Temat pracy: HISTORIA ROZWOJU CHEMII POD WZGL

ĘDEM

POGL

ĄDÓW NA BUDOWĘ ŚWIATA.

Około 2500 lat temu greccy filozofowie zadali sobie pytanie - z czego

zbudowany jest świat? Przez wieki uczeni próbowali odpowiedzieć na ów
pytanie, gdyż niewątpliwie gwarantowało to sławę, szacunek i byłoby to
niebanalne osiągnięcie. W dodatku ciekawość ludzka nie zna granic, od dawna
interesował ludzi i przyciągał ich uwagę problem istoty materii, tworzącej
otaczający nas świat. Powietrze, woda, skały, piasek, rośliny, zwierzęta - to
formy materii, które pobudzały ciekawość już człowieka pierwotnego.

STARO

ŻYTNOŚĆ

Teles z Miletu, filozof, matematyk i astronom grecki, jeden z twórców

szkoły jońskiej żyjący w latach 620-540 p.n.e. Twierdził, że: „Wszystko
powstało z wody, z niej pochodzi i do niej powraca, że wszystko jest w stanie
ciekłym i jest to stan podstawowy”.

Następnym filozofem greckim, który także próbował dociec budowy

materii był Anaksymenes z Miletu. Przedstawiciel szkoły jońskiej, żyjący w
latach 585 - 525 p.n.e. Głosił teorię, iż: „Świat składa się z powietrza, wszystko
jest powietrzem, jest lotne, ruchliwe i nieskończone”

Co do teorii Anaksymenesa i Talesa jednak nie był do końca przekonany

inny grecki filozof żyjący w latach 540 – 480 p.n.e. Heraklit z Efezu. Zadawał
on sobie pytania, które podważały i na podstawie, których wynikało wiele
niejasności z założeń jego poprzedników. Na przykład:

•

Dlaczego zapach powietrza bywa różny?

•

Dlaczego woda jest czasem słona, a czasem słodka?

•

Dlaczego jedne skały są białe, a inne brunatne, a niekiedy zielone,
niebieskie czy czerwone?

Sam za podstawę i zasadę istnienia wszechświata uważał ogień i jego

przemiany:

„Wszystko

jest

ogniem,

jest

w

stanie

rozżarzonym”.

Heraklit był przekonany o zmienności w świecie „Panta rhei - wszystko jest
płynne”.

Następnie swoją teorię na temat budowy świata wygłaszał Demokryt

z Abdery, żyjący w V wieku p.n.e. ok. 430 r. Ten starający się zjednać sobie
zwolenników

do

swojej

teorii

filozof

grecki

twierdził,

ż

e

„kresem podziału materii jest atom, który jest jej najmniejszym elementem, zaś
materia jest zbiorem różnych atomów”.

Potem pojawił się Arystoteles. Był to filozof grecki, ojciec nauki żyjący

w latach 384 - 322 p.n.e., który głosił teorię czterech żywiołów mówiąc: „ogień

jest gorący i suchy, powietrze ciepłe i wilgotne, woda zimna i wilgotna, ziemia
zaś zimna i sucha, każda substancja składa się z 4 żywiołów - ognia, powietrza,
wody i ziemi, woda paruje - bo ulatnia się z niej powietrze”.

Jak na filozofów żyjących w tak odległych czasach, dali oni początek

rozważaniom na temat budowy świata, czyli materii. Teoria Arystotelesa
mówiąca, że materia składa się z 4 żywiołów dominowała w chemii ok. 2000 lat
i przetrwała aż do połowy XVII wieku.

ŚREDNIOWIECZE

„Po starożytności nadchodzi nowa epoka zwana średniowieczem.

Obejmuje

ona

przedział

czasowy

od

476

roku

do

1453

roku.

W

ś

redniowieczu

człowiek

myślał

tylko

o

szczęściu

wiecznym,

Umartwiał się - Ziemia była dla niego centrum wszechświata, Książki były
przepisywane ręcznie (były drogie)”.

„W okresie średniowiecza nastąpił rozwój alchemii, poprzedniczki chemii.

Zadaniem alchemików było robić złoto, przemieniać metale nieszlachetne np.
ż

elazo w szlachetne, czyli złoto czy srebro. Alchemicy znali 7 metali - złoto,

srebro, miedź, cynę, ołów, żelazo, rtęć.

”Jeżeli każda substancja stanowi pewną kombinację ognia, powietrza,

wody i ziemi, to, dlaczego nie miałaby być możliwa zmiana kombinacji
i otrzymania nowej substancji? Ołów jest prawie tak ciężki jak złoto, miedź
zbliżona barwą do złota, a więc w wyniku nieznacznej zmiany składu każdego
z tych metali, można przemienić je w złoto”. Takie właśnie pytania gnębiły
alchemików w średniowieczu. Mieli oni wynaleźć „kamień filozoficzny” -
preparat, który zamieniałby kamienie nieszlachetne w złoto, a ludziom
zapewniałby wieczną młodość.

DZIEJE NOWO

ŻYTNE

W tej epoce poglądy uległy radykalnej zmianie. W końcu XV wieku

nastąpiło zainteresowanie życiem ziemskim, człowiek stał się centrum
zainteresowania, wynaleziono druk. Nastała epoka odrodzenia lub inaczej
nazywana renesansem. „Nic, co ludzkie, nie jest mi obce” - humaniści szukając
wzorców do swojej działalności zwrócili uwagę na kulturę starożytności, zaczęli
zgłębiać dzieła filozofów greckich.

Teorię swoją wygłaszał w tym okresie Paracelsus. Był to lekarz, żyjący

w latach 1493 - 1541 roku, który rozwinął teorię Arystotelesa. Głosił: "Materia
jest zbudowana z 3 elementów, zwanych zasadami. Są to: siarka, rtęć i sól.”
Paracelsus rozumował - drewno się pali, rtęć się ulatnia, siarka ulega spaleniu,
a sól pozostaje jako popiół. Paracelsus wytwarzał sole żelaza, miedzi, rtęci

i badał ich działanie jako leków - dał początek nauce nazwanej -
JATROCHEMIA (nauka o lekach).

Przyczyną niepowodzeń alchemików nie były błędy w rozumowaniu, lecz

przyjęcie fałszywego założenia, że woda, powietrze, ogień i ziemia stanowią
substancje podstawowe, z których są zbudowane wszystkie inne ciała.

Przenieśmy się teraz w czasie... Jesteśmy na przełomie wieku XVIII i XIX.

W tym czasie na świecie następuje wiele zmian...

Umysł Johna Daltona - angielskiego chemika, fizyka i meteorologa

ż

yjącego w latach 1766 - 1844 zaprzątał problem: „ dwutlenek węgla jest

ciężki, tlen - lżejszy, azot - jeszcze lżejszy, para wodna - najlżejsza, przy czym
para wodna jest dwukrotnie lżejsza od dwutlenku węgla. Jak to się dzieje, że
przy powierzchni Ziemi nie tworzy się warstwa dwutlenku węgla, a w górnej
części atmosfery - warstwa pary wodnej?”·Skutkiem rozważań była jego teoria:

1. Wszystkie substancje są zbudowane z atomów,

2. Atomy tej samej substancji są jednakowe i mają tę samą masę, atomy
różnych substancji są różne i mają różne masy.

John Dalton

Dalton jako atom uważał najmniejszą cząstkę zarówno pierwiastka jak

i związku, czyli były atomy proste pierwiastków i atomy złożone związków.
Mimo, iż dzisiaj wiadomo, ze atomy dzielą się na mniejsze elementy, teoria
Daltona stanowi wciąż podstawę do rozumienia reakcji chemicznych.

BUDOWA MATERII W UJ

ĘCIU HISTORYCZNYM

Poglądy na budowę materii filozofów greckich - STARO

ŻYTNOŚĆ

Tales

620 - 540 p.n.e. Woda

Anaksymenes 585 - 525 p.n.e. Powietrze

Heraklit

540 - 480 p.n.e. Ogień

Demokryt

ok. 430 p.n.e.

Atomy

Arystoteles

384 - 322 p.n.e.

Cztery żywioły - ogień, powietrze, woda,
ziemia

ŚREDNIOWIECZE

Rozwój alchemii - każda substancja jest kombinacją ognia, powietrza, wody
i ziemi.

Można otrzymać złoto np. w wyniku kombinacji ołowiu i miedzi.

ODRODZENIE - RENESANS

Paracelsus

1493 - 1541

Materia jest zbudowana z trzech zasad - siarki,
rtęci, soli

CZASY NOWO

ŻYTNE

John Dalton

1766 - 1844

Teoria atomistyczno - cząsteczkowa

1.

Wszystkie substancje są zbudowane z atomów,

2.

Atomy tej samej substancji są jednakowe i mają taką samą masę,

3.

Atomy różnych substancji są różne i mają różne masy,

4.

Reakcja chemiczna polega na łączeniu się rozdzielaniu i wymianie

atomów,

5.

Atomy proste w pierwiastku i atomy złożone w związku.

Kto?

Kiedy?

Co?

Tales - filozof,
matematyk,
astronom

620 - 540 p.n.e. Wszystko powstało z wody z niej

pochodzi i do niej wraca

Anaksymenes –
filozof

585 - 525 p.n.e. Świat składa się z powietrza, jest lotne i

ruchliwe

Heraklit z Efezu

540 - 480 p.n.e. Pantha rhei - wszystko jest płynne,

ś

wiat powstał z ognia

Demokryt

ok. 430 p.n.e.

„kresem podziału materii jest atom,
który jest jej najmniejszym elementem,
zaś materia jest zbiorem różnych
atomów”

Arystoteles

384 - 322 p.n.e. Teoria czterech żywiołów

Paracelsus - lekarz

1493 - 1541

Materia jest zbudowana z trzech zasad -
siarki, rtęci, soli

John Dalton

1766 - 1844

Substancje są zbudowane z atomów,
atomy tej samej substancji są takie same

Atomów, ze względu na ich niewielkie rozmiary, nie można było

bezpośrednio obserwować. Dlatego przez wiele lat od chwili opracowania
podstaw atomu uważano je za niepodzielne. Wyobrażano je sobie jako kulki
o różnych średnicach i masach. Początek XX wieku przyniósł nowe odkrycia.
Prace i obserwacje wielu uczonych, doprowadziły do stworzenia modeli
atomów. Ernest Rutherford wykazał, ze atom ma niewielkie, ciężkie jądro.
Doszedł do przekonania, że prawie cała masa atomu skupiona jest w bardzo
małym dodatnio naładowanym j

ądrze atomowym a na zewnątrz poza jądrem

rozmieszczone są elektrony. Prawie cala masa atomu skupiona jest w jądrze.

Wnioski, które sformułował Rutherford stały się podstawą wszystkich

współczesnych teorii budowy atomu.

Badania procesów promieniotwórczych pozwoliły wyciągnąć wniosek, że

jądra atomowe są również tworami złożonymi. Ustalono, że elementami
składowymi jądra są neutrony i protony. Protonom i neutronom nadaje się
wspólną nazwę nukleonów.

Części składowe atomu i ich charakterystyka:

Elektron

Cz

ąstka o ładunku ujemnym -1.

Proton

Cz

ąstka o ładunku dodatnim +1.

Neutron

Cz

ąstka elektrycznie obojętna.

Uwaga:

Atom posiada jednakową ilość elektronów i protonów, dlatego jest

elektrycznie obojętny

Protony i neutrony znajduj

ą się w jądrze. Jądro jest bardzo małe w porównaniu

z wymiarem całego atomu. Cał

ą pozostałą przestrzeń wokół jądra zajmują

elektrony.

Elektrony s

ą przyciągane przez protony znajdujące się w jądrze.

Uwaga:

Współczesny model budowy atomu, zakłada, że elektrony rozmieszczone są

na powłokach i tworzą wokół jądra chmury elektronowe.

Rozmiary atomów

Atom jest tak mały, że nie dostrzeżemy go ani pod lupą, ani pod mikroskopem.
Wyodrębnienie pojedynczego atomu jest, więc praktycznie niemożliwe. Obrazy
atomów uzyskano dopiero niedawno przy olbrzymich powiększeniach
w specjalnym mikroskopie. Wyglądają one jak małe kulki. Trudno wyobrazić
sobie, jak małe są atomy. Pewien pogląd na to mogą dać porównania, np. cztery
miliony atomów mo

żna rozmieścić wzdłuż średnicy główki szpilki!