Зародження хімії - знаєш як

Зародження хімії та її первісний розвиток. Хімія, як і інші науки, виникла в процесі практичної діяль-ності людини.

Здобуваючи засоби існування, людина поступово позна-вал причини різних явищ, знаходив можливості викорис-товувати деякі перетворення речовин. Тисячоліття тому люди вже вміли отримувати багато корисних матеріалів. Уміли виплавляти метали з руд, виготовляти і застосовувати різні сплави. варити скло і виготовляти з нього різні вироби.

У Єгипті, який з розвитку техніки був однією з найбільш передових країн стародавнього світу, вже задовго до нашої ери про-Цвєтаєв багато ремесла, засновані на використанні хі-чеських процесів: Єгиптяни виплавляли залізо з руд, напів-чали кольорове скло, дубили шкіру, витягували з рослин лікарські-ства, фарби, запашні речовини і т. д. Ще раніше почався розвиток різних хімічних виробництв в інших країнах стародавньої культури - Індії та Китаї.

Звичайно, розрізнені хімічні відомості ще не склад-лялі науку, але поряд зі спостереженням природних явищ вони створювали основу для роздумів про будову матерії і її пре-вирощених.

У дійшли до нас пам'ятниках древньої індуської филосо-фії ясно виражена ідея про те, що всесвіт побудована з невеликого числа простих речовин.

Більш широке і незбиране філософський погляд на природу склалося в стародавній Греції. Тут вперше виникла думка, що основа всіх речей єдина, що всі різноманітні речовини. з яких побудований світ, - це лише різні форми одного і того ж початку.

Одні з грецьких філософів вчили, що все існуюче сталося з води. На думку інших - основою світу є повітря. Треті брали за початок всіх речей вогонь. У V столітті до н. е. Емпедокл, об'єднавши ідеї своїх попередників, доба-вил до вказаних ними трьома основними видами матерії - землю і допустив існування чотирьох почав, які він назвав елементами.

У тому ж столітті виникло і зовсім інше філософське на-правління, яке намагалося пояснити будову матерії. Представи-ками цього напрямку були Левкіпп і його учень Демо-кріт- найбільші матеріалісти давнини. За вченням Демо-кріта, все тіла природи побудовані з найдрібніших твердих непроникних і неподільних частинок, які він називав ато-мами. Атоми настільки малі, що їх не можна бачити. Вони можуть бути дуже різноманітні за формою і величиною, але все складаються з однієї і тієї ж матерії. У світі немає нічого крім атомів і

порожнього простору між ними. Різниця між речовинами залежить тільки від різниці в числі, форму та порядок расположе-ня атомів, з яких вони утворені. Атоми мають спосіб-ністю вічного руху. Рухом атомів пояснюється сжа-тя тел при охолодженні і розширення при нагріванні, змішуючи-ня з водою при розчиненні і інші явища. Будь-яке зміна полягає лише в з'єднанні і поділі атомів.

Мал. 2. Елементи Аристотеля

Матеріалістичне вчення Демокріта далеко випередило погляди його сучасників, але не отримало загального призна-ня. Розвивалася згодом філософія прагнула пояснити його-нить все явища, виходячи з абстрактних якостей речовини. В основу цієї філософії лягло вчення Аристотеля (384-322 рр. До нашої ери), яке справило великий вплив на напрям роз- витку природознавства в подальші-щие століття.

Аристотель вважав, що в ос-нове всього матеріального буття лежить первоматерия. Вона вічна, не може виникнути з нічого і перетворитися в ніщо, її кількістю-ство в природі незмінно. Першо-матерії притаманні чотири основні якості, які сприймаються нашими почуттями і попарно протилежні одна одній: тепло і холод, сухість і вологість.

Різноманітність речовин залежить від поєднання цих якостей в различ-них пропорціях. Комбінуючи якості попарно, Аристотель при-ходить до чотирьох елементів Емпедокла - землі, води, вогню і повітрю (рис. 2).

За уявленнями Арістотеля, основні якості не пов'язані нероздільно з первинною матерією - їх можна віднімати у неї або додавати до неї. Так, наприклад, нагріваючи воду, ми Сотні-травнем від неї холод і надаємо їй тепло, вода випаровується, т. Е. Пре-обертається, як вважав Аристотель, в повітря. З цього робився висновок, що один елемент може перейти в інший. Мистецтво створення різних речовин зводилося, таким чином, до з'єднання певних якостей.

Грецькі філософи створювали загальні уявлення про про-вихідному в природі, спираючись тільки на спостереження; про-тивність сили суспільства були ще дуже далекі від того рівня, коли могла б виникнути точна наука, заснована на експерименті.

У той час як в Греції філософи головну свою увагу зосередили на абстрактних теоріях, намагаючись зрозуміти внутрен неї будова матерії, в інших країнах йшло поступове накопи-ня практичних відомостей про хімічних перетвореннях.

За загальноприйнятою тепер думку, хімія як збори раз-особистих відомостей, часто наділених в містичну форму, воз-никла на початку нашої ери в Олександрії - місті, розташований-ном в дельті Нілу. Олександрія була величезним торговим і культурним центром, куди стікалися люди і товари з усіх країн античного світу. Там концентрувалися і звідти поширенням рюється практичні знання, що існували в Єгипті-з найдавніших часів, і знаходили розвиток філософські ідеї античної Греції. Трактати, написані в Олександрії в I столітті, містили багато хімічних відомостей, зображення хімічних апаратів, опису операцій прожарювання, сублімації, фільтро-вання, розчинення, кристалізації. Там же виникла ідея про можливість перетворення неблагородних металів в золото. ідея, яка надовго захопила хімію на шлях безплідних позову-ний, загальмувавши її розвиток.

Після завоювання в VII ст. Єгипту та інших країн Сходу арабами частину накопичених в Олександрії практичних хі-чеських знань все ж збереглася. Араби скористалися ними, а в подальшому відкрили і вивчили багато нових речовин, в тому числі азотну кислоту і різні солі. Вживалося но-ксандрійскімі вченими слово «хімія» шляхом додавання до нього арабської приставки «ал» перетворилося в «алхімію». Арабські вчені залишили ряд книг, що містять описи різних хімічних дослідів і багато практичних відомостей.

Завоювання арабами Південної Іспанії сприяло про-проникненню в Західну Європу практичних хімічних зна-ний; разом з ними проникла також і ідея про перетворення НЕ-благородних металів в золото.

Середні століття проходять в Європі в марних спробах осу-ществить цю ідею. В історії хімії цей період носить назву алхімічного. Наукова думка цілком перебувала тоді під впливом і контролем католицької церкви. Панівним вченням було перекручене духовенством вчення Аристотеля. Будь-яке сумнів у цьому вченні і в інших встановлених цер-ковью догмах жорстоко переслідувалося. Повний застій в науці і занепад знань характерні для середньовіччя.

«Від давнини, - писав Енгельс, - в спадок залишилися Евклід і сонячна система Птоломея, від арабів - десяткова система числення, почала алгебри, сучасне накреслення цифр і алхімія, - християнське середньовіччя не залишило нічого».

У цей період замість справжньої хімії пишно розцвіла алхімія, що ставила собі за мету отримання золота з несприятливих-рідних металів. Всі зусилля алхіміків були спрямовані на пошуки таємничого «філософського каменю», який на їхню мені-нию мав чудову властивість не тільки перетворювати несприятливих-рідні метали в золото. але і зцілювати хвороби, повертати молодість і подовжувати життя.

На відміну від арабської алхімії, яка зіграла позитивну роль у розвитку науки, алхімія в Західній Європі була реакційний, антинаукове протягом, що служило виключи-тельно інтересам церкви і феодалів.

Перелом у розвитку хімії почався тільки в так звану епоху Відродження.

В цей час, що характеризується виникненням в Європі капіталістичних відносин, життя висуває перед хімією багато нових практичних завдань. Досліди застосування хімічних препаратів при лікуванні хвороб створюють новий напрямок в хімії, що отримало назву іатрохіміі (медичної хімії). Засновником його був швейцарський лікар Парацельс, який вважав основною метою хімії приготування ліків. Успішні ре-зультати, досягнуті Парацельсом, який застосував хімічні препарати в своїй медичній практиці, доставили йому грім-кую популярність і привернули до хімічних досліджень багатьох лікарів. Новий напрямок витіснило на задній план «проблеми» алхіміків і внесло розумне початок в вивчення хи-вів перетворень. До цього ж часу відносяться роботи Агріколи, що заклали основи металургії і відкрили для хімії нову, досить велику область застосування.

Хоча хіміки цього періоду ще перебували під впливом вчення Аристотеля і поділяли багато оман алхіміків, в тому числі і віру в філософський камінь, все ж їх роботи дали можливість значно поглибити наявні хімічні знання.

На Русі алхімія не мала поширення. Російська прак-тична хімія аж до XVII ст. розвивалася майже незалежно від Західної Європи. Обмін хімічними знаннями відбувався головним чином з країнами Близького Сходу (Візантією, Вірменією та ін.). українські майстри своїми спостереженнями і з-бретеніямі розширювали одержувані практичні відомості і спо-собствовать подальшому розвитку хімічних знань. Нако-полонений українськими хіміками досвід був частково відображений в багато-чисельних рецептурних збірниках, які одягали на Русі назви «травників», «квітників», «статутів», «лікарських порадників» і т. П.

Тільки в XVII в. хімія починає звільнятися від схоластів-чеського підходу до вивчення природи і будувати свої висновки на основі точного експерименту. Початок нової напрямку в хімії було покладено Робертом Бойл (1627-1691).

Бойль перший застосував в хімії новий метод дослідження, в основі якого лежало уявлення про те, що пізнання виникають з узагальнення даних досвіду і закономірностей, які спостерігаються в явищах природи. Завдання хіміка, - говорив Бойль, - полягає в тому, щоб ставити досліди, збирати спостереження і не висувати жодної теорії без ретельного дослідження відносяться до неї явищ. Мета хімії - позна-ня будови тіл, а засіб цього пізнання - хімічний ана-ліз, що складається в розкладанні тел на елементи. Але елементи Бойля не мають нічого спільного з арістотелівськими елементами. За вченням Бойля, елементами слід вважати «ті найпростіші тіла, з яких складені складні тіла і до яких ми врешті-решт приходимо, розкладаючи останні». Теоретичні погляди Бойля на хімічні елементи викладені ним в книзі «Скептик-хімік», де він піддає різкій критиці представле-ня алхіміків і їх вчення про перетворення металів.

Роботи Бойля і особливо його метод дослідження мали великий вплив на подальший розвиток хімії. Однак потре-Бова ще близько 100 років, щоб хімія остаточно визволи-лась від ярма аристотелевского розуміння матерії, стільки років гальмував розвиток науки, і вийшла на шлях строго наукового вивчення явищ. Цей період характеризується пануванням в хімії так званої флогистонной теорії, створеної в кінці XVII ст. німецьким хіміком Шталем.

Поява флогистонной теорії було викликано необхід-мостью пояснення процесів горіння, окислення і відновлення процесів-ня металів, що в зв'язку з розвитком металургії в XVII в. при-тися до себе особливу увагу хіміків.

Відповідно до теорії Шталя, всі горючі речовини, в тому числі до метали. містять загальне вогневе початок - флогістон. При сжи-ганіі горючих речовин або при прожарюванні металів флогистон випаровується і в залишку виходить землисте речовина - ока-лина. Отже, горіння є розкладання речовини на фло-гистон і землистий залишок. наприклад:

Речовини, що залишають при горінні дуже мало землистого залишку, як, наприклад, вугілля, складаються майже з чистого флогі-стогону. Негорючому речовини - окалині - можна надати флогі-стогін, накалівая її з багатим флогистоном вугіллям, тоді окалина переходить в метал:

окалина цинку + флогистон = цинк

Розвитку флогистонной теорії не завадив навіть такий здавалося б явно суперечить їй факт, як збільшення ваги металів при горінні. Захисники теорії пояснювали це особливої, легкістю флогистона, який на противагу всім осталь-ним тіл не притягується до землі, а відштовхується від неї. По-цьому, чим більше флогістону містить тіло, тим воно легше. Навпаки, втрачаючи флогистон, тіло стає важче. Подібним же чином намагалися обходити і інші суперечності. Напри-заходів, необхідність повітря для горіння пояснювали тим, що фло-гистон не просто зникає при горінні, але з'єднується з повітрям або якийсь його частиною. Якщо повітря немає, то горіння прекра- щается, тому що фло-гістонів ні з чим соеди-тися.

Флогістону теорія довгий час користувалася загальним визнанням. Вона дозволила систематичної-зировать більшість з-Вестн в той час фактів і давала можливість ре-шать нові проблеми, висунуті практикою. Однак, як і будь-яка лож-ная теорія, що створює ілюзію пояснення в ме-сто розтину дійсних причин явищ, фло-гістонів теорія стала в кінці кінців гальмом для розвитку хімії, не дозволяючи їй остаточно позбутися залишків ал-хімічних представле-ний. Звільнення хімії від теорії флогістону відбулося тільки в другій половині XVIII ст. в результаті введення в хімію точних методів досліджень-ня, початок яким було покладено працями М. В. Ломоносова.