Важнейшие проблемы в истории химии.
При решении вопроса и составе вещества, перед химиками встают 3 основные проблемы:
1. Проблема химического элемента.
2. Проблема химического соединения.
3. Проблема создания новых материалов.
С точки зрения современной химии – химический элемент – это совокупность всех атомов с одинаковым зарядом ядра.
С точки зрения химии, заряд ядра обеспечивает индивидуальность химического элемента.
Роберт Бой – выдающийся английский химик и физик впервые рассказывал о строении вещества. Химический элемент представляет собой простое вещество, которое является пределом химического разложения.
Проблема химического соединения. Суть проблемы заключается в понимании разницы, что нужно относить к химическому соединению, а что нужно относиться к смесям. Ясность в этот вопрос была внесена, когда был открыт «закон постоянства состава». Открыт Джозефом Маусом. Индивидуальные свойства вещества, в отличии от смеси, зависят от однородности вещества. Индивидуальные вещества, в отличии от смеси, состоят из мельчайших частиц.
Конец 19 столетия, русский ученый Коновалов показал, что соединение с переменным составом имеет право существовать. Более того, индивидуальные химические соединения, имеющие переменный состав, получили название – бертоллиды.
Основная проблема химии XIX века – определение атомных масс. Таблица Дальтона стала первым шагом на долгом пути, который предстояло пройти химии для того, чтобы величины атомных масс приняли привычные для нас значения. Разрешение проблемы определения атомных весов, потребовавшее усилий многих выдающихся учёных, заняло более пятидесяти лет. Главное затруднение при определении атомной массы состоит в том, что необходимо установить число атомов каждого элемента, входящее в состав соединения. И даже после того, как проблема была в основном решена, точное определение атомным масс оставалось настолько важной задачей, что в 1914 г. американский учёный Теодор Ричардс был удостоен Нобелевской премии за уточнение атомных масс некоторых элементов.
|
|
|
Одной из важнейших проблем теоретической химии XIX века после разрешения проблемы атомных весов оставалась систематизация химических элементов, число которых постоянно росло. Со времён античности и средних веков были известны 14 элементов (хотя собственно элементами их стали считать лишь в конце XVIII века). В XVIII веке к ним добавилось 20 новых элементов; к 1860 году число известных элементов возросло до шестидесяти. Проблема упорядочения элементов и отыскания закономерности в изменении их свойств становилась всё более актуальной. Создание периодической системы химических элементов стало результатом многолетней работы многих химиков.
|
|
|
Известно, что изготовление таких материалов, как, например, стекло и керамика, краски и душистых веществ, в древности осуществлялось совершенно иначе, чем в XVIII веке и позже. Накопление запаса практических сведений и навыков, получение большого числа новых веществ с разнообразными свойствами уже в античные времена не только позволяло, но и требовало сделать некоторые обобщения, создать новые методы. Именно в античной философии впервые была поставлена проблема происхождения свойств вещества.
Важнейшие этапы развития химии.
Как правило, большинство историков химии выделяют следующие основные этапы её развития:
1. Предалхимический период: до III в. н.э.
Происхождение свойств вещества рассматривает античная натурфилософия, практические операции с веществом являются прерогативой ремесленной химии. Натурфилосо́фия — исторический термин, обозначавший философию природы, понимаемую как целостную систему самых общих законов естествознания. Натурфилософия возникла в античную эпоху как попытка найти «конечные причины» и фундаментальные закономерности природных явлений. С появлением классической физики натурфилософия быстро вытесняется философией науки, отсекающей всякую гипотезу, которая не представляется необходимой для доказательства. Тем не менее, различные натурфилософские системы появлялись в XIX и XX веках. В круг интересов натурфилософов попадали вопросы космологии, космогонии, строения вещества, сущности движения. Различные натурфилософские системы включали такие важнейшие естественнонаучные понятия, как субстанция, материя, пространство, время, движение, закон природы и др.
|
|
|
2. Алхимический период: III – XVI вв.
Алхимический период – это время поисков философского камня, считавшегося необходимым для осуществления трансмутации металлов.
В этом периоде происходит зарождение экспериментальной химии и накопление запаса знаний о веществе; алхимическая теория, основанная на античных философских представлениях об элементах, тесно связана с астрологией и мистикой. Наряду с химико-техническим "златоделием" алхимический период примечателен также и созданием уникальной системы мистической философии.
Алхимический период, в свою очередь, разделяется на три подпериода:
2.1. Александрийская алхимия.
Алхимия складывается в эпоху поздней античности (II—VI века н. э.) в александрийской культурной традиции и представляет собой форму ритуального герметического искусства. В большой степени алхимия базируется на учении о 4 первоэлементах Аристотеля.
|
|
|
Основными объектами изучения александрийской химии (термин «алхимия» появится позже у арабов) являлись металлы. В александрийский период сформировалась традиционная металлопланетная символика алхимии, в которой каждому из семи известных тогда металлов сопоставлялась соответствующее небесное светило.
2.2. Арабская алхимия.
После падения Римской империи центр алхимических исследований перемещается на Арабский Восток, и арабские учёные становятся главными исследователями и хранителями античных трудов.
В конце VIII века персидский алхимик Джабир ибн Хайян развил теорию Аристотеля о первоначальных свойствах веществ (тепле, холоде, сухости, влажности), добавив ещё два: свойство горючести и «металличности». Он предположил, что внутреннюю сущность каждого металла всегда раскрывают два из шести свойств.
Согласно учению Джабира, сухие испарения, конденсируясь в земле, дают серу, мокрые — ртуть. Сера и ртуть, соединясь затем в различных отношениях, и образуют семь металлов: железо, олово, свинец, медь, ртуть, серебро и золото. Золото как совершенный металл образуется, только если вполне чистые сера и ртуть взяты в наиболее благоприятных соотношениях. Таким образом, он заложил основы ртутно-серной теории
Другой арабский учёный Ар-Рази в конце IX века усовершенствовал теорию о первоначальных элементах, добавив ещё одно свойство металлов, «принцип твёрдости», которую он ассоциировал с солью.
Арабские алхимики внесли существенный вклад в развитие естественно-научных исследований, например, создав дистилляционный аппарат.
Центром арабской алхимии стал Багдад, а затем Академия в Кордове
2.3. Европейская алхимия.
В XIV—XVI вв. алхимия все теснее связывала свои цели с задачами практической металлургии, горного дела, медицины.
Наиболее значительный вклад в этот период совершил Парацельс. Он отказался от некоторых оккультных черт алхимии и сосредоточился на проведении физических и химических экспериментов, а также изучении свойств человеческого тела. Парацельс впервые начал использовать химические вещества и минералы в медицине.
В то же время возможность получения золота способствовала росту числа шарлатанов и мошенников, стремившихся завладеть бесценными сокровищами. Кроме того, многие алхимики (настоящие или мнимые) стали пользоваться поддержкой властей. Так, многие короли содержали придворных алхимиков, ожидая от них рецепта получения золота.
Упадок алхимии начинается с XVI в., несмотря на то, что и в XVII и в XVIII в. некоторые учёные оставались приверженцами алхимических идей.
3. Период становления (объединения): XVII – XVIII вв.
В период становления химии как науки происходит её полная рационализация. Химия освобождается от натурфилософских и алхимических взглядов на элементы как на носители определённых качеств. Наряду с расширением практических знаний о веществе начинает вырабатываться единый взгляд на химические процессы и в полной мере использоваться экспериментальный метод. Завершающая этот период химическая революция окончательно придаёт химии вид самостоятельной науки, занимающейся экспериментальным изучением состава тел.
4. Период количественных законов (атомно-молекулярной теории): 1789 – 1860 гг.
Период количественных законов, ознаменовавшийся открытием главных количественных закономерностей химии – стехиометрических законов, и формированием атомно-молекулярной теории, окончательно завершает превращение химии в точную науку, основанную не только на наблюдении, но и на измерении.
5. Период классической химии: 1860 г. – конец XIX в.
Период классической химии характеризуется стремительным развитием науки: создаётся периодическая система элементов, теория валентности и химического строения молекул, стереохимия, химическая термодинамика и химическая кинетика; блестящих успехов достигают прикладная неорганическая химия и органический синтез. В связи с ростом объёма знаний о веществе и его свойствах начинается дифференциация химии – выделение её отдельных ветвей, приобретающих черты самостоятельных наук.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 626; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!