Interesanti uzdevumi par pasaules ķīmiskā attēla tēmu. Pasaules ķīmiskā attēla filozofiskās problēmas

Ķīmisko zināšanu pirmsākumi meklējami senos laikos. To pamatā ir cilvēka nepieciešamība iegūt savai dzīvei nepieciešamās vielas. Termina “ķīmija” izcelsme vēl nav noskaidrota, lai gan par šo jautājumu ir vairākas versijas. Saskaņā ar vienu no viņiem šis nosaukums cēlies no ēģiptiešu vārda “hemi”, kas nozīmēja Ēģipti, kā arī “melns”. Zinātnes vēsturnieki šo terminu tulko arī kā “Ēģiptes māksla”. Tādējādi šajā versijā vārds ķīmija nozīmē nepieciešamo vielu ražošanas mākslu, tostarp mākslu pārvērst parastos metālus zeltā un sudrabā vai to sakausējumos.

Tomēr šobrīd populārāks ir cits skaidrojums. Vārds "ķīmija" cēlies no grieķu vārda "chemos", ko var tulkot kā "augu sula". Tāpēc “ķīmija” nozīmē “sulu iegūšanas māksla”, bet attiecīgā sula var būt arī izkausēts metāls. Tātad ķīmija var nozīmēt arī “metalurģijas mākslu”.

Ķīmijas vēsture rāda, ka tās attīstība notika nevienmērīgi: empīrisko eksperimentu un novērojumu datu uzkrāšanas un sistematizācijas periodiem sekoja atklājumu un pamatlikumu un teoriju enerģiskas diskusijas periodi. Šādu periodu secīga maiņa ļauj sadalīt ķīmijas zinātnes vēsturi vairākos posmos.

Galvenie ķīmijas attīstības periodi

1. Alķīmijas periods– no senatnes līdz 16. gs. reklāma. To raksturo filozofu akmens, ilgmūžības eliksīra un alkahesta (universālā šķīdinātāja) meklējumi. Turklāt alķīmijas periodā gandrīz visas kultūras praktizēja parasto metālu “pārveidošanu” zeltā vai sudrabā, taču visas šīs “pārvērtības” katrai tautai tika veiktas ļoti atšķirīgi.

2. Izcelsmes periods zinātniskā ķīmija , kas ilga 16. - 18. gadsimtā. Šajā posmā tika izveidotas Paracelza teorijas, Boila, Kavendiša un citu gāzu teorijas, G. Stāla flogistona teorija un visbeidzot Lavuazjē ķīmisko elementu teorija. Šajā periodā tika pilnveidota lietišķā ķīmija, kas saistīta ar metalurģijas, stikla un porcelāna ražošanas attīstību, šķidrumu destilācijas mākslu u.c. Līdz 18. gadsimta beigām ķīmija nostiprinājās kā no citām dabaszinātnēm neatkarīga zinātne.

3. Ķīmijas pamatlikumu atklāšanas periods aptver pirmos sešdesmit gadi XIX gadsimtā, un to raksturo Daltona atomu teorijas, Avogadro atomu molekulārās teorijas rašanās un attīstība, Berzēliusa elementu atomu svara noteikšana un ķīmijas pamatjēdzienu veidošanās: atoms, molekula utt.

4. Mūsdienu periods ilgst no 19. gadsimta 60. gadiem līdz mūsdienām. Šis ir visauglīgākais periods ķīmijas attīstībā, jo nedaudz vairāk kā 100 gadu laikā ir sākusies elementu periodiskā klasifikācija, valences teorija, aromātisko savienojumu un stereoķīmijas teorija, Arrēnija elektrolītiskās disociācijas teorija, matērijas elektroniskā teorija, tika izstrādāti utt.

Tajā pašā laikā ķīmisko pētījumu klāsts šajā periodā ievērojami paplašinājās. Tādi ķīmijas komponenti kā Nav organiskā ķīmija, organiskā ķīmija, fizikālā ķīmija, farmaceitiskā ķīmija, ķīmija pārtikas produkti, agroķīmija, ģeoķīmija, bioķīmija u.c., ieguva statusu neatkarīgās zinātnes un savs teorētiskais pamats.

Alķīmijas periods

Vēsturiski alķīmija izstrādātas kā slepenas, mistiskas zināšanas, kuru mērķis ir meklēt filozofu akmeni, kas pārvērš metālus zeltā un sudrabā, un ilgmūžības eliksīru. Savas gadsimtiem ilgās vēstures laikā alķīmija atrisināja daudzas ar vielu ražošanu saistītas praktiskas problēmas un lika pamatus zinātniskās ķīmijas radīšanai.

Augstākā attīstība alķīmija ir sasniegusi trīs galvenos veidus:

· grieķu-ēģiptiešu;

· arābu;

· Rietumeiropas.

Alķīmijas dzimtene ir Ēģipte. Jau senos laikos tur bija zināmas metodes metālu un sakausējumu iegūšanai, ko izmantoja monētu, ieroču un juvelierizstrādājumu ražošanai. Šīs zināšanas tika turētas noslēpumā un piederēja ierobežotam priesteru lokam. Pieaugošais pieprasījums pēc zelta lika metalurgiem meklēt veidus, kā pārvērst (transmutēt) parastos metālus (dzelzi, svinu, varu utt.) zeltā. Senās metalurģijas alķīmiskais raksturs to saistīja ar astroloģiju un maģiju. Katram metālam bija astroloģiska saikne ar tai atbilstošo planētu. Tiekšanās pēc filozofu akmens ļāva padziļināt un paplašināt zināšanas par ķīmiskajiem procesiem. Attīstījās metalurģija, tika uzlaboti zelta un sudraba attīrīšanas procesi. Tomēr imperatora Diokletiāna valdīšanas laikā g Senā Roma sāka vajāt alķīmiju. Iespēja iegūt lētu zeltu nobiedēja imperatoru, un pēc viņa pavēles visi alķīmijas darbi tika iznīcināti. Kristietībai bija nozīmīga loma alķīmijas aizliegšanā, kas to uzskatīja par velnišķīgu amatu.

Pēc arābu Ēģiptes iekarošanas 7. gs. n. e. gadā sāka attīstīties alķīmija Arābu valstis. Ievērojamākais arābu alķīmiķis bija Džabirs ibn Khayyam, Eiropā pazīstams kā Gebers. Viņš aprakstīja amonjaku, baltā svina sagatavošanas tehnoloģiju un etiķa destilācijas metodi, lai iegūtu etiķskābi. Jabira pamatideja bija teorija par visu septiņu tajā laikā zināmo metālu veidošanos no dzīvsudraba un sēra maisījuma kā divām galvenajām sastāvdaļām. Šī ideja paredzēja vienkāršu vielu sadalīšanu metālos un nemetālos.

Arābu alķīmijas attīstība notika divos paralēlos virzienos. Daži alķīmiķi nodarbojās ar metālu pārvēršanu zeltā, citi meklēja dzīvības eliksīru, kas deva nemirstību.

Alķīmijas rašanās valstīs Rietumeiropa kļuva iespējams, pateicoties krusta kari. Tad eiropieši no arābiem aizņēmās zinātniskās un praktiskās zināšanas, starp kurām bija arī alķīmija. Eiropas alķīmija nonāca astroloģijas aizgādībā un tāpēc ieguva slepenas zinātnes raksturu. Izcilākā Rietumeiropas alķīmiķa vārds joprojām nav zināms, zināms tikai tas, ka viņš bija spānis un dzīvoja 14. gadsimtā. Viņš bija pirmais, kas aprakstīja sērskābe, slāpekļskābes veidošanās process, aqua regia. Neapšaubāms Eiropas alķīmijas nopelns bija minerālskābju, sāļu, spirta, fosfora uc izpēte un ražošana. Alķīmiķi radīja ķīmiskās iekārtas, izstrādāja dažādas ķīmiskās darbības: karsēšanu uz tiešas uguns, ūdens vannā, kalcinēšanu, destilāciju, sublimāciju, iztvaicēšanu, filtrēšana, kristalizācija uc Tādējādi tika sagatavoti atbilstoši apstākļi ķīmijas zinātnes attīstībai.

2. Ķīmijas zinātnes dzimšanas periods aptver trīs gadsimtus: no 16. līdz 19. gadsimtam. Ķīmijas kā zinātnes veidošanās nosacījumi bija:

Ø Eiropas kultūras atjaunošana;

Ø jaunu rūpnieciskās ražošanas veidu nepieciešamība;

Ø Jaunās pasaules atklāšana;

Ø tirdzniecības attiecību paplašināšana.

Atdalījusies no vecās alķīmijas, ķīmija ieguva lielāku pētniecības brīvību un nostiprinājās kā vienota neatkarīga zinātne.

16. gadsimtā Alķīmiju aizstāja jauns virziens, kas nodarbojās ar zāļu sagatavošanu. Šo virzienu sauca jatroķīmija . Jatroķīmijas pamatlicējs bija Šveices zinātnieks Teofrasts Bombasts fon Hohenheims, zinātnē pazīstams kā Paracelzs.

Jatroķīmija izteica vēlmi apvienot medicīnu ar ķīmiju, pārvērtējot ķīmisko pārvērtību lomu organismā un piedēvējot atsevišķiem ķīmiskajiem savienojumiem spēju novērst nelīdzsvarotību organismā. Paracelzs stingri uzskatīja, ka, ja cilvēka ķermenis sastāv no īpašām vielām, tad tajās notiekošajām izmaiņām ir jāizraisa slimības, kuras var izārstēt tikai, lietojot zāles, kas atjauno normālu. ķīmiskais līdzsvars. Pirms Paracelza kā zāles galvenokārt tika lietotas augu izcelsmes zāles, taču viņš paļāvās tikai uz no minerālvielām ražoto zāļu efektivitāti un tāpēc centās radīt šāda veida zāles.

Paracelzs savos ķīmiskajos pētījumos no alķīmiskās tradīcijas aizguva doktrīnu par trīs galvenajām matērijas sastāvdaļām – dzīvsudrabu, sēru un sāli, kas atbilst matērijas pamatīpašībām: gaistam, uzliesmojamībai un cietībai. Šie trīs elementi veido makrokosmosa (Visuma) pamatu, bet attiecas arī uz mikrokosmosu (cilvēku), kas sastāv no gara, dvēseles un ķermeņa. Nosakot slimību cēloņus, Paracelzs apgalvoja, ka drudzis un mēris rodas no sēra pārpalikuma organismā, dzīvsudraba pārpalikums izraisa paralīzi, bet sāls pārpalikums var izraisīt gremošanas traucējumus un vēsumu. Tādā pašā veidā viņš daudzu citu slimību cēloņus attiecināja uz šo trīs pamatelementu pārpalikumu vai trūkumu.

Cilvēka veselības saglabāšanā Paracelzs deva liela nozīmeķīmiju, jo viņš balstījās uz novērojumu, ka medicīna balstās uz četriem pīlāriem, proti, filozofiju, astroloģiju, ķīmiju un tikumību. Ķīmijai ir jāattīstās saskaņā ar medicīnu, jo šī savienība novedīs pie abu zinātņu progresa.

Jatroķīmija deva ievērojamus ieguvumus ķīmijai, jo tā veicināja tās atbrīvošanos no alķīmijas ietekmes un ievērojami paplašināja zināšanas par vitāli svarīgo. svarīgi savienojumi, tādējādi labvēlīgi ietekmējot aptieku. Bet tajā pašā laikā jatroķīmija bija arī šķērslis ķīmijas attīstībai, jo tā sašaurināja tās pētniecības jomu. Šī iemesla dēļ 17. un 18. gs. visa rinda pētnieki atteicās no jatroķīmijas principiem un saviem pētījumiem izvēlējās citu ceļu, ieviešot ķīmiju dzīvē un nododot to cilvēka rīcībā.

Tieši šie pētnieki ar saviem atklājumiem veicināja pirmo zinātnisko ķīmisko teoriju radīšanu.

17. gadsimtā, mehānikas straujās attīstības laikmetā, saistībā ar tvaika dzinēja izgudrošanu, ķīmija sāka interesēties par degšanas procesu. Šo pētījumu rezultāts bija flogistona teorija, kuras dibinātājs bija vācu ķīmiķis un ārsts Georgs Štāls.

Flogistona teorija

Ilgi pirms 18. gadsimta grieķu un rietumu alķīmiķi mēģināja atbildēt uz šiem jautājumiem: kāpēc daži priekšmeti deg, bet citi ne? Kāds ir degšanas process?

Pēc seno grieķu domām, viss, kas var degt, satur uguns elementu, kas atbilstošos apstākļos var tikt atbrīvots. Alķīmiķi pieturējās pie aptuveni tāda paša viedokļa, taču uzskatīja, ka degšanai spējīgās vielas satur elementu “sērs”. 1669. gadā Vācu ķīmiķis Johans Behers mēģināja sniegt racionālu skaidrojumu uzliesmojamības fenomenam. Viņš ierosināja, ka cietās vielas sastāv no trīs veidu “zemes”, un viens no šiem veidiem, ko viņš sauca par “taukainu zemi”, kalpoja kā uzliesmojoša viela. Visi šie skaidrojumi neatbildēja uz jautājumu par degšanas procesa būtību, taču tie kļuva par sākumpunktu vienotas teorijas radīšanai, kas pazīstama kā flogistona teorija.

Štāls Behera jēdziena “taukaina zeme” vietā ieviesa jēdzienu “flogistons” — no grieķu valodas “phlogistos” — degošs, uzliesmojošs. Termins “flogistons” kļuva plaši izplatīts, pateicoties paša Štāla darbam un tāpēc, ka viņa teorija apvienoja daudz informācijas par sadegšanu un kalcinēšanu.

Flogistona teorija balstās uz pārliecību, ka visas degošās vielas ir bagātas ar īpašu degošu vielu – flogistonu, un, jo vairāk flogistonu satur konkrētais ķermenis, jo vairāk tas spēj sadegt. Tas, kas paliek pāri pēc sadegšanas procesa, nesatur flogistonu un tāpēc nevar sadegt. Štāls apgalvo, ka metālu kušana ir līdzīga koksnes dedzināšanai. Metāli, pēc viņa domām, satur arī flogistonu, bet, to zaudējot, pārvēršas kaļķos, rūsā vai zvīņos. Taču, ja šiem atlikumiem atkal pievieno flogistonu, tad atkal var iegūt metālus. Karsējot šīs vielas ar akmeņoglēm, metāls “atdzimst”.

Šāda kausēšanas procesa izpratne ļāva sniegt pieņemamu skaidrojumu rūdu pārvēršanas metālos - pirmajam teorētiskajam atklājumam ķīmijas jomā.

Štāla flogistona teorija sākumā izpelnījās asu kritiku, bet 17. gadsimta otrajā pusē ātri sāka iegūt popularitāti. ķīmiķi pieņēma visur, jo tas ļāva sniegt skaidras atbildes uz daudziem jautājumiem. Tomēr ne Štāls, ne viņa sekotāji nespēja atrisināt vienu jautājumu. Fakts ir tāds, ka lielākā daļa uzliesmojošo vielu (koks, papīrs, tauki) lielā mērā pazuda, sadedzinot. Atlikušie pelni un sodrēji bija daudz vieglāki nekā sākotnējais materiāls. Bet ķīmiķi 18.gs. šī problēma nešķita svarīga, viņi vēl neapzinājās precīzu mērījumu nozīmi un atstāja novārtā svara izmaiņas. Flogistona teorija izskaidro izmaiņu iemeslus izskats un vielu īpašības, un svara izmaiņas nebija svarīgas.

A.L. ideju ietekme Lavoisier par ķīmijas zināšanu attīstību

Līdz 18. gadsimta beigām. Ķīmijā bija uzkrāts liels daudzums eksperimentālo datu, kurus bija nepieciešams sistematizēt vienotas teorijas ietvaros. Šīs teorijas radītājs bija franču ķīmiķis Antuāns-Lorāns Lavuazjē.

Jau kopš savas darbības sākuma ķīmijas jomā Lavuazjē saprata, cik svarīgi ir precīzi mērīt ķīmiskajos procesos iesaistītās vielas. Precizitātes mērījumu izmantošana pētīšanai ķīmiskās reakcijasļāva viņam pierādīt veco teoriju nekonsekvenci, kas kavēja ķīmijas attīstību.

Jautājums par sadegšanas procesa būtību interesēja visus 18. gadsimta ķīmiķus, un arī Lavuāzjē nevarēja par to neinteresēties. Viņa daudzie eksperimenti ar dažādu vielu karsēšanu slēgtos traukos ļāva konstatēt, ka neatkarīgi no ķīmisko procesu un to produktu rakstura visu reakcijā iesaistīto vielu kopējais svars paliek nemainīgs.

Tas viņam ļāva izvirzīties jauna teorija metālu un rūdu veidošanās. Saskaņā ar šo teoriju rūdā metāls tiek apvienots ar gāzi. Kad rūdu karsē virs kokogles, kokogles absorbē gāzi no rūdas un ražo oglekļa dioksīdu un metālu.

Tādējādi atšķirībā no Štāla, kurš uzskatīja, ka metāla kausēšana ietver flogistona pāreju no kokogles uz rūdu, Lavuazjē šo procesu iztēlojas kā gāzes pāreju no rūdas uz oglēm. Lavuazjē ideja ļāva izskaidrot vielu svara izmaiņu cēloņus degšanas rezultātā.

Apdomājot savu eksperimentu rezultātus, Lavuazjē nonāca pie secinājuma, ka, ja ņemtu vērā visas ķīmiskajā reakcijā iesaistītās vielas un visus izveidotos produktus, tad svara izmaiņas nekad nenotiktu. Citiem vārdiem sakot, Lavuazjē nonāca pie secinājuma, ka masa nekad netiek radīta vai iznīcināta, bet tikai pāriet no vienas vielas uz otru. Šis secinājums, kas mūsdienās pazīstams kā masas nezūdamības likums, kļuva par pamatu visai ķīmijas attīstībai 19. gadsimtā.

Taču pats Lavuazjē bija neapmierināts ar iegūtajiem rezultātiem, jo ​​nesaprata, kāpēc, gaisu savienojot ar metālu, veidojas katlakmens, bet, gaisu savienojot ar koku, veidojas gāzes un kāpēc ne viss gaiss, bet tikai aptuveni piektā daļa, bija iesaistīta šajās mijiedarbībās?

Atkal, daudzu eksperimentu un eksperimentu rezultātā Lavuazjē nonāca pie secinājuma, ka gaiss nav vienkārša viela, bet gan divu gāzu maisījums. Viena piektā daļa gaisa, pēc Lavuazjē teiktā, ir “deflogisticated gaiss”, kas savienojas ar degošiem un rūsējošiem priekšmetiem, pāriet no rūdām uz kokogli un ir nepieciešams dzīvībai. Lavuazjē šo gāzi sauca par skābekli, tas ir, gāzi, kas rada skābes, jo viņš kļūdaini uzskatīja, ka skābeklis ir visu skābju sastāvdaļa.

Otrā gāze, kas sastāv no četrām piektdaļām gaisa (“flogisticated air”), tika atzīta par pilnīgi neatkarīgu vielu. Šī gāze neatbalstīja degšanu, un Lavuazjē to sauca par slāpekli - nedzīvu.

Svarīga loma Lavuazjē pētījumos bija angļu fiziķa Kavendiša eksperimentu rezultātiem, kuri pierādīja, ka sadegšanas laikā radušās gāzes kondensējas šķidrumā, kas, kā parādīja testi, ir tikai ūdens.

Šī atklājuma nozīme bija milzīga, jo izrādījās, ka ūdens nav vienkārša viela, bet gan divu gāzu savienojuma produkts.

Lavuazjē gāzi, kas izdalās degšanas laikā, sauca par ūdeņradi (“veidojot ūdeni”) un atzīmēja, ka ūdeņradis sadedzina, savienojoties ar skābekli, un tāpēc ūdens ir ūdeņraža un skābekļa savienojums.

Lavuazjē jaunās teorijas ietvēra pilnīgu ķīmijas racionalizāciju. Ar visiem noslēpumainajiem elementiem beidzot tika galā. Kopš tā laika ķīmiķi sāka interesēties tikai par tām vielām, kuras varēja svērt vai kā citādi izmērīt.

Ķīmija– zinātne par vielu pārvērtībām, ko pavada izmaiņas to sastāvā un struktūrā.

Tiek sauktas parādības, kurās no vienas vielas veidojas citas vielas ķīmisks. Dabiski, no vienas puses, šajās parādības var atklāt tīri fiziskais izmaiņas, un, no otras puses, ķīmisks parādības vienmēr ir klātesošas visos bioloģiskā procesi. Tādējādi tas ir acīmredzams savienojumsķīmija ar fiziku un bioloģiju.

Šis savienojums acīmredzot bija viens no iemesliem, kāpēc ķīmija ilgu laiku nevarēja kļūt par neatkarīgu zinātni. Lai gan jau Aristotelis sadalīja vielas vienkāršās un sarežģītās, tīrās un jauktās un mēģināja izskaidrot dažu pārvērtību iespējamību un citu neiespējamību, ķīmisks viņš aplūkoja šo fenomenu kopumā kvalitāti izmaiņas un tāpēc attiecināma uz kādu no ģintīm kustība. Ķīmija Aristotelis bija daļa no viņa fiziķi– zināšanas par dabu ().

Vēl viens senās ķīmijas neatkarības trūkuma iemesls ir saistīts ar teorētiskumu, visas sengrieķu zinātnes kontemplācija kopumā. Viņi meklēja negrozāmo lietās un parādībās - ideja. Teorijaķīmiskās parādības noveda pie elementa ideja() kā noteikts dabas sākums vai uz ideja par atomu kā nedalāma matērijas daļiņa. Atbilstoši atomisma koncepcijai atomu formu īpatnības to daudzajās kombinācijās nosaka makrokosmosa ķermeņu īpašību daudzveidību.

Empīrisks pieredze, kas saistīta ar Senā Grieķija uz apgabalu māksla Un amatniecība. Tas ietvēra arī praktiskas zināšanas par ķīmisks procesi: metālu kausēšana no rūdām, audumu krāsošana, ādas miecēšana.

Iespējams, no šiem senajiem amatiem, kas pazīstami jau Ēģiptē un Babilonā, radās viduslaiku “slepenā” hermētiskā māksla - alķīmija, kas Eiropā bija visizplatītākā 9.-16.gs.

Šī praktiskās ķīmijas joma, kas radās Ēģiptē 3.-4.gadsimtā, bija saistīta ar maģiju un astroloģiju. Tās mērķis bija izstrādāt veidus un līdzekļus, kā mazāk cēlu vielu pārveidot par cēlākām, lai sasniegtu īstu pilnību, gan materiālo, gan garīgo. Meklēšanas laikā universāls Ar šādu pārveidojumu palīdzību arābu un Eiropas alķīmiķi ieguva daudz jaunu un vērtīgu produktu, kā arī uzlaboja laboratorijas tehnoloģijas.

1. Zinātniskās ķīmijas dzimšanas periods(XVII – XVIII beigas V.; Paracelzs, Boils, Kavendišs, Štāls, Lavuazjē, Lomonosovs). To raksturo fakts, ka ķīmija izceļas no dabaszinātnēm kā neatkarīga zinātne. Tās mērķus nosaka mūsdienu rūpniecības attīstība. Tomēr šī perioda teorijas, kā likums, izmanto vai nu senas, vai alķīmiskas idejas par ķīmiskajām parādībām. Periods beidzās ar masas nezūdamības likuma atklāšanu ķīmiskajās reakcijās.

Piemēram, jatroķīmija Paracelzs (XVI gadsimts) bija veltīts zāļu pagatavošanai un slimību ārstēšanai. Paracelzs slimību cēloņus skaidroja ar ķīmisko procesu traucējumiem organismā. Tāpat kā alķīmiķi, viņš vielu daudzveidību samazināja līdz vairākiem elementiem - matērijas pamatīpašību nesējiem. Līdz ar to normālu attiecību atjaunošana, lietojot medikamentus, izārstē slimību.

Teorija flogistonsŠtāls (XVII-XVIII gs.) vispārināja daudzas ķīmiskās oksidācijas reakcijas, kas saistītas ar degšanu. Štāls ierosināja elementa “flogistona” esamību visās vielās - uzliesmošanas sākumu.

Tad degšanas reakcija izskatās šādi: degošs ķermenis → atlikums + flogistons; iespējams arī apgrieztais process: ja atlikums ir piesātināts ar flogistonu, t.i. sajaucot, piemēram, ar akmeņoglēm, atkal var iegūt metālu.

2. Ķīmijas pamatlikumu atklāšanas periods(1800-1860; Daltons, Avogadro, Berzēliuss). Perioda rezultāts bija atomu molekulārā teorija:

a) visas vielas sastāv no molekulām, kas atrodas nepārtrauktā haotiskā kustībā;

b) visas molekulas sastāv no atomiem;

3. Mūsdienu periods(sākta 1860. gadā; Butļerovs, Mendeļejevs, Arrēnijs, Kekule, Semenovs). To raksturo ķīmijas nozaru kā neatkarīgu zinātņu nodalīšana, kā arī radniecīgu disciplīnu, piemēram, bioķīmijas, attīstība. Šajā periodā tas tika ierosināts periodiskā tabula elementi, valences teorija, aromātiskie savienojumi, elektroķīmiskā disociācija, stereoķīmija, elektroniskā matērijas teorija.

Mūsdienu ķīmiskais pasaules attēls izskatās šādi:

1. Vielas gāzveida stāvoklis sastāv no molekulām. Cietā un šķidrā stāvoklī no molekulām sastāv tikai vielas ar molekulāro kristālisko režģi (CO 2, H 2 O). Vairums cietvielas ir atomu vai jonu struktūra, un tas pastāv makroskopisku ķermeņu veidā (NaCl, CaO, S).

2. Ķīmiskais elements ir noteikta veida atoms ar vienādu kodola lādiņu. Ķīmiskās īpašības elementu nosaka tā atoma struktūra.

3. Vienkāršas vielas veidojas no viena elementa atomiem (N 2, Fe). Sarežģītas vielas vai ķīmiskie savienojumi ko veido dažādu elementu atomi (CuO, H 2 O).

4. Ķīmiskās parādības jeb reakcijas ir procesi, kuros vienas vielas pēc struktūras un īpašībām pārvēršas par citām, nemainot atomu kodolu sastāvu.

5. Reakcijā nonākošo vielu masa ir vienāda ar reakcijas rezultātā radušos vielu masu (masas nezūdamības likums).

6. Jebkurai tīrai vielai neatkarīgi no pagatavošanas metodes vienmēr ir nemainīgs kvalitatīvais un kvantitatīvais sastāvs (sastāva noturības likums).

Galvenais uzdevums ķīmija– iegūt vielas ar iepriekš noteiktām īpašībām un noteikt veidus, kā kontrolēt vielas īpašības.

Nosūtiet savu labo darbu zināšanu bāzē ir vienkārši. Izmantojiet zemāk esošo veidlapu

Studenti, maģistranti, jaunie zinātnieki, kuri izmanto zināšanu bāzi savās studijās un darbā, būs jums ļoti pateicīgi.

Publicēts http://www.allbest.ru/

Federālā izglītības aģentūra

Federālā valsts budžeta izglītības iestāde

augstākā profesionālā izglītība

Penzas Valsts universitāte

Zooloģijas un ekoloģijas katedra

Kopsavilkums par tēmu: “Pasaules ķīmiskais attēls. Attīstības posmi"

Izpildīts:

Škutova Oļesja Oļegovna

Recenzents:

Ph.D. biol. Zinātnes, asociētais profesors - Iļjina N.L.

1. Ķīmijas attīstības galvenie posmi

Ķīmijas vēsture pēta un apraksta sarežģīto specifisko zināšanu uzkrāšanas procesu, kas saistīts ar vielu īpašību un pārvērtību izpēti; to var uzskatīt par robežzonu zināšanu, kas saista ar ķīmijas attīstību saistītas parādības un procesus ar vēsturi cilvēku sabiedrība. Pētot ķīmijas attīstības vēsturi, iespējamas divas savstarpēji papildinošas pieejas: hronoloģiskā un substantīvā.

Izmantojot hronoloģisku pieeju, ķīmijas vēsturi parasti iedala vairākos periodos. Jāņem vērā, ka ķīmijas vēstures periodizācijai, būdama visai nosacīta un relatīva, ir drīzāk didaktiska nozīme. Turklāt vēlākajos zinātnes attīstības posmos (ķīmijas gadījumā - jau no XIX sākums gadsimts) saistībā ar tā diferenciāciju ir neizbēgamas novirzes no prezentācijas hronoloģiskās secības, jo ir atsevišķi jāapsver katras galvenās zinātnes sadaļas attīstība.

Parasti lielākā daļa ķīmijas vēsturnieku identificē šādus galvenos tās attīstības posmus:

1. Pirmsalķīmiskais periods: līdz 3. gs. AD

Pirmsalķīmijas periodā zināšanu teorētiskie un praktiskie aspekti attīstījās salīdzinoši neatkarīgi viens no otra. Matērijas īpašību izcelsme tika uzskatīta par amatniecības ķīmijas priekšrocību.

2. Alķīmiskais periods: III - XVII gs.

Alķīmiskais periods savukārt iedalās trīs apakšperiodos – Aleksandrijas (grieķu-ēģiptiešu), arābu un Eiropas alķīmijā. Alķīmiskais periods bija filozofu akmens meklēšanas laiks, kas tika uzskatīts par nepieciešamu metālu transmutācijai. Šajā periodā notika eksperimentālās ķīmijas rašanās un zināšanu uzkrāšana par vielu; alķīmiskā teorija, kas balstījās uz seniem filozofiskiem priekšstatiem par elementiem, bija cieši saistīta ar astroloģiju un mistiku. Līdzās ķīmiskajai un tehniskajai “zelta veidošanai” alķīmiskais periods ir ievērojams arī ar unikālas mistiskās filozofijas sistēmas izveidi.

3. Veidošanās (apvienošanās) periods: XVII - XVIII gs.

Ķīmijas kā zinātnes veidošanās laikā notika tās pilnīga racionalizācija. Ķīmija atbrīvojās no dabas filozofiskiem un alķīmiskiem uzskatiem par elementiem kā noteiktu īpašību nesējiem. Līdz ar praktisko zināšanu paplašināšanos par vielu, sāka veidoties vienots skatījums uz ķīmiskajiem procesiem un pilnībā tika izmantota eksperimentālā metode. Ķīmiskā revolūcija, kas pabeidza šo periodu, beidzot deva ķīmijai neatkarīgas (lai gan cieši saistītas ar citām dabaszinātņu nozarēm) zinātnes izskatu, kas nodarbojas ar ķermeņu sastāva eksperimentālu izpēti.

4. Kvantitatīvo likumu periods (atomu-molekulārā teorija): 1789. - 1860.g.

Kvantitatīvo likumu periods, ko iezīmēja galveno ķīmijas kvantitatīvo likumu - stehiometrisko likumu - atklāšana un atomu-molekulārās teorijas veidošanās, beidzot pabeidza ķīmijas pārtapšanu par eksakto zinātni, kuras pamatā ir ne tikai novērojumi, bet arī mērījumi. .

5. Klasiskās ķīmijas periods: 1860. gads - 19. gadsimta beigas*

Raksturīgs klasiskās ķīmijas periods strauja attīstība zinātnes: elementu periodiskā tabula, valences teorija un ķīmiskā struktūra molekulas, stereoķīmija, ķīmiskā termodinamika un ķīmiskā kinētika; Lietišķā neorganiskā ķīmija un organiskā sintēze ir guvuši izcilus panākumus. Saistībā ar pieaugošo zināšanu apjomu par vielu un tās īpašībām sākās ķīmijas diferenciācija - tās atsevišķo nozaru atdalīšana, iegūstot neatkarīgu zinātņu iezīmes.

Lielākajā daļā mācību grāmatu un mācību līdzekļi Aplūkojot ķīmijas vēstures periodizāciju, kvantitatīvo likumu periodam seko mūsdienu periods. Tomēr, pēc autora domām, tas nav gluži pareizi, jo 20. gs. Ķīmijas teorētiskie pamati ir piedzīvojuši būtiskas izmaiņas. 19. gadsimta otrā puse. ir ārkārtīgi svarīgs īpašs posms ķīmisko zināšanu attīstībā. Šajā periodā beidzot izveidojās atomu molekulārā teorija un ķīmisko elementu doktrīna, klasiskās ķīmijas nozares, tika izveidots periodiskais likums, un radās divas jaunas konceptuālas ķīmijas sistēmas - strukturālā ķīmija un ķīmiskā procesa doktrīna.

6. Mūsdienu periods: no 20. gadsimta sākuma līdz mūsdienām

Divdesmitā gadsimta sākumā fizikā notika revolūcija: zināšanu sistēmu par vielu, kas balstīta uz Ņūtona mehāniku, aizstāja kvantu teorija un relativitātes teorija. Atoma dalāmības noteikšana un kvantu mehānikas radīšana ieviesa jaunu saturu ķīmijas pamatjēdzienos. Fizikas sasniegumi 20. gadsimta sākumā ļāva izprast elementu un to savienojumu īpašību periodiskuma cēloņus, izskaidrot valences spēku būtību un radīt teorijas par ķīmiskajām saitēm starp atomiem. Principiāli jauna rašanās fiziskās metodes pētījumi sniedza ķīmiķiem vēl nebijušas iespējas pētīt vielas sastāvu, struktūru un reaktivitāti. Tas viss kopā, starp citiem sasniegumiem, noveda pie spožiem bioloģiskās ķīmijas panākumiem 20. gadsimta otrajā pusē - olbaltumvielu un DNS struktūras izveidošanā, zināšanām par dzīva organisma šūnu funkcionēšanas mehānismiem.

2. Ķīmijas konceptuālās sistēmas

Jēgpilna pieeja ķīmijas vēsturei ir balstīta uz pētījumu par to, kā laika gaitā ir mainījušies zinātnes teorētiskie pamati. Sakarā ar izmaiņām teorijās visā ķīmijas pastāvēšanas laikā, tās definīcija ir pastāvīgi mainījusies. Ķīmija ir radusies kā “māksla pārvērst parastos metālus cēlos”; Mendeļejevs 1882. gadā to definēja kā "elementu un to savienojumu izpēti". Savukārt mūsdienu skolas mācību grāmatas definīcija būtiski atšķiras no Mendeļejeva: “Ķīmija ir zinātne par vielām, to sastāvu, struktūru, īpašībām, savstarpējām pārvērtībām un šo pārveidojumu likumiem.”

Jāatzīmē, ka zinātnes struktūras izpēte maz palīdz radīt priekšstatu par ķīmijas attīstības ceļiem kopumā: vispārpieņemtais ķīmijas iedalījums sekcijās balstās uz vairākiem dažādiem principiem. Ķīmijas iedalījums organiskajā un neorganiskajā tiek veikts atbilstoši to priekšmetu atšķirībām (kuru atšķirību, starp citu, var pareizi saprast tikai vēsturiski aplūkojot). Atlase fizikālā ķīmija Pamatojoties uz tās tuvumu fizikai, analītiskā ķīmija tiek izdalīta pēc izmantotās pētniecības metodes. Kopumā vispārpieņemtais ķīmijas dalījums sekcijās lielā mērā ir veltījums vēsturiskajām tradīcijām; katra sadaļa vienā vai otrā pakāpē krustojas ar visām pārējām.

Jēgīgas pieejas ķīmijas vēsturei galvenais uzdevums, pēc D. I. Mendeļejeva vārdiem, ir izcelt “nemainīgo un vispārīgo mainīgajā un konkrētajā”. Tik nemainīgs un kopīgs visu vēstures periodu ķīmiskajām zināšanām ir ķīmijas mērķis. Tas ir zinātnes mērķis, kas ir ne tikai tās teorētiskais, bet arī vēsturiskais kodols.

Ķīmijas mērķis visos tās attīstības posmos ir iegūt vielu ar noteiktām īpašībām. Šis mērķis, ko dažkārt dēvē par ķīmijas pamatproblēmu, ietver divas lielas problēmas – praktisko un teorētisko, kuras nevar atrisināt atsevišķi viena no otras. Vielu ar noteiktām īpašībām nevar iegūt, nenorādot veidus, kā kontrolēt vielas īpašības, vai, kas ir tas pats, neizprotot vielas izcelsmes iemeslus un īpašību nosacījumus. Tādējādi ķīmija ir gan mērķis, gan līdzeklis, teorija un prakse.

Ķīmijas teorētiskajai problēmai ir ierobežots un stingri noteikts risināšanas metožu skaits, ko nosaka pašas vielas strukturālā hierarhija, kam var izdalīt šādus organizācijas līmeņus:

1. Subatomiskās daļiņas.

2. Ķīmisko elementu atomi.

3. Ķīmisko vielu molekulas kā vienotas (vienas) sistēmas.

4. Reaģējošo molekulu mikro- un makroskopiskās sistēmas.

5. Megasistēmas ( Saules sistēma, Galaxy utt.)

Ķīmijas studiju objekti ir matērija 2-4 organizācijas līmeņos. Pamatojoties uz to, lai atrisinātu īpašību izcelsmes problēmu, ir jāņem vērā vielas īpašību atkarība no trim faktoriem:

1. No elementārā sastāva;

2. No vielas molekulas uzbūves;

3. No sistēmas organizācijas.

Tādējādi pētāmo materiālo objektu hierarhija iepriekš nosaka hierarhiju t.s. konceptuālās ķīmijas sistēmas - salīdzinoši neatkarīgas teoriju un metodisko principu sistēmas, ko izmanto, lai aprakstītu un pētītu vielas īpašības jebkurā organizācijas līmenī. Parasti izšķir trīs konceptuālās sistēmas, proti:

1. Kompozīcijas doktrīna;

2. Strukturālā ķīmija;

3. Ķīmiskā procesa doktrīna.

Kompozīcijas doktrīna radās daudz agrāk nekā pārējās divas konceptuālās sistēmas - jau senajā dabas filozofijā parādījās jēdziens par elementiem kā ķermeņu veidojošām daļām. Zinātniskā ķīmija šo mācību, bet jau balstītos uz principiāli jaunām idejām par elementiem uztver kā tālāk nesadalāmus ķermeņus (daļiņas), no kuriem sastāv visi “jauktie ķermeņi” (savienojumi). Sastāva doktrīnas galvenā tēze ir sekojoša: vielas īpašības nosaka tās sastāvs, t.i. no kādiem elementiem un kādā proporcijā veidojas dotā viela. Kompozīcijas izpētes objekts ir matērija kā atomu kopums. alķīmiska atomu molekula

Strukturālā ķīmija, kas parādījās 19. gadsimta pirmajā pusē, balstās uz šādu tēzi: vielas īpašības nosaka vielas molekulas struktūra, t.i. tā elementārais sastāvs, secība, kādā atomi ir savienoti viens ar otru, un to atrašanās vieta telpā. Strukturālās ķīmijas rašanās iemesls bija izomērijas un metalepsijas parādību atklāšana (sk. 5.2. nodaļu), ko nevarēja izskaidrot esošo jēdzienu ietvaros. Tiek piedāvātas jaunas teorijas, lai izskaidrotu šos eksperimentālos faktus; strukturālās ķīmijas objekts kļūst par molekulu ķīmiskā viela kopumā. Saistībā ar ķīmisko praksi jaunas konceptuālās sistēmas rašanās šajā gadījumā nozīmēja arī ķīmijas pārveidi no pārsvarā analītiskas zinātnes par sintētisko zinātni.

19. gadsimta otrajā pusē izveidotā ķīmiskā procesa doktrīna balstās uz pieņēmumu, ka vielas īpašības nosaka tās sastāvs, struktūra un sistēmas organizācija, kurā šī viela atrodas. Procesa doktrīna parādās kā neatkarīgs ķīmijas jēdziens, kad uzkrājas eksperimentālie fakti, kas norāda, ka ķīmiskās reakcijas regulējošos likumus nevar reducēt līdz vielas sastāvam un tās molekulas struktūrai. Ar zināšanām par vielas sastāvu un molekulu uzbūvi bieži vien nepietiek, lai prognozētu vielas īpašības, kuras kopumā nosaka arī koraģentu raksturs, relatīvās summas reaģenti, ārējie apstākļi, kādos sistēma atrodas, tādu vielu klātbūtne sistēmā, kuras stehiometriski nav iesaistītas reakcijā (piemaisījumi, katalizatori, šķīdinātājs utt.). Ķīmijas studiju priekšmets šajā līmenī ir veselums kinētiskā sistēma, kurā vielas sastāvs un tās molekulu struktūra ir norādīta tikai kā informācija. Ķīmiskās afinitātes un reaktivitātes empīriskie jēdzieni iegūst teorētisku pamatojumu ķīmiskajā termodinamikā, ķīmiskajā kinētikā un katalīzes pētījumos. Ķīmiskā procesa doktrīnas izveide ļāva atrisināt svarīgākos praktiskos ķīmisko pārvērtību kontroles jautājumus un ieviest principiāli jaunus procesus ķīmiskajā tehnoloģijā.

Dažreiz tiek izcelta cita konceptuāla sistēma - evolucionārā ķīmija, kas, pēc šīs pieejas piekritēju domām, ir doktrīna augstākās formasķīmija un vielas ķīmiskā evolūcija. Evolūcijas ķīmija pēta matērijas pašorganizēšanās procesus: no atomiem un vienkāršākajām molekulām līdz dzīviem organismiem.

Tādējādi substantīvās pieejas ietvaros ķīmijas vēsturi var uzskatīt par konceptuālo sistēmu rašanās un attīstības vēsturi, no kurām katra ir fundamentāli jauns veids galvenās ķīmijas problēmas risināšana. Jāņem vērā, ka šīs konceptuālās sistēmas nav viena otrai pretrunā un viena otru neaizstāj, bet gan ir viena otru papildinošas.

Ievietots vietnē Allbest.ru

...

Līdzīgi dokumenti

Ķīmijas attīstības posmi, zināšanu par vielu teorētisko un praktisko aspektu evolūcija. Dabasfilozofijas galvenās iezīmes, matērijas dalāmības jautājuma risinājums. Viduslaiku alķīmijas tendences. Kvantitatīvo likumu periods (atomu molekulārā teorija).

abstrakts, pievienots 26.01.2015


No alķīmijas līdz zinātniskajai ķīmijai: reālās zinātnes ceļš par matērijas pārvērtībām. Revolūcija ķīmijā un atomu molekulārā zinātne kā mūsdienu ķīmijas konceptuālais pamats mūsdienu civilizācijas ķīmiskās sastāvdaļas vides problēmas.

abstrakts, pievienots 06.05.2008


Ķīmijas attīstības galvenie posmi. Alķīmija kā viduslaiku kultūras fenomens. Zinātniskās ķīmijas rašanās un attīstība. Ķīmijas izcelsme. Lavoisier: revolūcija ķīmijā. Atomu molekulārās zinātnes uzvara. Mūsdienu ķīmijas pirmsākumi un tās problēmas 21. gadsimtā.

abstrakts, pievienots 20.11.2006


Termina "ķīmija" izcelsme. Ķīmijas zinātnes galvenie attīstības periodi. Alķīmijas augstākās attīstības veidi. Zinātniskās ķīmijas dzimšanas periods. Ķīmijas pamatlikumu atklāšana. Sistēmiskā pieeja ķīmijā. Mūsdienu ķīmijas zinātnes attīstības periods.

abstrakts, pievienots 03/11/2009


Lomonosova ieguldījums ķīmijas kā zinātnes attīstībā: vielas masas nezūdamības likuma pamatojums, gāzes stāvokļa rakstura izpēte, kristalizācijas fenomena izpēte. Galvenie fizikālās ķīmijas attīstības virzieni 18.-20.gadsimta otrajā pusē.

abstrakts, pievienots 26.08.2014


Teorētiskā bāze analītiskā ķīmija. Spektrālās analīzes metodes. Analītiskās ķīmijas saistība ar zinātnēm un nozarēm. Analītiskās ķīmijas nozīme. Precīzu ķīmiskās analīzes metožu pielietošana. Kompleksie metālu savienojumi.

abstrakts, pievienots 24.07.2008


Īss pārskats par konceptuālajiem virzieniem mūsdienu ķīmijas attīstībā. Ķīmisko savienojumu struktūras izpēte. Efektīvas un neefektīvas reaģējošo daļiņu sadursmes. Ķīmiskā rūpniecība un pats svarīgākais ekoloģiskās problēmas mūsdienu ķīmija.

abstrakts, pievienots 27.08.2012


Ķīmijas izcelsme un attīstība, saistība ar reliģiju un alķīmiju. Mūsdienu ķīmijas svarīgākās iezīmes. Ķīmijas un tās nodaļu struktūras pamatlīmeņi. Ķīmijas pamatprincipi un likumi. Ķīmiskā saite un ķīmiskā kinētika. Ķīmisko procesu doktrīna.

abstrakts, pievienots 30.10.2009


Ķīmijas kā zinātnes rašanās un veidošanās process. Senatnes ķīmiskie elementi. Galvenie "transmutācijas" noslēpumi. No alķīmijas līdz zinātniskajai ķīmijai. Lavuazjē degšanas teorija. Korpuskulārās teorijas attīstība. Revolūcija ķīmijā. Atomu molekulārās zinātnes uzvara.

abstrakts, pievienots 20.05.2014


Atomu-molekulārās teorijas likumi. Stehiometriskās attiecības, gāzu maisījumi. Standarta un sarežģītu daudzfaktoru problēmu risināšana; ķīmisko savienojumu formulu atvasināšana. Dabiskā minerāla, vielas aprēķins šķidrumā, cietā maisījumā; koncentrācija.

Alķīmijas periods ir no senatnes līdz 16. gadsimtam. Hermess Trismegists tiek uzskatīts par alķīmijas dzimteni Senā Ēģipte. Alķīmiķi savas zinātnes pirmsākumi meklēja Hermesu Trismegistus (pazīstams arī kā ēģiptiešu dievs Tots), un tāpēc zelta izgatavošanas mākslu sauca par hermētisko. Alķīmiķi aizzīmogoja savus traukus ar zīmogu ar Hermesa attēlu, tāpēc izteiciens "hermētiski noslēgts". Bija leģenda, ka eņģeļi mācīja mākslu pārvērst “vienkāršus” metālus zeltā zemes sievietēm, ar kurām viņi apprecējās, kā aprakstīts Bībeles 1. Mozus grāmatā un Pravieša Ēnoha grāmatā. Šī māksla tika izskaidrota grāmatā “Hema”.

Visu laiku alķīmiķi kaislīgi centās atrisināt divas problēmas: transmutāciju un nemirstības eliksīra atklāšanu un mūžīgā dzīvība. Atrisinot pirmo problēmu, radās ķīmijas zinātne. Risinot radās otrais zinātniskā medicīna un farmakoloģija. Transmutācija ir parasto metālu – dzīvsudraba, cinka, svina pārvēršanas process cēlos – zeltā un sudrabā ar filozofa akmens palīdzību, ko alķīmiķi nesekmīgi mēģināja atklāt. “Apļa kvadrātošana”: filozofa akmens alķīmiskais simbols, 17. gs.

Alķīmija sasniedza augstāko attīstību trīs galvenajos veidos: · grieķu-ēģiptiešu; · arābu; Pēc arābu Ēģiptes iekarošanas 7. gs. n. e. arābu valstīs sāka attīstīties alķīmija. · Rietumeiropas. Alķīmijas parādīšanās Rietumeiropas valstīs kļuva iespējama, pateicoties krusta kariem. Tad eiropieši aizņēmās no arābiem zinātniski un praktiski zināšanas, starp kurām bija alķīmija. Eiropas alķīmija nonāca astroloģijas aizgādībā un tāpēc ieguva slepenas zinātnes raksturu. Eiropieši pirmie aprakstīja sērskābi, slāpekļskābes veidošanās procesu un ūdens regiju. Neapšaubāms Eiropas alķīmijas nopelns bija minerālskābju, sāļu, spirta, fosfora uc izpēte un ražošana. Alķīmiķi radīja ķīmiskās iekārtas, izstrādāja dažādas ķīmiskās darbības: karsēšanu uz tiešas uguns, ūdens vannā, kalcinēšanu, destilāciju, sublimāciju, iztvaicēšanu, filtrēšana, kristalizācija utt.

Zinātniskās ķīmijas rašanās periods - XVI-XVII gs. Ķīmijas kā zinātnes veidošanās nosacījumi bija: · Eiropas kultūras atjaunošana; · nepieciešamība pēc jauniem rūpnieciskās ražošanas veidiem; · Jaunās pasaules atklāšana; · tirdzniecības attiecību paplašināšana. Teofrasts Bombasts fon Hohenheims 16. gs. Alķīmiju aizstāja jauns virziens, kas nodarbojās ar zāļu sagatavošanu. Šo virzienu sauc par jatroķīmiju. Jatroķīmija centās apvienot medicīnu ar ķīmiju, izmantojot jauna veida preparātus, kas izgatavoti no minerāliem. Jatroķīmija deva ievērojamus ieguvumus ķīmijai, jo tā veicināja tās atbrīvošanos no alķīmijas ietekmes un ielika farmakoloģijas zinātniskos un praktiskos pamatus.

17. gadsimtā, mehānikas straujās attīstības laikmetā, saistībā ar tvaika dzinēja izgudrošanu, ķīmija sāka interesēties par degšanas procesu. Šo pētījumu rezultāts bija flogistona teorija, kuras dibinātājs bija vācu ķīmiķis un ārsts Georgs Štāls. Flogistona teorija balstās uz apgalvojumu, ka visas degošās vielas ir bagātas ar īpašu degošu vielu - flogistonu. Jo vairāk flogistona viela satur, jo labāk tā deg. Metāli satur arī flogistonu, bet, to zaudējot, tie pārvēršas par zvīņām. Kad zvīņas karsē ar oglēm, metāls paņem no tā flogistonu un atdzimst. Flogistona teorija, neskatoties uz tās maldiem, sniedza pieņemamu skaidrojumu metālu kausēšanas procesam no rūdām. Neizskaidrojams palika jautājums, kāpēc pelni un kvēpi, kas palikuši, sadegot tādām vielām kā koks, papīrs un tauki, bija tik daudz vieglāki nekā sākotnējā viela. Georgs Štāls

Antuāns Lorāns Lavuazjē 18. gadsimtā. Franču fiziķis Antuāns Lorāns Lavuazjē, karsējot dažādas vielas slēgtos traukos, atklāja, ka visu vielu, kas piedalās reakcijā, kopējā masa paliek nemainīga. Lavuazjē nonāca pie secinājuma, ka vielu masa nekad netiek radīta vai iznīcināta, bet tikai pāriet no vienas vielas uz otru. Šis secinājums, kas mūsdienās pazīstams kā masas nezūdamības likums, kļuva par pamatu visai ķīmijas attīstībai 19. gadsimtā.

Ķīmijas pamatlikumu atklāšanas periods ir 19. gadsimta pirmie 60 gadi. (gg.; Daltons, Avogadro, Berzēliuss). Perioda rezultāts bija atomu molekulārā teorija: a) visas vielas sastāv no molekulām, kas atrodas nepārtrauktā haotiskā kustībā; b) visas molekulas sastāv no atomiem; c) atomi ir mazākās, tālāk nedalāmās molekulu sastāvdaļas.

Jaunais periods (sākās 1860. gadā; Butļerovs, Mendeļejevs, Arrēnijs, Kekule, Semenovs). To raksturo ķīmijas nozaru kā neatkarīgu zinātņu nodalīšana, kā arī radniecīgu disciplīnu, piemēram, bioķīmijas, attīstība. Šajā periodā tika ierosināta elementu periodiskā sistēma, valences teorijas, aromātiskie savienojumi, elektroķīmiskā disociācija, stereoķīmija un matērijas elektroniskā teorija. Aleksandrs Butlerovs Svante Augusts Arhenius Nikolajs Ivanovičs Semenovs

Mūsdienu ķīmiskais pasaules attēls izskatās šādi: 1. Vielas gāzveida stāvoklī sastāv no molekulām. Cietā un šķidrā stāvoklī tikai vielas ar molekulāro kristālisko režģi (CO2, H2O) sastāv no molekulām. Lielākajai daļai cieto vielu ir atomu vai jonu struktūra, un tās pastāv makroskopisku ķermeņu formā (NaCl, CaO, S). 2. Ķīmiskais elements ir noteikta veida atoms ar vienādu kodola lādiņu. Elementa ķīmiskās īpašības nosaka tā atoma struktūra. 3. No viena elementa (N2, Fe) atomiem veidojas vienkāršas vielas. Sarežģītas vielas jeb ķīmiskos savienojumus veido dažādu elementu atomi (CuO, H2O). 4. Ķīmiskās parādības jeb reakcijas ir procesi, kuros vienas vielas pēc struktūras un īpašībām pārvēršas par citām, nemainot atomu kodolu sastāvu. 5. Reakcijā nonākošo vielu masa ir vienāda ar reakcijas rezultātā radušos vielu masu (masas nezūdamības likums). 6. Jebkurai tīrai vielai neatkarīgi no pagatavošanas metodes vienmēr ir nemainīgs kvalitatīvais un kvantitatīvais sastāvs (sastāva noturības likums). Ķīmijas galvenais uzdevums ir iegūt vielas ar iepriekš noteiktām īpašībām un noteikt veidus, kā kontrolēt vielas īpašības.

Galvenās ķīmijas problēmas Risinot jautājumu un vielas sastāvu, ķīmiķi saskaras ar 3 galvenajām problēmām: 1) Ķīmiskā elementa problēma. No mūsdienu ķīmijas viedokļa ķīmiskais elements ir visu atomu kopums ar vienādu kodollādiņu. Fiziskā nozīme periodiskais likums: Elementu izkārtojuma periodiskums šajā tabulā bija atkarīgs no atoma kodola lādiņa. 2) Ķīmisko savienojumu problēma. Problēmas būtība ir saprast atšķirību starp to, kas jāklasificē kā ķīmiskais savienojums un kas jāklasificē kā maisījumi. Skaidrība šajā jautājumā radās, kad tika atklāts “kompozīcijas noturības likums”. Atklāja Džozefs Pele. 3) Jaunu materiālu radīšanas problēma.

Ķīmija– zinātne par vielu pārvērtībām, ko pavada izmaiņas to sastāvā un struktūrā.

Tiek sauktas parādības, kurās no vienas vielas veidojas citas vielas ķīmisks. Dabiski, no vienas puses, šajās parādības var atklāt tīri fiziskais izmaiņas, un, no otras puses, ķīmisks parādības vienmēr ir klātesošas visos bioloģiskā procesi. Tādējādi tas ir acīmredzams savienojumsķīmija ar fiziku un bioloģiju.

Šis savienojums acīmredzot bija viens no iemesliem, kāpēc ķīmija ilgu laiku nevarēja kļūt par neatkarīgu zinātni. Lai gan jau Aristotelis sadalīja vielas vienkāršās un sarežģītās, tīrās un jauktās un mēģināja izskaidrot dažu pārvērtību iespējamību un citu neiespējamību, ķīmisks viņš aplūkoja šo fenomenu kopumā kvalitāti izmaiņas un tāpēc attiecināma uz kādu no ģintīm kustība. Ķīmija Aristotelis bija daļa no viņa fiziķi– zināšanas par dabu ().

Vēl viens senās ķīmijas neatkarības trūkuma iemesls ir saistīts ar teorētiskumu, visas sengrieķu zinātnes kontemplācija kopumā. Viņi meklēja negrozāmo lietās un parādībās - ideja. Teorijaķīmiskās parādības noveda pie elementa ideja() kā noteikts dabas sākums vai uz ideja par atomu kā nedalāma matērijas daļiņa. Atbilstoši atomisma koncepcijai atomu formu īpatnības to daudzajās kombinācijās nosaka makrokosmosa ķermeņu īpašību daudzveidību.

Empīrisks pieredze piederēja Senajā Grieķijā uz apgabalu māksla Un amatniecība. Tas ietvēra arī praktiskas zināšanas par ķīmisks procesi: metālu kausēšana no rūdām, audumu krāsošana, ādas miecēšana.

Iespējams, no šiem senajiem amatiem, kas pazīstami jau Ēģiptē un Babilonā, radās viduslaiku “slepenā” hermētiskā māksla - alķīmija, kas Eiropā bija visizplatītākā 9.-16.gs.

Šī praktiskās ķīmijas joma, kas radās Ēģiptē 3.-4.gadsimtā, bija saistīta ar maģiju un astroloģiju. Tās mērķis bija izstrādāt veidus un līdzekļus, kā mazāk cēlu vielu pārveidot par cēlākām, lai sasniegtu īstu pilnību, gan materiālo, gan garīgo. Meklēšanas laikā universāls Ar šādu pārveidojumu palīdzību arābu un Eiropas alķīmiķi ieguva daudz jaunu un vērtīgu produktu, kā arī uzlaboja laboratorijas tehnoloģijas.

1. Zinātniskās ķīmijas dzimšanas periods(XVII - XVIII gs. beigas; Paracelzs, Boils, Kavendišs, Štāls, Lavuazjē, Lomonosovs). To raksturo fakts, ka ķīmija izceļas no dabaszinātnēm kā neatkarīga zinātne. Tās mērķus nosaka mūsdienu rūpniecības attīstība. Tomēr šī perioda teorijas, kā likums, izmanto vai nu senas, vai alķīmiskas idejas par ķīmiskajām parādībām. Periods beidzās ar masas nezūdamības likuma atklāšanu ķīmiskajās reakcijās.

Piemēram, jatroķīmija Paracelzs (XVI gadsimts) bija veltīts zāļu pagatavošanai un slimību ārstēšanai. Paracelzs slimību cēloņus skaidroja ar ķīmisko procesu traucējumiem organismā. Tāpat kā alķīmiķi, viņš vielu daudzveidību samazināja līdz vairākiem elementiem - matērijas pamatīpašību nesējiem. Līdz ar to normālu attiecību atjaunošana, lietojot medikamentus, izārstē slimību.

Teorija flogistonsŠtāls (XVII-XVIII gs.) vispārināja daudzas ķīmiskās oksidācijas reakcijas, kas saistītas ar degšanu. Štāls ierosināja elementa “flogistona” esamību visās vielās - uzliesmošanas sākumu.

Tad degšanas reakcija izskatās šādi: degošs ķermenis → atlikums + flogistons; iespējams arī apgrieztais process: ja atlikums ir piesātināts ar flogistonu, t.i. sajaucot, piemēram, ar akmeņoglēm, atkal var iegūt metālu.

2. Ķīmijas pamatlikumu atklāšanas periods(1800-1860; Daltons, Avogadro, Berzēliuss). Perioda rezultāts bija atomu molekulārā teorija:

a) visas vielas sastāv no molekulām, kas atrodas nepārtrauktā haotiskā kustībā;

b) visas molekulas sastāv no atomiem;

3. Mūsdienu periods(sākta 1860. gadā; Butļerovs, Mendeļejevs, Arrēnijs, Kekule, Semenovs). To raksturo ķīmijas nozaru kā neatkarīgu zinātņu nodalīšana, kā arī radniecīgu disciplīnu, piemēram, bioķīmijas, attīstība. Šajā periodā tika ierosināta elementu periodiskā sistēma, valences teorijas, aromātiskie savienojumi, elektroķīmiskā disociācija, stereoķīmija un matērijas elektroniskā teorija.

Mūsdienu ķīmiskais pasaules attēls izskatās šādi:

1. Vielas gāzveida stāvoklī sastāv no molekulām. Cietā un šķidrā stāvoklī no molekulām sastāv tikai vielas ar molekulāro kristālisko režģi (CO 2, H 2 O). Lielākajai daļai cieto vielu ir atomu vai jonu struktūra, un tās pastāv makroskopisku ķermeņu formā (NaCl, CaO, S).

2. Ķīmiskais elements ir noteikta veida atoms ar vienādu kodola lādiņu. Elementa ķīmiskās īpašības nosaka tā atoma struktūra.

3. No viena elementa (N 2, Fe) atomiem veidojas vienkāršas vielas. Sarežģītas vielas jeb ķīmiskos savienojumus veido dažādu elementu atomi (CuO, H 2 O).

4. Ķīmiskās parādības jeb reakcijas ir procesi, kuros vienas vielas pēc struktūras un īpašībām pārvēršas par citām, nemainot atomu kodolu sastāvu.

5. Reakcijā nonākošo vielu masa ir vienāda ar reakcijas rezultātā radušos vielu masu (masas nezūdamības likums).

6. Jebkurai tīrai vielai neatkarīgi no pagatavošanas metodes vienmēr ir nemainīgs kvalitatīvais un kvantitatīvais sastāvs (sastāva noturības likums).

Galvenais uzdevums ķīmija– iegūt vielas ar iepriekš noteiktām īpašībām un noteikt veidus, kā kontrolēt vielas īpašības.