«Хімічні знання в різні епохи» — проект з хімії учениці 7А класу Марії Козубенко, 12.09.2016 р.

Розвиток хімії, як знання про перетворення одних речовин в інші, почався з ранньої епохи опанування вогнем.

Близько 10 тисяч років до нашої ери людина вже була знайома з вогнем і шукала шляхи його застосування. У той же час найбільший інтерес у людини викликав метал. Метал був матеріалом, який на той момент володів ні з чим незрівнянною міцністю. Під впливом вогню метал легко піддавався обробці, тому вже 7 тисяч років тому люди навчилися виготовляти з нього різні предмети життєвого побуту.

Чи не найпершим відомим людині металом уважається золото. Людина знайшла його в природі у вільному стані і порівняно швидко навчилася виготовляти із золота предмети. Разом із золотом часто знаходилося срібло та мідь. Ці метали також легко обробляються і досить легко плавляться.

Цікаво, що срібло і золото (навіть у даний час) у природі можуть перебувати в сплавленому між собою стані. Розділити ці метали — досить трудомістко. Тому у стародавні часи сплав срібла і золота вважався окремим простим металом.

Металеві вироби 2 тисячоліття до нашої ери,
знайдені на Одещині 100 років тому

Розвиток хімії дав початок розвитку металургії і виражався на той момент у видобутку металу, його обробці і отриманні окремих предметів. Найвагоміший розвиток металургійного ремесла стався, коли людина навчилася з видобутої руди отримувати мідь.

Загалом, історія хімії поділяється на певні етапи розвитку цієї науки, які, в свою чергу, ознаменовані періодами освоєння того чи іншого металу. Наприклад, наступним після «мідного» етапу розвитку хімії є освоєння бронзи, який увійшов у загальну історію людства та історію хімії під назвою Бронзова доба (інколи — Бронзовий вік).

 

БРОНЗОВА ДОБА

Перше одержання і застосування бронзи сталося приблизно 6 тисяч років тому (тобто близько 4 тисяч років до нашої ери).

Бронза — це сплав, який вимагав певних знань від ремісників, що працюють з металом. Такі знання в той період мали жителі стародавніх держав, Давнього Єгипту і Греції. Також використання бронзових виробів було поширене у фінікійців. Цей мирний і допитливий народ володів великими знаннями для свого часу. Фінікійці широко застосовували бронзу, виготовляючи з неї різні товари для продажу — в основному, військові предмети.

Бронзова статуетка коня з Олімпії,
Давня Греція, 740 р. до н. е.

Черговим етапом розвитку хімії після освоєння бронзи стало освоєння заліза, у зв'язку з чим наступний періодом в історії хімії називається Залізною добою (або Залізним віком).

ЗАЛІЗНА ДОБА

Початок залізної доби припадає приблизно на 1200 рік до нашої ери. Від початку знайомства людини із залізом цей метал уважався дуже коштовним.

У порівнянні з бронзою, золотом, сріблом чи міддю залізо мало помітно високу міцність. Проте його складніше було видобути, очистити й обробити.

Залізні знаряддя праці, знайдені на Поліссі

У процесі розвитку хімії і, відповідно, металургії, людина навчилася отримувати сплав заліза і вуглецю, тобто сталь. Винайдення сталі дало поштовх до нового застосування заліза — виготовлення міцної зброї та дорогих предметів побуту.

* * *

З історії хімії відомо, що стародавньою державою, яка володіла великими знаннями, був Єгипет. Жителі Єгипту могли виготовляти різні барвники, готувати мило, вироби парфумерії, крім того вони вміли сплавляти і отримувати скло, готувати ліки. Всі ці знання були досить ефективні, але не мали наукового обґрунтування. Отримання тих чи інших речовин відбувалося в результаті спостережень і дослідів без пояснень. Усі одержані знання в суворій таємниці зберігалися і передавалися жрецями-служителями богів.

Також чималу роль в історії хімії відігріла грецька стародавня держава: греки багато чому навчилися в єгиптян та й самі досягли неабияких успіхів у новій науці, якій дали назву «хімія». Цікаво, що сама ця назва, ймовірно, походить від слова «Хем», яким давні єгиптяни називали свою країну.

* * *

Завдяки дослідженням учених Давньої Греції та інших країн, хімія поступово відокремилася від релігії приблизно у 600-х роках до н.е. та перейшла у самостійне світосприйняття навколишньої природи. Такий поділ науки і релігії відбувався і в інших царинах знань наших предків.

* * *

Одним з перших основоположників такого сприйняття світу був відомий філософ Аристотель, який припускав, що всі існуючі предмети і речовини можуть складатися тільки з чотирьох фундаментальних елементів — це вода, вогонь, земля і повітря.

Чотири стихії та їхні складові за Аристотелем

Кожна з названих речовин характеризувала певну властивість: вода — вологість, земля — холод, вогонь — тепло, повітря — сухість. Крім того, Аристотель навчав, що вода перебуває в рідкому стані, повітря — в газоподібному, земля — у твердому, а вогонь — у розпеченому стані.

До Аристотеля філософ Демокрит говорив і доводив, що вся існуюча і оточуюча нас матерія складається з найдрібніших неподільних частинок!

 

* * *

У європейські країни знання про перетворення і взаємодії речовин були доставлені арабами, які змогли підкорити народи Сходу. Завдяки арабській частці «аль» наука перетворення-трансформації речовин отримала назву «алхімія». Лише з часом названа знову повернулася до слова «хімія», або відокремити академічну науку від непризнаної алхімії.

Картинка з комп'ютерної гри «Травниця»

* * *

У 7-му столітті, в той час, коли ще існувала арабська назва «алхімія», науковці думали, що метали — це такі речовини, які складаються з трьох основних елементів:

• сіль — як символ твердості і здатності до розчинності;
• сірка — як речовина, здатна нагріватися і горіти при високих температурах;
• ртуть — речовина, здатна до випаровування і що володіє блиском.

У зв'язку з цим уважалося, що, наприклад, дорогоцінному металу золоту теж властиві такі самі елементи, а значить і отримати його можна із будь-якого металу!

Алхіміки думали, що отримання золота із будь-якого іншого металу пов'язане з дією філософського каменю, який вони безуспішно намагалися знайти протягом століть. Окрім того, середньовічні дослідники вірили, що напій, приготовлений із філософського каменю, такий собі чудодійний еліксир, може дарувати вічну молодість.

Насправді, ані філософського каменю, ані золота з інших металів алхімікам середніх віків винайти або зробити не вдалося. Але від них нам дістався великий досвід роботи з багатьма речовинами, нові відкриті елементи та важливі описи їхніх властивостей.

 

* * *

15 століття — період в історії хімії, ознаменований застосуванням алхімії для виготовлення різних медичних препаратів. Завдяки розвиткові точних наук, поступ хімії все більш набував наукового характеру. Хімія явно відокремлювалася від філософії і будувалася на узагальненнях та аналізі окремих явищ.

Поступово рівень розвитку хімії дозволив створювати товариства, які мали науковий підхід до хімії, могли накопичувати і передавати знання. Такими місцями були перші академії. Так, відома академія з'явилася у 1560 році в італійському Неаполі. За 100 років подібна академія створена була в Лондоні.

* * *

Важливим для розвитку хімія стала друга половина 17-го століття, коли ірландським ученим Робертом Бойлем була зроблена спроба пояснення деяких хімічних перетворень на підставі застосування будови атома (продовження теорії Демокрита про елементарні частки).

Картина фламандського художника Давида Тенірса молодшого

Також першим кроком в розвитку хімії, коли вона перетворилася на цілком самостійну науку, можна вважати час відкриття закону збереження мас. Цей закон був уперше сформульований французьким дослідником Лавуазьє, який у процесі своєї наукової діяльності поклав основи дослідження речовини вже з наукової точки зору.