ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ ХИМИИ В ИСТОРИИ

До XVII века

До появления научного метода и начала его использования в химии достаточно спорно называть людей, описанных в этом разделе «химиками» в современном значении этого слова. Тем не менее, идеи многих великих мыслителей были далеко идущими, основательными и важными для своего времени и послужили базой для появления современной химии.

около 3000 лет до н.э.

Египтяне
сформулировали теорию Огдоада
или «первоначальных сил», из которых весь мир было создан. В этой теории было восемь элементов хаоса
, которые существовали ещё до возникновения Солнца
.

около 1900 лет до н. э.

Гермес Трисмегист
, полумифическое египетское божество, которое, как принято считать, является основателем искусства алхимии
^[1]

.

около 1200 лет до н. э.

Таппути
, женщина-парфюмер и первый химик, упомянутый на клинописной дощечке, найденной в Месопотамии
^[2]

. Она использовала цветы и растительные масла, которые перегонялись с водой. Это также первый задокументированный перегонный процесс
^[3]

.

около 450 года до н. э.

Эмпедокл
выразил мысль, что все вещи состоят из четырёх основных элементов: земли, воздуха, огня и воды, которые взаимодействуют между собой благодаря двум силам притяжения и отталкивания (любви и ненависти или притягательности и антипатии), что приводит к появлению бесконечного разнообразия форм ^[4]

.

около 440 года до н. э.

Левкипп
и Демокрит
предложили идею про атом, как невидимую частичку, из которой всё построено. Эта идея была отвергнута натурфилософами
в пользу Аристотелевского взгляда <sup>[5]

[6]</sup>

.

около 360 года до н. э.

Платон
вводит слово « элемент
» («стихия») в своём диалоге Тимей
, который содержит дискуссию про состав неживых и живых тел и является первейшим упрощённым трактатом по химии. В нём также говорится, что мельчайшие частички каждого «элемента» имеют свою специфическую геометрическую форму: тетраэдра
(огонь), октаэдра
(воздух), икосаэдра
(вода) и куба
(земля) ^[7]

.

около 350 года до н. э.

Аристотель
, развивая мысли Эмпедокла, предлагает идею про то, что все вещества являются комбинацией материи
и формы
. Он создает теорию пяти элементов
: огня, воды, земли, воздуха и эфира
. В западном мире эта теория была общепринятой более 1000 лет ^[8]

.

около 50 года до н. э.

Лукреций
публикует своё сочинение «О природе вещей»
, в котором содержится поэтическое описание идей Атомизма
.

около 300 года н. э.

Зосима из Панополиса
пишет самую старую из известных книг по алхимии. Алхимию он определяет как изучение структуры воды, движения, роста, материализации и дематериализации, выхода духов из тел и обратного слияния духов с телами ^[9]

.

около 750 года

Джафар ас-Садык
критикует теорию Аристотеля про четыре классических «элемента»
^[10]

.

около 815 года

Джабир ибн Хайян
(известный также как Гебер), арабский
алхимик, которые многими авторами считается «отцом химии» <sup>[11]

[12]

[13]</sup>

. Он разработал ранний вариант экспериментального метода
исследования в химии и описал множество кислот
(включая хлоридную кислоту
, азотной кислоту
, лимонную кислоту
, уксусную кислоту
, винную кислоту
и царскую водку
) ^[14]

. Он сделал экспериментальный подход систематичным и основанным на лабораторных
исследованиях, что значительно отличалось от подхода его предшественников — древнегреческих
и древнеегипетских
алхимиков, чьи методы были чаще всего аллегоричны и путаны ^[15]

.

около 850 года

Ал-Кинди
(известный также как Алкиндус), арабский химик, опровергает алхимические превращения и существование философского камня
^[16]

Он также дает первое недвусмысленное объяснение получения чистого спирта
перегонкой вина
. ^[17]

.

около 900 года

Мухаммад Ар-Рази
(известный также как Разес и Абубатер), персидский(иранский)
химик, который написал и опубликовал несколько трактатов по химии, содержащие ранние описания контролируемой дистилляции
и экстракции
. Он также разработал методы получения серной кислоты
^[18]

и экспериментально опроверг теорию Аристотеля про четыре классических элемента (стихии). ^[19]

.

около 1000 года

Аль-Бируни
^[20]

и Авицена
^[21]

, оба персидские химики, ещё раз опровергли алхимические превращения и существование философского камня
.

около 1220 года

Роберт Гроссетест
опубликовал некоторые комментарии к работам Аристотеля, в которых создал фундамент будущего научного метода ^[22]

.

около 1250 года

Насир ад-Дин Ат-Туси
, персидский химик, описал раннюю версию закона сохранения массы
 — ничего, кроме материального тела, не может изменяться, и материальное тело не может просто исчезнуть ^[23]

.

1267 год

Роджер Бэкон
опубликовал своё «Большое сочинение» («Opus Majus»), в котором среди других вещей предложена ранняя форма научного метода и содержатся результаты экспериментов с порохом
^[24]

.

около 1310 года

Псевдо-Гебер
, неизвестный испанский
алхимик, который писал под именем Гебера
, опубликовал несколько книг, в которых была предложена теория, что все металлы состоят из разных соотношений атомов серы
и ртути
^[25]

.

около 1530 года

Парацельс
развивает учение ятрохимии
, как одной из дисциплин алхимии, которая посвящена продлению жизни человека и которая стала основой для современной фармакологии
. Также считается, что он был первым, кто употребил слово «химия» ^[9]

.

1597 год

Андреас Либавий
опубликовал прообраз химического учебника — книгу «Алхимия» ^[26]

.

Современная химия

Открытие электрона и явления радиоактивности подтвердило предположения о делимости атома. К тому же, эти открытия дали толчок к развитию дисциплины, находящейся на границе физики и химии. Квантовая механика оказала влияние на представления о внутренних связях в веществе.

На современном этапе развития химических знаний появились новые методы анализа научных теорий, такие как спектроскопия и рентген.

Последние оды развития химии характеризуется большими достижениями во взаимодействии с медициной и биологией.

Новые вещества нашли широкое применение в лекарствах. Благодаря новейшим химическим разработкам удалось исследовать структуру молекулы ДНК.

Находи статьи и создавай свой список литературы по ГОСТу

Поиск по теме

Современная химия — настолько обширная область естествознания, что многие её разделы по существу представляют собой самостоятельные, хотя и тесно взаимосвязанные научные дисциплины.

По признаку изучаемых объектов (веществ) химию принято делить на неорганическую
и органическую
. Объяснением сущности химических явлений и установлением их общих закономерностей на основе физических принципов и экспериментальных данных занимается физическая химия
, включающая квантовую химию, электрохимию, химическую термодинамику, химическую кинетику. Самостоятельными разделами являются также аналитическая
и коллоидная химия
(см. ниже перечень разделов).

Технологические основы современных производств излагает химическая технология
 — наука об экономичных методах и средствах промышленной химической переработки готовых природных материалов и искусственного получения химических продуктов, не встречающихся в окружающей природе.

Сочетание химии с другими смежными естественными науками представляют собой биохимия
, биоорганическая химия
, геохимия
, радиационная химия
, фотохимия
и др.

Общенаучные основы химических методов разрабатываются в теории познания
и методологии науки
.

• Алхимик.ру — Кунсткамера
• Всеобщая история химии
• История химии в энциклопедии «Кругосвет»
• Краткий очерк истории химии
• Логина Н. В.
  История науки (химические науки)
  // МИТХТ
• Летопись химии
• Chemsoc science timeline
• Selected classic papers from the history of chemistry
• Лорен Грэхэм
  .
  «Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе, Глава IX. Химия»

История развития химии

Накапливать сведения о различных веществах и их превращениях человек начал еще на заре своей истории. Он занимался обработкой шкур, использовал огонь и, наблюдая происходящие изменения, наивно систематизировал их.

Нахождение способов добычи огня, изобретение обжига глиняной посуды и другие достижения способствовали появлению первых химико-практических знаний. Но их рост, связанный с общими темпами развития общества, шел крайне медленно.

Древность: ремесленники и натурфилософы

Люди узнали о химических процессах гораздо больше с появлением и развитием металлургии. Человек открыл золото, медь, самородное метеоритное железо, а также свинец, олово, серебро и ртуть. Уже в древнейших государствах процветала не только обработка металлов, но и другие ремесла, связанные с преобразованием веществ.

Особенно славился производством стекла, красок, косметики, парфюмерии, лекарств Египет.

Само название «химия» восходит, к египетскому слову khemi, означавшему «чернозем» и служившему наименованием страны. Термин khemeia вошел в греческий язык при знакомстве греков с культурой Египта и стал обозначать знание руд и различных минералов.

В попытках обобщить разрозненные знания и включить их в представления об устройстве мироздания античные натурфилософы выработали две умозрительных концепции:

• Учение о стихиях-первоначалах, или элементах, основанное на идее о непрерывности материи
  . Его создатели (Эмпедокл, Платон, Аристотель) полагали, что многообразие веществ возникает из комбинаций и превращений четырех начал – огня, воздуха, воды и земли.
• Атомистическое учение
  Левкиппа и Демокрита, согласно которому материя имеет дискретное строение.
  Атомисты объясняли образование вещества столкновениями и сцеплением движущихся в пустоте твердых, вечных и неделимых частиц – атомов.

Атомизм не получил широкого признания, в отличие от учения о стихиях, надолго укоренившегося в умах благодаря авторитету Аристотеля в средние века.

«Египетское искусство» или «египетское знание» – khemeia, химия – считалось магическим, священным. Мыслители эллинистической эпохи подвели под него теоретическую основу – стихии Аристотеля и числовую мистику пифагорейцев. Так родилась дисциплина, которая после завоевания Египта арабами в VII веке стала известна как алхимия.

Как на арабском Востоке, так и в Европе XIII–XVII веков своей главной задачей алхимия ставила трансмутацию – превращение одного металла в другой, желательно в золото. Обеспечить ее должен был «эликсир» или «философский камень» – особая субстанция, способная также излечивать все недуги и дарить бессмертие.

В тщетных поисках эликсира алхимики создали и усовершенствовали лабораторное оборудование – весы, химическую посуду, – и совершили ряд открытий. Они получили фосфор, мышьяк и другие вещества, изучили многие соединения. Главным же достижением алхимии было внедрение эмпирического – экспериментального – метода исследования вещества.

От натурфилософии к науке

В XVI веке алхимия претерпела идейное разделение. Часть алхимиков продолжала поиски эликсира. Но это течение, пронизанное мистицизмом, становилось все более закрытым и привело в тупик. Другие исследователи ставили во главу угла решение практических задач. Самыми важными в рациональной алхимии стали два направления:

• Техническая химия, считавшая главной целью поддержку технологий – металлургии, стекольного и керамического производства. Одним из ее основоположников был немецкий алхимик, знаток горного дела Георгий Агрикола.
• Ятрохимия, начало которой положил знаменитый швейцарский врач Парацельс. Представители этого направления утверждали, что задача алхимии состоит не в добывании золота, а в создании лекарств.

Деятельность этих алхимиков подвела черту под натурфилософским подходом к изучению химических явлений и стимулировала развитие химии как науки, базирующейся на осмыслении опытных данных.

Возникновение и прогресс научной химии

Вторая половина XVII века в Европе отмечена революцией в естествознании. Возрождается атомизм, появляются средства измерений, создаются объединяющие естествоиспытателей научные общества. В русле этого процесса развивается и история химии, которая четко разделяется на несколько этапов.

1. Становление новой науки продолжалось до конца XVIII века и связано с именами выдающихся ученых Р. Бойля и А. Лавуазье. Их трудами химия встала на прочный рациональный фундамент. В предмет химии вошли новые вещества – газы.
2. Превращение химии в точную науку – заслуга ученых первой половины XIX века – Дж. Дальтона, А. Авогадро, Й. Берцелиуса и других. Они выявили количественные правила, определяющие состав и превращения веществ, что позволило рассчитывать реакции и формулы соединений и создать атомную теорию.
3. Бурный прогресс характерен для химии второй половины XIX века. Важнейшим достижением ее стало открытие Д. И. Менделеевым в 1869 году периодического закона, который не только связал в систему атомные массы и свойства элементов, но и имел предсказательную силу. Химия начала ветвиться на разделы, превратившиеся в самостоятельные науки. Вместе с тем в ней оставались вопросы, на которые классическая наука ответить не могла.

Период становления химии как научной дисциплины

В результате научной революции, случившейся во второй половине 17 века, сформировалось новое естествознание, которое основывалось на экспериментальных данных.

Одним из результатов этой научной революции стало становление новой химии. Основоположником этой химии является Р. Бойль, который предположил, что элементы – это неделимые тела, которые состоят из мельчайших частиц. По мнению Бойля, основной задачей химии является изучение состава вещества.

Начиная с 1670 года химия приобрела официальный статус наряду с натурфилософией и медициной. В 18 веке создаются научные химические свойства и институты.

В этот период появляются химики-практики, задачей которых является изготовление приборов и получение новых веществ для промышленности.

В работах химиков конца 17 века особое внимание уделялось объяснению процесса горения. По мнению химиков, в металлах содержится флоргисон, невесомый элемент. Соответственно, объяснение процесса превращения руды металлов выглядит так: руда, в которой практически не содержится флоргисон, нагревается на древесном угле, который богат флоргисоном, в результате флоргисон переходит в руду.

В 1756 году М. В. Ломоносов исключил наличие флоргисона в металлах. Опыты по обжиганию металлов в закрытом сосуде, проведенные им, доказали сохранение вещества в химических реакциях и объяснили роль воздуха в процессе горения.

Опыты Ломоносова опережали время, и его представление о разграничении молекулы и атома было признано лишь в середине 19 века. Ломоносовым был сформулирован принцип сохранения материи и движения.

Развитие пневматической химии выявило недостатки теории флоргисона.

В начале 19 века Дж. Дальтоном была сформулирована атомная теория строении вещества, ввел термин атомной массы. Открытие новых законов химии дали импульс к развитию химической науки.

На рубеже 18 и 19 веков возникли физические и математические теории, которые давали объяснение многообразию веществ на Земле. Открытие Дальтона подтвердилось связью атомов с полярным электричеством, которое доказал Берцелиус. Кроме того, Берцелиус ввел обозначения веществ в виде латинских символов.

В 1860 году на конгрессе в Карлсруэ была принята атомно-молекулярная теория в качестве основополагающей. С помощью этой теории удалось вычислить относительную атомную массу кислорода.

Таким образом, за короткое время развитие химических знаний прошло большой путь.

Введение относительной атомной массы дало возможность систематизирования всех элементов. В 1869 году русским ученым Д. И. Менделеевым была предложена периодическая система элементов, которая стала фундаментом современной химической науки.

Зачатки химии возникли ещё со времён появления человека. Поскольку человек всегда, так или иначе, имел дело с химическими веществами, его первые эксперименты с огнём
, дублением
шкур, приготовлением пищи можно назвать зачатками практической химии. Постепенно практические знания накапливались, и в самом начале развития цивилизации люди умели готовить некоторые краски
, эмали
, яды
и лекарства
. Вначале человек использовал биологические процессы, такие, как брожение
, гниение
; позже, с освоением огня, начал использовать процессы горения
, спекания
, сплавления
. Использовались окислительно-восстановительные реакции
, не протекающие в живой природе — например, восстановление металлов
из их соединений.

Такие ремёсла, как металлургия
, гончарство
, стеклоделие
, крашение
, парфюмерия
, косметика
, достигли значительного развития ещё до начала нашей эры. Например, состав современного бутылочного стекла
практически не отличается от состава стекла, применявшегося в 4000 году до н. э.
в Египте. Хотя химические знания тщательно скрывались жрецами
от непосвящённых, они всё равно медленно проникали в другие страны. К европейцам химическая наука попала главным образом от арабов
после завоевания ими Испании
в 711 году
. Они называли эту науку „ алхимией
“, от них это название распространилось и в Европе.

Известно, что в Египте уже в 3000 году до н. э.
умели получать медь
из её соединений, используя древесный уголь
в качестве восстановителя
, а также получали серебро
и свинец
. Постепенно в Египте и Месопотамии
было развито производство бронзы
, а в северных странах — железа
.
Делались также теоретические находки. Например, в Китае
с XXII века до н. э.
существовала теория об основных элементах ( Вода
, Огонь
, Дерево
, Золото
, Земля
). В Месопотамии возникла идея о противоположностях, из которых построен мир: огонь—вода, тепло
—холод, сухость
— влажность
и т. д.

В V веке до н. э.
в Греции
Левкипп
и Демокрит
развили теорию о строении вещества из атомов
 — атомизм
. По аналогии со строением письма они заключили, что как речь делится на слова, а слова состоят из букв, так и все вещества состоят из определённых соединений ( молекул
), которые в свою очередь состоят из неделимых элементов ( атомов
).

В V веке до н. э.
Эмпедокл
предложил считать основными элементами ( стихиями
) Воду
, Огонь
, Воздух
и Землю
. В IV веке до н. э.
Платон
развил учение Эмпедокла: каждому из этих элементов соответствовал свой цвет и своя правильная пространственная фигура атома, определяющая его свойства: огню — красный цвет и тетраэдр
, воде — синий и икосаэдр
, земле — зелёный и гексаэдр
, воздуху — жёлтый и октаэдр
. По мнению Платона, именно из комбинаций этих „кирпичиков“ и построен весь материальный мир
. Учение о четырёх превращающихся друг в друга было унаследовано Аристотелем
.

Слово „алхимия“ попало в европейские языки из араб.
‎ ( ’al-kīmiyā’
), которое, в свою очередь, было заимствовано из среднегреческого χυμεία „флюид“.

Химия как наука

Химия как самостоятельная дисциплина определилась в XVI
— XVII веках
, после ряда научных открытий, обосновавших механистическую картину мира, развития промышленности
, появления буржуазного общества
. Однако из-за того, что химия, в отличие от физики
, не могла быть выражена количественно
, существовали споры, является ли химия количественной воспроизводимой наукой или это некий иной вид познания.
В 1661 году
Роберт Бойль
создал труд „ Химик-скептик
“, в котором объяснил разность свойств различных веществ тем, что они построены из разных частиц ( корпускул
), которые и отвечают за свойства вещества. Ван Гельмонт
, изучая горение
, ввёл понятие газ

для вещества
, которое образуется при нём, открыл углекислый газ
. В 1672 году
Бойль открыл, что при обжиге
металлов
их масса
увеличивается, и объяснил это захватом „весомых частиц пламени“.

Тепло и флогистон. Газы

В начале XVIII века
Шталь
сформулировал теорию флогистона
 — вещества, удаляющегося из материалов при их горении.

В 1754 году
Блэк
открыл углекислый газ
, Пристли
в 1774
 — кислород
, а Кавендиш
в 1766
 — водород
.

Реинкарнация атомарной теории вещества

В 1811 году
Авогадро
выдвинул гипотезу о том, что молекулы
элементарных газов состоят из двух одинаковых атомов
; позднее на основе этой гипотезы Канниццаро
осуществил реформу атомно-молекулярной теории
. Эта теория была утверждена на первом международном съезде химиков в Карлсруэ
3-5 сентября 1860 года.

В 1869 году
Д. И. Менделеев
открыл периодический закон химических элементов
и создал периодическую систему химических элементов
. Он объяснил понятие химический элемент

и показал зависимость свойств элемента
от атомной массы
. Открытием этого закона он основал химию как количественную науку, а не только как описательную и качественную.

Радиоактивность
и спектры

Важную роль в познании структуры вещества сыграли открытия XIX века. Исследование тонкой структуры эмиссионных спектров и спектров поглощения натолкнуло учёных на мысль о их связи со строением атомов веществ. Открытие радиоактивности показало, что некоторые атомы нестабильны ( изотопы
) и могут самопроизвольно превращаться в новые атомы ( радон
 — „эманация“).

Основная статья: Квантовая химия

Предалхимический и алхимический период развития химических знаний

Начало зарождения предалхимического этапа развития химических знаний связано с развитием ремесла. На основе достижения успехов практической химии древности осуществлялось развитие химических знаний в следующие периоды.

В этот период развития химических знаний предпринимались попытки теоретического осмысления вопросов о происхождении вещества. В результате этого в греческой натурфилософии появилось учение об элементах-стихиях: вода, огонь, земля, дерево, металл.

Одновременно с этим учением возникло учение атомизма, основателем которого являются Эмпедокл и Демокрит.

В период античности были известны семь металлов в чистом виде:

• серебро,
• ртуть,
• золото,
• железо,
• медь,
• олово,
• свинец.

Следующим периодом развития химических знаний является алхимический. Он характеризуется тем, что главной задачей алхимии стал поиск философского камня, который способен превращать простые металлы в драгоценные.

Практическим достижением алхимиков является открытие явления амальгамирования металлов. Амальгама применялась для позолоты. Кроме того, был усовершенствован способ извлечения серебра из руд с помощью ртути.

В это время появилось представление о ртути как о «первичном» металле.

Еще одним достижением алхимиков является разработка способа очистки золота купелированием.

В конце 8 века была выдвинута теория, согласно которой металлы образуются ртутью и серой. Для того, чтобы получился совершенный металл – золото, необходимо наличие эликсира, которые вдобавок способен давать бессмертие.

Эта теория стала основой алхимии на протяжении нескольких следующих столетий.

К началу 14 века алхимия смогла достичь новых успехов. Был получен раствор нашатыря в азотной кислоте, который имел способность растворять золото.

В этот период в Европе началась выделка пороха, а появление огнестрельного оружия стало стимулом для дальнейшего развития алхимии.

В эпоху Возрождения главным значением алхимии стало практическое направление. В этот период из алхимии выделилась техническая химия и ятрохимия.

Техническая химия рассматривала задачу алхимии в поиске улучшения химической технологии.

А основатель ятрохимии Парацельс считал, что задачей химией является изготовление лекарств, опираясь на ртутно-серную теорию.

Парацельс ввел в медицинскую практику соединения мышьяка, свинца, ртути в дополнение к лекарственным растениям.

Алхимический период стал переходным этапом между натурфилософией и экспериментальным естествознанием.

Алхимический период

Алхимический
период — это время поисков философского камня
, считавшегося необходимым для осуществления трансмутации металлов. Алхимическая теория, основанная на античных представлениях о четырёх элементах, была тесно переплетена с астрологией
и мистикой
. Наряду с химико-техническим «златоделием» эта эпоха примечательна также и созданием уникальной системы мистической философии. Алхимический период, в свою очередь, разделяется на три подпериода: александрийскую (греко-египетскую), арабскую и европейскую алхимию.

Среди значительных представителей греко-египетской алхимии, имя которых дошло до наших дней, можно отметить Болоса Демокритоса
, Зосима Панополита
, Олимпиодора
. Написанная Болосом книга «Физика и мистика» (ок. 200 до н. э.) состоит из четырёх частей, посвящённых золоту, серебру, драгоценным камням и пурпуру
. Болос впервые высказал идею трансмутации металлов — превращения одного металла в другой (прежде всего неблагородных металлов в золото), ставшую основной задачей всего алхимического периода. Зосим в своей энциклопедии (III в.) определил khemeia как искусство делания золота и серебра, описал « тетрасомату
» — стадии процесса приготовления искусственного золота; особо он указывал на запрет разглашения тайн этого искусства.

От александрийского периода осталось также и множество герметических
текстов, представлявших собой попытку философско-мистического объяснения превращений веществ, среди которых знаменитая « Изумрудная скрижаль
» Гермеса Трисмегиста
.

Ртутно-серная теория составила теоретическую основу алхимии на несколько последующих столетий. В начале X века
другой выдающийся алхимик — Ар-Рази
(Разес), — усовершенствовал теорию, добавив к Ртути и Сере принцип твёрдости (хрупкости, растворимости), или философскую Соль.

Арабская алхимия, в отличие от александрийской, была вполне рациональна; мистические элементы в ней представляли собой скорее дань традиции. Помимо формирования основной теории алхимии, во время арабского этапа был разработан понятийный аппарат, лабораторная техника и методика эксперимента. Арабские алхимики добились несомненных практических успехов — ими выделены сурьма
, мышьяк и, по-видимому, фосфор
, получены уксусная кислота
и разбавленные растворы
минеральных кислот. Важной заслугой арабских алхимиков стало создание рациональной фармации
, развившей традиции античной медицины.

Научные воззрения арабов проникли в средневековую Европу в XIII веке
. Работы арабских алхимиков были переведены на латынь
, а затем и на другие европейские языки.

К началу XIV века
европейская алхимия добилась первых значительных успехов, сумев превзойти арабов в постижении свойств вещества. В 1270 году
итальянский алхимик Бонавентура
, в одной попытке получения универсального растворителя получил раствор нашатыря
в азотной кислоте
( aqua fortis
), который оказался способным растворять золото, царя металлов (отсюда и название — aqua Regis
, то есть царская водка
). Псевдо-Гебер
 — один из самых значительных средневековых европейских алхимиков, работавший в Испании
в XIV веке
и подписывавший свои сочинения именем Гебера
, — подробно описал концентрированные минеральные кислоты ( серную
и азотную). Использование этих кислот в алхимической практике привело к существенному росту знаний алхимиков о веществе.

В середине XIII века
в Европе началась выделка пороха
; первым его (не позже 1249 года
) описал, по-видимому, Р. Бэкон
(часто упоминаемого монаха Б. Шварца
можно считать основоположником порохового дела в Германии
). Появление огнестрельного оружия
стало сильнейшим стимулом для развития алхимии и её тесного переплетения с ремесленной химией.

Техническая химия и ятрохимия

Начиная с эпохи Возрождения
, в связи c развитием производства всё большее значение в алхимии стало приобретать производственное и вообще практическое направление: металлургия, изготовление керамики, стекла и красок. В первой половине XVI века
в алхимии выделились рациональные течения: техническая химия, начало которой положили работы В. Бирингуччо
, Г. Агриколы
и Б. Палисси
, и ятрохимия
, основателем которой стал Парацельс
.

К представителям ятрохимии (спагирикам, как называли себя последователи Парацельса) можно отнести многих известных алхимиков XVI
— XVII веков
: А. Либавия
, Р. Глаубера
,

Я. Б. Ван Гельмонта

, О. Тахения
.

Техническая химия и ятрохимия непосредственно подвели к созданию химии как науки; на этом этапе были накоплены навыки экспериментальной работы и наблюдений, в частности, разработаны и усовершенствованы конструкции печей и лабораторных приборов, методы очистки веществ ( кристаллизация
, перегонка
и др.), получены новые химические препараты.

Главным результатом алхимического периода в целом, помимо накопления значительного запаса знаний о веществе, явилось зарождение эмпирического подхода к изучению свойств вещества. Алхимический период стал совершенно необходимым переходным этапом между натурфилософией и экспериментальным естествознанием.

Основная статья: Элементарная частица

Это все частицы, не являющиеся атомными ядрами
или атомами
( протон
 — исключение). В узком смысле — частицы, которые нельзя считать состоящими из других частиц (при заданной энергии воздействия/наблюдения). Элементарными частицами также являются электроны
(-), протоны
(+) и нейтроны
.

Основная статья: Атом

Наименьшая частица химического элемента
, обладающая всеми его свойствами. Атом состоит из ядра
и „облака“ электронов
вокруг него. Ядро состоит из положительно заряженных протонов
и нейтральных нейтронов
. Взаимодействуя, атомы могут образовывать молекулы
.

Атом — предел химического разложения любого вещества. Простое вещество (если оно не является одноатомным, как, например, гелий He) разлагается на атомы одного вида, сложное вещество — на атомы разных видов.

Атомы (точнее, атомные ядра) неделимы химическим путём.

Частица, состоящая из двух или более атомов
, которая может самостоятельно существовать. Имеет постоянный качественный и количественный состав. Свойства молекулы зависят от атомов, входящих в её состав, и от характера связей между ними, от молекулярной структуры и от пространственного расположения ( изомеры
). Может иметь несколько разных состояний и переходить от одного состояния к другому под действием внешних факторов. Свойства вещества
, состоящего из определённых молекул, зависят от состояния молекул и от свойств молекулы.

Основная статья: Вещество

В соответствии с классическими научными воззрениями различаются две физические формы существования материи — вещество и поле
. Вещество — это форма материи, обладающая массой
(масса не равна нулю). Химия изучает большей частью вещества, организованные в атомы
, молекулы
, ионы
и радикалы
. Те, в свою очередь, состоят из элементарных частиц: электронов
, протонов
, нейтронов
и т. д.

Простые и сложные вещества. Химические элементы

Среди чистых веществ принято различать простые (состоящие из атомов одного химического элемента) и сложные (образованы из атомов нескольких химических элементов) вещества.

Простые вещества следует отличать от понятий „атом“ и „химический элемент“.

Химический элемент
 — это вид атомов с определённым положительным зарядом ядра. Все химические элементы указаны в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева
; каждому элементу отвечает свой порядковый (атомный) номер в Периодической системе. Значение порядкового номера элемента и значение заряда ядра атома того же элемента совпадают, то есть химический элемент — это совокупность атомов с одинаковым порядковым номером.

Основная статья: Химический элемент

Простые вещества
представляют собой формы существования химических элементов в свободном виде; каждому элементу соответствует, как правило, несколько простых веществ (аллотропных форм), которые могут различаться по составу, например атомный кислород O, кислород
O ₂
и озон
O ₃
, или по кристаллической решётке, например алмаз и графит для элемента углерод C. Очевидно, что простые вещества могут быть одно- и многоатомными.

Сложные вещества
иначе называются химическими соединениями. Этот термин означает, что вещества могут быть получены с помощью химических реакций соединения из простых веществ (химического синтеза) или разделены на элементы в свободном виде (простые вещества) с помощью химических реакций разложения (химического анализа).

Простые вещества представляют собой конечные формы химического разложения сложных веществ. Сложные вещества, образующиеся из простых веществ, не сохраняют химические свойства составляющих веществ.

Суммируя всё сказанное выше, можно записать:

, где

E — простые вещества (элементы в свободном виде),

C — сложные вещества (химические соединения),

S — синтез,

A — анализ.

В настоящее время понятия „синтез“ и „анализ“ химических веществ используются в более широком смысле. К синтезу относят любой химический процесс, который приводит к получению необходимого вещества и при этом существует возможность его выделения из реакционной смеси. Анализом считается любой химический процесс, позволяющий определить качественный и количественный состав вещества или смеси веществ, то есть установить, из каких элементов составлено данное вещество и каково содержание каждого элемента в этом веществе. Соответственно различают качественный и количественный анализ — две составные части одной из химических наук — аналитической химии.

Металлы и неметаллы

Все химические элементы по их свойствам, то есть свойствам свободных атомов и свойствам образуемых элементами простых и сложных веществ, делят на металлические и неметаллические элементы. Условно к неметаллам относят элементы He

, Ne

, Ar

, Kr

, Xe

, Rn

, F

, Cl

, Br

, I

, At

, O

, S

, Se

, N

, P

, C

и H

. К полуметаллам
относят B
, Si
, Ge
, As
, Sb
, Te
, иногда — Po
. Остальные элементы считаются металлами.

Чистые вещества и смеси веществ

Индивидуальное чистое вещество обладает определённым набором характеристических свойств. От чистых веществ следует отличать смеси веществ, которые могут состоять из двух или большего числа чистых веществ, сохраняющих присущие им свойства.

Смеси веществ делятся на гомогенные (однородные) и гетерогенные (неоднородные).

В гомогенных смесях составные части нельзя обнаружить ни визуально, ни с помощью оптических приборов, поскольку вещества находятся в раздроблённом состоянии на микроуровне. Гомогенными смесями являются смеси любых газов и истинные растворы, а также смеси некоторых жидкостей и твёрдых веществ, например сплавы.

В гетерогенных смесях либо визуально, либо с помощью оптических приборов можно различить области (агрегаты) разных веществ, разграниченные поверхностью раздела; каждая из этих областей внутри себя гомогенна. Такие области называются фазой
.

Гомогенная смесь состоит из одной фазы, гетерогенная смесь состоит из двух или большего числа фаз.

Гетерогенные смеси, в которых одна фаза в виде отдельных частиц распределена в другой, называются дисперсными системами
. В таких системах различают дисперсионную среду
(распределяющую среду) и дисперсную фазу
(раздроблённое в дисперсионной среде вещество).

С помощью физических методов разделения можно провести разделение смесей на их составные части, то есть на чистые вещества.

Чистыми веществами называются вещества, которые при проведении физических методов не разделяются на два или более других веществ и не изменяют своих физических свойств.

В природе не существует абсолютно чистых веществ. Например, так называемый особо чистый алюминий
ещё содержит 0,001 % примесей других веществ. Таким образом, абсолютно чистое вещество — это абстракция. Правда, когда речь идёт о каком-либо веществе, то химия пользуется этой абстракцией, то есть считает, что вещество истинно чистое, хотя практически берётся вещество с некоторым содержанием примесей. Конечно, химик должен стремиться использовать в своей практике по возможности чистые вещества, содержащие минимальное количество примесей. Следует учитывать, что даже незначительное содержание примесей может существенно изменить химические свойства вещества.

Основная статья: Ион

Это заряженная частица, атом или молекула, которая имеет неодинаковое количество протонов и электронов. Если у частицы больше электронов, чем протонов, то она заряжена отрицательно и называется анион
. Например — Cl ⁻
. Если в частице электронов меньше, чем протонов, значит, она заряжена положительно и называется катион
. Например — Na ⁺
.

Это частица ( атом
или молекула
), содержащая один или несколько неспаренных электронов
. В большинстве случаев химическая связь
образуется при участии двух электронов. Частица, имеющая неспаренный электрон, очень активна и легко образует связи с другими частицами. Поэтому время жизни радикала в среде, как правило, очень мало.

• См. также о свободных радикалах при радиолизе
  в радиобиологии
  .

Удерживает атомы или группы атомов друг около друга. Различают несколько видов химической связи: ионную
, ковалентную
(полярную и неполярную), металлическую
, водородную
.

Открыт Д. И. Менделеевым
1 марта
1869 года
. Современная формулировка: Свойства элементов
, а также образуемых ими соединений
находятся в периодической зависимости от зарядов
ядер
их атомов
.

Процессы, протекающие в химическом веществе, или в смесях различных веществ, представляют собой химические реакции. При протекании химических реакций всегда образуются новые вещества.

В сущности это процесс изменения структуры молекулы
. В результате реакции количество атомов в молекуле может увеличиваться ( синтез
), уменьшаться ( разложение
) или оставаться постоянным ( изомеризация
, перегруппировка
). В ходе реакции изменяются связи между атомами и порядок размещения атомов в молекулах.

Химические реакции выявляют и характеризуют химические свойства данного вещества.

Исходные вещества, взятые для проведения химической реакции, называются реагентами, а новые вещества, образующиеся в результате химической реакции, — продуктами реакции. В общем виде химическая реакция изображается так:

Химия изучает и описывает эти процессы как в макромасштабе, на уровне макроколичеств веществ, так и в микромасштабе, на атомно-молекулярном уровне. Внешние проявления химических процессов, протекающих в макромасштабе, нельзя непосредственно перенести на микроуровень взаимодействия веществ и однозначно их интерпретировать, однако такие переходы возможны при правильном использовании специальных химических законов, присущих только микрообласти (атомам, молекулам, ионам, взятым в единичных количествах).

Это свод правил наименования химических соединений. Поскольку общее число известных соединений больше 20 млн, и их число принципиально неограниченно, необходимо пользоваться чёткими правилами при их наименовании, чтобы по названию можно было воспроизвести их структуру. Существует несколько вариантов наименования органических и неорганических соединений, но стандартом считается номенклатура IUPAC
.