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
.
, 1480-е годы
- 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 [5]
[6]
.
- 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]
.
в виде мужского начала, символизирующего творение составляющих мира. Из книги Роберта Фладда
, 1617 г.
- 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» [11]
[12]
[13]
. 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]
.
» Авицены
1030 года
- 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]
.
- 1803 год
- Джон Дальтон
предложил законы Дальтона
, которые описывают соотношение между компонентами в смеси газов и вклад каждого компонента в суммарное давление смеси. [43]
- 1805 год
- Жозеф Гей-Люссак
показал что вода состоит из двух частей водорода и одной части кислорода. [44]
- 1808 год
- Жозеф Гей-Люссак описал и исследовал некоторые химические и физические свойства воздуха и других газов, экспериментально доказал законы Бойля-Мариотта и Шарля и показал взаимосвязь между плотностью и составом газов. [45]
- 1808 год
- Джон Дальтон опубликовал Новая система химической философии (New System of Chemical Philosophy)
книгу, которая содержит первое современное научное описание атомистической теории
и полноценную формулировку закона кратных отношений
. [43]
- 1808 год
- Йёнс Якоб Берцелиус
опубликовал Lärbok i Kemien
, при подготовке которой он начал серию экспериментов, приведших через несколько лет к введению Берцелиусом современных химических символов элементов
и предложению концепции относительной атомной массы
. [46]
- 1811 год
- Амедео Авогадро
предложил закон Авогадро
, про то, что одинаковые объёмы газов при одинаковом давлении и температуре содержат одинаковое количество молекул. [47]
- 1814 год
- Йёнс Якоб Берцелиус подробно изложил систему символов химических элементов
, основанную на обозначении элементов одной или двумя буквами латинского названия элемента и представил таблицу атомных весов
элементов, положив атомный вес кислорода
равным 100 [48]
[49]
:289
.
- 1825 год
- Фридрих Вёлер
и Юстус Либих
провели первое подтвержденное исследование и описание изомеров
(название дал Берцелиус). Работая с циановой
и фульминовой
кислотой, они пришли к выводу что изомерия
является результатом перестановки атомов в молекулах. [50]
- 1827 год
- Уильям Праут
классифицировал биомолекулы
на современные группы: углеводы
, белки
и липиды
. [51]
- 1828 год
- Фридрих Вёлер
синтезировал мочевину
, показав таким образом что органические соединения могут быть синтезированы из неорганических веществ, тем самым опроверг теорию витализма
. [50]
имеет эфирную функциональную группу (показано ), ацетильную группу () и бензильную группу ().
- 1832 год
- Фридрих Вёлер и Юстус Либих
описали и объяснили понятие функциональной группы
и начали изучение химии радикалов
в органической химии
. [50]
- 1840 год
- Герман Гесс
предложил закон Гесса
— начальную форму закона сохранения энергии
, который утверждал, что изменение энергии в химическом процессе зависит только от состояния реагентов и продуктов и не зависит от пути, по которому проходит реакция между этими состояниями. [52]
- 1847 год
- Адольф Герман Кольбе
синтезировал уксусную кислоту
из неорганический веществ, окончательно опровергнув теорию витализма. [53]
- 1848 год
- Уильям Томсон
вводит понятие абсолютного нуля
— температуры при которой любое движение молекул останавливается. [54]
- 1849 год
- Луи Пастер
показал, что рацемат
винной кислоты
является смесью декстровинной и левовинной кислоты, тем самым объяснив природу оптического вращения
и внеся вклад в развитие стереохимии
. [55]
- 1852 год
- Август Бер
предложил закон Бера
, который описывает взаимосвязь между составом смеси и количеством света, который она поглощает. Основываясь на более ранних работах Пьера Бугера
и Иоганна Генриха Ламберта
, он создал новую аналитическую
методику — спектрофотометрию
. [56]
- 1855 год
- Бенджамин Силлиман младший
сделал пионерские исследования в области крекинга
нефти
, что позволило развиться современной нефтехимической промышленности. [57]
- 1856 год
- Сэр Уильям Перкин
синтезировал мовеин
— первый синтетический краситель. Он был получен как случайный побочный продукт при попытке синтеза хинина
из каменноугольной смолы
. Это исследование стало началом промышленного производства синтетических красителей — одной из наиболее ранних областей химического синтеза. [58]
- 1857 год
- Фридрих Август Кекуле
высказал предположение, что углерод
в органических соединениях четырёхвалентный, то есть формирует всегда четыре химических связи
. [59]
- 1859-1860 годы
- Густав Кирхгоф
и Роберт Бунзен
заложили основы спектроскопии
для химического анализа, что позволило им открыть цезий
и рубидий
. Другие исследователи использовали такую же методику для исследования индия
, таллия
и гелия
. [60]
- 1860 год
- Станислао Каниццарро
, возрождая идею Авогадро про двухатомные молекулы
, составил таблицу атомных масс и представил её в 1860 году на химическом конгрессе
в Карлсруэ
, заканчивая тем самым споры последнего десятилетия про различия в атомных массах и молекулярных формулах. Это позволило Менделееву
начать работу над периодической системой. [61]
- 1862 год
- на Международной выставке в Лондоне продемонстрировал паркезин
— первый созданный человеком искусственный полимер
. Это исследование заложило основы современной промышленности пластмасс
. [62]
- 1862 год
- Александр Шанкуртуа
создал «земную спираль» Периодической системы элементов
. [63]
- 1864 год
- Джон Ньюлендс
предложил закон октав, предшественник периодического закона
. [63]
- 1864 год
- Лотар Мейер
создал раннюю версию периодической системы элементов, с 28 элементами расположенными согласно валентности
. [64]
- 1864 год
- Като Гульдберг
и Петер Вааге
, основываясь на идеи Бертолле
, предложили закон действующих масс
. [65]
[66]
[67]
- 1865 год
- Йоганн Лошмидт
определил точное количество молекул в одном моле
, которое позже было названо числом Авогадро
. [68]
- 1865 год
- Фридрих Август Кекулле, базируясь на работах Лошмидта и других, предложил структуру бензола
, как кольца из шести атомом углерода с чередующимися одинарными и двойными связями
. [59]
- 1865 год
- Адольф Байер
начал работу над синтезом красителя индиго
: его исследования изменили методы органического синтеза и сделали переворот в производстве синтетических красителей. [69]
- 1869 год
- Дмитрий Менделеев
опубликовал первый вариант современной периодической таблицы элементов с 66 элементами, расположенными по порядку возрастания атомных масс. Потенциал этой таблицы был в том, что она позволяла прогнозировать свойства ещё не открытых элементов. [63]
[64]
- 1873 год
- Якоб Вант-Гофф
и Жозеф Ле Бель
, независимо друг от друга создали модель химической связи
: теорию асимметрического атома
углерода
. Эта теория объясняла результаты экспериментов Пастера по изучению хиральности
и давала физическое объяснения оптической активности
хиральных соединений. [70]
- 1876 год
- Джозайя Гиббс
публикует книгу On the Equilibrium of Heterogeneous Substances
, которая стала результатом его работы по изучению термодинамики
и физической химии
. В ней также было введено понятие свободной энергии
для объяснения физических основ химического равновесия. [71]
- 1877 год
- Людвиг Больцман
предложил объяснение статистических основ многих важных физико-химических концепций, включая энтропию
и распределение скоростей движения молекул в газовой фазе (см. Статистика Максвелла — Больцмана
). [72]
- 1883 год
- Аррениус, Сванте Август
развил теорию существования ионов
для объяснения электропроводности электролитов
. [73]
- 1884 год
- Якоб Вант-Гофф
опубликовал Études de Dynamique chimique
(Этюды по химической динамике) — основательный труд по химической кинетике
.[74]
- Структурная формула пурина
- Герман Фишер
- пурина
1884 год
предлагает структуру
— ключевого элемента многих биомолекул
, который был синтезирован в 1898 году. Также он начинает работу над химией глюкозы
и подобных сахаров
. [75]
Анри Ле Шателье принцип Ле Шателье 1884 год
в ответ на внешнее действие. [76]
- [77]
-
Альфред Вернер
- 1893 год
Альфред Вернер
- 1885 год
Ойген Гольдштейн
дал название катодным лучам
, которые, как позже было установлено, состоят из потока электронов и анодным лучам
, которые, как позже было установлено, состояли из ионов водорода, что образовались при потере атомами электронов в электронно-лучевой трубке
. Позднее они были названы
- протонами
.
исследовал октаэдрическую структуру комплексных соединений кобальта
, что положило начало химии комплексных соединений
. [78]
1894-1898 годы
Уильям Рамзай
открыл инертные газы
, что позволило заполнить пропуски в периодической системе элементов и дало возможность развивать теории химической связи.
1897 год
Джозеф Томсон Вторая половина XVII века Создание теоретических представлений о составе тел, способных заменить учение Аристотеля и ртутно-серную теорию, оказалось весьма сложной задачей. В последней четверти XVII Химическая революция окончательно придала химии вид самостоятельной науки, занимающейся экспериментальным изучением состава тел; она завершила период становления химии, ознаменовала собой полную рационализацию химии, окончательный отказ от алхимических представлений о природе вещества и его свойств. В предалхимическом периоде теоретический Практические операции с веществом являлись прерогативой ремесленной химии. Начало её зарождения следует в первую очередь связывать, видимо, с появлением и развитием металлургии и
открыл электрон
исследуя электронно-лучевую трубку
. [80]
показал, что анодные лучи (поток позитивно заряженных ионов) отклоняется магнитным полем и сила этого отклонения пропорциональна соотношению масса-заряд частиц в потоке. Это исследование заложило основу нового метода аналитической химии — масс-спектрометрии
. [81]
и Пьер Кюри
выделили элементы радий
и полоний
из минерала пехбленда
. [82]
показал, что источником радиоактивного излучения
является распад атомов
и ввел термины для описания разных типов радиации. [83]
Период становления химии как науки
ознаменовалась первой научной революцией, результатом которой стало новое естествознание, целиком основанное на экспериментальных данных. Создание гелиоцентрической системы мира ( Н. Коперник
, И. Кеплер
), новой механики ( Г. Галилей
), открытие вакуума и атмосферного давления ( Э. Торричелли
, Б. Паскаль
и О. фон Герике
) привели к глубокому кризису аристотелевской физической картины мира. Ф. Бэкон
выдвинул тезис о том, что решающим доводом в научной дискуссии должен являться эксперимент; в философии возродились атомистические представления ( Р. Декарт
, П. Гассенди
).
в. появились т. н. эклектические воззрения, создатели которых пытались увязать алхимические традиции и новые представления о химических элементах ( Н. Лемери
, И. И. Бехер
).
Предалхимический период
и практический
аспекты знаний о веществе развивались относительно независимо друг от друга.
. В античную эпоху были известны в чистом виде семь металлов
: медь
, свинец
, олово
, железо
, золото
, серебро
и ртуть
, а в виде сплавов
— ещё и мышьяк
, цинк
. Помимо металлургии, накопление практических знаний происходило и в других областях, таких как производство керамики
и
- стекла
, крашение тканей и
кож, изготовление лекарственных средств и
. Именно на основе успехов и достижений практической химии древности происходило развитие химических знаний в последующие эпохи.
Попытки теоретического осмысления проблемы происхождения свойств вещества привели к формированию в античной греческой натурфилософии
учения об элементах-стихиях
. Наибольшее влияние на дальнейшее развитие науки оказали учения Эмпедокла
,
- Платона
и
. Согласно этим концепциям все вещества образованы сочетанием четырёх первоначал: земли, воды, воздуха и огня. Сами элементы при этом способны к взаимопревращениям, поскольку каждый из них, согласно Аристотелю, представляет собой одно из состояний единой первоматерии
— определённое сочетание качеств. Положение о возможности превращения одного элемента в другой стало позднее основой алхимической идеи о возможности взаимных превращений металлов ( трансмутации
). Практически одновременно с учением об элементах-стихиях в Греции возник и атомизм
, основателями которого стали Левкипп
и Демокрит
.
- 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»
- 1903 год
- Михаил Семёнович Цвет
заложил основы хроматографии
— важнейшего аналитического метода. [84]
- 1904 год
- Хантаро Нагаока
предложил раннюю ошибочную « планетарную модель
» атома, в которой электроны по стационарным орбитам летают вокруг массивного ядра. [85]
- 1905 год
- Фриц Габер
и Карл Бош
изобрели процесс Габера
для получения аммиака
из его составляющих. Это стало стимулом к развитию промышленной химии и повлияло на производство удобрений для сельского хозяйства. [86]
- 1905 год
- Альберт Эйнштейн
объяснил причину броуновского движения
подтвердив тем самым теорию строения материи из атомов. [87]
- 1907 год
- Лео Бакеланд
изобрел бакелит
, одну из первых коммерческих пластмасс
. [88]
- 1909 год
- Эрнест Резерфорд, Ханс Гейгер
и Эрнест Марсден
провели эксперимент
, который подтвердил ядерную модель атома с небольшим, плотным, положительно заряженным ядром окруженным электронным облаком
. [83]
1909 год
Роберт Милликен
очень точно измерил заряд отдельных электронов в эксперименте с масляной каплей
- , подтвердив, что все электроны имеют одинаковый заряд и массу.
1909 год
Сёрен Сёренсен
создал концепцию pH
[90]
1911 год
Антониус Ван дер Брук
высказал идею, что положение элемента в периодической системе обуславливается не столько его атомной массой, сколько зарядом его ядра. [91]
- 1911 год
в Брюсселе
на котором собрались наиболее известные ученые того времени. Конгрессы по физике и химии продолжают проводиться время от времени и сейчас. [92]
1912 год
Уильям Генри Брэгг
и его сын Уильям Лоренс Брэгг
предложили правило Брэгга
, что привело к появлению рентгеноструктурного анализа
— важного метода для определения кристаллической структуры вещества.
[93]
1912 год
Петер Дебай
развил концепцию про молекулярный диполь
для объяснения асимметричного распределения заряда в молекулах. [94]
- 1913 год
- Нильс Бор
ввел принципы квантовой механики
в описание структуры атома и предложил модель атома
, к которой электроны находятся лишь на четко локализованных орбиталях
. [95]
- 1913 год
- Генри Мозли
, разрабатывая идею Ван дер Брука, предложил концепцию атомного номера
для разрешения проблемы с несоответствиями в периодической таблице, основанной на атомной массе. [96]
- 1913 год
- Фредерик Содди
создал концепцию изотопов
, когда элементы с одинаковыми химическими свойствами имеют разные атомные массы. [97]
- 1913 год
- Джозеф Джон Томсон
развив работы Вина, показал, что заряженные частицы могут быть разделены по соотношению масса-заряд, что стало завершающей вехой появления масс-спектрометрии
. [98]
- 1916 год
- Гильберт Льюис
опубликовал книгу «Атом и молекула», в которой заложил основы теории валентных связей (октетная теория)
. [99]
- 1921 год
- Отто Штерн
и Вальтер Герлах
ввели концепцию квантово-механического спина
элементарных частиц
. [100]
- 1923 год
- Гильберт Льюис и написали книгу «Термодинамика и свободная энергия химических соединений», которая стала первым современным трактатом в области химической термодинамики
. [101]
- 1923 год
- Гильберт Льюис создал электронную теорию кислот и оснований
, согласно которой кислотность и основность проявляется приемом или отдачей пары электронов
. [99]
- 1924 год
- Луи де Бройль
предложил волновую модель атомной структуры, которая основывается на идеях корпускулярно-волнового дуализма
. [102]
- 1925 год
- Вольфганг Паули
предложил принцип Паули
, который утверждал, что два электрона не могут находиться в одном атоме в одинаковом квантовом состоянии, которое описывается четырьмя квантовыми числами
. [103]
- 1926 год
- Эрвин Шрёдингер
вывел уравнение Шрёдингера
, которое описывает математически волновую модель атома. [104]
- 1927 год
- Вернер Гейзенберг
разработал- принцип неопределённости Гейзенберга
, который вместе с другими принципами описывает механику движения электрона вокруг ядра.
[105]
1927 год
- и
- квантовой химии
- [107]
Фриц Лондон
Вальтер Гайтлер
применили принципы квантовой механики для объяснения природы ковалентной связи
в молекуле водорода
.
- [106]
Это событие считается рождением
.
около 1930 года
Лайнус Полинг
предложил
, которые стали основными принципами использования рентгеноструктурного анализа
для определения структуры молекул. [108]
- Уоллес Карозерс
- DuPont
, изобрел нейлон
— один из наиболее коммерчески успешных синтетических полимеров в истории. [109]
, возглавивший команду химиков в компании
- 1931 год
- Эрих Хюккель
предложил правило Хюккеля, которое объясняет когда плоские кольцевые молекулы будут обладать ароматичностью
. [110]
- 1931 год
- Гарольд Юри
открыл дейтерий
с помощью фракционированной конденсации
жидкого водорода. [111]
- 1932 год
- Джеймс Чедвик
открыл нейтрон
. [112]
- 1932-1934 годы
- Лайнус Полинг и Роберт Малликен
оценили электроотрицательность
различных элементов, создав шкалы электронегативности, которые носят их имена. [113]
- 1937 год
- Карло Перье
и Эмилио Сегре
провели подтвержденный синтез первого искусственного элемента — технеция
, заполнив этим одно из пустых мест в периодической системе. Тем не менее, существует мнение, что впервые он был синтезирован в 1925 году Вальтером Ноддаком
с коллегами. [114]
- 1937 год
- Эжен Гудри
создал метод промышленного крекинга нефти, что позволило создать первый современный нефтеперерабатывающий завод. [115]
- 1937 год
- Джон Аллен
и и независимо Пётр Капица
получили переохлажденный гелий
: первую сверхтекучую жидкость
с нулевой вязкостью. Это вещество демонстрировало квантово-механические
свойства в макроскопическом масштабе. [116]
- 1938 год
- Отто Ган
открыл процесс ядерного деления
в атомах урана
и тория
. [117]
- 1939 год
- Лайнус Полинг написал книгу «Природа химической связи», которая стала результатом десятилетий работы над химической связью
. Книга стала одной из важнейших работ в современной химии. В ней объяснялись гибридизация атомных орбиталей
, ковалентная связь
и ионная связь
с помощью феномена электроотрицательности, резонанс
, который был использован для описания структуры разных веществ, в том числе и бензола
. [108]
- 1940 год
- Эдвин Макмиллан
и Филипп Абельсон
открыли нептуний
— самый легкий и первый искусственно полученный трансурановый элемент
. Он был найден в продуктах распада урана. Макмиллан основал лабораторию в Беркли
, в которой в дальнейшем были открыты многие новые элементы и изотопы. [118]
- 1941 год
- Гленн Сиборг
продолжил работы Макмиллана по созданию новых атомных ядер. Он стал пионером метода нейтронного захвата
и позже других типов ядерных реакций
. В результате он стал первооткрывателем или участником открытия 9 новых химических элементов и большого количества новых изотопов существующих элементов. [118]
- 1945 год
- Джейкоб Маринский
, и провели первый подтверждённый синтез прометия
, заполнив тем самым последнюю «дырку» в периодической таблице. [119]
- 1945-1946 годы
- Феликс Блох
и Эдвард Парселл
создали метод ядерного магнитного резонанса
, который стал важным элементом аналитической химиидля определения структуры органических молекул.
[120]
1951 год
Лайнус Полинг, использовав метод рентгеноструктурного анализа
, определил
- вторичную структуру белков
. [108]
- 1952 год
- создал метод атомно-абсорбционной спектрометрии
, который стал важным количественным спектроскопическим методом, для измерения концентрации отдельного элемента в смеси. [121]
- 1952 год
- Роберт Вудворд
, Джефри Уилкинсон
и Отто Фишер
исследовали структуру ферроцена
, заложив этим основы металлоорганической химии
. [122]
- 1953 год
- Джеймс Уотсон
и Френсис Крик
предложили модель структуры ДНК
, открыв дверь в новую область исследований — молекулярную биологию
. [123]
- 1957 год
- Йенс Скоу
открыл Na⁺/K⁺-АТФазу
— первый ион-транспортирующий фермент. [124]
- 1958 год
- Макс Перуц
и Джон Кендрю
использовали рентгеновскую кристаллографию для определения белковой структуры миоглобина
кашалота
. [125]
- 1962 год
- Нил Бартлетт
синтезировал гексафторплатинат ксенона
тем самым показав, что инертные газы способны образовывать химические соединения. [126]
- 1962 год
- Джордж Олах
получил карбокатионы
с помощью реакции с суперкислотой
. [127]
- 1964 год
- Рихард Эрнст
провел эксперименты, которые легли в основу техники ЯМР
с Фурье-преобразованием
. Это очень повысило чувствительность метода и позволило создать магнитно-резонансную томографию
. [128]
- 1965 год
- Роберт Вудворд
и Роальд Хофман
предложили правило Вудворда — Хофмана
, которое используя симметрию молекулярных орбиталей
, объясняет стереохимию химических реакций. [122]
- 1966 год
- и Рёдзи Ноёри
исследовали первый пример асимметричного катализа
( гидрирование
), используя хиральный
комплекс переходного металла
с четко определённой структурой. [129]
[130]
- 1970 год
- Джон Попл
создал программу GAUSSIAN
, которая облегчила расчеты в вычислительной химии
. [131]
- 1971 год
- Ив Шовен
предложил объяснение механизма реакции метатезиса олефинов
. [132]
- 1975 год
- Барри Шарплесс
и его группа исследовали стереоселективность реакций окисления
, включая эпоксидацию по Шарплессу
, [133]
[134]
асимметрическое дигидроксилирование по Шарплессу
, [135]
[136]
[137]
и оксиаминирования по Шарплессу- .
[138]- [139]
[140]
1985 год
Харольд Крото
, Роберт Кёрл
- и
Смолли, Ричард Зачатки химии возникли ещё со времён появления человека. Поскольку человек всегда, так или иначе, имел дело с химическими веществами, его первые эксперименты с огнём Такие ремёсла, как металлургия Известно, что в Египте уже в 3000 году до н. э. В V веке до н. э. В V веке до н. э. Слово „алхимия“ попало в европейские языки из араб. Химия как самостоятельная дисциплина определилась в XVI В начале XVIII века В 1754 году В 1811 году В 1869 году 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 Это все частицы, не являющиеся атомными ядрами Наименьшая частица химического элемента 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 В соответствии с классическими научными воззрениями различаются две физические формы существования материи — вещество и поле 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 Простые вещества Сложные вещества 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: 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. 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 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 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 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 Это частица ( атом Удерживает атомы или группы атомов друг около друга. Различают несколько видов химической связи: ионную Открыт Д. И. Менделеевым 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 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
открыли фуллерены
— класс молекул, построенных только из углерода, которые по форме напоминают геодезический купол
и названные в честь архитектора Ричарда Бакминстера Фуллера
. [141]
используя электронный микроскоп
исследовал новый тип фуллеренов
, который имел вид цилиндров и получил название углеродных нанотрубок
, хотя более ранние исследования в этой области были проведены в 1951 году. Нанотрубки стали важным компонентом нового раздела знаний — нанотехнологий
. [142]
Робертом Холтоном
и его коллегами. [143]
[144]
[145]
и Карл Виман
получили первый Конденсат Бозе — Эйнштейна
, субстанцию, которая демонстрировала квантово-механические свойства в макроскопическом размере. [146]
, 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.
, 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.
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 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
).
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
.
( ’al-kīmiyā’
), которое, в свою очередь, было заимствовано из среднегреческого χυμεία „флюид“.
Химия как наука
— 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
Шталь
сформулировал теорию флогистона
— вещества, удаляющегося из материалов при их горении.
Блэк
открыл углекислый газ
, Пристли
в 1774
— кислород
, а Кавендиш
в 1766
— водород
.
Реинкарнация атомарной теории вещества
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.
Менделеева
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
) и могут самопроизвольно превращаться в новые атомы ( радон
— „эманация“).
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
.
, 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
.
( номенклатурное название
: (2α,4α,5β,7β,10β,13α)-4,10-бис(ацетилокси)-13-{[(2R,3S)- 3-(бензоиламино)-2-гидрокси-3-фенилпропаноил]окси}- 1,7-дигидрокси-9-оксо-5,20-эпокситакс-11-ен-2-ил бензоат)
, 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.
. 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
— 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.
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.
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).
, где
Металлы и неметаллы
, 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
.
. В таких системах различают дисперсионную среду
(распределяющую среду) и дисперсную фазу
(раздроблённое в дисперсионной среде вещество).
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.
. Например — Cl −
. Если в частице электронов меньше, чем протонов, значит, она заряжена положительно и называется катион
. Например — Na +
.
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.
в радиобиологии
.
, ковалентную
(полярную и неполярную), металлическую
, водородную
.
1 марта
1869 года
. Современная формулировка: Свойства элементов
, а также образуемых ими соединений
находятся в периодической зависимости от зарядов
ядер
их атомов
.
. 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.
.
.
Искусство Древнего Египта в собрании Эрмитажа / Государственный Эрмитаж. — Л.
: Аврора, 1970. — С. 19. — 72 с.
, В. И. Магидович
, В. С. Преображенский
.
Очерки по истории географических открытий: издание в пяти томах. — М.
: Просвещение, 1982. — С. 13. — 292 с.
2
3
Возникновение и развитие химии с древнейших времён до XVIII века. Всеобщая история химии. М.: Наука. 1989
2
3
Рабинович В. Л. Алхимия как феномен средневековой культуры. М.: Наука. 1979
2
3
Михаил Васильевич Ломоносов. Избранные произведения. В двух томах. Т. 1. Естественные науки и философия. — М.: Наука. 1986
. Квантовая химия. — М.: Высшая школа, 1962. — 784 с. — стр. 5
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
.