Хімія. 7 клас. Дячук

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 2. Історія розвитку хімії

Із цього параграфа ви дізнаєтеся:

як розвивалася наука хімія;
хто такі алхіміки;
прочитаєте про внесок українських вчених у розвиток сучасної хімії.

Хімія — дуже давня наука.

Хімічне виробництво вже існувало 3-4 тис. років до н.е. У Стародавньому Єгипті вміли виплавляти з руд метали (залізо, свинець, мідь, олово), отримувати їхні сплави, використовували золото, срібло, виготовляли скло, кераміку, пігменти, фарби, парфуми, ліки. Єгиптяни були неперевершеними будівничими та скульпторами (мал. 7).

Мал. 7. Хімія у Стародавньому Єгипті: а — бальзамування; б — посмертна золота маска єгипетського фараона Тутанхамона; в — скульптура, виготовлена стародавнім майстром

Першими вченими-хіміками були єгипетські жерці. Вони володіли багатьма дотепер нерозгаданими хімічними секретами. До них, наприклад, належить бальзамування тіл померлих фараонів та єгипетської знаті, а також способи одержання деяких фарб. Зокрема, знайдено жовті та блакитні фарби, якими було розмальовано глечики, що залишаються яскравими, незважаючи на те, що з моменту їх виготовлення минуло декілька тисяч років.

Деякі хімічні виробництва існували в давнину у Греції, Месопотамії, Індії та Китаї.

У III ст. до н. е. вже був зібраний та описаний значний експериментальний матеріал. Наприклад, у славнозвісній Александрійській бібліотеці, яку вважають одним із семи чудес світу та яка налічувала близько 700 тис. рукописних книг, зберігалось і багато праць з хімії. В них було описано такі лабораторні операції, як прожарювання, розчинення та випарювання речовин, перегонка, фільтрування тощо.

Накопичені за багато століть окремі хімічні знання дозволили зробити деякі узагальнення про природу речей і явищ. Наприклад, грецький філософ Демокріт, що жив у V ст. до н. е., вперше висловив думку про те, що всі тіла складаються з найдрібніших, невидимих, неподільних, твердих частинок, що постійно рухаються. Він їх назвав атомами. Арістотель у IV ст. до н. е. вважав, що в основі навколишньої природи лежать чотири стихії, яким притаманні чотири основні властивості: тепло та холод, сухість та волога (мал. 8).

Ці чотири властивості, на його думку, могли бути відокремлені від стихій або додані до них у будь-якій кількості.

Походження слова хімія спірне. Хемі коптською мовою означає «чорний, таємний». Це слово для народів, що населяли пустелю, співпадало з назвою самого Єгипту, бо чорна, родюча земля долини Нілу сильно відрізнялася від жовтого ґрунту пустелі.

В середині VII ст. н. е. знання єгиптян та греків у галузі хімії запозичили араби. Тому для арабів хімія стала «наукою чорної землі». Араби додали до цього слова властивий їм префікс ал-, і в такий спосіб виникло слово «алхімія».

Мал. 8. Діаграма Арістотеля «Чотири стихії та їх взаємодія»

Алхімія — це середньовічна назва хімії, яку дали їй араби. Проте, можливо, уява про щось чорне стосувалась не лише кольору ґрунту, але також і суті цієї науки — таємничої на той час.

Інше тлумачення слова «хімія» походить від грецького дієслова «хюма» — «виливати», оскільки воно пов’язано з металургією — однією з перших галузей хімії.

Мета алхімії — пошуки шляхів перетворення неблагородних металів у благородні (золото і срібло) за допомогою уявної речовини — «філософського каменя». Багато алхіміків марно шукали «філософський камінь», який, на їхню думку, міг також продовжити життя людини, вилікувати хвороби або навіть дарувати безсмертя. У пошуках «філософського каменя» алхіміки відкрили багато нових речовин, розробили способи їх очистки, створили деяке хімічне обладнання (мал. 9).

Мал. 9. В алхімічній лабораторії

Більшістю досягнень алхіміків неможливо було скористатись: вони тримали свої методи в таємниці, зашифровували опис одержаних речовин і виконаних дослідів, оскільки мали на меті збагатитися.

На початку XVI ст. н. е. алхіміки почали використовувати одержані ними дані для потреб промисловості та медицини. Реформатором у галузі гірничої справи і металургії був Агрікола, а в галузі медицини — Парацельс, котрий вважав, що «метою хімії є не одержання золота і срібла, а виготовлення ліків».

Становлення хімії як науки відбулося в XVI-XVII ст. після низки наукових відкриттів, розвитку промисловості, створення фабрик. Досі хімію називали «збірником правил» (зі слів філософа Е. Канта), а саме слово «хімік» вважалось образливим. Хімічні досліди називали «відьомською кухнею», оскільки вони часто були пов’язані з неприємними запахами, супроводжувалися горінням, іскрінням та утворенням різнокольорового диму. До хіміків ставилися з презирством та зневагою.

Незважаючи на важкі умови та відсутність підтримки і заохочення з боку суспільства, хімія як наука невпинно розвивалася, відкриваючи нові знання та поступово пояснюючи природу явищ.

ГОРБАЧЕВСЬКИЙ Іван (Ян) Якович (1854-1942).

Визначний український хімік, біохімік, гігієніст та епідеміолог, громадсько-політичний діяч. Академік АН УРСР. І. Горбачевський був не лише відомим ученим, дослідником, але й державним діячем — довічним членом палати австрійського парламенту, першим міністром охорони здоров’я в Європі.

І. Горбачевський був професором кафедри хімії у Відні Українського вільного університету, а пізніше — ректором такого ж закладу у Празі.

Підготував кілька підручників з хімії: «Неорганічна хімія», «Органічна хімія», «Фізіологічна хімія», які було написано чеською та українською мовами

У 1661 р. було опубліковано працю Р. Бойля, в якій автор пояснив різні властивості речовин тим, що вони побудовані з різних частинок — корпускул. Учений також відкрив, що під час випалювання металів їхня маса збільшується, і пояснив це захопленням частинок полум’я, що мають масу.

В. Гельмонт, вивчаючи горіння, увів поняття «газ» для речовини, яка утворюється під час горіння; відкрив вуглекислий газ.

На початку XVIII ст. німецький учений Г. Шталь висунув (як з’ясувалося згодом, помилкову) теорію флогістону — невидимої речовини, що виділяється з горючих речовин під час їхнього згоряння.

М.В. Ломоносов на підставі кількісних дослідів довів, що під час горіння речовина не розкладається, а навпаки, сполучається з частинками повітря.

У 1774 р. Д. Прістлі добув кисень, а в 1766 р. Г. Кавендіш — водень.

Наприкінці XVIII ст. А. Лавуазьє пояснив процеси горіння, окиснення та дихання. Тоді ж ним було доведено, що вогонь — це не речовина, а один із проявів процесу, а кисень — складова повітря.

Д. Дальтон довів існування атомів, він увів поняття «атомна маса», «елемент» як сукупність однакових атомів.

Сучасний етап розвитку хімії розпочався у ХХ ст. і триває дотепер.

ПИСАРЖЕВСЬКИЙ Лев Володимирович (1874-1938).

Український вчений, академік. Його електронні уявлення стали основою для тлумачення механізму електричного струму в гальванічному елементі

ЗЕЛІНСЬКИЙ Микола Дмитрович (1861-1953).

Український вчений, хімік-органік, академік. Роботи М.Д. Зелінського — ціла епоха в історії органічної хімії. Великою заслугою Миколи Дмитровича перед наукою є створення всесвітньо відомої школи хіміків-органіків

ПИЛИПЕНКО Анатолій Терентійович (1914-1993).

Академік НАН України, доктор хімічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України

КІТИК Василь Іванович (1923-1984).

Український учений в галузі прогнозування родовищ нафти і газу. Доктор геолого-мінералогічних наук, професор, член-кореспондент АН УРСР. Загальний обсяг наукової продукції В.І. Кітика складає 170 опублікованих статей

Значний внесок у розвиток хімічної науки та хімічної індустрії нашої країни зробили і видатні українські вчені: І.Я. Горбачевський, В.І Вернадський, Л.В. Писаржевський, М.Д. Зелінський, А.Т. Пилипенко, В.І. Кітик, К.Б. Яцимирський та багато інших.

Щоденно, навіть того не помічаючи, ми використовуємо плоди багаторічної праці вчених.

На сьогодні нам відомо далеко не все про природу речовин. Дотепер існують тисячі запитань, на які сучасні дослідники шукають і знаходять відповіді, а нові відповіді в свою чергу породжують ще більше запитань. Без допомоги хімії нині було б неможливим забезпечення життєдіяльності усіх людей, що живуть на планеті.

...термін «хімія» («хемія») вперше згадується у трактаті Зосимуса — грека з міста Панополіса (бл. 400 р. до н. е.). У ньому Зосимус розповідає, що «хімії», або «таємному священному мистецтву», людей навчили демони, які спустилися з неба на землю.
...першу книжку, у якій було описано «таємне мистецтво», написав пророк Хемес, від імені якого і бере початок «хімія» («хемія»).
...алхіміки писали свої твори складною і заплутаною мовою, де кожний вираз чи речення мали загадковий зміст. Речовини та хімічні операції алхіміки зображували у вигляді символічних малюнків. Метали, наприклад, зображували у вигляді символів планет; попіл, що утворювався від згоряння речовин — у вигляді людського кістяка; пару чи газ — у вигляді птаха.
...в алхімічних трактатах лебідь символізував білий колір речовини, ворона — чорний.
...твердий залишок після випарювання алхіміки називали «мертвою головою».
...Джабір (легендарний арабський алхімік) стверджував, що всі метали складаються з двох начал — ртуті (жіноче начало) та сірки (чоловіче начало), які, з’єднуючись у різних пропорціях, утворюють різні метали.
...в епоху середньовіччя алхімією захоплювалися майже всі — монахи, жебраки, князі і навіть короновані особи.
...за містифікації та обман алхіміки часто кінчали життя в катівнях, на каторзі чи на шибениці. Інквізиція спалювала алхіміків на вогнищах «за стосунки із сатаною».
...китайські металурги першими навчилися виплавляти цинк («китайське залізо»).
...китайці винайшли чорний порох — суміш селітри, сірки та деревного вугілля.

ВИСНОВКИ

Хімія — давня наука.
Хімічні виробництва (виплавляння металів із руд, виготовлення скла, кераміки, фарб, ліків тощо) існували у Стародавньому Єгипті, Греції, Месопотамії, Індії та Китаї.
Алхімія — середньовічна назва хімії. Алхіміки відкрили багато нових речовин, розробили способи їхнього очищення.
Вагомий внесок у становлення хімії як науки внесли учені в XVII-XVIII ст.
Сучасний етап розвитку хімії розпочався у ХХ ст. і продовжується дотепер.
Українські вчені своїми досягненнями збагачують теоретичну й експериментальну хімію.

Початковий рівень

1. Поясніть походження слова «хімія», використовуючи різні гіпотези.

Середній рівень

2. Складіть розповідь про основні етапи розвитку хімії.

Достатній рівень

3. Яка роль алхімії для становлення хімії як науки?
4. Які завдання вирішують учені-хіміки?

Високий рівень

5. Який внесок зробили українські вчені у розвиток хімії?
6. Підготуйте розповідь про життєвий шлях та наукову роботу ученого-хіміка — вихідця з України (М.Ю. Корнілова, О.В. Кірсанова, А.М. Голуба, М.А. Бунге, Ю.К. Делімарського, І.В. П’ятницького, А.К. Бабка, В.О. Кістяківського).

Додаткове завдання