Підручник з Природничих наук. 1 частина. 10 клас. Гільберг - Нова програма

ХІМІЯ ДО І ПІСЛЯ МЕНДЕЛЄЄВА

В історії хімії можна виокремити кілька основних етапів її розвитку

У доалхімічному періоді теоретичні й практичні знання про речовину розвивалися відносно незалежно одні від одних. Властивості речовини розглядала антична натурфілософія, практичні операції з речовинами були справою ремісничої хімії.

Трипільська культура (археологічна культура доби енеоліту та початку бронзового віку (близько 5400—2750 до н. е.) — культура мальованої кераміки

Мідні інструменти використовували ще в Стародавньому Єгипті під час зведення пірамід

В алхімічний період зародилася експериментальна хімія, почалося накопичення знань про речовини. Це був час пошуків магічного філософського каменю, що, на думку алхіміків, потрібен для перетворення неблагородних металів на благородні, передусім — золото й срібло. Алхімічна теорія, заснована на античних філософських уявленнях про елементи тісно переплелася з астрологією та містикою. Проте це не завадило алхімікам набути унікального досвіду в техніці хімічного експерименту, створи ти нові прилади й відкрити багато нових речовин.

Марія Пророчиця — перша алхімікиня, імовірно жила в ІІІ ст. н. е.; можлива засновниця Олександрійської алхімічної школи, винахідниця низки хімічних апаратів і процесів, які використовують і донині

На картині Джозефа Райта зображено відкриття білого фосфору в 1669 р. німецьким алхіміком Хенінгом Брандом

Період кількісних законів, що був ознаменований відкриттям головних кількісних закономірностей хімії — стехіометричних¹ законів і формуванням атомно-молекулярної теорії, остаточно завершив перетворення хімії на точну науку, засновану не лише на спостереженні, а й на вимірюванні.

¹ Стехіометрія — співвідношення кількостей елементів і сполук, які беруть участь у хімічній реакції (співвідношення між кількостями речовин, що реагують між собою в окремій хімічній реакції, та кількостями продуктів, які утворюються), в основі якого лежать закон збереження маси та закон сталості складу.

Джон Дальтон (Англія, 1766—1844)

Амедео Авогадро (Італія, 1776—1856)

Станіслао Каніццаро (Італія, 1826—1910)

Наукові праці цих учених сприяли перетворенню хімії на точну науку.

Для періоду класичної хімії характерним був стрімкий розвиток науки: розроблено теорію валентності й хімічної будови молекул (1861), відкрито (1869) Періодичну систему хімічних елементів і періодичний закон.

Олександр Бутлеров (Російська імперія, 1828—1886) — основоположник теорії хімічної будови, засновник наукової школи хіміків-органіків

Дмитро Менделєєв (Російська імперія, 1834—1907) — відкривач Періодичного закону хімічних елементів

Наукові ідеї Олександра Бутлерова щодо залежності властивостей органічних речовин від будови їхніх молекул згодом дістали блискуче підтвердження й розвиток завдяки дослідженням, здійсненим багатьма наступними поколіннями хіміків і хімікинь у всьому світі. Періодичний закон хімічних елементів — фундаментальний закон природи. Він став підґрунтям для наукової класифікації хімічних елементів і їхніх сполук. На основі Періодичного закону були розвинуті найважливіші хімічні поняття, установлено чіткий взаємозв’язок між ними. Відкриття періодичного закону мало величезне значення для розвитку хімії та пізнання таємниць природи.

Згодом виникли нові напрямки хімічної науки. Наприклад, стереохімія, яка вивчає просторову будову молекул і вплив цієї будови на фізичні й хімічні властивості речовин, на напрямок і швидкість їхніх реакцій. Хімічна термодинаміка розглядає взаємозв’язки між роботою та енергією щодо хімічних перетворень. Хімічна кінетика вивчає закономірності перебігу хімічних реакцій. Великих успіхів досягли прикладна неорганічна хімія й органічний синтез. Зростання обсягу знань про речовини та їхні властивості зумовило диференціацію хімії на низку самостійних наук.

На початку ХХ ст. систему знань про матерію, засновану на механіці Ньютона, змінили квантова теорія й теорія відносності. Установлення подільності атома й створення електронних теорій хімічного зв’язку й квантової механіки надали нового змісту основним поняттям хімії: хімічний елемент, атом, йон, молекула, речовина, хімічна реакція тощо. Успіхи фізики на початку XX ст. дали змогу пояснити причини періодичності властивостей елементів і їхніх сполук, природу валентних сил, створити теорію хімічного зв’язку між атомами. Поява принципово нових фізичних методів дослідження та об’єднання зусиль фізиків, хіміків і біологів сприяло народженню в другій половині XX ст. нових наук — молекулярної біології, біологічної хімії.

Дороті Кроуфут Годжкін (Каїр та Велика Британія, 1910—1994) — біохімікиня, розробниця рентгеноструктурного аналізу білків. Визначила структури пеніциліну та вітаміну B 12. У 1964 р. отримала Нобелівську премію з хімії за визначення за допомогою рентгенівських променів структур біологічно активних речовин. У 1969 р. також визначила структуру інсуліну

Розалінд Елсі Франклін (Велика Британія, 1920—1958) — біофізикиня й кристалографиня, зробила важливий внесок у розуміння структури ДНК, вірусів, вугілля й графіту

Ада Йонат (Ізраїль, нар. 1939), основоположниця кріобіокристалографії, лауреатка Нобелівської премії з хімії за 2009 р. спільно з Венкатраману Рамакрішнаном і Томасом Стейц за дослідження структури й функцій рибосоми

У ХХІ ст. триває тріумфальна хода хімії. Вона є центральною, фундаментальною наукою. Сучасна хімія — високовпорядкована система знань, що стрімко й цілеспрямовано розвивається у взаємодії із системами знань інших наук. Це дає змогу забезпечити потреби людства в їжі, лікарських засобах, засобах гігієни, комунікації, новітніх матеріалах тощо.