Хімія. Повторне видання. 7 клас. Попель

§ 2. Як виникла і розвивалася наука хімія

Дізнаєтеся, зрозумієте, використаєте

• Як зацікавленість людей речовинами сприяла становленню науки хімії?
• Які здобутки мають науковці-хіміки?

Хімія — давня і водночас молода наука. Правильні уявлення про склад речовин, їхню будову та перетворення сформувалися лише в останні півтора-два століття.

Зародження науки хімії. Люди з давніх-давен несвідомо здійснювали численні перетворення речовин. Навчившись добувати вогонь, вони спалювали деревину для обігрівання житла, приготування їжі. Виготовляючи вино, використовували процес бродіння, завдяки якому виноградний цукор перетворювався на спирт. На подібному процесі ґрунтувалося пивоваріння. Пізніше було винайдено способи одержання металів із руд, створено виробництва скла, паперу, цегли, багатьох інших речовин і матеріалів.

• Що, на ваш погляд, зумовило значніший вплив на розвиток людства — виплавляння металів із руд чи започаткування виробництва паперу?

Дослідники вважають, що хімія як ремесло виникла задовго до початку нашої ери в Давньому Єгипті (мал. 3). Слово «хімія» пов’язують з першою назвою цієї країни — Кемет. У Єгипті вже тоді розвивалися металургія, керамічне виробництво, парфумерія, фарбування тканин, виготовлення ліків. Багато таємниць, пов’язаних з перетвореннями речовин, знали лише жерці.

Мал. 3. Хімічні ремесла в Давньому Єгипті: а — склодуви; б — бальзамування; в — витвір гончарів; г — одержання металів

Над будовою речовин розмірковували давньогрецькі філософи. Вони стверджували, що речовини складаються з найдрібніших і неподільних частинок — атомів. Але довести це в ті часи було неможливо.

В арабських країнах ремесло з перетворення речовин називали алхімією («ал» — широковживаний арабський префікс). Там почали розвиватися споріднені із цією наукою мінералогія, аптечна справа (мал. 4), а також різноманітні виробництва — паростки сучасної хімічної технології.

Вивчали речовини та здійснювали їх перетворення і в Китаї (мал. 4). У цій країні було винайдено суміш, яку назвали чорним (димним) порохом, започатковано виробництво порцеляни.

Мал. 4. Хімічні експерименти в країнах Азії

У середньовіччі алхімія поширилася в Європу. Чимало творів арабських і грецьких філософів було перекладено латинською мовою. Намагаючись добути «філософський камінь», що перетворював би будь-який метал на золото, запобігав старінню людини, оберігав її від хвороб, алхіміки здійснювали безліч дослідів (мал. 5). Вони одержали багато речовин, досліджували їхні властивості, розробляли методи очищення речовин, розділення сумішей. Їм належать численні, часто випадкові, відкриття. А ще алхіміки виготовляли різні види лабораторного посуду та обладнання.

Мал. 5. Європейські алхіміки

• Чи є «сучасні алхіміки» — люди, які намагаються винайти «еліксир молодості»?

Хімія сьогодні. Кожна наука стає справжньою, коли відкривають її закони, а на підставі здобутих знань створюють теорії. Перші теорії перетворень речовин виникли в Європі в другій половині XVII ст., але виявилися помилковими. У XVIII ст. було відкрито закон збереження маси речовин під час хімічної реакції¹. Це дало поштовх стрімкому розвитку науки хімії.

¹ Так називають перетворення одних речовин на інші.

Нині хімія має міцний теоретичний фундамент. Спираючись на нього, дослідники одержують нові речовини, які витримують високі температури, глибокий вакуум, мають інші унікальні властивості. Використовуючи багато таких речовин, люди підкорили атомну енергію, створили комп’ютер, удосконалюють засоби зв’язку, досліджують планети та космічний простір. Розширюється застосування полімерних матеріалів замість деревини, скла, металів. Науковці створюють нові медичні препарати, які допомагають долати хвороби.

Дослідники не лише вивчають речовини та їх перетворення, а й виявляють причини та закономірності цих явищ, залежність їх перебігу від температури, тиску, інших чинників. Вони оптимізують методи перероблення природної сировини — нафти, вугілля, природного газу, металічних руд, щоб одержувати максимальну кількість потрібних речовин з найменшими витратами. Науковці працюють у добре оснащених лабораторіях (мал. 6). Можливості хімії невпинно розширюються.

Мал. 6. Хімічна лабораторія

За найвидатніші досягнення в хімічній науці щороку одному або кільком дослідникам присуджують престижну нагороду — Нобелівську премію (мал. 7).

Мал. 7. Золота медаль лавреата Нобелівської премії

• Першу Нобелівську премію з хімії отримав у 1901 р. голландський науковець Я.-Г. Вант-Гофф за дослідження розчинів.

Багато наших співвітчизників обрали життєвий шлях, пов’язаний з хімічною наукою. Вони працюють в університетах, науково-дослідних інститутах Національної академії наук України, галузевих лабораторіях.

• За інформацією з інтернету дізнайтеся, які науково-дослідні інститути хімічного профілю є в НАН України.

Вітчизняні науковці збагатили теоретичну та експериментальну хімію, одержали десятки тисяч нових речовин, розробили сотні методів хімічного аналізу речовин, винайшли багато матеріалів з корисними властивостями. Результати їхніх досліджень успішно впроваджені в різні сфери діяльності людей.

Вагомі досягнення мають науковці-хіміки НАН України, багатьох університетів. Серед цих досягнень — створення нових матеріалів для поглинання радіоактивних речовин (радіонуклідів), синтез гормонів росту та імуностимуляторів для тваринництва, винайдення безпечних речовин, використання яких у дуже малих кількостях істотно збільшує терміни зберігання фруктів у сховищах. Одержано перспективні матеріали для протезування і гемостатичні (кровоспинні) композиції, які є дуже актуальними для наших захисників.

Значних успіхів у створенні нових лікарських препаратів досягли українські компанії «Єнамін» і «Укроргсинтез». З ними співпрацює команда хіміків науково-дослідних інститутів НАН України і Київського національного університету імені Тараса Шевченка, яку відзначено Національною премією імені Бориса Патона. Ці науковці моделюють молекули нових речовин, перспективних для використання в медицині, розробляють методи їх синтезу. З тисяч одержаних та досліджених ними речовин відбирають лише кілька найефективніших. Після перевірки дії цих речовин на організм людини налагоджують їх виробництво на фармацевтичних підприємствах України та за кордоном.

ВИОКРЕМЛЮЄМО ОСНОВНЕ

Проаналізувавши матеріал, викладений у параграфі, сформулюйте в зошиті висновки про виникнення хімії як науки та її розвиток.

ВАШІ ДОСЯГНЕННЯ І ВІДКРИТТЯ

Перевірте себе

7. Чому хімія є давньою і водночас молодою наукою?

8. Які завдання вирішують науковці-хіміки?

У команді

9. За матеріалами з інтернету підготуйте повідомлення (презентацію) про відкриття або винаходи алхіміків.

Дізнавайтеся

10. Здійсніть віртуальну екскурсію на фармацевтичне підприємство. Напишіть короткий відгук. Які особливості роботи з речовинами на цьому підприємстві? Як очищують воду для медичних препаратів? Як забезпечують необхідну чистоту на виробництві?

Формуйте словничок

11. Запишіть кілька ключових слів і словосполучень із тексту параграфа для складання двомовного словничка.