Катализ и полимеры
Открытие радиоактивности

Зарождение химии. Алхимия

Трудно сказать, где и когда наши далекие предки впервые стали заниматься химией. Считают, что это случилось примерно пять-шесть тысяч лет тому назад в странах с древней цивилизацией - Китае, Египте, Индии и Месопотамии (междуречье Тигра и Евфрата). Уже в то далекое время в этих странах добывали из руд металлы, готовили краски, обжигали глиняные сосуды, умели находить травы для лечения ран и болезней.
Термин "химия" появился в IV веке н.э. в греческом языке. Возможно (и к этому склоняется большинство исследователей), это слово происходит от "Кеми" - "Черная страна"; так в глубокой древности называли Египет.

В 332-331 гг. до н.э. в Египте Александром Македонским был основан город Александрия, ставший международным торговым и культурным центром Востока. Здесь существовала академия наук, Александрийский Мусейон, где "священному искусству химии" было отведено особое здание, храм Сераписа - храм жизни, смерти и исцеления. Этот храм был разрушен фанатиками-христианами в 391 г. н.э., а кочевники-арабы, завоевав Александрию в 640 г. н.э., завершили его уничтожение. Они следовали простому правилу: все представления, которых нет в Коране, ошибочны и вредны, и поэтому их надо искоренить. Притом сочинения, которые находятся в согласии с Кораном, тоже следует уничтожить как совершенно излишние.

Арабы-химики ввели в обиход понятие "алхимия". Алхимию считали искусством превращения неблагородных металлов (железе, свинца, меди) в благородные (золото и серебро) с помощью особого вещества - "философского камня". Алхимики несколько веков упорно искали способы получения чудодейственного вещества. Даже английский физик и математик Исаак Ньютон (1623-1727) значительную часть своей жизни посвятил попыткам получить "философский камень".

Алхимиком был и выдающийся английский философ, монах францисканского ордена Роджер Бэкон (1214-1292). Он проделал немало опытов в поисках способов превращения одних веществ в другие. За отказ открыть секреты получения золота (которых он не знал) Бэкон был осужден собратьями по вере и провел в церковной темнице долгие 15 лет. По велению генерала ордена сочинения монаха-естествоиспытателя в наказание были прикованы цепями к столу в монастырской библиотеке в Оксфорде.

Человечество тысячелетиями по крупицам накапливало химические знания. Первый удар по бесплодным поискам алхимиков был нанесен в XVI веке. Немецкий врач и химик Теофраст Парацельс призвал всех алхимиков заниматься синтезом лекарственных средств, а не искать то, чего в природе существовать не может. Парацельс одним из первых начал использовать в медицинской практике препараты ртути, свинца, сурьмы, меди и мышьяка.

Тем не менее в XVII веке еще не существовало привычных нам химических формул и символов элементов. В употреблении были странные значки, причем почти каждый химик пользовался своей собственной системой изображений элементов, соединений и материалов. К этому времени считалось, что в природе существует только восемь элементов-металлов (золото, серебро, железо, медь, олово, свинец, ртуть и сурьма) и два элемента-неметалла (углерод и сера), из которых состоят все остальные вещества.

Открытие фосфора

Алхимические представления пошатнулись, когда бывший немецкий солдат, а затем купец-неудачник Хёниг Бранд решил разбогатеть. Он бродил по городу Гамбургу в поисках способа поправить свои дела, и в пивной познакомился с алхимиком, который поведал ему, что существует некий "философский камень ", превращающий железо и свинец в золото. А искать этот камень надо в человеческом теле и в том, что из него исходит, например в моче...

Потрясенный услышанным, Бранд тайно собирал в солдатских казармах этот "человеческий продукт" и порциями его выпаривал. Сухие остатки он объединил и, прокаливая их с углем, внезапно увидел в сосуде белый дым, светящийся в темноте. Так в 1669 году был получен белый фосфор - первый неметалл, открытие которого задокументировано и имеет определенную дату. После открытия фосфора химики как будто очнулись. Начались усиленные поиски новых химических элементов. Только между 1748 и 1798 гг. было обнаружено 15 новых металлов и 5 неметаллов. Открытию химических элементов способствовала модернизация лабораторного оборудования: в это время как раз появились стеклянная мерная посуда, резиновые пробки и шланги, платиновые чашки и тигли, точные весы.

Теория флогистона

Одновременно была разработана и первая химическая теория, объяснившая процессы горения и разложения веществ - теория флогистона (от греч . "флогистос " - горящий, сжигаемый). Ее сформулировал в 1697-1703 годах немецкий врач Георг Шталь.

Теория флогистона получила широкое распространение, и благодаря ей химия окончательно освободилась от алхимических представлений. По мнению Шталя, флогистон - материальная субстанция, составная часть любого горючего тела. Он выделяется при горении или прокаливании веществ и, соединяясь с воздухом, образует пламя. Знаменитые химики того времени Михаил Ломоносов , Карл Шееле , Джозеф Пристли , Генри Кавендиш искали способы выделения флогистона из различных веществ, но так и не смогла его обнаружить. Ломоносов, например, допускал, что флогистон - материальное тело, состоящее из мельчайших частиц (корпускул).

Теория флогистона была опровергнута работами французского химика Антуана Лавуазье который в 1775 году открыл кислород. Уголь, сгорая, соединяется с кислородом и переходит в диоксид углерода СО 2 . Этот же газ, а вовсе не флогистон, выделяется при прокаливании карбонатов кальция и магния.

Создание химической номенклатуры

В 1786 году родился "химический язык ", появились первые научные названия химических веществ. Четыре французских химика - Луи Гитон де Морво, Антуан Лавуазье, Клод Бертолле и Антуан Фуркруа - разделили все известные им химические элементы на металлы и неметаллы, отнесли соединения металлов с кислородом к основаниям, а соединения неметаллов с кислородом - к кислотам. Вещества, получающиеся при взаимодействии кислот и оснований, были названы солями.

Через 30 лет шведский химик Йенс Берцелиус ввел в употребление латинские символы для обозначения химических элементов и первые химические формулы соединений. Он же предложил обозначать число атомов химических элементов в соединениях цифрой справа вверху у символа элемента. Такой способ изображения формул сохранялся почти сто лет, хотя уже в 1834 году немецкий химик Юстус Либих рекомендовал перенести индекс, указывающий число атомов каждого элемента в молекулах, вниз, как мы это делаем сейчас - например, в формуле дисульфата калия K 2 S 2 O 7 . Однако авторитет Берцелиуса был настолько велик, что другие химики долго не соглашались с предложением Либиха. Даже известный русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев , известный независимостью своих взглядов, в учебнике "Основы химии", увидевшем свет в 1903 году, записал формулу дисульфата калия так: K 2 S 2 O 7 (как, впрочем, и формулы других химических соединений).

Только в 1834 году вперые было составлено привычное нам уравнение реакции с использованием символов химических элементов. Это сделал немецкий химик Иоганн Дёберейнер.

Иоганном Бехером и в 1703 году Георгом Шталем для объяснения процессов горения . Флогистон представляли как невесомый флюид , улетучивавшийся из вещества при сжигании. В то время считалось, что металл - это соединение «земли» (оксида металла) с флогистоном, и при горении металл разлагается на «землю» и флогистон, который смешивается с воздухом и не может быть отделён от него. Открытое позже увеличение массы металла при прокаливании стали объяснять отрицательной массой флогистона. Способность выделять флогистон из воздуха приписывали растениям.

Теория флогистона опровергнута наукой. Термин «флогистон» в настоящее время не применяется в научных трудах, кроме работ по истории науки.

Энциклопедичный YouTube

1 / 3

Химия 46. Реакция горения. Флогистон - Академия занимательных наук

Химия 39. Вощение. Воск - Академия занимательных наук

Физика: горение и взрыв

Субтитры

Флогистон и открытие газов

Поскольку горение прекращается либо после сгорания горящего вещества, либо после сгорания воздуха в объёме, в котором было заключено вещество, какое-то время воздух был частью теории. Считалось, что флогистон покидает горящее тело и поглощается воздухом. В 1772 году Даниель Рутерфорд (ученик Джозефа Блэка) обнаружил азот , использовал данную теорию для объяснения результата своего опыта. Остаток воздуха, оставленного после горения, фактически являющийся смесью азота и углекислого газа , иногда упоминался как «phlogisticated air» (флогистированный воздух).

Из известных учёных того времени дольше всех оставался верным теории флогистона Дж. Пристли . Он до своей смерти в 1803 году ревностно выступал в её защиту, несмотря на открытия эпохи химической революции, полностью опровергавшие эту теорию. По словам Ж. Кювье , «он, не падая духом и не отступая, видел, как самые искусные бойцы старой теории переходят на сторону её врагов. И когда Кирван уже после всех изменил флогистону, Пристли остался один на поле сражения и послал новый вызов своим противникам в мемуаре, адресованном им к первым французским химикам ».

φλογιστός - горючий, воспламеняемый ) - в истории химии - гипотетическая «сверхтонкая материя» - «огненная субстанция», якобы наполняющая все горючие вещества и высвобождающаяся из них при горении .

Поскольку горение прекращается либо после сгорания горящего вещества, либо после сгорания воздуха в объёме, в котором было заключено вещество, какое-то время воздух был частью теории. Считалось, что флогистон покидает горящее тело и поглощается воздухом. В 1772 году Даниель Рутерфорд (ученик Джозефа Блэка) обнаружил азот , использовал данную теорию для объяснения результата своего опыта. Остаток воздуха, оставленного после горения, фактически являющийся смесью азота и углекислого газа , иногда упоминался как «phlogisticated air» (флогистированный воздух).

Из известных учёных того времени дольше всех оставался верным теории флогистона Дж. Пристли . Он до своей смерти в 1803 году ревностно выступал в её защиту, несмотря на открытия эпохи химической революции, полностью опровергавшие эту теорию. По словам Ж. Кювье , «он, не падая духом и не отступая, видел, как самые искусные бойцы старой теории переходят на сторону её врагов. И когда Кирван уже после всех изменил флогистону, Пристли остался один на поле сражения и послал новый вызов своим противникам в мемуаре, адресованном им к первым французским химикам ».

В компьютерной игре

Следует отметить, что в то время, когда Реомюр приступил к своим экспериментам, научная картина мира существенно отличалась от современной. Углерод, играющий, как ныне общеизвестно, основную роль в процессах превращения железа в сталь, а стали в чугун, был открыт А. Лавуазье только в конце 1780-х гг. Во времена же Реомюра господствовала теория флогистона. Настоящая природа огня также была неизвестна.

Иоганн Иоахим Бехер и Георг Эрнст Шталь

Теория флогистона была создана для описания процессов обжига металлов. Основой для нее послужили традиционные (еще алхимические) представления о горении как о разложении тела. Феноменологическая картина обжига металлов была известна: металл превращается в окалину, масса которой больше массы исходного металла (В. Бирингуччо еще в 1540 г. показал, что масса свинца увеличивается после прокаливания); кроме того, при горении выделяются газообразные продукты, природа которых в те времена была неизвестна.

Создателями теории флогистона считаются немецкие химики Иоганн Иоахим Бехер и Георг Эрнст Шталь. Суть теории флогистона, опубликованной в 1703 г., можно представить в следующих основных положениях:

1. существует материальная субстанция, содержащаяся во всех горючих телах, – флогистон (от греч. φλογιστοζ – горючий);
2. горение представляет собой разложение тела с выделением флогистона, который необратимо рассеивается в воздухе. Вихреобразные движения флогистона, выделяющегося из горящего тела, и представляют собой видимый огонь. Извлекать флогистон из воздуха способны лишь растения;
3. флогистон всегда находится в сочетании с другими веществами и не может быть выделен в чистом виде;
4. флогистон обладает отрицательной массой.

Процесс обжига металла в рамках теории флогистона можно отобразить следующим подобием химического уравнения: Металл = Окалина + Флогистон.

Для получения металла из окалины (или из руды), согласно теории, можно использовать любое тело, богатое флогистоном (например, древесный или каменный уголь, жир, растительное масло): Окалина + Тело, богатое флогистоном = Металл.

Теория флогистона позволила, в частности, дать приемлемое объяснение процессам выплавки металлов из руды: руда, в которой содержание флогистона мало, нагревается с древесным углем, который очень богат флогистоном; при этом флогистон переходит из угля в руду, и образуются богатый флогистоном металл и бедная флогистоном зола. Таким образом, для производства чугуна требуется добавить флогистон к железной руде. Для получения ковкого железа надо добавить еще большее количество флогистона, а сталь является железом, насыщенным флогистоном. Эта теория со временем была распространена на любые процессы горения. Во второй половине XVIII в. она завоевала в среде химиков практически всеобщее признание.

Иоганном Бехером и Георгом Шталем в 1703 году для объяснения процессов горения . Флогистон представляли как невесомый флюид , улетучивавшийся из вещества при сжигании. В то время считалось, что металл - это соединение «земли» (оксида металла) с флогистоном, и при горении металл разлагается на «землю» и флогистон, который смешивается с воздухом и не может быть отделён от него. Открытое позже увеличение массы металла при прокаливании стали объяснять отрицательной массой флогистона. Способность выделять флогистон из воздуха приписывали растениям.

Флогистон и открытие газов

Поскольку вещество прекращает гореть, либо когда сгорит полностью, либо когда в объеме, где оно горит, закончится весь воздух, то воздух также был какое-то время частью теории. Таким образом считалось, что именно воздух поглощает флогистон, покидающий горящее тело. Позже Даниель Рутерфорд , ученик Джозефа Блэка , обнаружил азот в и использовал данную теорию, чтобы объяснить свой результат. Остаток воздуха, оставленного после горения, фактически являющийся смесью азота и углекислого газа , иногда упоминался как «phlogisticated air» (флогистированный воздух).

Наоборот же, когда был обнаружен кислород , его назвали «dephlogisticated air» (дефлогистированный воздух), как вещество, способное к объединению с большим количеством флогистона и таким образом поддерживающее горение дольше, чем обычный воздух.

Значение флогистона для химии

Гипотеза флогистона была первой теорией в химии и позволила обобщить множество реакций. Это было заметным шагом на пути становления химии как науки. В 1770-х годах теория флогистона была опровергнута благодаря работам Антуана Лавуазье , после которых её сменила другая - кислородная теория горения.

См. также

• Теплород (флюид тепла, в отличие от флогистона - флюида горения)

Ссылки

• // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : В 86 томах (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Флогистон" в других словарях:

- (греч., от phlogizein сжигать). В прежней химии невидимое и невесомое вещество, находящееся во всех сгораемых телах и объясняющее горение. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ФЛОГИСТОН греч., от… … Словарь иностранных слов русского языка

- (от греч. phlogistos воспламеняемый горючий), по представлению химиков кон. 17 18 вв., начало горючести, гипотетическая составная часть веществ, которую они якобы теряют при горении и обжиге. Гипотеза флогистона опровергнута трудами А. Лавуазье … Большой Энциклопедический словарь

ФЛОГИСТОН, флогистона, мн. нет, муж. (от греч. phlogistos горючий) (хим. ист.). Тоже, что теплород. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

Сущ., кол во синонимов: 1 теплород (2) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

ФЛОГИСТОН - ФЛОГИСТОН … Большая политехническая энциклопедия

- (от греч. phlogistós воспламеняемый, горючий), по представлению химиков конца XVII XVIII вв., «начало горючести», гипотетическая составная часть веществ, которую они якобы теряют при горении и обжиге. Гипотеза флогистона опровергнута трудами… … Энциклопедический словарь

флогистон - flogistonas statusas T sritis chemija apibrėžtis Ypatingas degumo pradas, pagal alchemikų teoriją, esantis degiosiose medžiagose. atitikmenys: angl. phlogiston rus. флогистон … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

флогистон - flogistonas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. phlogistone vok. Phlogiston, n rus. флогистон, m pranc. calorique combiné, m; phlogistique, m … Fizikos terminų žodynas

- (от греч. phlogistós – воспламеняемый, горючий) в представлениях химиков 18 в. гипотетическое начало горючести. Согласно учению о Ф., основоположником которого является Г. Э. Шталь, все горючие вещества (дерево, масла) и неблагородные… … Большая советская энциклопедия

- (хим.). Название Ф., давно известное химикам (см. Корр, Geschichte der Chemie , III, стр. 112), прочно укоренилось в науке со времен Сталя (Stahl); понятие о нем вырабатывалось постепенно, и оно тесно примыкает к химическим представлениям древних … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона