Главная/

Химия /

Рождениесовременной химии

тема: Рождение современной химии

выполнил: Абдуллин А.И

выполнен в апреле-мае 1997 года

сдавался: Казанский государственный технологический университет

Кафедра неорганической химии

принял: Малючева  О.И.    

отценка: отлично

формат: Windows Text

прислал: Абдуллин А.И

...нет науки, которая была бы замечательнее и

поучительнее истории химии.

                                                    Юстус фон Либих

Введение

Представления  древнегреческих натурфилософов  оставались ос-новными идейными истоками естествознания вплоть до XVIII в. До начала эпохи Возрождения  в науке господствовали представления  Аристотеля. В дальнейшем стало  расти  влияние атомистических  взглядов, впервые  высказанных  Левкиппом  и Демокритом. Алхимические работы опирались преимущественно  на натурфилософские  взгляды Платона и  Аристотеля.  Большинство экс-периментаторов того периода были откровенными шарлатанами, кото-рые  пытались  с  помощью примитивных химических  реакций полу-чить или золото, или философский камень - вещество дающее бес-смертие. Однако были и настоящие ученые, которые  пытались систе-матизировать  знания. Среди  них  Авиценна,  Парацельс, Роджер Бэкон др. Некоторые химики считают, что алхимия -  это зря  потерянное  время. Однако это не так: в процессе  поиска золота было открыто множество химических соединений и изучены их  свойства. Благодаря этим знаниям в конце XVII  века  была создана  первая  серьезная  химическая  теория  -  теория флогистона.

Теория флогистона и система Лавуазье

Творец  теории флогистона - Георг Шталь. Он  считал,  что фло-гистон  содержится во всех горючих и способных к окислению вещест-вах.  Горение  или  окисление  рассматривалось  им  как процесс, при котором тело теряет флогистон. Воздух играет при этом  особо  важ-ную роль. Он необходим для  окисления,  чтобы “вбирать”  в себя фло-гистон. Из воздуха флогистон попадает  в листья растений и  в  их  древесину, из которых при восстановлении  он  вновь освобожда-ется и возвращается  телу. Так  впервые была сформулирована теория, описывающая процессы горения.  Ее  особенности и  новизна  состояли  в  том,  что одновременно рассматривались во взаимосвязи  процессы окисле-ния и восстановления. Теория флогистона развивала  идеи Бехера и атомистические  представления. Она позволяла объяснить протека-ние различных процессов в ремесленной  химии и,  в  первую  очередь,  в металлургии  и  оказала  громадное влияние  на  развитие химических ремесел и  совершенствование методов "экспериментального искус-ства" в химии. Теория  флогистона  способствовала и развитию  учения  об эле-ментах. Приверженцы теории флогистона называли элементами ок-сиды металлов,  рассматривая  их  как  металлы,  лишенные флогистона. Металлы  же,  напротив,  считали соединениями элементов  (оксидов  металлов) с  флогистоном.  Потребовалось лишь  поставить все положения этой теории “с головы на ноги”. Что  и  было сделано в дальнейшем. Для объяснения  того,  что масса  оксидов  больше чем масса металлов, Шталь  предположил (а, вернее утвер-ждал), что флогистон имеет отрицательный вес, т.е. флогистон соеди-нившись с элементом “тянет” его вверх. Несмотря на  одностороннюю, лишь качественную характеристику  процессов, происходящих при  горении,  теория фло-гистона имела  громадное  значение  для объяснения и систематизации именно  этих  превращений. На неверность флоги-стонной  теории  указывал  Михаил  Иванович Ломоносов. Однако  экспериментально  доказать  это  смог  Антуан Лоран Лавуазье.  Лаву-азье заметил, что при горении фосфора  и  серы  же, как  и  при  прокаливании  металлов, происходит увеличение веса вещества. Казалось бы естественным  сделать: увеличение веса  сжигаемого  вещества  происходит  при  всех процессах  горения. Однако этот вывод настолько  противоречил поло-жениям теории  флогистона,  что  нужна  была  недюжинная смелость, чтобы высказать его хотя бы в виде гипотезы. Лавуазье ре-шил проверить высказанные ранее Бойлем,  Реем, Мэйоу  и  Ломоносовым  гипотезы о роли  воздуха  в  процессах горе-ния.  Он  интересовался тем, увеличивается ли  количество воздуха,  если  в  нем происходит восстановление  окисленного тела  и  выделе-ние  благодаря этому дополнительного  воздуха. Лавуазье удалось  доказать,  что  действительно  количество воздуха  при  этом возрастает. Это открытие  Лавуазье  назвал самым  интересным  со времени работ Шталя. Поэтому  в  ноябре 1772  г.  Он  направил в Парижскую Академию наук  специальное сообщение о по-лученных им результатах. На следующем этапе  исследований Лавуазье полагал выяс-нить, какова природа “воздуха”, соединяющегося с горючими телами  при  их окислении.  Однако  все  попытки  установить природу этого “воздуха” в  1772-1773 гг. Окончились безрезультатно. Дело в том, что Лавуазье, так же как и Шталь, восста-навливал “металлические    извести” путем непосредственного контакта с “углеобразной материей”  и  тоже полу-чал при этом диоксид углерода, состав которого он не  мог тогда  уста-новить. Как считал Лавуазье, “уголь сыграл  с  ним злую шутку”. Од-нако Лавуазье, как и многим другим химикам, не приходила  мысль, что восстановление оксидов  металлов  можно осуществить нагрева-нием с помощью зажигательного  стекла.  Но вот осенью  1774  г.  Джозеф  Пристли  сообщил, что при восстановлении  окиси  ртути с помощью зажигательного  стекла образуется новый вид воздуха - “дефлогистированный  воздух”. Незадолго до этого кислород был открыт Шееле, но сообщение об этом было опубликовано с большим запозданием. Шееле и Пристли  объясняли  наблюдаемое  ими  явление выделения  кислорода  с позиций флогистонной  теории.  Только Лаву-азье  смог  использовать открытие  кислорода  в  качестве главного ар-гумента против теории флогистона. Весной 1775  г.  Лавуазье воспроизвел опыт  Пристли.  Он хотел  получить  кислород и проверить, был  ли  кислород  тем компонентом  воздуха, благодаря которому происходило  горение или  окисление металлов. Лавуазье удалось не только  выделить кислород,  но  и  вновь  получить оксид  ртути.  Одновременно Лавуазье опреде-лял весовые отношения вступающих в эту реакцию веществ.  Ученому удалось доказать, что отношения  количества веществ,  участвующих в реакциях окисления и  восстановления, остаются неизменными. Работы Лавуазье  произвели в химии,  пожалуй,  такую  же революцию, как два с половиной века до открытия Коперника  в астрономии.  Вещества,  которые раньше считались  элементами, как  показал  Лавуазье, оказались соединениями, состоящими  в свою  оче-редь  из сложных “элементов”. Открытия  и  воззрения Лавуазье  ока-зали  громадное влияние не  только  на  развитие химической теории, но и на всю систему химических знаний. Они так  преобразовали саму основу химических знаний и языка, что следую-щие  поколения химиков, по существу,  не  могли  понять даже  терми-нологию, которой пользовались до Лавуазье. На этом основании впо-следствии стали считать, что о “подлинной” химии нельзя говорить до  открытий  Лавуазье. Преемственность химических исследований при этом была забыта. Только историки химии  начали вновь воссозда-вать действительно существовавшие закономерности  развития химии. При этом было  выяснено,  что “химическая  революция”  Лавуазье  была  бы  невозможна без существования до него определенного уровня химических знаний.

Развитие  химических  знаний Лавуазье  увенчал  созданием новой системы,  в  которую вошли важнейшие достижения  химии прошлых веков. Эта система, правда, в значительно расширенном и ис-правленном виде, стала основой научной химии. В  80-х  гг.  XVIII  в. Новая система  Лавуазье  получила признание у ведущих естествоиспытателей