تاریخچه توسعه شیمی در یونان. تاریخچه مختصر شیمی: شرح، منشأ و توسعه

قدمت علم شیمی (علم مواد تشکیل دهنده جهان مادی) به کیمیاگری باستان برمی گردد. اما کیمیاگری که ارتباط تنگاتنگی با جادو و جادو دارد، علم به معنای واقعی کلمه نبود. آغاز تاریخ توسعه شیمی در نهفته است فرآیندهای تولیدفرآوری و تهیه داروها. به لطف آزمایش های مداوم، شیمی به یک علم واقعی تبدیل شد.

مطالعه واکنش های شیمیایی

در سال 1756، محقق اسکاتلندی جوزف بلک (1728-1799) به کشف مهمی در زمینه واکنش های شیمیایی (تغییرات منجر به تشکیل مواد جدید) دست یافت. بلک کشف کرد که وقتی کربنات منیزیم گرم می شود، وزن آن کاهش می یابد. او متوجه شد که این به دلیل انتشار گاز هنگام گرم شدن است. بلک این گاز را «هوای به دام افتاده» نامید. ما او را به عنوان دی اکسید کربن.

گاز نو

جوزف پریستلی (1733-1804) در یورکشایر (انگلیس) به دنیا آمد. او می خواست کشیش شود، اما به تحقیقات علمی علاقه مند شد. آثار او شهرت زیادی برای او به ارمغان آورد، اما آزار و اذیت سیاسی او را مجبور کرد در سال 1791 به ایالات متحده مهاجرت کند. پریستلی مهم ترین کشف خود را در سال 1774 انجام داد. او متوجه شد که وقتی اکسید جیوه گرم می شود، گازی آزاد می شود. اگر یک شمع به آن بیاورید، شعله شعله‌ورتر می‌شود. در آن روزها، دانشمندان معتقد بودند که وقتی مواد می سوزند، ماده خاصی را از دست می دهند - فلوژیستون(از یونانی "شعله"). پریستلی گازی را که کشف کرده بود «هوای تخلیه‌شده» نامید. او فکر می کرد که وقتی گرم می شود، فلوژیستون را از دست می دهد. در واقع پریستلی گازی را کشف کرد که ما به آن می گوییم اکسیژن.

بنیانگذار شیمی مدرن

آنتوان لاووازیه (1743-1794) در پاریس به دنیا آمد. او در رشته حقوق تحصیل کرد، اما سپس به علم علاقه مند شد و به عنوان باجگیر مشغول به کار شد تا بودجه ای برای تحقیقات علمی داشته باشد. باجگیران خشم خاصی را در میان رهبران برانگیختند و لاووازیه در سرنوشت بسیاری از فرانسویانی که در دوران حکومت وحشت اعدام شدند شریک شد.

اکسیژن

Lavoisier تعدادی آزمایش برای مطالعه فرآیند احتراق انجام داد. او مواد مختلف را در هوا گرم می کرد و آنها را قبل و بعد از گرم کردن با دقت وزن می کرد. مشخص شد که برخی از مواد پس از گرم شدن سنگین تر می شوند. لاووازیه پیشنهاد کرد که آنها چیزی را از هوا جذب کنند و ثابت کرد که این "چیزی" همان گازی است که پریستلی کشف کرد. لاووازیه گاز را اکسیژن نامید. کشف لاووازیه توضیح علمی برای مشاهدات دانشمندان مختلف ارائه کرد و اجازه داد نظریه فلوژیستون که برای یک قرن وجود داشت رد شود. تعریف او از احتراق به عنوان واکنش یک ماده با اکسیژن هنوز هم امروزه مورد استفاده قرار می گیرد. Lavoisier اولین کسی بود که ثابت کرد اکسیژن برای همه انواع احتراق و همچنین برای تنفس حیوانات و گیاهان ضروری است. آثار او به کنار گذاشتن بسیاری از دیدگاه‌های منسوخ که به کیمیاگری بازمی‌گردد کمک کرد.

بلوک های ساختمان

در سال 1789، لاووازیه روشهای نامگذاری عناصر شیمیایی را بر اساس کار رابرت بویل منتشر کرد. در آن، او نظریه (موادی را که نمی‌توان بیشتر تجزیه کرد) را به عنوان اجزای سازنده شیمی بیان کرد. لاووازیه 33 عنصر را شناسایی کرد و آنها را ترتیب داد تا نحوه تعامل آنها با یکدیگر را نشان دهد. این کتاب همچنین حاوی سیستم جدیدی برای نامگذاری عناصر بر اساس آنها بود ترکیب شیمیایی. پیش از این، بسیاری از عناصر نام های گیج کننده ای داشتند که کیمیاگران به آنها داده بودند.

نظریه اتمی مدرن

جان دالتون (1766-1844) در روستای کوچکی در شمال انگلستان به دنیا آمد و تمام زندگی خود را وقف علم کرد. ایده های او امکان نفوذ به ماهیت یک فرآیند شیمیایی اساسی - تشکیل ترکیبات را فراهم کرد. او در سال 1808 کتاب «سیستم جدیدی از فلسفه شیمی» را منتشر کرد که شامل دو ماده مهم است. یکی از آنها می گوید همه چیز حاصل ترکیب یا تقسیم است. همچنین مهم است که بیان کنیم که اتم ها عناصر مختلفدارای وزن های مختلف

رابطه بین عناصر

دیمیتری مندلیف (1834-1907) در سیبری، روسیه به دنیا آمد و بزرگ شد. او کوچکترین فرزند از 14 فرزند خانواده بود. مندلیف از دانشگاه سن پترزبورگ فارغ التحصیل شد و به زودی استاد شیمی در آنجا شد. او رابطه بین عناصر مختلف را مطالعه کرد. در آن روزها، افراد بسیار کمی نزدیکی عناصر خاص به یکدیگر را که در وزن اتمی آنها بیان می شود، درک می کردند. وزن اتمی یک عنصر، وزن یک اتم آن در مقایسه با وزن اتم است. مندلیف جدول تناوبی عناصر خود را در سال 1869 منتشر کرد. عناصر را با توجه به وزن اتمی آنها به "خانواده ها" دسته بندی می کند.

سبک ترین هیدروژن و سنگین ترین آن سرب است. جدول تناوبی نشان می دهد که چگونه عناصر با یکدیگر مرتبط هستند. Periodic در جدول خود سلول های رایگان مربوط به عناصری را که در واقع وجود دارند، اما هنوز کشف نشده اند، ارائه کرده است. و حق با او بود. 4 سال بعد، اولین چنین عنصری کشف شد - گالیوم. در مجموع، بیش از 100 عنصر قبلاً به جدول اضافه شده است.

معرفی

مراحل اصلی توسعه شیمی

پیدایش و توسعه شیمی علمی

نتیجه

کتابشناسی - فهرست کتب

معرفی

شیمی علمی است که به مطالعه ترکیبات، ساختار، خواص مواد و همچنین دگرگونی های این مواد و قوانینی که این دگرگونی ها مشمول آن هستند می پردازد. قرنی که در آن زندگی می کنیم «عصر شیمی» نامیده می شود. این به دلیل این واقعیت است که در آن قرار دارد سال های گذشتهتوسعه این صنعت نسبت به دوره های قبل به اوج خود رسیده است.

شیمی مدرن ارتباط تنگاتنگی با تمام بخش های اقتصاد ملی دارد. تقریباً هیچ علمی نمی تواند بدون دستاوردهای شیمی کار کند. عمیق تر و عمیق تر در تمام زمینه های علمی و علمی نفوذ می کند فعالیت اقتصادی. اگر رابطه بین شیمی و سایر علوم را در نظر بگیریم، می‌توان علوم میانی (انتقالی) را تشخیص داد: شیمی فیزیک، ژئوشیمی، بیوشیمی و بسیاری دیگر. صنایع پزشکی، عطرسازی، متالورژی و سوخت تنها بخش کوچکی از صنایعی هستند که بدون توسعه شیمی به سادگی نمی توانند وجود داشته باشند.

در حال حاضر، دو حوزه اصلی شیمی وجود دارد: آلی و معدنی. شیمی آلی ترکیبات کربن با عناصر دیگر را مطالعه می کند (این دانش به طور گسترده در صنعت سوخت، در تولید پلیمرها و پلاستیک ها استفاده می شود). شیمی معدنی سایر ترکیبات را مطالعه می کند.

توسعه شیمی خیلی قبل از شروع عصر ما آغاز شد. در این کار به تفصیل مراحل شکل گیری شیمی به عنوان یک علم را بررسی خواهیم کرد.

مراحل اصلی توسعه شیمی

هنگام مطالعه تاریخچه توسعه شیمی، دو رویکرد متقابل ممکن است: زمانی و ماهوی.

با رویکرد زمانی، تاریخ شیمی معمولاً به چند دوره تقسیم می شود. باید در نظر داشت که دوره بندی تاریخ شیمی، کاملاً مشروط و نسبی است، بیشتر معنای آموزشی دارد.

در عین حال، در مراحل بعدی توسعه علم، به دلیل تمایز آن، انحراف از ترتیب زمانی ارائه اجتناب ناپذیر است، زیرا لازم است به طور جداگانه توسعه هر یک از بخش های اصلی علم مورد توجه قرار گیرد.

به عنوان یک قاعده، اکثر مورخان شیمی مراحل اصلی توسعه آن را شناسایی می کنند:

دوره پیش از کیمیاگری: تا قرن سوم. آگهی

در دوره پیش از کیمیاگری، جنبه های نظری و عملی دانش در مورد ماده به طور نسبی مستقل از یکدیگر توسعه می یابد. منشأ خواص ماده در فلسفه طبیعی باستان در نظر گرفته شده است.

دوره کیمیاگری: قرن سوم - شانزدهم.

دوره کیمیاگری به نوبه خود به سه زیر دوره تقسیم می شود: کیمیاگری اسکندریه، عرب و اروپا.

دوره کیمیاگری زمان جستجوی سنگ فیلسوفی بود که برای تبدیل فلزات ضروری تلقی می شد.

در این دوره، پیدایش شیمی تجربی و انباشت دانش در مورد ماده رخ داد; نظریه کیمیاگری مبتنی بر اندیشه های فلسفی کهن در مورد عناصر، ارتباط تنگاتنگی با طالع بینی و عرفان دارد. در کنار «طلاسازی» شیمیایی- فنی، دوره کیمیاگری نیز برای خلقت قابل توجه است. سیستم منحصر به فردفلسفه عرفانی

دوره شکل گیری (اتحاد): قرن XVII - XVIII.

در دوره شکل گیری شیمی به عنوان یک علم، عقلانی شدن کامل آن صورت گرفت. شیمی از دیدگاه های فلسفی و کیمیاگری طبیعی در مورد عناصر به عنوان حامل کیفیت های معین رها شده است. همراه با گسترش دانش عملی در مورد ماده، یک دیدگاه واحد از فرآیندهای شیمیایی شروع به توسعه می کند و روش تجربی به طور کامل مورد استفاده قرار می گیرد. انقلاب شیمیایی که به این دوره پایان داد، در نهایت به شیمی ظاهر علمی مستقلی می بخشد که درگیر مطالعه تجربی ترکیب اجسام است.

دوره قوانین کمی (نظریه اتمی-مولکولی): 1789 - 1860.

دوره قوانین کمی که با کشف قوانین کمی اصلی شیمی - قوانین استوکیومتری و شکل گیری نظریه اتمی - مولکولی مشخص شد، سرانجام تبدیل شیمی را به یک علم دقیق نه تنها بر اساس مشاهده، بلکه بر اساس اندازه گیری نیز تکمیل کرد. .

دوره شیمی کلاسیک: 1860 - اواخر نوزدهم V.

دوره شیمی کلاسیک با پیشرفت سریع علم مشخص می شود: سیستم تناوبی عناصر، نظریه ظرفیت و ساختار شیمیایی مولکول ها، استریوشیمی، ترمودینامیک شیمیایی و سینتیک شیمیایی ایجاد می شود. شیمی معدنی کاربردی و سنتز آلی. در ارتباط با حجم فزاینده دانش در مورد ماده و خواص آن، تمایز شیمی آغاز می شود - جداسازی شاخه های فردی آن، به دست آوردن ویژگی های علوم مستقل.

دوره مدرن: از آغاز قرن بیستم تا به امروز

در آغاز قرن بیستم، انقلابی در فیزیک رخ داد: سیستم دانش در مورد ماده بر اساس مکانیک نیوتنی با نظریه کوانتومی و نظریه نسبیت جایگزین شد. ایجاد تقسیم پذیری اتم و ایجاد مکانیک کوانتومی محتوای جدیدی را وارد مفاهیم اساسی شیمی کرد. پیشرفت‌های فیزیک در آغاز قرن بیستم، درک دلایل تناوب ویژگی‌های عناصر و ترکیبات آنها، توضیح ماهیت نیروهای ظرفیت و ایجاد نظریه‌های پیوندهای شیمیایی بین اتم‌ها را ممکن ساخت. ظهور روش‌های تحقیقات فیزیکی اساساً جدید، فرصت‌های بی‌سابقه‌ای را برای مطالعه ترکیب، ساختار و واکنش‌پذیری یک ماده برای شیمیدانان فراهم کرده است. همه اینها با هم، در میان سایر دستاوردها، به موفقیت های درخشان شیمی بیولوژیکی در نیمه دوم قرن بیستم منجر شد - ایجاد ساختار پروتئین ها و DNA، دانش مکانیسم های عملکرد سلول های یک موجود زنده.

پیدایش و توسعه شیمی علمی.

). دوره پیش از کیمیاگری: تا قرن سوم. آگهی

شیمی، علم ترکیب مواد و دگرگونی های آنها، با کشف توانایی آتش برای تغییر توسط انسان آغاز می شود. مواد طبیعی. ظاهراً مردم از 4000 سال قبل از میلاد مسیح، ذوب مس و برنز، سوزاندن محصولات سفالی و ساخت شیشه را می دانستند. تا قرن هفتم. قبل از میلاد مسیح. مصر و بین النهرین به مراکز تولید رنگ تبدیل شدند. طلا، نقره و سایر فلزات نیز به شکل خالص در آنجا به دست می‌آمدند. از حدود 1500 تا 350 قبل از میلاد. از تقطیر برای تولید رنگ استفاده می شد و فلزات از سنگ معدن با مخلوط کردن آنها با زغال چوب و دمیدن هوا در مخلوط سوخته ذوب می شدند.

فلسفه طبیعی باستان.

از ویژگی های اصلی فلسفه طبیعی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

حدس و گمان هر مفهوم فلسفی طبیعی باستانی یک انتزاع (گاهی درخشان) است که فاقد هر گونه مبانی تجربی است. داده های حسی همیشه فقط به عنوان یک تصویر برای استنتاج استفاده می شوند.

کسر (استدلال از عام به خاص). هر مفهوم فلسفی طبیعی باستانی ادعا می کند که توضیحی جهانی از ساختار جهان است. خواص ماده به طور منطقی از خواص کیهان ناشی می شود.

انتخاب ماده اولیه (ماده) به عنوان موضوع مطالعه.

فلسفه طبیعی یونان را در نظر بگیرید. این ایده های اساطیری از طریق تالس از میلتوس به یونان نفوذ کرد که همه تنوع پدیده ها و چیزها را به یک عنصر واحد - آب - رساند. با این حال، فیلسوفان یونانی علاقه مند به روش های به دست آوردن مواد و استفاده عملی از آنها نبودند، بلکه عمدتاً به ذات فرآیندهای رخ داده در جهان علاقه داشتند. بنابراین، فیلسوف یونان باستان آناکسیمنس استدلال کرد که اصل اساسی جهان هوا است: وقتی کمیاب می شود، هوا به آتش تبدیل می شود و با غلیظ شدن به آب، سپس خاک و در نهایت سنگ تبدیل می شود. هراکلیتوس افسوسی سعی کرد پدیده های طبیعی را با فرض آتش به عنوان عنصر اولیه توضیح دهد.

چهار عنصر اصلی این ایده ها در فلسفه طبیعی امپدوکلس از آگریژنتوم، خالق نظریه چهار اصل جهان، ترکیب شد. در نسخه های مختلف، نظریه او بیش از دو هزار سال بر ذهن مردم تسلط داشت. از نظر امپدوکلس، تمام اشیاء مادی از ترکیب عناصر ابدی و تغییرناپذیر - آب، هوا، خاک و آتش - تحت تأثیر نیروهای کیهانی عشق و نفرت تشکیل می شوند. نظریه عناصر امپدوکلس ابتدا توسط افلاطون پذیرفته و توسعه یافت، او تصریح کرد که نیروهای غیر مادی خیر و شر می توانند این عناصر را به یکدیگر تبدیل کنند و سپس توسط ارسطو.

به گفته ارسطو، عناصر عنصری مواد مادی نیستند، بلکه حامل کیفیت های خاصی هستند - گرما، سرما، خشکی و رطوبت. این دیدگاه به ایده جالینوس از چهار "آب میوه" تبدیل شد و تا قرن هفدهم بر علم حاکم بود.

به دیگران موضوع مهمکه فیلسوفان طبیعی یونان را به خود مشغول کرده بود، مسئله تقسیم پذیری ماده بود. بنیانگذاران این مفهوم که بعداً نام "اتمیستی" را دریافت کرد، لوکیپوس، شاگرد او دموکریتوس و اپیکور بودند.

طبق آموزه آنها، فقط پوچی و اتم وجود دارد - عناصر مادی غیرقابل تقسیم، ابدی، تخریب ناپذیر، غیرقابل نفوذ، متفاوت در شکل، موقعیت در پوچی و اندازه. از "گرداب" آنها همه اجسام تشکیل می شوند.

نظریه اتمی برای دو هزار سال پس از دموکریتوس نامطلوب باقی ماند، اما به طور کامل ناپدید نشد. یکی از طرفداران آن شاعر یونان باستان بود تیتوس لوکرتیوس کاروس<#"justify">عظیموف V.M. داستان کوتاهعلم شیمی. توسعه ایده ها و مفاهیم در شیمی. - م.: میر، 1385.

لوچنکوف S.I. طرح مختصری از تاریخ شیمی، 2008

رابینوویچ V.L. کیمیاگری به عنوان پدیده ای از فرهنگ قرون وسطی. م.، 2006.

سولوویف یو.آی. تاریخچه شیمی. توسعه شیمی از دوران باستان تا پایان قرن نوزدهم. - م.: آموزش و پرورش، 1384.

تریفونوف D.N.، Shamin A.N. تاریخچه شیمی. توسعه جهت های اصلی شیمی مدرن. - م.: آموزش و پرورش، 1383.

فیگوروسکی N.A. تاریخچه شیمی. - م.: آموزش و پرورش، 2000.

تدریس خصوصی

برای مطالعه یک موضوع به کمک نیاز دارید؟

متخصصان ما در مورد موضوعات مورد علاقه شما مشاوره یا خدمات آموزشی ارائه خواهند داد.
درخواست خود را ارسال کنیدنشان دادن موضوع در حال حاضر برای اطلاع از امکان اخذ مشاوره.

معرفی

از زمان های بسیار قدیم، انسان، با پدیده های مختلفطبیعت، با جمع آوری اطلاعات در مورد آنها و اشیاء اطراف خود، به طور فزاینده ای از آنها به نفع خود استفاده می کرد. مردی متوجه شد که تحت تأثیر آتش، برخی از مواد (و خود زندگی) ناپدید می شوند، در حالی که برخی دیگر خواص خود را تغییر می دهند.

به عنوان مثال، خاک رس خام پخته شده قدرت می یابد. انسان این را در عمل خود به کار برد و سفالگری متولد شد. آنها یاد گرفتند که فلزات را از سنگ معدن ذوب کنند و با ذوب فلزات یاد گرفتند که آلیاژهای مختلف را بدست آورند. اینگونه بود که متالورژی ظاهر شد.

انسان با استفاده از مشاهدات و دانش خود خلق كردن را آموخت و با خلق كردن آموخت. علوم به موازات صنایع دستی و صنایع متولد و توسعه یافتند.

تبدیل مواد تحت تأثیر آتش اولین واکنش های شیمیایی بود که توسط انسان انجام شد.

مراحل اصلی توسعه شیمی

هنگام مطالعه تاریخچه توسعه شیمی، دو رویکرد متقابل ممکن است: زمانی و ماهوی.

به عنوان یک قاعده، اکثر مورخان شیمی مراحل اصلی توسعه آن را شناسایی می کنند:

1. دوره پیش از کیمیاگری: تا قرن سوم. آگهی

2. دوره کیمیاگری: قرن سوم - شانزدهم.

دوره کیمیاگری به نوبه خود به سه زیر دوره تقسیم می شود:

اسکندریه،

عربی

کیمیاگری اروپا

دوره کیمیاگری زمان جستجوی سنگ فیلسوفی بود که برای تبدیل فلزات ضروری تلقی می شد.

در این دوره، پیدایش شیمی تجربی و انباشت دانش در مورد ماده رخ داد; نظریه کیمیاگری مبتنی بر اندیشه های فلسفی کهن در مورد عناصر، ارتباط تنگاتنگی با طالع بینی و عرفان دارد. در کنار "طلاسازی" شیمیایی و فنی، دوره کیمیاگری نیز به دلیل ایجاد یک سیستم منحصر به فرد از فلسفه عرفانی قابل توجه است.

3. دوره شکل گیری (اتحاد): قرن XVII - XVIII.

4. دوره قوانین کمی (نظریه اتمی-مولکولی): 1789 - 1860.

5. دوره شیمی کلاسیک: 1860 - پایان قرن 19.

دوره شیمی کلاسیک با پیشرفت سریع علم مشخص می شود: سیستم تناوبی عناصر، نظریه ظرفیت و ساختار شیمیایی مولکول ها، استریوشیمی، ترمودینامیک شیمیایی و سینتیک شیمیایی ایجاد می شود. شیمی معدنی کاربردی و سنتز آلی به موفقیت های درخشانی دست می یابند. در ارتباط با حجم فزاینده دانش در مورد ماده و خواص آن، تمایز شیمی آغاز می شود - جداسازی شاخه های فردی آن، به دست آوردن ویژگی های علوم مستقل.

معرفی

یک رویکرد معنادار به تاریخ شیمی مبتنی بر مطالعه چگونگی تغییر مبانی نظری علم در طول زمان است. با توجه به تغییرات در نظریه ها در سراسر وجود شیمی، تعریف آن به طور مداوم تغییر کرده است. شیمی به عنوان "هنر تبدیل فلزات اساسی به فلزات نجیب" سرچشمه می گیرد. مندلیف در سال 1882 آن را به عنوان "مطالعه عناصر و ترکیبات آنها" تعریف می کند. به نوبه خود، تعریف یک کتاب درسی مدرسه مدرن به طور قابل توجهی با مندلیف متفاوت است: "شیمی علم مواد، ترکیب، ساختار، خواص، دگرگونی های متقابل و قوانین این دگرگونی ها است." Azimov A. تاریخچه مختصری از شیمی. توسعه ایده ها و مفاهیم در شیمی. - م.: میر، 1362.

لازم به ذکر است که مطالعه ساختار علم کمک چندانی به ایجاد ایده ای در مورد راه های توسعه شیمی به عنوان یک کل نمی کند: تقسیم پذیرفته شده شیمی به بخش ها بر اساس تعدادی از اصول مختلف است. تقسیم شیمی به آلی و معدنی با توجه به تفاوت در موضوعات آنها انجام می شود.

انتخاب شیمی فیزیک بر اساس نزدیکی آن به فیزیک است. به طور کلی، تقسیم شیمی به بخش‌هایی که عموماً پذیرفته شده است، عمدتاً ادای احترام به سنت تاریخی است. هر بخش به یک درجه یا دیگری با همه بخش های دیگر تلاقی می کند.

وظیفه اصلی یک رویکرد معنادار به تاریخ شیمی، به قول دی. بنابراین تغییر ناپذیر و مشترک در دانش شیمیایی تمام دوره های تاریخی هدف شیمی است. این هدف علم است که نه تنها نظری، بلکه هسته تاریخی آن است.

هدف شیمی در تمام مراحل توسعه آن به دست آوردن ماده ای با خواص معین است. این هدف که گاهی مشکل اساسی شیمی نامیده می شود، شامل دو مسئله عمده - عملی و نظری است که نمی توان آنها را جدا از یکدیگر حل کرد. دستیابی به ماده ای با ویژگی های داده شده بدون شناسایی راه هایی برای کنترل خواص ماده یا همان چیزی است که بدون درک دلایل منشأ و مشروط بودن خواص ماده امکان پذیر نیست. بنابراین شیمی هم هدف و وسیله است و هم نظریه و عمل.

بنابراین، در چارچوب یک رویکرد ماهوی، تاریخ شیمی را می توان تاریخ پیدایش و توسعه سیستم های مفهومی دانست که هر یک اساساً راه جدیدحل مشکل اصلی شیمی Azimov A. تاریخچه مختصری از شیمی. توسعه ایده ها و مفاهیم در شیمی. - م.: میر، 1362.

مراحل اصلی توسعه شیمی

هنگام مطالعه تاریخچه توسعه شیمی، دو رویکرد متقابل ممکن است: زمانی و ماهوی.

به عنوان یک قاعده، اکثر مورخان شیمی مراحل اصلی توسعه آن را شناسایی می کنند: Solovyov Yu.I. تاریخچه شیمی. توسعه شیمی از دوران باستان تا پایان قرن نوزدهم. - م.: آموزش و پرورش، 1362.

1. دوره پیش از کیمیاگری: تا قرن سوم. آگهی

2. دوره کیمیاگری: قرن سوم - شانزدهم.

دوره کیمیاگری به نوبه خود به سه زیر دوره تقسیم می شود: Soloviev Yu.I. تاریخچه شیمی. توسعه شیمی از دوران باستان تا پایان قرن نوزدهم. - م.: آموزش و پرورش، 1362.

· اسکندریه،

· عربی

· کیمیاگری اروپا.

دوره کیمیاگری زمان جستجوی سنگ فیلسوفی بود که برای تبدیل فلزات ضروری تلقی می شد.

3. دوره شکل گیری (اتحاد): قرن XVII - XVIII.

4. دوره قوانین کمی (نظریه اتمی-مولکولی): 1789 - 1860.

5. دوره شیمی کلاسیک: 1860 - پایان قرن 19.

دوره شیمی کلاسیک با پیشرفت سریع علم مشخص می شود: سیستم تناوبی عناصر، نظریه ظرفیت و ساختار شیمیایی مولکول ها، استریوشیمی، ترمودینامیک شیمیایی و سینتیک شیمیایی ایجاد می شود. شیمی معدنی کاربردی و سنتز آلی به موفقیت های درخشانی دست می یابند. در ارتباط با حجم فزاینده دانش در مورد ماده و خواص آن، تمایز شیمی آغاز می شود - جداسازی شاخه های فردی آن، به دست آوردن ویژگی های علوم مستقل.

شیمی علمی است که به مطالعه ترکیبات، ساختار، خواص مواد و همچنین دگرگونی های این مواد و قوانینی که این دگرگونی ها مشمول آن هستند می پردازد. قرن بیست و یکم "قرن شیمی" نامیده می شود. این امر به این دلیل است که در سال های اخیر است که توسعه این صنعت در مقایسه با دوره های گذشته به اوج خود رسیده است.

شیمی مدرن ارتباط تنگاتنگی با تمام بخش های اقتصاد ملی دارد. تقریباً هیچ علمی نمی تواند بدون دستاوردهای شیمی کار کند. در تمام زمینه های فعالیت علمی و اقتصادی عمیق تر نفوذ می کند. اگر رابطه بین شیمی و سایر علوم را در نظر بگیریم، می‌توان علوم میانی (انتقالی) را تشخیص داد: شیمی فیزیک، ژئوشیمی، بیوشیمی و بسیاری دیگر. صنایع پزشکی، عطرسازی، متالورژی و سوخت تنها بخش کوچکی از صنایعی هستند که بدون توسعه علم شیمی به سادگی نمی توانند وجود داشته باشند.

این مقاله مراحل اصلی توسعه شیمی به عنوان یک علم را ارائه می دهد.

بشر در دوران ماقبل تاریخ از فرآیندهای شیمیایی استفاده کرده است که منجر به تشکیل مواد جدید می شود. می توان گفت که انسان زمانی که اولین واکنش شیمیایی را انجام داد از دنیای حیوانات متمایز شد - آتشی روشن کرد و سپس شروع به استفاده از آن برای پخت و پز، تولید سفال و برای پردازش فلزات کرد.

در زمان های قدیم، هفت فلز به صورت خالص شناخته می شد: مس، سرب، قلع، آهن، طلا، نقره و جیوه، و به صورت آلیاژ - همچنین آرسنیک، روی و بیسموت. علاوه بر متالورژی، انباشت دانش عملی در زمینه های دیگری مانند تولید سرامیک و شیشه، رنگرزی پارچه و دباغی چرم، ساخت داروهاو لوازم آرایشی

تلاش برای درک نظری مسئله منشأ خواص ماده منجر به شکل گیری آموزه عناصر عنصری در فلسفه طبیعی یونان باستان شد. آموزه های امپدوکلس، افلاطون و ارسطو بیشترین تأثیر را در توسعه بیشتر علم داشتند. بر اساس این مفاهیم، همه مواد از ترکیب چهار اصل زمین، آب، هوا و آتش تشکیل می شوند. عناصر خود قادر به دگرگونی های متقابل هستند، زیرا هر یک از آنها، به گفته ارسطو، نشان دهنده یکی از حالات یک ماده اولیه واحد است - ترکیب خاصی از کیفیت ها. مفهوم امکان تبدیل یک عنصر به عنصر دیگر بعداً مبنای ایده کیمیاگری امکان تبدیل متقابل فلزات (تبدیل) شد. تقریباً همزمان با دکترین عناصر عنصری، اتمیسم در یونان به وجود آمد که بنیانگذاران آن لوکیپوس و دموکریتوس بودند.

فیلسوفان یونان باستان سعی در درک و توضیح پدیده های طبیعی داشتند. بنابراین، ارسطو این موضع را مطرح کرد که وقتی مواد با یکدیگر ترکیب شوند، کیفیت فردی خود را از دست می دهند و یک ماده جدید مخلوط نیست، بلکه<тело>، دارای ویژگی های جدید و منحصر به فرد است.

حدود سال 300 بعد از میلاد زوسیمای مصری دایره المعارفی 28 جلدی تهیه کرد که تمام دانش شیمی را پوشش می داد. به عنوان هنر تبدیل متقابل مواد جمع آوری شده در طولقبل از 500-600 سال، و تا قرن 16th محبوب بود. این آغازی برای توسعه چنین پدیده فرهنگی مانند کیمیاگری بود. مبنای نظریکه دیدگاه ارسطو در مورد عناصر طبیعت و دگرگونی متقابل آنها بود. با انجام تبدیل برخی از مواد به مواد دیگر، کیمیاگران هیچ مانعی برای اجرای هیچ تبدیلی، از جمله برخی فلزات به برخی دیگر، به ویژه به طلا، ندیدند. کیمیاگران روشی آزمایشی برای کار ایجاد کردند که این فرضیه را آزمایش کرد. آنها اولین آزمایشگاه ها را ساختند - محل هایی که برای تحقیقات علمی در نظر گرفته شده بود. به دنبال<философского камня>1 کیمیاگران طیف کاملی از مواد را کشف کردند: اتانول، بسیاری از نمک ها، قلیایی ها و مهمتر از همه، اسیدهای معدنی قوی - سولفوریک و نیتریک، که به طور چشمگیری امکان تأثیر شیمیایی بر ماده را گسترش داد.

از بزرگترین کیمیاگران صحنه اروپا می توان به آلبرتوس مگنوس، راجر بیکن، آرنالدو دی ویلانوا، ریموند لول و باسیل والنتینوس اشاره کرد. آر بیکن کیمیاگری را اینگونه تعریف می کند: «کیمیا علم چگونگی تهیه یک ترکیب یا اکسیر معین است که اگر به فلزات پایه اضافه شود، آنها را به فلزات کامل تبدیل می کند».

در اروپا، عناصر اساطیر مسیحی به اساطیر و نمادهای کیمیاگری وارد شد (پتروس پاداش، نیکلاس فلامل). به طور کلی مشخص شد که عناصر عرفانی در کیمیاگری اروپایی بسیار بیشتر از کیمیاگری عربی است. عرفان و ماهیت بسته کیمیاگری اروپایی باعث پیدایش تعداد قابل توجهی از کلاهبرداران کیمیاگری شد. قبلاً دانته آلیگیری در کمدی الهی کسانی را که «فلزات را از طریق کیمیاگری جعل کردند» در حلقه هشتم جهنم قرار داد. ویژگی بارز کیمیاگری اروپا موقعیت مبهم آن در جامعه بود. مقامات کلیسایی و سکولار مکرراً انجام کیمیاگری را ممنوع کردند. در همان زمان، کیمیاگری هم در صومعه ها و هم در دادگاه های سلطنتی رونق گرفت.

در آغاز قرن چهاردهم، کیمیاگری اروپا به اولین موفقیت های چشمگیر خود دست یافت و توانست از اعراب در درک خواص ماده پیشی بگیرد. در سال 1270، بوناونتورا، کیمیاگر ایتالیایی، در یکی از تلاش های خود برای به دست آوردن یک حلال جهانی، محلولی از آمونیاک در اسید نیتریک (آکوا فورتیس) به دست آورد، که معلوم شد قادر به حل کردن طلا، پادشاه فلزات (از این رو نام آن است). - آکوا رژیس، یعنی آکوا رژیا). شبه گبر، یکی از شاخص ترین کیمیاگران اروپای قرون وسطی، که در قرن چهاردهم در اسپانیا کار کرد و آثار خود را با نام گبر امضا کرد، اسیدهای معدنی غلیظ (سولفوریک و نیتریک) را به تفصیل توصیف کرد. استفاده از این اسیدها در عمل کیمیاگری منجر به افزایش قابل توجه دانش کیمیاگران در مورد این ماده شد.

در اواسط قرن سیزدهم، تولید باروت در اروپا آغاز شد. ظاهراً اولین بار (حداکثر در سال 1249) توسط R. Bacon شرح داده شد (راهب اغلب ذکر شده B. Schwartz را می توان بنیانگذار تجارت باروت در آلمان در نظر گرفت). ظاهر سلاح گرمانگیزه ای قوی برای توسعه کیمیاگری و درهم تنیدگی نزدیک آن با شیمی صنایع دستی شد.

شکل گیری خود شیمی سه قرن را در بر می گیرد - از قرن 16 تا 18. آزمایش کور با مطالعه قوانین تبدیل مواد برای استفاده عملی آنها جایگزین می شود. اولین صنایع شیمیایی شیمی بود که در آغاز قرن شانزدهم تأسیس شد. سوئیس تی پاراسلسوس. Iatrochemists (در اصطلاحات مدرن) معتقد بود که بیماری ها به دلیل اختلال در جریان فرآیندهای شیمیایی در بدن و کمبود (یا بیش از حد) برخی مواد در آن به وجود می آیند و روش های درمانی مناسبی را پیشنهاد کردند. در همان دوره، شیمی فنی توسعه یافت.

نام دانشمند ایرلندی R. Boyle با رهایی کامل شیمی از کیمیاگری و ایاتروشیمی مرتبط است. تکه ای را دور انداخت<ал>در خود اصطلاح، تعریف عنصر شیمیایی را به عنوان جزئی از ماده ای که نمی توان آن را به اجزای ساده تر تجزیه کرد، وارد فرهنگ انسانی کرد تجزیه و تحلیل شیمیایی، شیمی گازها.

در آستانه قرن 17 و 18. اولین نظریه شیمیایی عمومی ظاهر شد - نظریه فلوژیستون (از یونانی phlogiston - قابل اشتعال، قابل احتراق)، که توسط شیمیدان و پزشک آلمانی E.G. استال و بر اساس موقعیتی که یک جسم معین دارای فلوژیستون بیشتری باشد، قابلیت احتراق آن بیشتر است. نظریه استال که برای توضیح پدیده های احتراق، اکسیداسیون و احیای فلزات ایجاد شد، می تواند مبنایی برای توضیح بیشتر پدیده های شیمیایی مشاهده شده در آن زمان باشد.

در اواسط قرن 18. نظریه فلوژیستون زیر سوال رفت. M.V. لومونوسوف قانون بقای جرم ماده را در فرآیندهای شیمیایی فرموله کرد و آن را به صورت تجربی ثابت کرد. او همچنین این ایده را مطرح کرد که وقتی فلز گرم می شود، همانطور که او گفت، با ذرات هوا ترکیب می شود. شیمیدان فرانسوی A. Lavoisier با مطالعه احتراق و برشته کردن فلزات، نقش اکسیژن را در این پدیده ها کشف کرد و در نتیجه نظریه فلوژیستون را از بین برد. او همچنین مفاهیم یک عنصر شیمیایی، یک ماده ساده و یک ماده پیچیده را شفاف کرد. او مستقل از لومونوسوف، قانون بقای جرم را در واکنش‌های شیمیایی به‌طور تجربی وضع کرد و شیمی‌دانان هم‌عصر خود را متقاعد کرد.

در پایان قرن هفدهم - اواسط قرن 19 V. قوانین استوکیومتری شیمی در مورد روابط کمی بین توده‌های مواد وارد شده به یک واکنش شیمیایی کشف شد که به شیمی ویژگی منطقی داد و به ایجاد یک پایه تجربی برای فرضیه اتمی-مولکولی کمک کرد و همچنین امکان تدوین قوانین را فراهم کرد. برای تدوین فرمول های شیمیاییو معادلات قوانین اصلی استوکیومتری را قوانین آووگادرو در مورد تناسب بین چگالی گازها یا بخارات و جرم مولکولی، نسبت های حجمی Zh.L. Gay-Lussac، نسبت های متعدد J. Dalton، معادل های I.V. ریشتر و W.H. ولاستون و دیگران همه این قوانین به صورت آزمایشی ایجاد شدند.

استفاده اندازه گیری های کمی، بهبود آزمایشات شیمیایی منجر به تایید نهایی مفاهیم اتمی - مولکولی ساختار ماده شد. این ایده ها در دهه 1860، زمانی که A.M. باتلروف نظریه ساختار ترکیبات شیمیایی را ایجاد کرد و نشان داد که نه تنها ترکیب، بلکه ساختار نیز تعیین کننده خواص مواد است و D.I. مندلیف قانون تناوبی را کشف کرد.

کشف الکترون توسط J. J. Thomson (1897) و رادیواکتیویته توسط A. Becquerel (1896) به شواهدی مبنی بر شکافت پذیری اتم تبدیل شد که پس از مطرح کردن فرضیه پروتیل توسط W. Prout (1815) شروع به بحث در مورد احتمال آن شد. قبلاً در آغاز قرن بیستم، اولین مدل های ساختار اتمی ظاهر شد: "کاپ کیک" (W. Thomson، 1902 و J. J. Thomson، 1904)، سیاره ای (J. B. Perrin، 1901 و H. Nagaoka، 1903)، "دینامیک". (F. Lenard, 1904). در سال 1911، ای. رادرفورد، بر اساس آزمایشات روی پراکندگی ذرات α، یک مدل هسته ای را پیشنهاد کرد که مبنایی برای ایجاد یک مدل کلاسیک از ساختار اتم شد (N. Bohr, 1913 و A. Sommerfeld. ، 1916). بر اساس آن، N. Bohr در سال 1921، پایه های نظریه رسمی سیستم تناوبی را پایه گذاری کرد، که تناوب ویژگی های عناصر را با تکرار دوره ای ساختار سطح الکترونیکی بیرونی اتم توضیح می داد.

پس از کشف تقسیم پذیری اتم و تعیین ماهیت الکترون به عنوان جزء آن، پیش نیازهای واقعی برای توسعه نظریه های پیوند شیمیایی پدید آمد. اولین مورد، مفهوم الکترووالانس توسط R. Abegg (1904) بود که بر اساس ایده تمایل اتم ها به الکترون ها بود. مدل Bohr-Sommerfeld، ایده‌هایی درباره الکترون‌های ظرفیت (I. Stark، 1915) و ایده پایداری ویژه پوسته‌های دو و هشت الکترونی اتم‌های گاز نجیب، اساس نظریه‌های کلاسیک پیوند شیمیایی را تشکیل دادند. V. Kossel (1916) تئوری پیوند هتروپولار (یونی) را توسعه داد و J.N.

در اواخر دهه 20 - اوایل دهه 30 قرن بیستم، ایده های اساسی - مکانیک کوانتومی - در مورد ساختار اتم و ماهیت پیوندهای شیمیایی شکل گرفت.

بر اساس ایده L. de Broglie فیزیکدان فرانسوی در مورد وجود خواص موج در ذرات مواد، فیزیکدان اتریشی E. Schrödinger در سال 1926 معادله اساسی به اصطلاح را استخراج کرد. مکانیک موج، شامل تابع موج است و به فرد اجازه می دهد تا حالت های ممکن یک سیستم کوانتومی و تغییر آنها را در زمان تعیین کند. در همان سال، یکی دیگر از فیزیکدانان آلمانی دبلیو. هایزنبرگ نسخه خود را از نظریه کوانتومی اتم در قالب مکانیک ماتریس توسعه داد.

رویکرد مکانیک کوانتومی به ساختار اتم منجر به ایجاد ایده های اساسی جدید در مورد ماهیت پیوندهای شیمیایی شده است. قبلاً در سال 1927، V. G. Heitler و F. London شروع به توسعه نظریه مکانیک کوانتومی پیوندهای شیمیایی کردند و محاسبه تقریبی مولکول هیدروژن را انجام دادند. گسترش روش هایتلر-لندن به مولکول های چند اتمی منجر به ایجاد روش پیوند ظرفیتی شد که در سال های 1928-1931 ایجاد شد. L. Pauling و J. C. Slater. ایده اصلی این روش این فرض است که اوربیتال های اتمی در طول تشکیل یک مولکول فردیت خاصی را حفظ می کنند. در سال 1928، پاولینگ نظریه رزونانس و ایده هیبریداسیون اوربیتال های اتمی و در سال 1932 - مفهوم کمی جدید الکترونگاتیوی را ارائه کرد.

در سال 1929، F. Hund، R. S. Mulliken و J. E. Lennard-Jones پایه و اساس روش مداری مولکولی را بر اساس مفهوم از بین رفتن کامل فردیت اتم های متحد شده در یک مولکول، پایه گذاری کردند. هوند همچنین طبقه بندی مدرن پیوندهای شیمیایی را ایجاد کرد. در سال 1931 او به این نتیجه رسید که دو نوع اصلی پیوند شیمیایی وجود دارد - پیوند ساده یا σ-پیوند و پیوند π. E. Huckel روش MO را به ترکیبات آلی گسترش داد و در سال 1931 قانون پایداری آروماتیک را فرموله کرد که مشخص می کند آیا یک ماده به سری معطر تعلق دارد یا خیر.

فولرن C60 شکل آلوتروپیک کربن است که در سال 1985 کشف شد. به لطف مکانیک کوانتومی، در دهه 30 قرن بیستم، روش تشکیل پیوند بین اتم ها تا حد زیادی روشن شد. علاوه بر این، در چارچوب رویکرد مکانیک کوانتومی، دکترین تناوب مندلیف تفسیر فیزیکی صحیحی دریافت کرد. ایجاد یک پایه نظری قابل اعتماد منجر به افزایش قابل توجهی در توانایی پیش بینی خواص ماده شده است. یکی از ویژگی های شیمی در قرن بیستم استفاده گسترده از دستگاه های فیزیکی و ریاضی و روش های مختلف محاسبه بود.

یک انقلاب واقعی در شیمی ظهور تعداد زیادی از روش‌های تحلیلی جدید در قرن بیستم، عمدتاً فیزیکی و فیزیکوشیمیایی (تحلیل پراش اشعه ایکس، طیف‌سنجی الکترونیکی و ارتعاشی، مغناطیس شیمی و طیف‌سنجی جرمی، طیف‌سنجی EPR و NMR، کروماتوگرافی و غیره بود. .). این روش ها فرصت های جدیدی را برای مطالعه ترکیب، ساختار و واکنش پذیری ماده فراهم کرده است.

یکی از ویژگی های متمایز شیمی مدرن تعامل نزدیک آن با سایر علوم طبیعی است که در نتیجه آن بیوشیمی، ژئوشیمی و سایر بخش ها در تقاطع علوم ظاهر شد. همزمان با این فرآیند ادغام، فرآیند تمایز خود شیمی به شدت پیش رفت. اگرچه مرزهای بین شاخه های شیمی کاملاً دلخواه است، اما شیمی کلوئیدی و هماهنگی، شیمی کریستال و الکتروشیمی، شیمی ترکیبات درشت مولکولی و برخی بخش های دیگر ویژگی های علوم مستقل را به دست آورده اند.

نتیجه اجتناب ناپذیر بهبود نظریه شیمیایی در قرن بیستم موفقیت های جدید در شیمی عملی بود - سنتز کاتالیزوری آمونیاک، تولید آنتی بیوتیک های مصنوعی، مواد پلیمری و غیره. موفقیت های شیمیدان ها در به دست آوردن مواد با خواص مطلوب، از جمله دیگر دستاوردهای علوم کاربردی، تا پایان قرن بیستم منجر به تغییرات اساسی در زندگی بشر شد.

نیمه دوم قرن بیستم مرحله جدیدی را در توسعه شیمی رقم زد. توسعه سریع ریاضیات، الکترونیک و ظهور شیمیدانان دقیق در زرادخانه آنها ابزار اندازه گیریو کامپیوترها امکان انجام محاسباتی را فراهم کرده اند که قبلاً بسیار دشوار و گاه غیرممکن بود. مدل سازی فرآیندهای شیمیایی، پردازش مقادیر زیادی داده و محاسبه ساختار مواد پیچیده به دانشمندان این امکان را داده است که اهمیت شیمی را به طور قابل توجهی گسترش دهند. کاهش هزینه‌های تحقیقات و آزمایش‌ها و همچنین افزایش دقت آنها، امکان اعمال آن‌ها را در صنایع کمتر دانش‌بر فراهم کرد. توسعه شیمی تجاری آغاز شد.

امروزه، هزاران آزمایشگاه شیمی تحقیقاتی را برای طیف گسترده ای از بخش های اقتصاد ملی انجام می دهند و شیمی تجاری را توسعه می دهند. عطرسازی، تولید انواع مواد پلیمری، پلاستیک، مصالح ساختمانیبا پارامترهای داده شده و بسیاری از حوزه های کاربردی دیگر شیمی مصرف کنندگان اصلی این تحقیق هستند.

توسعه شیمی نیز استراتژیک است. یک جهت مهم به دست آوردن سوخت جایگزین ارزان است. بر کسی پوشیده نیست که ذخایر نفت و گاز، منابع اصلی انرژی امروزی، هر روز در حال کاهش است. بنابراین، این شیمی است که مسئله انرژی آینده را به عهده دارد.

توسعه بیشتر شیمی، در میان چیزهای دیگر، شامل توسعه آنالوگ های سازگار با محیط زیست برای فناوری هایی است که امروزه استفاده می شود و بر محیط زیست تأثیر منفی می گذارد.

1) ب. مفاهیم P. Bondarev علوم طبیعی مدرن آموزشبرای دانشجویان دانشگاه - م.: آلفا-م، 2003. - 464 ص.

2) پیدایش و توسعه شیمی از دوران باستان تا قرن 18. تاریخچه عمومی شیمی. م.: علم. 1989

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

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

به گفته کیمیاگران،<философский камень>- سنگی معجزه آسا که می تواند تمام فلزات را به طلا تبدیل کند و همه بیماری ها را درمان کند.