§ 2. Короткі відомості з історії хімії

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

пояснювати походження назви науки;
називати імена вчених, дослідження яких спростували помилкові уявлення в хімії;
розуміти еволюцію становлення науки;
характеризувати етапи історичного розвитку хімії;
аргументовано пояснювати позитивні й негативні ознаки кожного етапу, їх роль у подальшому розвитку хімічної науки;
висловлювати судження про значення кожного з етапів для подальшого розвитку науки; практичне спрямування хімії; розвиток сучасної хімії.

Зародження науки. Дослідники хімії вважають, що ця наука дуже давня, започаткована в Стародавньому Єгипті.

Термін «хімія» багатьма вченими ототожнюється зі словами «хем», «хемі», «хума», якими стародавні єгиптяни називали і свою країну (Чорна країна), і чорнозем, і свинець. В українській мові він асоціюється з поняттями «земля», «ґрунт», «чорний», які походять від латинського слова «гумус».

Французький учений-хімік П. Бертло вважав, що «хімія — це єгипетське мистецтво, пов’язане з перетворенням продуктів земних надр».

Пошукайте в літературних джерелах та Інтернеті, як називається ця наука мовами інших народів, і порівняйте з українською назвою.

І справді, стародавні єгиптяни володіли ремеслами, що ґрунтувалися на переробці гірських порід і мінералів. Під час такої переробки відбувалися найрізноманітніші хімічні перетворення (процеси). У Єгипті вміли видобувати руди й переробляти їх. Метали, виплавлені з руд, використовували для виробництва різних знарядь праці та прикрас. Щоб запобігти іржавінню металу, прикраси піддавали ювелірній обробці, покривали емалями й лаками (рис. 6).

Рис. 6. Прикраси давніх єгиптян

Египтяни виплавляли не тільки чисті метали — золото, срібло, ртуть, свинець. Вони також уміли виготовляти сплави, наприклад, бронзу (сплав міді з оловом, у складі якого міститься 94,65 % міді, 5 % олова, 0,35 % фосфору).

Дотепер зберігся єгипетський рецепт виготовлення скла: суміш порошків кремнезему, вапняку й соди нагрівалася до плавлення. Для підфарбовування скла додавали порошок малахіту. Незмінною дійшла до нас технологія виробництва кераміки, гончарних виробів. У кожному єгипетському поселенні були майстерні, у яких виплавляли скло, виготовляли керамічні вироби та пряжу для тканин. Для фарбування тканин використовували мінеральні барвники, зокрема малахіт (зелений), ферум(ІІІ) оксид (червоний), вугілля (чорний), купрум(ІІ) оксид (синій, блакитний), плюмбум(ІІ) оксид (жовтий).

Відомо, що за античних часів люди вже уміли застосовувати процес бродіння.

За багато віків до нашої ери люди знали й застосовували способи лікування мінералами: малахітом (подрібнений малахіт накладався навколо очей із лікувальною метою), базальтовою смолою тощо. Використовувалися й косметичні засоби.

Дослідники стверджують, що в країнах Азії (Індія, Китай) майже за 3000 років до н. е. користувалися гальванічним елементом, про що свідчать археологічні знахідки — срібні вироби, вкриті дуже тонким рівномірним шаром золота. Дещо пізніше тут було відкрито технологію виготовлення паперу й порцеляни.

Отже, людство на зорі свого розвитку в процесі життєдіяльності часто використовувало хімічні речовини та процеси їх перетворень. Проте жодних наукових уявлень про склад речовин та їх перетворення в стародавньому світі не було.

Періоди розвитку хімії. На початку нашої ери «єгипетське мистецтво» поширилося на теренах Римської імперії. Однак завойовники, побоюючись опору поневолених народів, знищували здобутки єгипетських учених. Зокрема, було знищено більшість книжок Александрійської бібліотеки — найбільшої тогочасної книгозбірні. Згодом частина книжок із Александрії потрапила до арабів. Розшифровуючи записи цих книжок, у яких описувалися різноманітні процеси, арабські вчені назвали ці чудодійні перетворення алхімією (ал — широковживаний арабський префікс). В історію становлення хімічної науки цей період розвитку знань про речовини та їх перетворення ввійшов як алхімічний.

Розвиток різноманітних ремесел дав поштовх до пошуків «філософського каменю», за допомогою якого нібито можна перетворювати будь-який метал на золото, виліковувати хвороби, продовжувати вік людини через омолодження організму й навіть досягти безсмертя. Шукання способів перетворення будь-яких металів на золото та «філософського каменю» стало найголовнішою метою алхіміків (рис. 7).

Рис. 7. Лабораторії алхіміків

Алхімічний період тривав упродовж IV-XVI ст. За цей час було накопичено безліч відомостей і фактів про хімічні речовини, відкрито багато нових, до цього ще невідомих речовин, здобуто великий практичний і експериментальний досвід роботи з ними, започатковано виробництво ліків. Проте хімії як науки тоді ще не було, а існували тільки розрізнені хімічні знання, що передавалися з покоління в покоління.

З часом учення про «філософський камінь» береться під сумнів. Ідея перетворення одних хімічних елементів на інші не могла стати дійсністю через відсутність наукових знань про будову речовин і способи їх перетворення.

І лише в XVII ст. у працях англійського вченого Р. Бойля — фізика, хіміка, філософа — було науково обґрунтовано поняття про хімічний елемент як найдрібнішу частинку речовини, як межу її подільності. Ці дослідження вченого започаткували розвиток хімічної науки.

Наприкінці XVII ст. німецький хімік Г. Шталь сформулював теорію флогістону — так він називав невидиму, невагому й невловиму субстанцію, яка має здатність вивітрюватися під час нагрівання чи випалювання металів. Нині ми розуміємо, що теорія флогістону розкривала процеси горіння речовин і окиснення металів.

Проте в другій половині XVIII ст. (1756 р.) російський учений М. Ломоносов експериментально підтвердив, що процеси горіння й окиснення полягають у сполученні речовин із повітрям. Згодом 1774 р. французький учений А. Лавуазьє встановив, що складовою повітря, яка сполучається з металами, є кисень. У працях цього вченого було спростовано теорію флогістону, зроблено великий крок у хімії стосовно науково доведеного обґрунтування процесів горіння й окиснення; теорію флогістону було остаточно визнано помилковою і такою, що стоїть на перешкоді розвитку хімії як науки.

У XIX ст. хімія розвивалася як природнича експериментальна наука. Створення атомно-молекулярного вчення (М. Ломоносов, Дж. Дальтон) стало теоретичною основою її подальшого розвитку.

Молекулярна теорія будови речовини дала змогу пояснити фізичні процеси, що відбуваються з речовинами, атомна ж — допомогла пояснити суть хімічних процесів (явищ).

Ломоносов Михайло Васильович (1711-1765) — російський учений, основоположник атомно-молекулярного вчення. Відкрив і сформулював закон збереження маси речовин. Виступав за взаємозв’язки хімії з фізикою та математикою, що сприяло створенню фундаменту нової науки — фізичної хімії.

Усе життя дотримувався думки про те, що справжніх наукових знань набуває тільки той, хто вміє теоретичні знання закріпити практикою.

Пригадайте з курсу природознавства, з яких структурних частинок складається речовина.

Сучасна хімія стала підґрунтям створення багатьох індустрій і виробництв штучних і синтетичних речовин, невід’ємним чинником практичної діяльності людини та її життя.

Деякі уявлення про розвиток сучасної хімії вам дасть схема, зображена на рис. 8.

Рис. 8. Основні галузі сучасної хімічної науки

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

В історії розвитку хімії виокремлюють чотири періоди становлення цієї науки: перший (IV-XVI ст.) — алхімічний; другий (XVII ст.) — існування теорії флогістону; третій (XVIII-XIX ст.) — становлення хімії як науки, створення атомно-молекулярного вчення (М. Ломоносов, А. Лавуазьє, Дж. Дальтон) і четвертий (ХХ-ХХІ ст.) — сучасний, який триває донині.
Кожен попередній період розвитку хімії мав як досягнення, так і недоліки.
Сучасна хімія — це суспільно значуща наука з глибоким корінням і величезним розгалуженням суміжних природничих наук. Вона забезпечує і життєдіяльність людини, і синтез нових, не відомих людству речовин, які характеризуються унікальними наперед заданими властивостями.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Визначте основні періоди становлення хімії як науки.
2. Поясніть, у чому суть алхімічного періоду. Визначте його досягнення та недоліки.
3. Обґрунтуйте значення першої хімічної теорії — теорії флогістону. З’ясуйте, чому вона виявилася помилковою.
4. Охарактеризуйте значення вчення про атоми та молекули для розвитку науки.
5. Наведіть приклади, що підтверджують важливе значення хімії в нашому житті.
6. Дослідіть значущість сучасної хімії в усіх її проявах і підготуйте короткі повідомлення.

Зміст