Происхождение слова «химия» спорно. Чаще всего его связывают с одним из наименований Древнего Египта — Хем. Подругой версии слово «химия» произошло от древнегреческого chemeia — искусство выплавки металлов. В современном представлении химия — одна из областей естествознания, наука о веществах, их составе, строении, свойствах и взаимных превращениях. Первой формой существования химии явилась алхимия, тесно связанная с астрологией. Алхимию трудно назвать наукой, поскольку весомой и неотъемлемой частью алхимии были «тайные силы». Основная цель алхимии в течение многих веков — отыскание философского камня для приготовления с его помощью золота — отступила на второй план в XVI в. перед задачей поиска препаратов для лечения болезней. Это направление получило название натрохимии, но по сути это была также алхимия с ее поисками «эликсира молодости». Алхимики многое сделали для становления химии как науки. Чтобы получить философский камень — Materia prima — алхимики варили, плавили и смешивали все вещества, на которые они только наталкивались. Хотя таким образом не удалось найти Materia prima, но зато были проведены многие ценные наблюдения и опыты, была расчищена площадь для более высокой, подлинно научной работы и был сделан, во многом случайно, ряд ценных открытий. Так, например, фосфор был открыт выпариванием и перегонкой мочи. Лейбниц так писал об алхимиках: «На деле же такой человек знает иногда из опыта и наблюдения природы больше фактов, чем иной уважаемый в свете ученый, который умеет украшать свою вычитанную из книг эрудицию поэтическими штучками, ловко используя ее, между тем как первый благодаря своим чудачествам становится ненавистным или презренным в глазах всех. Но мудрый правитель в благоустроенном государстве не должен обращать на это внимание, а должен пользоваться такими людьми, давая им определенные регулярные амплуа или работу и избавляя таким образом их талант от гибели». Король Фридрих I Прусский своего алхимика графа Каэтано, итальянца, обещавшего ему изготовить золото на шесть миллионов таллеров в несколько недель и, естественно, не сдержавшего обещания, приказал повесить. 213 Раздел II. Основные направления классической науки Развитие алхимии в форме натрохимии привело к появлению ряда действенных лекарственных препаратов, например глауберовой соли, названной так в честь ее изобретателя Иоганна-Рудольфа Глаубера (1604—1668). Постепенно чисто практический интерес к получаемым соединениям стал переходить в научный. В основании химии как науки важное значение имели труды Р. Бойля. Исследования Бойля, работавшего вместе с Ньютоном и Гуком, имели совершенно иную ориентацию, совершенно в духе его великих коллег — поиск научной истины. Именно в таком подходе нуждалась зарождавшаяся химия. Бойль определил задачу химии как изучение свойств тел. Он писал: «Химики руководствовались до сих пор узкими принципами, не глядели на вещи с более высокой точки зрения. Они имели свою задачу в изготовлении лекарств и в превращении металлов. Я попытался рассмотреть химию с совершенно другой точки зрения, не как врач или алхимик, а как естествоиспытатель». Бойлю удалось дать достаточно точное определение химического элемента: «Ни одно тело, которое не является совершенно однородным, а может быть дальше разложено на любое число отдельных субстанций, как бы малы они ни были ... не представляет собой элемента». Такое представление положило конец учению о стихиях и алхимическому учению о принципах (соль, сера и ртуть). Бойль же впервые установил отчетливое различие между механическими смесями и химическими соединениями. Характерной чертой соединений он считал то, что в них исчезают свойства их составных частей. Период в химии от Бойля до Лавуазье называют эпохой флогистона. Вплотную к теории флогистона подошел сам Бойль. Расплавляя олово и свинец, он показал, что получившиеся при этом окислы металлов тяжелее этих металлов. Для объяснения этого явления он предположил, что в реакции участвует некоторое вещество, происходящее из огня и соединяющееся с плавящимися металлами. Эту идею в стройную теорию преобразовали Г.Э. Шталь (1660-1734) и И.Бехер (1635-1682). Шталь стремился свести к одному принципу те многообразные изменения вещества, которые происходят при горении. Таким основным началом, по представлению Шталя и Бехера, являлась некая тонкая материя, существование которой предполагалось во всех горючих телах. Шталь назвал эту материю флогистоном. Процесс горения, по мнению Шталя, сопровождался удалением флогистона из данного тела. Чем меньше продуктов сгорания остается от горючего тела, тем больше в нем содержалось флогистона. Уголь, который при сгорании дает лишь незначительное количество золы, считался практически чистым флогистоном. При сгорании цинк, например, распадался, как считалось, на две составляющие — цинковые белила (окись цинка) и флогистон. Тело с большим количеством флогистона, например уголь, могло передавать флогистон другому телу, которое его потеряло. Например, когда 214 5. Химия получали из окиси цинка путем нагревания цинк, то считалось, что флогистон добавляется в цинковые белила. Флогистон, согласно теории, не имел массы, и в этом отношении он был сродни гипотетическим носителям электричества, теплоты, магнетизма. На тот факт, что вес продукта сгорания в некоторых случаях превосходил вес первоначального вещества, просто не обращали внимания, или отделывались объяснением прироста веса из воздуха. Процесс добавления флогистона называли флогистацией, удаления — дефлогистацией. Химия в эпоху флогистона начинала прини- Джозеф Пристли мать все большее промышленное значение. Были получены новые сплавы металлов, усовершенствованны способы получения цинка, была разработана технология получения сахара из свекловицы. Этот метод стал особенно актуальным, когда введенная Наполеоном континентальная блокада прекратила доступ колониальному сахару из тростника на европейский континент. Флогистонная теория стала постепенно расширяться под влиянием исследований газов. Важным этапом в исследованиях газов было осознание того факта, что газообразное вещество это не просто воздух с различными примесями. После изобретения Стивеном Гейлсом (1677—1761) способа собирать газы и измерять их объем (так называемой «пневматической ванны») были открыты растворимые в воде газы, как например, аммиак и хлористый водород. Следующий важный шаг в исследованиях газов был сделан Блэком, сумевшим собрать, взвесить газ, выделявшийся при нагревании известью или магнезией. Он назвал его (углекислый газ) «связанным воздухом» и указал на присутствие этого газа в атмосфере. Исследованиями «связанного воздуха» занялся английский ученый Джозеф Пристли (1733—1804). Пристли был лишен основательного естественно-научного образования — его образование было богословским, и он даже выступал в качестве проповедника. Это тем не менее не помешало стать Пристли выдающимся экспериментатором, увековечившим свое имя в истории химии открытием кислорода. Первый успех Пристли связан с изготовлением содовой воды, которую он научился получать, изучая «связанный воздух». За это изобретение ему была присуждена высшая награда Королевского общества — медаль Копли. Содовая вода рассматривалась как средство против цинги, однако таковым не стала, но явилась первым промышленным продуктом химии газов. Дальнейшие свои усилия Пристли направил на то, чтобы получать различные газообразные вещества. Так, из серной кислоты он получил «купо- роснокислый воздух», из азотной кислоты — «азотнокислый воздух». Один из газов, полученный Пристли путем нагревания красной окиси ртути, он решил назвать «дефлогистированным воздухом», поскольку вещи в нем горели лучше, чем в воздухе. Этим газом оказался кислород. Пристли показал, что дефлогистированный воздух потребляется при горении и дыхании, 215 Раздел II. Основные направления классической науки что растения потребляют «связанный воздух», а выделяют «дефлогистированный воздух». Славу открытия кислорода Пристли должен разделить с химиком Карлом Вильгельмом Шееле (1742— 1786). По происхождению и языку Шееле был немцем, хотя своим соотечественником считают его и шведы. Шееле родился в Штральзунде, принадлежавшем тогда шведам. С 14-летнего возраста он посвятил себя аптекарской профессии и всю свою жизнь не переставал производить опыты, приведшие его к славным открытиям. Шееле получил кислород иным способом, чем Пристли — нагреванием смеси перекиси марганца и серной кислоты. Шееле назвал КИСЛОРОД «огненным ВОЗДУХОМ», ПОСКОЛЬ- Карл Вильгельм Шееле ку из его опытов выходило, что полученный газ поддерживает огонь. Шееле установил, что «огненный воздух» растворим в воде и необходим для живущих в воде животных. Значительна заслуга Шееле в области органической химии, тогда еще не сформировавшейся как научная дисциплина. Он получил ряд важных органических соединений, как например, винная, лимонная, яблочная и щавелевая кислоты. И Пристли и Шееле опирались на флогистонную теорию, ставшую, несмотря на ее ошибочность, исключительно ценным научным инструментом химиков середины XVIII века.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Возникновение научной химии» з дисципліни «Історія науки»
