تاريخ تطور الكيمياء في اليونان. تاريخ موجز للكيمياء: الوصف والأصل والتطور

تعود الكيمياء (علم المواد التي يتكون منها العالم المادي) إلى الخيمياء القديمة. لكن الخيمياء ، المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالسحر والسحر ، لم تكن علمًا بالمعنى الحقيقي للكلمة. تكمن بداية تاريخ تطور الكيمياء في عمليات إنتاج المعالجة وتحضير الأدوية. بفضل التجارب المستمرة ، أصبحت الكيمياء علمًا حقيقيًا.

دراسة التفاعلات الكيميائية

في عام 1756 ، قام المستكشف الاسكتلندي جوزيف بلاك (1728-1799) باكتشاف مهم في مجال التفاعلات الكيميائية (التغييرات التي أدت إلى تكوين مواد جديدة). وجد بلاك أنه عندما يتم تسخين كربونات المغنيسيوم ، ينخفض وزنها. وجد أن هذا يرجع إلى إطلاق الغاز عند تسخينه. أطلق بلاك على هذا الغاز اسم "الهواء المحبوس". نعرفه باسم ثاني أكسيد الكربون.

غاز جديد

ولد جوزيف بريستلي (1733-1804) في يوركشاير (إنجلترا). أراد أن يصبح كاهنًا ، لكنه أصبح مهتمًا بالبحث العلمي. جلبت له أعماله شهرة واسعة ، لكن الاضطهاد السياسي أجبره على الهجرة إلى الولايات المتحدة في عام 1791. حقق بريستلي أهم اكتشافاته في عام 1774. ولاحظ أنه عند تسخين أكسيد الزئبق ، يتم إطلاق الغاز. إذا أحضرت شمعة إليها ، فإن اللهب يشتعل أكثر إشراقًا. في تلك الأيام ، اعتقد العلماء أنه عندما تحترق المواد فإنها تفقد مادة خاصة - اللاهوب مادة كيميائية(من "لهب" اليونانية). أطلق بريستلي على الغاز الذي اكتشفه اسم "الهواء النفاث". كان يعتقد أنه فقد اللاهوب عند تسخينه. اكتشف بريستلي الغاز الذي نسميه الأكسجين.

مؤسس الكيمياء الحديثة

ولد أنطوان لافوازييه (1743-1794) في باريس. درس القانون ، لكنه بعد ذلك أصبح مهتمًا بالعلوم وعمل في جباية الضرائب من أجل الحصول على أموال للبحث العلمي. أثار جامعو الضرائب غضبًا خاصًا بين القادة ، وشارك لافوازييه في مصير العديد من الفرنسيين الذين أُعدموا خلال سنوات الإرهاب.

الأكسجين

أجرى لافوازييه عددًا من التجارب لدراسة عملية الاحتراق. قام بتسخين مواد مختلفة في الهواء ، ووزنها بعناية قبل وبعد التسخين. اتضح أن بعض المواد تصبح أثقل بعد التسخين. اقترح لافوازييه أنهم يمتصون شيئًا من الهواء ، وأثبتوا أن هذا "الشيء" هو نفس الغاز الذي اكتشفه بريستلي. أطلق لافوازييه على غاز الأكسجين. قدم اكتشاف لافوازييه تفسيرًا علميًا لملاحظات العديد من العلماء وجعل من الممكن رفض نظرية فلوجستون ، التي استمرت لمدة قرن. لا يزال تعريفه للاحتراق كرد فعل لمادة مع الأكسجين مستخدمًا حتى يومنا هذا. كان لافوازييه أول من أثبت أن الأكسجين ضروري لجميع أنواع الاحتراق ، وكذلك لتنفس الحيوانات والنباتات. ساعدت أعماله على التخلي عن العديد من الآراء التي عفا عليها الزمن ، قادمة من الكيمياء.

اللبنات

في عام 1789 ، نشر لافوازييه طرقًا لتسمية العناصر الكيميائية ، بناءً على عمل روبرت بويل. في ذلك ، أوضح نظرية (المواد غير القابلة لمزيد من التحلل) باعتبارها اللبنات الأساسية للكيمياء. حدد لافوازييه 33 عنصرًا ، وقام بترتيبها بطريقة توضح كيفية دمجها مع بعضها البعض. احتوى الكتاب أيضًا على نظام جديد لتسمية العناصر بناءً على تركيبها الكيميائي. في السابق ، كان للعديد من العناصر أسماء مربكة أطلق عليها الكيميائيون.

النظرية الذرية الحديثة

ولد جون دالتون (1766-1844) في قرية صغيرة في شمال إنجلترا وكرس حياته كلها للعلوم. جعلت أفكاره من الممكن اختراق جوهر العملية الكيميائية الأساسية - تكوين المركبات. في عام 1808 نشر كتابًا بعنوان نظام جديد للفلسفة الكيميائية يحتوي على اقتراحين مهمين. يقول أحدهم أن كل شيء هو نتيجة الجمع أو الانقسام. من المهم أيضًا أن يكون لذرات العناصر المختلفة أوزان مختلفة.

العلاقة بين العناصر

ولد ديمتري مندليف (1834-1907) ونشأ في سيبيريا ، روسيا. كان الأصغر بين 14 طفلاً في الأسرة. تخرج مندليف ببراعة من جامعة سانت بطرسبرغ وسرعان ما أصبح أستاذا للكيمياء هناك. درس العلاقة بين العناصر المختلفة. في تلك الأيام ، لم يفهم سوى عدد قليل جدًا من الناس قرب بعض العناصر من بعضها البعض ، والذي يتم التعبير عنه في وزنها الذري. الوزن الذري لعنصر هو وزن إحدى ذراته مقارنة بوزن ذرة. نشر مندليف جدول العناصر الدوري في عام 1869. في ذلك ، يتم تجميع العناصر في "عائلات" وفقًا لأوزانها الذرية.

أخف الهيدروجين ، وأثقل هو الرصاص. يوضح الجدول الدوري كيف ترتبط العناصر ببعضها البعض. في جدوله ، قدم منديليف أيضًا خلايا مجانية تتوافق مع العناصر الموجودة بالفعل ، ولكن لم يتم اكتشافها بعد في ذلك الوقت. واتضح أنه على حق. بعد 4 سنوات ، تم اكتشاف أول عنصر من هذا القبيل - الغاليوم. في المجموع ، تم بالفعل إدخال أكثر من 100 عنصر في الجدول.

مقدمة

المراحل الرئيسية في تطور الكيمياء

نشأة وتطور الكيمياء العلمية

استنتاج

فهرس

مقدمة

الكيمياء علم يدرس تكوين وتركيب وخصائص المواد ، وكذلك تحولات هذه المواد والقوانين التي تحكم هذه التحولات. يُطلق على العصر الذي نعيش فيه "عصر الكيمياء". ويرجع ذلك إلى حقيقة أن تطور هذه الصناعة وصل في السنوات الأخيرة إلى ذروته مقارنة بالفترات السابقة.

ترتبط الكيمياء الحديثة ارتباطًا وثيقًا بجميع فروع الاقتصاد الوطني. عمليا لا يكتمل أي علم بدون منجزات الكيمياء. يتغلغل بشكل أعمق وأعمق في جميع مجالات النشاط العلمي والاقتصادي. إذا أخذنا في الاعتبار العلاقة بين الكيمياء والعلوم الأخرى ، فيمكننا التمييز بين العلوم الوسيطة (الانتقالية): الكيمياء الفيزيائية ، والكيمياء الجيولوجية ، والكيمياء الحيوية وغيرها الكثير. الطب والعطور والصناعات المعدنية والوقود ليست سوى جزء صغير من الصناعات التي لا يمكن أن توجد ببساطة دون تطوير الكيمياء.

يوجد حاليًا مجالان رئيسيان للكيمياء: عضوي وغير عضوي. تدرس الكيمياء العضوية مركبات الكربون مع عناصر أخرى (تستخدم هذه المعرفة على نطاق واسع في صناعة الوقود وإنتاج البوليمرات والبلاستيك). الكيمياء غير العضوية تدرس المركبات الأخرى.

بدأ تطوير الكيمياء قبل وقت طويل من بداية عصرنا. في هذه الورقة ، ننظر بالتفصيل في مراحل تكوين الكيمياء كعلم.

المراحل الرئيسية في تطور الكيمياء

عند دراسة تاريخ تطور الكيمياء ، من الممكن اتباع نهجين متكاملين بشكل متبادل: كرونولوجي وذات مغزى.

باستخدام نهج كرونولوجي ، يتم عادةً تقسيم تاريخ الكيمياء إلى عدة فترات. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن فترة تاريخ الكيمياء ، كونها مشروطة ونسبيًا إلى حد ما ، لها معنى تعليمي أكثر.

في الوقت نفسه ، في المراحل اللاحقة من تطور العلم ، بسبب تمايزه ، لا مفر من الانحرافات عن الترتيب الزمني للعرض التقديمي ، لأنه من الضروري النظر بشكل منفصل في تطوير كل قسم من الأقسام الرئيسية للعلم.

كقاعدة عامة ، يميز معظم مؤرخي الكيمياء المراحل الرئيسية التالية من تطورها:

فترة ما قبل الكيمياء: حتى القرن الثالث. ميلادي

في فترة ما قبل الكيمياء ، تتطور الجوانب النظرية والعملية للمعرفة حول المادة بشكل مستقل نسبيًا عن بعضها البعض. تعتبر الفلسفة الطبيعية القديمة أصل خصائص مادة ما ، والعمليات العملية باستخدام مادة ما هي من اختصاص كيمياء الحرف اليدوية.

الفترة الخيميائية: القرن الثالث - السادس عشر.

وتنقسم الفترة الخيميائية بدورها إلى ثلاث فترات فرعية: الكيمياء الإسكندري والعربية والأوروبية.

الفترة الخيميائية هي وقت البحث عن حجر الفيلسوف ، والذي كان يعتبر ضروريًا لتنفيذ تحويل المعادن.

في هذه الفترة ، ولادة الكيمياء التجريبية وتراكم المعرفة حول المادة ؛ ترتبط النظرية الخيميائية ، المستندة إلى الأفكار الفلسفية القديمة حول العناصر ، ارتباطًا وثيقًا بعلم التنجيم والتصوف. إلى جانب "صناعة الذهب" الكيميائية والتقنية ، تتميز الفترة الخيميائية أيضًا بإنشاء نظام فريد من الفلسفة الصوفية.

فترة التكوين (الارتباط): السابع عشر - الثامن عشر قرون.

أثناء تكوين الكيمياء كعلم ، يتم ترشيدها الكامل. تحررت الكيمياء من وجهات النظر الطبيعية والفلسفية والكيميائية للعناصر كحاملات لصفات معينة. إلى جانب التوسع في المعرفة العملية حول المادة ، بدأ تطوير رؤية موحدة للعمليات الكيميائية ويتم استخدام الطريقة التجريبية بالكامل. الثورة الكيميائية التي أكملت هذه الفترة أعطت الكيمياء أخيرًا مظهر علم مستقل يشارك في الدراسة التجريبية لتكوين الأجسام.

فترة القوانين الكمية (النظرية الجزيئية الذرية): 1789 - 1860

إن فترة القوانين الكمية ، التي تميزت باكتشاف القوانين الكمية الرئيسية للكيمياء - قوانين القياس المتكافئ ، وتشكيل النظرية الجزيئية الذرية ، تكمل أخيرًا تحويل الكيمياء إلى علم دقيق لا يعتمد فقط على الملاحظة ، ولكن أيضًا على قياس.

فترة الكيمياء الكلاسيكية: 1860 - أواخر القرن التاسع عشر

تتميز فترة الكيمياء الكلاسيكية بالتطور السريع للعلم: يتم إنشاء النظام الدوري للعناصر ، ونظرية التكافؤ والتركيب الكيميائي للجزيئات ، والكيمياء الفراغية ، والديناميكا الحرارية الكيميائية ، والحركية الكيميائية ؛ تحقق الكيمياء غير العضوية التطبيقية والتوليف العضوي نجاحات باهرة. فيما يتعلق بالنمو في حجم المعرفة حول المادة وخصائصها ، يبدأ التمايز في الكيمياء - تخصيص فروعها المنفصلة ، واكتساب ميزات العلوم المستقلة.

العصر الحديث: من بداية القرن العشرين حتى الوقت الحاضر

في بداية القرن العشرين ، كانت هناك ثورة في الفيزياء: تم استبدال نظام المعرفة حول المادة القائم على ميكانيكا نيوتن بنظرية الكم ونظرية النسبية. استثمر إنشاء قابلية تقسيم الذرة وإنشاء ميكانيكا الكم محتوى جديدًا في المفاهيم الأساسية للكيمياء. أتاح التقدم في الفيزياء في بداية القرن العشرين فهم أسباب دورية خصائص العناصر ومركباتها ، وشرح طبيعة قوى التكافؤ ، وخلق نظريات للرابطة الكيميائية بين الذرات. لقد أتاح ظهور طرق بحث فيزيائية جديدة بشكل أساسي للكيميائيين فرصًا غير مسبوقة لدراسة تكوين وبنية وتفاعلية المادة. حدد كل هذا معًا ، من بين الإنجازات الأخرى ، النجاحات الرائعة للكيمياء البيولوجية في النصف الثاني من القرن العشرين - إنشاء بنية البروتينات والحمض النووي ، ومعرفة آليات عمل خلايا الكائن الحي.

نشأة وتطور الكيمياء العلمية.

). فترة ما قبل الكيمياء: حتى القرن الثالث. ميلادي

تبدأ الكيمياء ، علم تكوين المواد وتحولاتها ، باكتشاف الإنسان قدرة النار على تغيير المواد الطبيعية. على ما يبدو ، عرف الناس كيفية صهر النحاس والبرونز ومنتجات الطين الناري والحصول على الزجاج منذ 4000 قبل الميلاد. بحلول القرن السابع ج. قبل الميلاد. أصبحت مصر وبلاد ما بين النهرين مراكز لإنتاج الأصباغ. في نفس المكان ، تم الحصول على الذهب والفضة والمعادن الأخرى في شكلها النقي. من حوالي 1500 إلى 350 قبل الميلاد تم استخدام التقطير لإنتاج الأصباغ ، وصهرت المعادن من الخامات عن طريق خلطها بالفحم ونفخ الهواء خلال الخليط المحترق.

الفلسفة الطبيعية القديمة.

يمكن ملاحظة السمات الرئيسية للفلسفة الطبيعية على النحو التالي:

المضاربة. أي مفهوم فلسفي طبيعي قديم هو تجريد (رائع أحيانًا) ، خالٍ من أي أسس تجريبية. تُستخدم بيانات المعنى دائمًا فقط كتوضيح للاستدلالات.

الاستنتاج (الاستدلال من العام إلى الخاص). يدعي كل مفهوم فلسفي طبيعي قديم أنه تفسير عالمي لهيكل الكون. خصائص المادة تتبع منطقيا من خصائص الكون.

اختيار المادة الأولية (المادة) كموضوع للدراسة.

تأمل الفلسفة الطبيعية اليونانية. تغلغلت هذه الأفكار الأسطورية إلى اليونان من خلال طاليس ميليتس ، الذي رفع مجموعة كاملة من الظواهر والأشياء إلى عنصر واحد - الماء. ومع ذلك ، لم يكن الفلاسفة اليونانيون مهتمين بأساليب الحصول على المواد واستخدامها العملي ، ولكن بشكل رئيسي في جوهر العمليات التي تحدث في العالم. وهكذا ، جادل الفيلسوف اليوناني القديم Anaximenes بأن المبدأ الأساسي للكون هو الهواء: عندما يتخلل الهواء يتحول إلى نار ، وعندما يتكاثف ، يصبح الماء ، ثم الأرض ، وأخيراً الحجر. حاول هيراقليطس من أفسس شرح ظاهرة الطبيعة ، بافتراض أن النار هي العنصر الأساسي.

أربعة عناصر أساسية. تم الجمع بين هذه الأفكار في الفلسفة الطبيعية لـ Empedocles من Agrigent ، مبتكر نظرية المبادئ الأربعة للكون. في إصدارات مختلفة ، سيطرت نظريته على عقول الناس لأكثر من ألفي عام. وفقًا لإيمبيدوكليس ، تتشكل جميع الأشياء المادية من خلال الجمع بين العناصر الأبدية وغير المتغيرة - الماء والهواء والأرض والنار - تحت تأثير القوى الكونية للحب والكراهية. تم قبول وتطوير نظرية عناصر Empedocles أولاً من قبل أفلاطون ، الذي حدد أن القوى غير المادية للخير والشر يمكن أن تحول هذه العناصر من بعضها إلى البعض ، ثم من قبل أرسطو.

وفقًا لأرسطو ، فإن العناصر-العناصر ليست مواد مادية ، ولكنها حاملة لصفات معينة - الحرارة والبرودة والجفاف والرطوبة. تحول هذا الرأي إلى فكرة "العصائر" الأربعة لجالينوس وسيطرت على العلم حتى القرن السابع عشر.

كان السؤال المهم الآخر الذي شغل الفلاسفة الطبيعيين اليونانيين هو مسألة قابلية المادة. مؤسسو المفهوم ، الذي أطلق عليه لاحقًا اسم "atomistic" ، هم Leucippus ، تلميذه Democritus و Epicurus.

وفقًا لتعاليمهم ، يوجد الفراغ والذرات فقط - عناصر مادية غير قابلة للتجزئة ، أبدية ، غير قابلة للتدمير ، لا يمكن اختراقها ، مختلفة في الشكل ، موضع في الفراغ والحجم ؛ كل الجثث تتشكل من "زوبعتهم".

ظلت النظرية الذرية غير شعبية لألفي عام بعد ديموقريطس ، لكنها لم تختف تمامًا. كان الشاعر اليوناني القديم أحد أتباعها تيتوس لوكريتيوس كار<#"justify">أزيموف ف. تاريخ موجز للكيمياء. تطوير الأفكار والأفكار في الكيمياء. - م: مير ، 2006.

Levchenkov S.I. مخطط موجز لتاريخ الكيمياء ، 2008

رابينوفيتش ف. الخيمياء كظاهرة لثقافة القرون الوسطى. م ، 2006.

سولوفيوف يو. تاريخ الكيمياء. تطور الكيمياء من العصور القديمة وحتى نهاية القرن التاسع عشر. - م: التنوير ، 2005.

Trifonov D.N.، Shamin A.N. تاريخ الكيمياء. تطوير الاتجاهات الرئيسية للكيمياء الحديثة. - م: التنوير ، 2004.

فيجوروفسكي ن. تاريخ الكيمياء. - م: التنوير ، 2000.

دروس خصوصية

بحاجة الى مساعدة في تعلم موضوع؟

سيقوم خبراؤنا بتقديم المشورة أو تقديم خدمات التدريس حول الموضوعات التي تهمك.
قم بتقديم طلبمع الإشارة إلى الموضوع الآن لمعرفة إمكانية الحصول على استشارة.

مقدمة

منذ زمن سحيق ، واجه الشخص ظواهر طبيعية مختلفة ، وقام بتجميع المعلومات عنها وعن الأشياء المحيطة به ، واستخدمها بشكل متزايد لمصلحته الخاصة. لاحظ الإنسان أنه تحت تأثير النار تختفي بعض المواد (والحياة نفسها) ، بينما يغير البعض الآخر خصائصها.

على سبيل المثال ، الطين المحروق يكتسب قوة. طبق الإنسان هذا في ممارسته ، وولد الفخار. لقد تعلموا صهر المعادن من الخامات ، وعن طريق صهر المعادن ، للحصول على سبائك مختلفة ؛ هكذا ولدت علم المعادن.

باستخدام ملاحظاته ومعرفته ، تعلم الإنسان أن يخلق ، ومن خلال الإبداع ، تعلم. وُلدت العلوم وتطورت بالتوازي مع الحرف والصناعات.

كانت تحولات المواد تحت تأثير النار أول تفاعلات كيميائية قام بها الإنسان.

المراحل الرئيسية في تطور الكيمياء

عند دراسة تاريخ تطور الكيمياء ، من الممكن اتباع نهجين متكاملين بشكل متبادل: كرونولوجي وذات مغزى.

كقاعدة عامة ، يميز معظم مؤرخي الكيمياء المراحل الرئيسية التالية من تطورها:

1. فترة ما قبل الكيمياء: حتى القرن الثالث. ميلادي

2. الفترة الكيميائية: الثالث - السادس عشر قرون.

الفترة الخيميائية ، بدورها ، تنقسم إلى ثلاث فترات فرعية:

اسكندراني

عربي

الخيمياء الأوروبية.

الفترة الخيميائية هي وقت البحث عن حجر الفيلسوف ، والذي كان يعتبر ضروريًا لتنفيذ تحويل المعادن.

3. فترة التكوين (الاتحاد): السابع عشر - الثامن عشر قرون.

4. فترة القوانين الكمية (النظرية الجزيئية الذرية): 1789 - 1860.

5. فترة الكيمياء الكلاسيكية: 1860 - نهاية القرن التاسع عشر.

مقدمة

يعتمد النهج الهادف لتاريخ الكيمياء على دراسة كيفية تغير الأسس النظرية للعلم بمرور الوقت. بسبب التغيرات في النظريات طوال وجود الكيمياء ، فقد تغير تعريفها باستمرار. نشأت الكيمياء على أنها "فن تحويل المعادن الأساسية إلى معادن نبيلة" ؛ يعرّفها مندليف في عام 1882 على أنها "عقيدة العناصر ومركباتها". يختلف التعريف من كتاب مدرسي حديث ، بدوره ، اختلافًا كبيرًا عن كتاب مندلييف: "الكيمياء هي علم المواد وتكوينها وبنيتها وخصائصها والتحولات المتبادلة وقوانين هذه التحولات". Azimov A. تاريخ موجز للكيمياء. تطوير الأفكار والأفكار في الكيمياء. - م: مير ، 1983.

وتجدر الإشارة إلى أن دراسة بنية العلم لا تفعل سوى القليل لخلق فكرة عن تطور الكيمياء ككل: يعتمد التقسيم المقبول عمومًا للكيمياء إلى أقسام على عدد من المبادئ المختلفة. يعتمد تقسيم الكيمياء إلى عضوية وغير عضوية على الاختلاف بين موضوعاتها.

يعتمد تخصيص الكيمياء الفيزيائية على قربها من الفيزياء ، وتتميز الكيمياء التحليلية على أساس طريقة البحث المستخدمة. بشكل عام ، يعتبر التقسيم المقبول للكيمياء إلى أقسام إلى حد كبير تكريمًا للتقاليد التاريخية ؛ يتقاطع كل قسم مع جميع الأقسام الأخرى إلى حد ما.

إن المهمة الرئيسية لمنهج ذي مغزى لتاريخ الكيمياء ، على حد تعبير D. I. Mendeleev ، هو اختيار "غير المتغير والعام في المتغير والخاص". لذا فإن هدف الكيمياء غير المتغير والمشترك في المعرفة الكيميائية لجميع الفترات التاريخية. إنه هدف العلم - ليس فقط النظرية ، بل جوهره التاريخي أيضًا.

الهدف من الكيمياء في جميع مراحل تطورها هو الحصول على مادة ذات الخصائص المرغوبة. يتضمن هذا الهدف ، الذي يطلق عليه أحيانًا المشكلة الأساسية للكيمياء ، مهمتين مهمتين - عملية ونظرية ، لا يمكن حلهما بشكل منفصل عن بعضهما البعض. لا يمكن أن يتم الحصول على مادة ذات الخصائص المرغوبة دون تحديد طرق للتحكم في خصائص المادة ، أو ما هو نفسه ، دون فهم أسباب منشأ وشروط خصائص المادة. وبالتالي ، فإن الكيمياء هي غاية ووسيلة ، سواء من الناحية النظرية أو العملية.

وبالتالي ، في إطار نهج هادف ، يمكن اعتبار تاريخ الكيمياء بمثابة تاريخ ظهور وتطور النظم المفاهيمية ، حيث يمثل كل منها طريقة جديدة بشكل أساسي لحل المشكلة الرئيسية للكيمياء. Azimov A. تاريخ موجز للكيمياء. تطوير الأفكار والأفكار في الكيمياء. - م: مير ، 1983.

المراحل الرئيسية في تطور الكيمياء

عند دراسة تاريخ تطور الكيمياء ، من الممكن اتباع نهجين متكاملين بشكل متبادل: كرونولوجي وذات مغزى.

كقاعدة عامة ، يميز معظم مؤرخي الكيمياء المراحل الرئيسية التالية من تطورها: Soloviev Yu.I. تاريخ الكيمياء. تطور الكيمياء من العصور القديمة وحتى نهاية القرن التاسع عشر. - م: التنوير 1983.

1. فترة ما قبل الكيمياء: حتى القرن الثالث. ميلادي

2. الفترة الكيميائية: الثالث - السادس عشر قرون.

تنقسم الفترة الخيميائية بدورها إلى ثلاث فترات فرعية: Solovyov Yu.I. تاريخ الكيمياء. تطور الكيمياء من العصور القديمة وحتى نهاية القرن التاسع عشر. - م: التنوير 1983.

السكندري

عربي

الخيمياء الأوروبية.

الفترة الخيميائية هي وقت البحث عن حجر الفيلسوف ، والذي كان يعتبر ضروريًا لتنفيذ تحويل المعادن.

3. فترة التكوين (الاتحاد): السابع عشر - الثامن عشر قرون.

4. فترة القوانين الكمية (النظرية الجزيئية الذرية): 1789 - 1860.

5. فترة الكيمياء الكلاسيكية: 1860 - نهاية القرن التاسع عشر.

الكيمياء علم يدرس تكوين وتركيب وخصائص المواد ، وكذلك تحولات هذه المواد والقوانين التي تحكم هذه التحولات. يُطلق على القرن الحادي والعشرين اسم "قرن الكيمياء". ويرجع ذلك إلى حقيقة أن تطور هذه الصناعة وصل في السنوات الأخيرة إلى ذروته مقارنة بالفترات السابقة.

تقدم هذه الورقة المراحل الرئيسية في تطوير الكيمياء كعلم.

استخدم الإنسان العمليات الكيميائية ، ونتيجة لذلك تتشكل مواد جديدة ، حتى في عصر ما قبل التاريخ. يمكننا أن نقول إن شخصًا ما برز من عالم الحيوان عندما أجرى أول تفاعل كيميائي - أشعل نارًا ، ثم بدأ في استخدامه للطبخ ، في الفخار ، لمعالجة المعادن.

في العصور القديمة ، عُرفت سبعة معادن في شكلها النقي: النحاس ، والرصاص ، والقصدير ، والحديد ، والذهب ، والفضة ، والزئبق ، وفي شكل سبائك - وكذلك الزرنيخ والزنك والبزموت. بالإضافة إلى علم المعادن ، حدث تراكم للمعرفة العملية في مجالات أخرى ، مثل إنتاج السيراميك والزجاج ، وصبغ الأقمشة ودباغة الجلود ، وصناعة الأدوية ومستحضرات التجميل.

أدت محاولات الفهم النظري لمشكلة أصل خصائص المادة إلى تشكيل عقيدة العناصر في الفلسفة الطبيعية اليونانية القديمة. كان لتعاليم إمبيدوكليس وأفلاطون وأرسطو التأثير الأكبر على تطوير العلم. وفقًا لهذه المفاهيم ، يتم تكوين جميع المواد من خلال مجموعة من أربعة مبادئ: الأرض والماء والهواء والنار. في الوقت نفسه ، فإن العناصر نفسها قادرة على إجراء تحولات متبادلة ، لأن كل عنصر ، وفقًا لأرسطو ، هو حالة واحدة من حالات مسألة أولية واحدة - مجموعة معينة من الصفات. أصبح الموقف من إمكانية تحويل عنصر إلى آخر في وقت لاحق أساس الفكرة الكيميائية لإمكانية التحولات المتبادلة للمعادن (التحويل). في نفس الوقت تقريبًا مع عقيدة العناصر ، نشأت الذرية في اليونان ، مؤسساها ليوكيبوس وديموقريطس.

حاول الفلاسفة اليونانيون القدماء فهم وشرح ظاهرة الطبيعة. لذلك ، طرح أرسطو موقفًا مفاده أن المواد ، عند دمجها ، تفقد صفاتها الفردية ، والمادة الجديدة ليست خليطًا ، ولكنها<тело>، التي لها صفات متأصلة فقط.

حوالي 300 م. قام المصري زوسيما بتجميع موسوعة من 28 مجلدًا تغطي جميع المعارف في الكيمياء مثل فن التحولات المتبادلة للمواد ، التي تم جمعها من أجلما قبل 500-600 سنة ، وكانت شائعة حتى القرن السادس عشر. كان هذا بمثابة بداية تطور ظاهرة ثقافية مثل الخيمياء ، والتي كان أساسها النظري هو آراء أرسطو حول عناصر الطبيعة وتحولها المتبادل (التحويل). عند إجراء تحويل بعض المواد إلى مواد أخرى ، لم ير الخيميائيون أي عوائق أمام تنفيذ أي تحولات ، بما في ذلك بعض المعادن إلى أخرى ، ولا سيما إلى ذهب. طور الكيميائيون طريقة تجريبية للعمل لاختبار الفرضية. قاموا ببناء المعامل الأولى - أماكن مخصصة للبحث العلمي. البحث عن<философского камня>1 اكتشف الكيميائيون عددًا من المواد: الإيثانول ، والعديد من الأملاح ، والقلويات ، والأهم من ذلك ، الأحماض المعدنية القوية - الكبريتيك والنتريك ، مما وسع بشكل كبير من إمكانيات التأثير الكيميائي على المادة.

من بين أكبر الخيميائيين في المرحلة الأوروبية ، يمكن للمرء أن يلاحظ ألبرت العظيم ، وروجر بيكون ، وأرنالدو دي فيلانوفا ، وريموند لول ، وفاسيلي فالنتين. عرّف R. Bacon الخيمياء على النحو التالي: "الكيمياء هي علم كيفية تحضير تركيبة معينة ، أو الإكسير ، والتي إذا أضيفت إلى المعادن الأساسية ، ستحولها إلى معادن مثالية".

في أوروبا ، تم إدخال عناصر من الأساطير المسيحية في الأساطير ورمزية الخيمياء (بيتروس بونوس ، نيكولاس فلاميل) ؛ بشكل عام ، بالنسبة للكيمياء الأوروبية ، تبين أن العناصر الصوفية أكثر تميزًا من العربية. أدى التصوف والطبيعة المنغلقة للخيمياء الأوروبية إلى ظهور عدد كبير من المحتالين الخيميائيين. بالفعل دانتي أليغيري في "الكوميديا الإلهية" وضع في الدائرة الثامنة من الجحيم أولئك الذين "قاموا بتزوير المعادن بواسطة الكيمياء". كانت السمة المميزة للخيمياء الأوروبية هي وضعها الغامض في المجتمع. حظرت السلطات الكنسية والعلمانية على حد سواء ممارسة الخيمياء مرارًا وتكرارًا. في الوقت نفسه ، ازدهرت الخيمياء في كل من الأديرة والمحاكم الملكية.

مع بداية القرن الرابع عشر ، حققت الخيمياء الأوروبية أول نجاحاتها المهمة ، حيث تمكنت من تجاوز العرب في فهم خصائص المادة. في عام 1270 ، حصل الكيميائي الإيطالي بونافنتورا ، في إحدى محاولاته للحصول على مذيب عالمي ، على محلول من الأمونيا في حمض النيتريك (أكوا فورتيس) ، والذي تبين أنه قادر على إذابة الذهب ، ملك المعادن (ومن هنا جاء الاسم. - أكوا ريجيس ، أي أكوا ريجيا). Pseudo-Geber - أحد أهم الكيميائيين الأوروبيين في العصور الوسطى ، والذي عمل في إسبانيا في القرن الرابع عشر ووقع أعماله باسم Geber - وصف بالتفصيل الأحماض المعدنية المركزة (الكبريتيك والنتريك). أدى استخدام هذه الأحماض في الممارسة الخيميائية إلى زيادة كبيرة في معرفة الكيميائيين حول المادة.

في منتصف القرن الثالث عشر ، بدأ تصنيع البارود في أوروبا. يبدو أن أول من وصفها (في موعد لا يتجاوز 1249) كان ر. بيكون (غالبًا ما يُعتبر الراهب ب. شوارتز مؤسس تجارة البارود في ألمانيا). أصبح ظهور الأسلحة النارية حافزًا قويًا لتطوير الكيمياء وتشابكها الوثيق مع الكيمياء اليدوية.

يمتد تكوين الكيمياء نفسها لثلاثة قرون - من القرن السادس عشر إلى القرن الثامن عشر. يتم استبدال التجريب الأعمى بدراسة قوانين تحويل المواد لاستخدامها العملي. كان أول الفروع الكيميائية هو Itro-chemistry ، الذي تأسس في بداية القرن السادس عشر. السويسري T. باراسيلسوس. يعتقد علماء الكيمياء (بالمعنى الحديث) أن الأمراض تنشأ بسبب انتهاك مسار العمليات الكيميائية في الجسم ونقص (أو زيادة) بعض المواد فيه ، واقترحوا طرق العلاج المناسبة. في نفس الفترة ، تطورت الكيمياء التقنية.

يرتبط اسم العالم الأيرلندي R. Boyle بالتحرر الكامل للكيمياء من الخيمياء و iatrochemistry. رمى قطعة بعيدا<ал>في المصطلح نفسه ، قدم في صفحة "chktics" تعريف عنصر كيميائي كجزء لا يتجزأ من مادة لا يمكن تحللها إلى أجزاء أبسط ؛ وضع الأساس للتحليل الكيميائي ، كيمياء الغازات.

في مطلع القرنين السابع عشر والثامن عشر. ظهرت أول نظرية كيميائية عامة - نظرية phlogiston (من phlogiston اليوناني - قابلة للاشتعال وقابلة للاحتراق) ، طورها الكيميائي والطبيب الألماني E.G. Stahl واستنادًا إلى الموقف الذي يحتوي على المزيد من phlogiston في جسم معين ، زادت قدرته على الاحتراق. يمكن أن تصبح نظرية ستال ، التي تم إنشاؤها لشرح ظاهرة الاحتراق والأكسدة واختزال المعادن ، أساسًا لشرح معظم الظواهر الكيميائية التي لوحظت في ذلك الوقت.

في منتصف القرن الثامن عشر. بدأ التشكيك في نظرية phlogiston. م. صاغ لومونوسوف قانون حفظ كتلة المادة في العمليات الكيميائية وأثبت ذلك تجريبياً. كما طرح فكرة أنه عند تسخين المعدن ، يتحد ، كما قال ، مع جزيئات الهواء. اكتشف الكيميائي الفرنسي A. Lavoisier ، الذي درس احتراق المعادن وتحميصها ، دور الأكسجين في هذه الظواهر ، وبالتالي تدمير نظرية phlogiston. كما أوضح مفاهيم العنصر الكيميائي ، وهو مادة بسيطة ومعقدة. بغض النظر عن لومونوسوف ، فقد وضع قانونًا تجريبيًا لحفظ الكتلة في التفاعلات الكيميائية وأقنع الكيميائيين المعاصرين به.

في نهاية القرن السابع عشر - منتصف القرن التاسع عشر. تم اكتشاف قوانين القياس المتكافئ للكيمياء على النسب الكمية بين كتل المواد التي تدخل في تفاعل كيميائي ، والتي أعطت الكيمياء طابعًا منطقيًا وساهمت في وضع أساس تجريبي للفرضية الجزيئية الذرية ، كما جعلت من الممكن صياغة قواعد تجميع الصيغ والمعادلات الكيميائية. قوانين القياس المتكافئ الرئيسية هي قوانين التناسب في Avogadro بين كثافات الغازات أو الأبخرة والأوزان الجزيئية ، والنسب الحجمية J.L. Gay-Lussac ، نسب متعددة من J. Dalton ، مكافئات IV. ريشتر و دبليو كيه. ولاستون وآخرون ، كل هذه القوانين أُنشئت تجريبياً.

أدى استخدام القياسات الكمية وتحسين التجربة الكيميائية إلى الموافقة النهائية على الأفكار الذرية والجزيئية حول بنية المادة. ترسخت هذه المفاهيم في ستينيات القرن التاسع عشر عندما أ. ابتكر باتلروف نظرية بنية المركبات الكيميائية ، والتي توضح أنه ليس فقط التركيب ، ولكن أيضًا الهيكل يحدد خصائص المواد ، و D.I. اكتشف مندليف القانون الدوري.

أصبح اكتشاف الإلكترون بواسطة J.J. Thomson (1897) والنشاط الإشعاعي بواسطة A. في بداية القرن العشرين ، ظهرت النماذج الأولى لبنية الذرة: "كب كيك" (دبليو طومسون ، 1902 وجيه جيه طومسون ، 1904) ، كوكبي (جي بي برين ، 1901 وإتش ناجاوكا ، 1903) ، "ديناميكي" (ف. لينارد ، 1904). في عام 1911 ، اقترح إ. رذرفورد ، بناءً على التجارب التي أجريت على تشتت جسيمات الفا ، نموذجًا نوويًا ، والذي أصبح أساسًا لإنشاء نموذج كلاسيكي لبنية الذرة (N. Bohr ، 1913 and A. Sommerfeld ، 1916 ). وبناءً عليه ، وضع ن. بور في عام 1921 أسس النظرية الرسمية للنظام الدوري ، والتي فسرت دورية خصائص العناصر من خلال التكرار الدوري لهيكل المستوى الإلكتروني الخارجي للذرة.

بعد اكتشاف قابلية الذرة للقسمة وتأسيس طبيعة الإلكترون كمكون لها ، نشأت متطلبات مسبقة حقيقية لتطوير نظريات الترابط الكيميائي. كان الأول هو مفهوم الكهربية بواسطة R. Abegg (1904) ، بناءً على فكرة تقارب الذرات للإلكترون. شكل نموذج Bohr-Sommerfeld ، والأفكار حول إلكترونات التكافؤ (I. Stark ، 1915) وفكرة الاستقرار الخاص لقذيفتين وثمانية إلكترون من ذرات الغاز الخامل أساس النظريات الكلاسيكية للترابط الكيميائي. Kossel (1916) طور نظرية الترابط غير المتجانس (الأيوني) ، و J.

في أواخر العشرينات - أوائل الثلاثينيات من القرن العشرين ، تم تشكيل أفكار جديدة بشكل أساسي - ميكانيكا الكم - حول بنية الذرة وطبيعة الرابطة الكيميائية.

استنادًا إلى فكرة الفيزيائي الفرنسي L. de Broglie حول وجود خصائص الموجة في جسيمات المواد ، اشتق الفيزيائي النمساوي E. Schrödinger في عام 1926 المعادلة الأساسية لما يسمى. ميكانيكا الموجات ، التي تحتوي على وظيفة الموجة وتسمح بتحديد الحالات المحتملة للنظام الكمي وتغيرها بمرور الوقت. في نفس العام ، طور عالم فيزيائي ألماني آخر و. هايزنبرغ نسخته من نظرية الكم للذرة في شكل ميكانيكا المصفوفة.

أدى النهج الميكانيكي الكمومي لبنية الذرة إلى خلق أفكار جديدة بشكل أساسي حول طبيعة الرابطة الكيميائية. في وقت مبكر من عام 1927 ، بدأ W.G Geitler و F. London في تطوير نظرية ميكانيكا الكم للربط الكيميائي وأجروا حسابًا تقريبيًا لجزيء الهيدروجين. أدى امتداد طريقة Heitler-London إلى الجزيئات متعددة الذرات إلى إنشاء طريقة رابطة التكافؤ ، التي تم إنشاؤها في 1928-1931. بولينج وجي كي سلاتر. الفكرة الرئيسية لهذه الطريقة هي افتراض أن المدارات الذرية تحتفظ بشخصية معينة أثناء تكوين الجزيء. في عام 1928 ، اقترح بولينج نظرية الرنين وفكرة تهجين المدارات الذرية ، في عام 1932 - وهو مفهوم كمي جديد للسلبية الكهربية.

في عام 1929 ، وضع كل من F. Hund ، و R. S. Mulliken ، و J. E. أنشأ Hund أيضًا التصنيف الحديث للروابط الكيميائية ؛ في عام 1931 ، توصل إلى استنتاج مفاده أن هناك نوعين رئيسيين من الروابط الكيميائية - رابطة بسيطة ، أو رابطة σ ، ورابطة. قام E. Hückel بتوسيع طريقة MO إلى المركبات العضوية ، حيث صاغ في عام 1931 قاعدة الاستقرار العطري ، والتي تحدد ما إذا كانت المادة تنتمي إلى السلسلة العطرية

Fullerene C60 هو شكل متآصل من الكربون ، تم اكتشافه في عام 1985. بفضل ميكانيكا الكم ، بحلول الثلاثينيات من القرن العشرين ، تم توضيح طريقة تكوين رابطة بين الذرات بشكل أساسي. بالإضافة إلى ذلك ، في إطار النهج الميكانيكي الكمومي ، تلقت نظرية دورية منديليف تفسيرًا فيزيائيًا صحيحًا. أدى إنشاء أساس نظري موثوق إلى زيادة كبيرة في إمكانيات التنبؤ بخصائص المادة. كانت إحدى سمات الكيمياء في القرن العشرين هي الاستخدام الواسع النطاق للأجهزة الفيزيائية والرياضية وطرق الحساب المختلفة.

تمثلت ثورة حقيقية في الكيمياء في ظهور عدد كبير من الأساليب التحليلية الجديدة في القرن العشرين ، وخاصة الفيزيائية والكيميائية الفيزيائية (تحليل حيود الأشعة السينية ، والتحليل الطيفي الإلكتروني والاهتزازي ، والكيمياء المغناطيسية وقياس الطيف الكتلي ، والتحليل الطيفي EPR و NMR ، واللوني ، إلخ. .). وفرت هذه الأساليب فرصًا جديدة لدراسة تكوين وبنية وتفاعل مادة ما.

كانت السمة المميزة للكيمياء الحديثة هي تفاعلها الوثيق مع العلوم الطبيعية الأخرى ، ونتيجة لذلك ظهرت الكيمياء الحيوية والكيمياء الجيولوجية وفروع أخرى عند تقاطع العلوم. بالتزامن مع عملية التكامل هذه ، استمرت عملية تمايز الكيمياء نفسها بشكل مكثف. على الرغم من أن الحدود بين أقسام الكيمياء تعسفية نوعًا ما ، والكيمياء الغروية والتنسيق ، والكيمياء البلورية والكيمياء الكهربية ، فإن كيمياء المركبات الجزيئية الكبيرة ، وبعض الأقسام الأخرى قد اكتسبت ميزات العلوم المستقلة.

كانت النتيجة الحتمية لتحسين النظرية الكيميائية في القرن العشرين هي التطورات الجديدة في الكيمياء العملية - التخليق التحفيزي للأمونيا ، وإنتاج المضادات الحيوية الاصطناعية ، والمواد البوليمرية ، وما إلى ذلك. نجاح الكيميائيين في الحصول على المواد ذات الخصائص المرغوبة ، من بين أمور أخرى إنجازات العلوم التطبيقية ، بحلول نهاية القرن العشرين أدت إلى تغييرات جذرية في حياة البشرية.

شهد النصف الثاني من القرن العشرين مرحلة جديدة في تطور الكيمياء. إن التطور السريع للرياضيات والإلكترونيات وظهور أدوات القياس الدقيقة وأجهزة الكمبيوتر في ترسانة الكيميائيين جعل من الممكن إجراء حسابات كانت في السابق صعبة للغاية ، بل وأحيانًا مستحيلة. سمحت نمذجة العمليات الكيميائية ومعالجة كميات كبيرة من البيانات وحسابات هياكل المواد المعقدة للعلماء بتوسيع أهمية الكيمياء بشكل كبير. إن انخفاض تكلفة الأبحاث والتجارب ، فضلاً عن زيادة دقتها ، جعل من الممكن تطبيقها على الصناعات الأقل كثافة في العلوم. بدأ تطوير الكيمياء التجارية.

اليوم ، تجري آلاف المختبرات الكيميائية أبحاثًا لمختلف قطاعات الاقتصاد الوطني ، وتطوير الكيمياء التجارية. تعتبر صناعة العطور ، وإنتاج مجموعة متنوعة من المواد البوليمرية ، والبلاستيك ، ومواد البناء ذات المعايير المحددة ، والعديد من المجالات الأخرى لتطبيق الكيمياء هي المستهلك الرئيسي لهذا البحث.

تطوير الكيمياء هو أيضا ذو طبيعة استراتيجية. الاتجاه المهم هو الحصول على وقود بديل رخيص. لا يخفى على أحد أن احتياطيات النفط والغاز ، وهما المصدران الرئيسيان للطاقة اليوم ، تتناقص كل يوم. لذلك ، فإن الكيمياء هي التي أوكلت إليها مشكلة طاقة المستقبل.

يوفر التطوير الإضافي للكيمياء ، من بين أمور أخرى ، تطوير نظائر صديقة للبيئة للتقنيات المستخدمة اليوم والتي تؤثر سلبًا على البيئة.

1) V. P. Bondarev مفاهيم العلوم الطبيعية الحديثة كتاب مدرسي لطلاب الجامعات. - م: Alfa-M، 2003. - 464 ص.

2) ظهور الكيمياء وتطورها من العصور القديمة إلى القرن الثامن عشر. التاريخ العام للكيمياء. م: العلوم. 1989

3) http://www.chemport.ru/chemistry.shtml

4) http://ru.wikipedia.org/wiki/

وفقا للكيميائيين ،<философский камень>- حجر معجزة يحول كل المعادن إلى ذهب وشفاء جميع الأمراض.