ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Античные теории и алхимический эксперимент из "Неорганическая химия" Человечество научилось использовать химические процессы и превращения гораздо раньше, чем возникли первые химические теории. Еще первобытные люди наблюдали такие химические процессы, как превращение твердого древесного топлива в газ в результате горения, сладкого виноградного сока в кислый уксус или хмельное вино, пресного молока в кислое и т. д. Затем человек сам научился превращать природные материалы в полезные продукты. Обжиг мягкой глины приводил к получению веществ с новыми свойстами керамики, строительного кирпича, фарфора. Соки некоторых растений позволяли окрашивать ткани в различные цвета. Наконец, около 4000 лет до н. э. люди научились выплавлять из руды медь и олово. Еще тысяча лет понадобилось для того, чтобы открыть, что сплав меди с оловом — бронза — обладает гораздо большей твердостью, чем каждый из этих металлов в отдельности. Начался бронзовый век цивилизации, длившийся около 1500 лет. [c.5] Следующий прорыв в развитии человечества связан с открытием секрета выплавки и обработки железа. Люди бронзового века, вероятно, узнали о существовании еще более твердого металла, чем бронза, подбирая небесные камни — метеориты. Однако для искусственного получения железа из руды требовалось гораздо более жаркое пламя и контакт руды и угля в одном тигле. Выплавка железа стала возможной только после изобретения кузнечных мехов, позволивших поднять температуру печи. Владение железным оружием помогло древнеассирийскому государству подняться и подчинить своему влиянию весь Ближний Восток. Начался железный век человеческой цивилизации, длящийся и поныне. [c.5] Первые попытки научного осмысления накопленного человечеством опыта и наблюдений за природой были сделаны в Древней Греции за несколько столетий до рождества Христова. Греческий философ Фалес из Милета (VI век до н. э.) впервые попытался определить первичный элемент, лежащий в основе всего разнообразия веществ в природе. Он решил, что этим элементом является вода. Фалес представлял себе Землю в виде плоского диска, накрытого полусферической крышкой неба и плывущего по бесконечному океану воды. Последователь Фалеса Анаксимен считал первичным элементом воздух. Он заполняет пространство между землей и небом, а сжатие воздуха в направлении к центру Вселенной дает твердые и плотные разновидности вещества воду и землю. Гераклит из Эфеса в V веке до н. э. добавил к указанным элементам еще и огонь — первооснову всех изменений и превращений веществ. [c.6] Все эти теории обобщил древнегреческий философ Аристотель из Стагиры (IV век до н. э.). Он выделил четыре стихии воду, воздух, землю, огонь — и пятый элемент — эфир, из которого состоят небеса и который олицетворяет все вечное и нетленное во Вселенной. [c.6] Несмотря на кажущуюся наивность этой первой теории строения вещества, современный читатель найдет в ней весьма здравые суждения о наличии трех основных агрегатных состояний вещества газообразного (воздух), жидкого (вода) и твердого (земля) энергии (огонь), сопровождающей все взаимные превращения веществ бесконечного пространства и времени (эфир), в котором происходят все процессы во Вселенной. Именно поэтому эта теория просуществовала в неизменном виде около 2000 лет, вплоть до современного этапа развития химии. [c.6] Помимо понятия об элементе древние греки дали человечеству еще одно важное понятие — понятие об атоме, как о мельчайшей частице вещества. Левкипп и его ученик Демокрит (IV век до н. э.) впервые задумались о пределе дробления каждого вещества и пришли к выводу, что материя состоит из мельчайших частиц atomos (греч. — неделимых), различные соединения которых образуют все существующие на земле вещества. К сожалению, эта гениальная гипотеза не имела никакого экспериментального подтверждения и была вскоре забыта, чтобы воскреснуть лишь через 2200 лет на новом витке человеческой цивилизации. [c.7] В античные времена наука была чисто умозрительным занятием и постановка экспериментов считалась недостойным для философа занятием. Однако развитие ремесел, металлургии, медицины, сельского хозяйства требовало новых химических знаний, и прежде всего практических. Большую роль в развитии лабораторной техники, синтеза новых веществ, аналитики сыграла алхимия. Этим арабским вариантом известного слова химия принято называть сегодня почти двухтысячелетний период развития этой науки, продолжавшийся вплоть до XVII в. Арабский алхимик Джабар (VIII—IX вв.), по-видимому, впервые пытался превращать одни металлы в другие, прежде всего в золото. Он искал эликсир — вещество, ускоряющее трансмутацию металлов. В Европе это вещество получило название философского камня. Эликсир, по мнению алхимиков, должен был также излечивать людей от всех болезней и даже давать им бессмертие. [c.7] В безуспешных попытках найти эликсир жизни или философский камень алхимики сделали множество замечательных открытий они получили уксусную, а затем серную и азотную кислоту, множество солей — купоросы (сульфаты), селитры (нитраты), квасцы (двойные сульфаты металлов и аммония), щелочи, спирт составили первую систему химических элементов, включив в нее наряду с аристотелевскими элементами серебро, ртуть, медь, золото, железо, олово, свинец. Кроме того, им были известны также мышьяк, сурьма, висмут, цинк, а также неметаллы углерод и сера. [c.7] В XVII в. в химию начинают внедряться количественные методы исследования. Ирландский ученый Роберт Бойль провел знаменитые исследования по сжатию воздуха и в 1662 г. сформировал закон обратной пропорциональности между давлением газа и его объемом, впоследствии получивший название закона Бойля-Ма-риотта. В книге Р. Бойля Химик-скептик (1661) сформулированы атомистические представления и дано современное определение элемента как вещества, которое не может быть далее разложено на более простые составляющие. Правда, Р. Бойль не считал известные металлы элементами и поэтому предполагал возможность их взаимных превращений. [c.8] Вернуться к основной статье