Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Химияның қайта құрылуы 17 және 18 ғасырларда
Reformulation of chemistry in the 17th and 18th centuries
Химия тарихында химиялық революция, сондай-ақ бірінші химиялық революция деп аталатын, 17-ші және 18-ші ғасырлардағы химияның қайта құрылуы, массаның сақталу заңы мен жанудың оттегі теориясымен аяқталды. 19-шы және 20-шы ғасырларда бұл трансформация француз химигі Антуан Лавуазьенің ("қазіргі химияның әкесі") еңбегімен байланыстырылды. Алайда, ерте замана химиясы тарихы бойынша жақында жасалған зерттеулер химиялық революцияны екі ғасыр бойында қалыптасқан химиялық теория мен практикадағы кезеңдік өзгерістердің жиынтығы деп қарастырады. Ғылыми революция 16-шы және 17-ші ғасырларда болса, химиялық революция 17-ші және 18-ші ғасырларда өтті.
In the history of chemistry, the chemical revolution, also called the first chemical revolution, was the reformulation of chemistry during the seventeenth and eighteenth centuries, which culminated in the law of conservation of mass and the oxygen theory of combustion. During the 19th and 20th century, this transformation was credited to the work of the French chemist Antoine Lavoisier (the "father of modern chemistry"). However, recent work on the history of early modern chemistry considers the chemical revolution to consist of gradual changes in chemical theory and practice that emerged over a period of two centuries. The so called scientific revolution took place during the sixteenth and seventeenth centuries whereas the chemical revolution took place during the seventeenth and eighteenth centuries.
Негізгі факторлар
Бірінші химиялық революцияға бірнеше фактор себеп болды. Біріншіден, алхимиядан пайда болған гравиметриялық талдау түрлері және медициналық және өнеркәсіптік салаларда жаңа құралдар жасалды. Осы орайда химиктер ежелгі гректер ұсынған гипотезаларды күмәнмен қарастырды. Мысалы, химияшылар барлық заттар гректердің төрт элементінен немесе ортағасырлық алхимиктердің сегіз элементінен ғана емес, одан да көп элементтен тұрады деп мәлімдеді. Ирландиялық алхимик Роберт Бойль өзінің механикалық корпускулярлық философиясымен Химиялық революцияның негізін қалады, ол псевдо-Геберге дейінгі алхимиялық корпускулярлық теория мен тәжірибелік әдіске тікелей сүйенді. Ян Баптист ван Гельмонт сияқты химиктердің бұрынғы еңбектері ауаның бір элемент ретінде қарастырылуынан, әртүрлі газдардың қоспасы ретінде қарастырылуына көшуге ықпал етті. Ван Гельмонттың деректерді талдауы 17 ғасырда оның массаның сақталу заңы туралы жалпы түсінігі болғанын көрсетеді. Басқа факторларға жаңа тәжірибелік әдістер және 18 ғасырдың ортасында Джозеф Блэкпен «бейінді ауа» (көмірқышқыл газы) ашылуы кірді. Бұл жаңалықтың маңыздылығы, «ауа» тек бір заттан тұрмайтынын тәжірибелік тұрғыдан дәлелдеуі және «газды» маңызды тәжірибелік зат ретінде орнықтыруында болды. 18 ғасырдың соңына қарай Генри Кавендиш пен Джозеф Пристлидің тәжірибелері ауаның элемент емес, бірнеше түрлі газдан тұратынын нақтылады. Лавуазье химиялық заттардың атауларын 19 ғасыр ғалымдарына көбірек ұнайтын жаңа номенклатуралық тілге аударды. Мұндай өзгерістер өнеркәсіптік революция химияны оқуға және тәжірибелеуге қоғамдық қызығушылықты арттырған ортада жүзеге асты. Химиялық номенклатураны қайта құру міндетін сипаттағанда Лавуазье химияның жаңа орталық ролін пайдаланып, шамадан тыс мәлімдеме жасады:
Several factors led to the first chemical revolution. First, there were the forms of gravimetric analysis that emerged from alchemy and new kinds of instruments that were developed in medical and industrial contexts. In these settings, chemists increasingly challenged hypotheses that had already been presented by the ancient Greeks. For example, chemists began to assert that all structures were composed of more than the four elements of the Greeks or the eight elements of the medieval alchemists. The Irish alchemist, Robert Boyle, laid the foundations for the Chemical Revolution, with his mechanical corpuscular philosophy, which in turn relied heavily on the alchemical corpuscular theory and experimental method dating back to pseudo Geber. Earlier works by chemists such as Jan Baptist van Helmont helped to shift the belief in theory that air existed as a single element to that of one in which air existed as a composition of a mixture of distinct kinds of gasses. Van Helmont's data analysis also suggests that he had a general understanding of the law of conservation of mass in the 17th century. Other factors included new experimental techniques and the discovery of 'fixed air' (carbon dioxide) by Joseph Black in the middle of the 18th century. This discovery was particularly important because it empirically proved that 'air' did not consist of only one substance and because it established 'gas' as an important experimental substance. Nearer the end of the 18th century, the experiments by Henry Cavendish and Joseph Priestley further proved that air is not an element and is instead composed of several different gases. Lavoisier also translated the names of chemical substance into a new nomenclatural language more appealing to scientists of the nineteenth century. Such changes took place in an atmosphere in which the industrial revolution increased public interest in learning and practicing chemistry. When describing the task of reinventing chemical nomenclature, Lavoisier attempted to harness the new centrality of chemistry by making the rather hyperbolic claim that:
Дәлдік аспаптар
Антуан Лавуазье "қазіргі химияның әкесі" деп аталуының және химиялық революцияның басталуының көп бөлігі оның осы саланы математикалық тұрғыдан қарау қабілетіне байланысты болды, химияны басқа "нақты ғылымдарда" қолданылатын тәжірибелік әдістерді пайдалануға итермеледі. Лавуазье химия саласын өзгертіп, зерттеулерінде ең мұқият есептерді жүргізіп, химиялық түрлердің өзгеруі арқылы заттың жалпы мөлшері сақталады деп көрсетуге тырысты. Лавуазье эксперименттерінде термометриялық және барометриялық өлшеулер үшін құралдарды қолданды және Пьер Симон де Лапласпен бірлесіп реакциядағы жылу өзгерістерін өлшейтін калориметр құралын ойлап тапты. Массаның сақталу заңы Лавуазьемен ашылған деп болжанғанымен, бұл мәлімдеме ғалым Марселин Бертело тарапынан жоққа шығарылды. Генри Герлак массаның сақталу заңының ертерек қолданылуын ұсынды, ол ғалым Ян Баптист ван Гельмонттың 16 және 17 ғасырлардағы жұмысында осы әдістемені қолданғанын атап өтті. Массаның сақталу заңы туралы және оның қолданылуы туралы алғашқы сілтемелерді Жан Рей 1630 жылы жасады. Бұл өткелге Джон Далтонның атомдық салмақтар теориясына негізделген химиялық қосылыстарды сипаттау үшін жеңілдетілген жазу тәсілін ұсынған Йёнс Якоб Берзелиус жұмысы көмектесті. Көптеген адамдар Лавуазьені және оның флогистон теориясын құлатуын дәстүрлі химиялық революция деп санайды, Лавуазье революцияның басталуын, ал Джон Далтон оның қақпасын белгіледі.
Much of the reasoning behind Antoine Lavoisier being named the "father of modern chemistry" and the start of the chemical revolution lay in his ability to mathematize the field, pushing chemistry to use the experimental methods utilized in other "more exact sciences." Lavoisier changed the field of chemistry by keeping meticulous balance sheets in his research, attempting to show that through the transformation of chemical species the total amount of substance was conserved. Lavoisier used instrumentation for thermometric and barometric measurements in his experiments, and collaborated with Pierre Simon de Laplace in the invention of the calorimeter, an instrument for measuring heat changes in a reaction. While it has been postulated that the law of conservation of mass was discovered by Lavoisier, this claim has been refuted by scientist Marcellin Berthelot. Earlier use of the law of conservation of mass has been suggested by Henry Guerlac, noting that scientist Jan Baptist van Helmont had implicitly applied the methodology to his work in the 16th and 17th centuries. Earlier references of the law of conservation of mass and its use were made by Jean Rey in 1630. This transition was aided by the work of Jöns Jakob Berzelius, who came up with a simplified shorthand to describe chemical compounds based on John Dalton's theory of atomic weights. Many people credit Lavoisier and his overthrow of phlogiston theory as the traditional chemical revolution, with Lavoisier marking the beginning of the revolution and John Dalton marking its culmination.
Химиялық номенклатура әдісі
Антуан Лавуазье Луи Бернард Гютон де Морво, Клод Луи Бертоле және Антуан Франсуа де Фуркроймен бірлесіп 1787 жылы «Méthode de nomenclature chimique» атты еңбегін жариялады. Бұл жұмыс Лавуазье құратын «жаңа химия» үшін терминологияны қалыптастырды, ол стандартталған терминдер жиынтығына, жаңа элементтерді анықтауға және тәжірибелік зерттеулерге бағытталды. «Méthode» басылымда шыққан кезде қарапайым құрамдас бөліктерге жіктелмейтін 55 элементті белгіледі. Лавуазье жаңа терминологияны енгізу арқылы басқа химиктерді оның теориялары мен практикасын қабылдауға, оның терминдерін пайдалануға және химия саласындағы жаңалықтарды ұстануға шақырды.
Antoine Lavoisier, in a collaborative effort with Louis Bernard Guyton de Morveau, Claude Louis Berthollet, and Antoine François de Fourcroy, published Méthode de nomenclature chimique in 1787. This work established a terminology for the "new chemistry" which Lavoisier was creating, which focused on a standardized set of terms, establishment of new elements, and experimental work. Méthode established 55 elements which were substances that could not be broken down into simpler composite parts at the time of publishing. By introducing new terminology into the field, Lavoisier encouraged other chemists to adopt his theories and practices in order to use his terms and stay current in chemistry.
Химияның негізгі трактаты
Лавуазьеге ең үлкен ықпал еткендердің бірі Кондилак абысы Этьен Бонне болды. Кондилақтың ғылыми зерттеуге қатысты көзқарасы, Лавуазьенің "Трайт" еңбегіндегі әдісінің негізі болды, ол адамдар жинаған деректерді пайдаланып әлемді ақыл-ой арқылы бейнелей алатынын көрсетуге бағытталған. Лавуазье "Трайт" кітабының кіріспесінде былай дейді: "Геометрияда және, шындығында, білімнің барлық салаларында зерттеу процесінде белгілі фактілерден белгісіз нәрселерге көшу керек деген қағида барлыққа мәлім. Осылайша, сезімдер, байқаулар және талдаулар тізбегінен бір-бірімен байланысқан идеялардың тізбегі пайда болады, сондықтан мұқият бақылаушы адам адам білімінің барлық жиынтығының реті мен байланысын белгілі бір нүктеге дейін анықтай алады." Лавуазье химия саласын реформалауды көздеп, өз идеяларын Кондилакпен байланыстырады. Оның "Трайт" еңбегіндегі мақсаты – осы саланы болжамдарға емес, тікелей тәжірибе мен байқауға негіздеу болды. Оның еңбегі химиялық идеялардың негізіне жаңа тұғыр қалап, химия ғылымының болашақ бағытын анықтады.
One of Lavoisier's main influences was Étienne Bonnet, abbé de Condillac. Condillac's approach to scientific research, which was the basis of Lavoisier's approach in Traité, was to demonstrate that human beings could create a mental representation of the world using gathered evidence. In Lavoisier's preface to Traité, he statesIt is a maxim universally admitted in geometry, and indeed in every branch of knowledge, that, in the progress of investigation, we should proceed from known facts to what is unknown. In this manner, from a series of sensations, observations, and analyses, a successive train of ideas arises, so linked together, that an attentive observer may trace back to a certain point the order and connection of the whole sum of human knowledge. Lavoisier clearly ties his ideas in with those of Condillac, seeking to reform the field of chemistry. His goal in Traité was to associate the field with direct experience and observation, rather than assumption. His work defined a new foundation for the basis of chemical ideas and set a direction for the future course of chemistry.
Хамфри Дэви
Хамфри Дэви - ағылшын химигі және 1800-жылдардың басында Лондон Корольдік институтында химия профессоры болған. Ол онда Лавуазьенің оттегінің қышқылдығы және калориялық элемент туралы сияқты негізгі идеяларына күмән тудыратын тәжірибелер жасады. Дальтон атмосфералық ауаның құрамында 75,55% азот газы, 23,32% оттегі газы, 1,03% су буы және 0,10% көмірқышқыл газы бар екенін анықтады.
Humphry Davy was an English chemist and a professor of chemistry at the London's Royal Institution in the early 1800s. There he performed experiments that cast doubt upon some of Lavoisier's key ideas such as the acidity of oxygen and the idea of a caloric element. Dalton determined that atmospheric air contains 75.55% azotic gas, 23.32% oxygenous gas, 1.03% aqueous vapor, and 0.10% carbonic acid gas.
Жонс Якоб Берзелиус
Йонс Якоб Берзелиус – швед химигі, Уппсала университетінде медицинаны оқыған және Стокгольмде химия профессоры болған. Ол Дейви мен Дальтонның идеяларын пайдаланып, элементтердің қалай бірігетіні туралы электрохимиялық көзқарас жасады. Берзелиус элементтерді гальваникалық батареяның қай полюсінен бөлінетініне қарай екі топқа – электронегативті және электропозитивті деп жіктеді. Ол заряд шкаласын құрды, онда оттегі ең электронегативті, ал калий ең электропозитивті элемент болды. Бұл шкала кейбір элементтердің оң және теріс зарядтарымен байланысты екенін көрсетті, ал элементтің осы шкаладағы орны мен заряды оның басқа элементтермен қалай бірігетінін анықтады. Берзелиус электрохимиялық атом теориясы бойынша еңбегін 1818 жылы «Essai sur la théorie des proportions chimiques et sur l'influence chimique de l'électricité» деген атпен жариялады. Ол сондай-ақ химияға жаңа номенклатура енгізді, элементтерді әріптермен және аббревиатуралармен белгілеу арқылы, мысалы, оттегі үшін О және темір үшін Fe. Элементтердің қосылыстары осы символдардың тізбектері түрінде көрсетілді, ал атомдар саны бастапқыда үстін сызылған индекстермен, кейін астын сызылған индекстермен белгіленді.
Jöns Jacob Berzelius was a Swedish chemist who studied medicine at the University of Uppsala and was a professor of chemistry in Stockholm. He drew on the ideas of both Davy and Dalton to create an electrochemical view of how elements combined together. Berzelius classified elements into two groups, electronegative and electropositive depending which pole of a galvanic battery they were released from when decomposed. He created a scale of charge with oxygen being the most electronegative element and potassium the most electropositive. This scale signified that some elements had positive and negative charges associated with them and the position of an element on this scale and the element's charge determined how that element combined with others. Berzelius's work on electrochemical atomic theory was published in 1818 as Essai sur la théorie des proportions chimiques et sur l'influence chimique de l'électricité. He also introduced a new chemical nomenclature into chemistry by representing elements with letters and abbreviations, such as O for oxygen and Fe for iron. Combinations of elements were represented as sequences of these symbols and the number of atoms were represented at first by superscripts and then later subscripts.