Е.В. Савинкина, Г.П. Логинова, С.С. Плоткин - История химии. Элективный курс (1118120), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Позднее были выделены в самостоятельные разделы еще две важнейшие области химии — аналитическая ифизическая х и м и я ,2.4.1. Неорганическая химияКак изменялось представление об элементах и их соединениях с античных времен до середины XIX в.?Кратко ответить на вопрос, что такое неорганическая химия, очень сложно. Можно сказать, что неорганическая хи-48Часть 2. Становление химии как наукимия — это экспериментальное исследование и теоретическаяинтерпретация свойств и реакций всех элементов и всех ихсоединений, кроме большинства углеводородов и их производных.История неорганической химии — это часть общей историихимии.
Она включает такие важные моменты, как открытиехимических элементов, формирование представлений о веществе, открытие и эволюцию законов химии.С древних времен были известны 11 элементов: серебро,золото, углерод, медь, железо, ртуть, свинец, сера, сурьма,олово и цинк. В алхимический период к ним были добавлены мышьяк и висмут. Фосфор стал первым химическимэлементом, для которого известны автор открытия — немецкийалхимик Хенниг Бранд и дата открытия — 1 6 6 9 г. Очевидно,что в доколумбову эпоху в Южной Америке была известнаплатина (или ее сплавы), она была привезена в Европу в 1748 г.испанцем Антонио де Уллоа.В XVШ в.
были открыты газообразные элементы (азот, водород, кислород, хлор) и металлы (кобальт, никель, марганец,вольфрам, молибден, уран, титан, хром, цирконий, магний,иттрий, теллур и бериллий).К середине XIX в. химики открыли еще более двух десятковновых химических элементов. В течение короткого временибыли получены в чистом виде щелочные и щелочноземельныеметаллы. Многие соединения калия, натрия и кальция былиизвестны с глубокой древности. Другие щелочные и щелочноземельные элементы были открыты сначала тоже в видесоединений: барий в виде ВаО — в 1774 г.
К. Шееле, стронцийв виде SrO — в 1787 г. А. Крофордом, литий в виде LiOH — в1817 г. И. Арфведсоном. Щелочные и щелочноземельные элементы так активны, что выделить их из соединений химическим путем чрезвычайно сложно. Это стало возможным лишьс появлением электрохимических методов разложения сложных веществ. При электролизе влажных щелочей на ртутномэлектроде Г. Дэви получил амальгамы калия, натрия, лития ищелочноземельных элементов, а после отгонки ртути — чистыеметаллы.Первыми химическими элементами, существование которыхна Земле было обнаружено спектроскопически, были редкиещелочные металлы цезий (1860) и рубидий (1861). Авторами этих открытий стали изобретатели спектроскопа РобертВильгельм Бунзен и Густав Роберт Кирхгоф (1824-1887) из2.4.
Основные направления химии49Дэви Гемфри ( 1 7 7 8 - 1 8 2 9 ) — английский физик ихимик, один из основоположников электрохимии.В 1807-1808 гг. путем электролиза расплавленныхсолей и щелочей первым выделил металлическиекалий, натрий, барий, кальций, магний, литий,амальгаму стронция. Получил сплав алюминия сжелезом.Германии. Вслед за этим спектральным методом были открытыталлий (В. Крукс, 1861) и индий (Ф.
Рейх, Т. Рихтер, 1863).В первом десятилетии XIX в. французские исследователиЖозеф Луи Гей-Люссак и Луи Жак Тенар (1777-1857) выделили бор, Уильям Волластон — палладий и родий. Английскийхимик Смитсон Теннант ( 1 7 6 1 - 1 8 1 5 ) , у которого Волластонработал в качестве ассистента, открыл осмий и иридий.
Чутьпозднее были открыты и другие платиновые металлы, в томчисле и названный в честь России рутений. Русский химик,фармацевт и ботаник Карл Карлович Клаус (1796-1864), выделивший этот элемент в 1 8 4 4 г., указал на сходство междутриадами рутений—родий—палладий и осмий—иридий—платина.Некоторые химические соединения и материалы на их основе известны с древнейших времен. В алхимический периодБунзен РобертВильгельм (1811-1899) —немецкий химик.
Совместно с Г. Р. Кирхгофомразработал принципы спектрального анализа. Изобрел угольно-цинковый гальваническийэлемент, газовую горелку, ледяной калориметр.50Часть 2. Становление химии как наукибыли охарактеризованы различные минералы, изучены многиесплавы, соли, кислоты, щелочи. С XV в. в Европе начали производить селитру. Ятрохимики ввели в медицинскую практикупрепараты ртути, серебра и других металлов. С появлениемпроизводства азотной, соляной и серной кислот, различныхсолей, минеральных красителей и керамики связано возникновение технической химии.Первые химические теории возникли при изучении горениянеметаллов и обжига металлов.
Исследование этих процессовпривело к появлению закона сохранения массы при химических реакциях. Постепенно складывались представления охимических элементах, появились первые способы классификации элементов и принципы химической номенклатуры, былисформулированы стехиометрические законы. Были развитыпредставления об атомистической природе веществ и атомноймассе, возникла атомно-молекулярная теория.Вопросы1. Можно ли сказать, что вся химия до начала XIX в.
быланеорганической?2. Почему первые теоретические представления возникли набазе именно неорганической химии?2.4.2. Органическая химияЧем определяется разнообразие органических веществ?Еще в древности природу делили на «три царства» — минеральное, растительное и животное. Вещества, выделенные изразличных органов и тканей растений и животных, издавнаназывали органическими. На протяжении веков в ремеслахи фармации, а позднее в прикладной химии, использовалисьрастительные экстракты, жиры, красители. С давних временлюдям известны уксусная кислота, спирт, сахар, эфиры, некоторые растительные кислоты.Различать органическую и неорганическую химию началив XVHI в.
Особенности элементного состава органических веществ первым отметил А. Л. Лавуазье. Путем химического анализа он обнаружил, что органические вещества растительногопроисхождения содержат углерод, водород и кислород, а вещества животного происхождения — еще азот и фосфор. Лавуазьеобратил внимание на то, что в органических веществах группы2.4. Основные направления химии51атомов ведут себя как элементы, то есть при химических превращениях не разлагаются на составные части. Такие группыЛавуазье назвал радикалами.
В то же время он не выделялорганические вещества в особый раздел, хотя некоторые егосовременники уже рассматривали вещества растительного иживотного происхождения отдельно от минеральных.Состав органических веществ изучали и другие химики, втом числе К. Л. Бертолле и Й. Я. Берцелиус. В 1783 г. К. Шеелеоткрыл глицерин, а позднее выделил несколько растительныхкислот (бензойную, виннокаменную, лимонную, щавелевую,яблочную). Ж. Л. Гей-Люссак и Л. Тенар установили составсахара, крахмала и древесины, открыли древесный спирт,нафталин и другие органические вещества.
В 1811 г. петербургский химик Константин Сигизмундович (Готлиб СигизмундКонстантин) Кирхгоф (1764-1833) нашел способ получениявиноградного сахара из крахмала при нагревании последнего с разбавленной серной кислотой, определил оптимальныеусловия проведения этой реакции. Кирхгоф был одним изосновоположников учения о катализе.И все же представления о составе и свойствах органических веществ долгое время были неопределенными.
Берцелиусполагал, что органические вещества не имеют ничего общегос минеральными. Как и другие ученые, он считал, что ониобразуются только в растительных и животных организмах подвлиянием особой «жизненной силы». Для приверженцев этойтеории (теории витализма) было невозможно допустить, чтодействие «жизненной силы» прекращается после выделениявещества из организма. Берцелиус писал, что «жизненнаясила» сопровождает продукты жизненного процесса и послетого, как они отделились от живого тела, в котором ониобразовались».
В то же время он признавал, что «наши знанияо законах соединения элементов в неорганических соединенияхдолжны быть целиком применимы и к соединениям этихэлементов в органической природе».Берцелиус пытался представить сложный атом (молекулу)органического вещества состоящим из двух противоположнозаряженных частей, подобно неорганическим солям, образованным кислотами и основаниями. При этом он допускал, что рольатомов, составляющих неорганические тела, в органическихвеществах играют сложные радикалы.
Органический радикал,по его мнению, заряжен положительно и связан с отрицательной частицей, например, атомом кислорода. Поэтому все52Часть 2. Становление химии как науки2.4. Основные направления химии532.4.3. Аналитическая химияКакие приборы использовали химики в XVIII-XIXee. дляанализа веществ?Вёлер Фридрих (1800-1882) — немецкий химик.Открыл циановую кислоту, реакцией этого вещества с аммиаком получил мочевину — первоесинтетическое органическое соединение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
