Ответы (7) (1183892), страница 6
Текст из файла (страница 6)
В самом деле, девятьвеществ, которые мы сегодня считаем элементами, были известны еще древним: семьметаллов (золото, серебро, медь, железо, олово, свинец, ртуть) и два неметалла (углерод исера). Кроме того, элементами являются и четыре вещества, также известные ещесредневековым алхимикам. Это мышьяк, сурьма, висмут и цинк,Один из элементов едва не открыл сам Бойль, В 1680 г.
он выделил фосфор из мочи.Однако лет за десять до него то же самое сделал немецкий химик Хенниг Бранд (? - после1710 г.), которого иногда называют "последним алхимиком". Он открыл фосфор совершеннослучайно во время поисков философского камня, который собирался найти в моче.
Правда,ряд литературных источников свидетельствует, что способ получения фосфора, вероятно,знали еще арабские алхимики XII в.ФЛОГИСТОНК числу открытий XVII в., имевших особое значение для развития химии, следуетотнести открытие существования давления столба атмосферного воздуха, возможностииспользования этого давления и возможности создания вакуума. Некоторые исследователистали приходить к мысли, что вакуум можно получить и без использования воздушногонасоса. Предположим, вы вскипятили воду и заполнили камеру паром, затем снаружиостудили камеру холодной водой. При этом пар внутри камеры конденсируется в водяныекапли, и в камере создается вакуум.
Если одну из стенок такой камеры сделать подвижной,то под действием давления воздуха эта подвижная стенка будет втягиваться в камеру. Когдаже в камеру попадет новая порция пара, стенка будет вновь выталкиваться, а затем приконденсации пара вновь втягиваться в камеру. Можно представить себе, что подвижнаястенка - это своего рода поршень, совершающий возвратно-поступательные движения; таксипоршень можно использовать, например, в насосе, работающем на паре.Рис.
5. Насосное устройство конструкции Ньюкомена, работавшее при атмосферномдавлении. Впрыснутая в цилиндр вода вызывает конденсацию пара, в цилиндре создаетсявакуум, и поршень опускается вниз. Новая порция пара, поступающая в цилиндр из паровогокотла, возвращает поршень в исходное положение.В 1696 г. такая паровая машина и в самом деле была создана английским горныминженером Томасом Севери (ок. 1650-1715).
В этом устройстве использовался пар подбольшим давлением, что по тем временам было небезопасно. Примерно в то же время (1705г.) Томас Ньюкомен (1663-1729), работавший совместно с Севери, изобрел паровую машину,которая могла работать на паре под более низким давлением (рис. 5). Однако машинаНьюкомена не была универсальной, и ее можно было использовать практически только дляподнятия воды. Конструкция машины была значительно усовершенствована шотландскиммехаником Джеймсом Уаттом (1736-1819), который и считается создателем универсальнойпаровой машины.Появление паровой машины ознаменовало собой начало промышленной революции:человек получил машину, которая, казалось, могла переделать всю тяжелую работу на свете.Человек перестал зависеть от капризов силы ветра или месторасположений падающей воды,энергию которой можно было использовать для механической работы.Не совсем обычное использование огня в паровой машине возродило у химиковинтерес к процессу горения. Почему одни предметы горят, а другие не горят? Чтопредставляет собой процесс горения? По представлениям древних греков все, что способногореть, содержит в себе элемент огня, который в соответствующих условиях можетвысвобождаться.
Алхимики придерживались примерно той же точки зрения, но считали, чтоспособные к горению вещества содержат элемент "сульфур" (хотя необязательно саму серу).В 1669 г. немецкий химик Иоганн Иоахим Бехер (1635-1682) попытался датьрационалистическое объяснение явлению горючести. Он предположил, что твердыевещества состоят из трех видов "земли", и один из этих видов, названный им "жирная земля"(terra pinguis), принял за "принцип горючести". Последователем весьма туманныхпредставлений Бехера был немецкий врач и химик Георг Эрнст Шталь (1660-1734).
Он ещераз обновил название "принцип горючести", назвав его флогистоном - от греческого цРезерфорд был близок к открытию четвертого газа - азота. Пристли сопутствовала удача: онвыделил и изучил еще ряд газов.Опыты Пристли с углекислым газом показали, что газы могут растворяться в воде и,следовательно "теряться", поэтому он попытался собирать газы не над водой, а над ртутью.Таким образом Пристли сумел собрать и изучить такие газы, как оксид азота (I), аммиак,хлорид водорода и диоксид серы (мы даем современные названия газов). Все эти газынастолько хорошо растворяются в воде, что, проходя через нее, полностью поглощаются.В 1774 г.
Пристли сделал, возможно, самое важное свое открытие. Как уже говорилосьвыше, он собирал газы над ртутью. При нагревании на воздухе ртуть образуеткирпично-красную "окалину" (оксид ртути). Пристли клал немного окалины в пробирку инагревал ее, фокусируя на ней с помощью линзы солнечные лучи. Окалина при этом вновьпревращалась в ртуть, и в верхней части пробирки появлялись блестящие шарики металла.При разложении окалины выделялся газ с весьма необычными свойствами.
Горючиевещества горели в этом газе быстрее и ярче, чем на воздухе. Тлеющая лучина, брошенная всосуд с этим газом, вспыхивала ярким пламенем.Пристли пытался объяснить это явление, используя теорию флогистона. Посколькугорючие вещества горели в этом газе весьма ярко, то они должны были очень легко выделятьфлогистон. Чем объяснить это? Как следует из теории флогистона, воздух легко поглощаетфлогистон, но до определенного предела, после чего горение прекращается.
В открытомПристли газе горение шло лучше, чем в воздухе, и он решил, что этот газ совсем не содержитфлогистона. Пристли назвал открытый им газ "дефлогистированным воздухом". (Однакочерез несколько лет его переименовали в кислород, этим названием мы пользуемся исегодня.)"Дефлогистированный воздух" Пристли казался своего рода антиподом"флогистированного воздуха" Резерфорда. В последнем газе мыши умирали, тогда как впервом были весьма деятельными.Пристли сам попробовал подышать "дефлогистированным воздухом" и почувствовалпри этом себя "легко и свободно".Однако в открытии кислорода и Резерфорда и Пристли опередил шведский химик КарлВильгельм Шееле (1742-1786) - представитель той плеяды химиков, которые вывелиШвецию в XVIII в.
на передовые позиции науки.Приблизительно в 1735 г. шведский химик Георг Брандт (1694-1768) начал изучатьголубоватый минерал, напоминавший медную руду. Несмотря на такое сходство, получитьиз этого минерала медь при обычной обработке не удавалось. Рудокопы полагали, что этаруда заколдована земными духами "кобольдами". В 1742-1744 гг. Брандт сумел показать, чтоголубоватый минерал содержит не медь, а совершенно иной металл, напоминающий посвоим химическим свойствам железо.
Этот металл получил название кобальт.В 1751 г. Аксель Фредрик Кронстедт (1722-1765) открыл новый металл никель, оченьпохожий на кобальт; Иоганн Готлиб Ган (1745-1818) выделил в 1774 г. марганец, а ПетерЯкоб Гьельм (1746-1813) получил в 1782 г. молибден.Рис. 6. Паяльная трубка, введенная в лабораторную практику шведским химикомКронстедтом (1722-1765), более века была ключевым инструментом химического анализа;этот метод используется до сих пор.
Струя воздуха повышает температуру пламени и можетменять его направление.Кронстедт при изучении минералов впервые применил паяльную трубку (рис. 6). Этобыла длинная, постепенно сужающаяся трубка, из узкого конца которой выходила струясжатого воздуха.Когда такую струю направляли в пламя, температура его повышалась. Минералы,нагреваемые в пламени паяльной трубки, окрашивали его в различные цвета, поэтому поцвету пламени можно было судить о природе и составе минерала, о природе образовавшихсяпаров и твердого остатка. На протяжении столетия паяльная трубка оставалась основныминструментом химического анализа.Благодаря использованию новых технических приемов, подобных анализу в пламенипаяльной трубки, химикам удалось накопить достаточно много данных о минералах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
