что воздух состоит из двух частей, только одна из которых поддерживает горение.
Он первым получил чистый кислород (1771-73), хотя и не признавал его как элемент. Джозеф Пристли самостоятельно открыл кислород, нагревая красный оксид ртути горящим стеклом; он был последним крупным защитником теории флогистона.
История развития химии. Изобретение водорода
Работа Пристли и Кавендиша была кардинально переосмыслена Лавуазье, который сделал для химии то, что Ньютон сделал для физики веком ранее. Он не сделал собственных важных новых открытий; скорее, он был теоретиком. Он признал истинную природу горения, ввел новую химическую номенклатуру и написал первый современный учебник по химии. Он ошибочно считал, что все кислоты содержат кислород.
Влияние атомной теории
Предположение, что соединения имеют определенный состав, возникло в химии 18 века. Дж. Л. Пруст официально объявил закон постоянных пропорций в 1797 г. К. Л. Бертолле выступил против этого закона, считая, что состав зависит от способа приготовления.
Вопрос был решен в пользу Пруста атомной теорией Джона Далтона (1808). Атомная теория происходит от греков, но она не дала результатов в химии, пока Далтон не приписал относительные веса атомам химических элементов.
Влияние атомной теории
Электрохимические теории химических комбинаций были разработаны Хамфри Деви и Дж. Дж. Берцелиусом. Дэви открыл щелочные металлы, пропуская электрический ток через их расплавленные оксиды. Амедео Авогадро ввел гипотезу, согласно которой равные объемы газов при одинаковом давлении и температуре содержат одинаковое количество молекул.
Уильям Проут предположил, что, поскольку все элементы, казалось бы, имели атомные веса, кратные атомному весу водорода, все они могли быть определенным образом различными комбинациями атомов водорода. Это способствовало созданию концепции периодической системы элементов, кульминации долгих усилий по поиску регулярных, систематических свойств среди элементов.
Периодические законы почти одновременно и независимо от них выдвигали И. Л. Мейер в Германии и Д. И. Менделеев в России (1869).
Ранним триумфом новой теории стало открытие новых элементов, соответствующих пустым местам в таблице. Открытие Уильямом Рамси в сотрудничестве с лордом Рэлеем аргона и других инертных газов в атмосфере расширило периодическую таблицу.
Органическая химия и современная эпоха
История развития химии получила новый толчок с возникновением органической химии. Органическая химия широко развилась в 19 веке, стимулированная синтезом мочевины Фридрихом Волером (1828), который опроверг веру в то, что только живые организмы могут производить органические молекулы.
Среди других важных органических химиков – Юстус фон Либиг, Калифорния Вюрц и Дж. Б. Дюма. В 1852 году Эдвард Франкленд представил идею валентности, а в 1858 г. Ф. А. Кекуле показал, что атомы углерода являются четырехвалентными и связаны между собой цепями. Кольцевая структура Кекуле для бензола открыла путь к современным теориям органической химии.
Анри Луи Ле Шателье, Дж. Х. Ванонт Гофф и Вильгельм Оствальд впервые применили термодинамику к химии. Дальнейшими вкладами были правило фаз Дж. Дж. Гиббса, теория равновесия ионизации С. А. Аррениуса и теорема о теплоте Вальтера Нернста. Работа Эрнста Фишера над аминокислотами ставит начало молекулярной биологии.
В конце 19 века открытие электрона Дж. Томсоном и радиоактивности А. Э. Беккерелем выявило тесную связь между химией и физикой. Работа Эрнеста Резерфорда, HGJ Мозли и Нильса Бора по атомной структуре была применена к молекулярным структурам. Г. Н. Льюис, Ирвинг Ленгмюр и Полинг разработал электронную теорию химических связей, направленной валентности и молекулярных орбиталей.
Трансмутация элементов, впервые достигнутая Резерфордом, привела к созданию элементов, которых нет в природе; в работе, впервые созданной Гленном Сиборгом, были получены элементы тяжелее урана.
С бурным развитием химии полимеров после Второй мировой войны история развития химии вышла на новый этап и на рынке появилось множество новых синтетических волокон и материалов. Более полное понимание взаимосвязи между структурой молекул и их свойствами позволило химикам приспосабливать новые материалы для прогнозирования для удовлетворения конкретных потребностей.
Источник: www.infoplease.com
