Химия
Химия — одна из важнейших отраслей естествознания, наука о веществах, их свойствах, составе и структуре, а также об их преобразованиях в результате химических реакций. Поскольку все вещества состоят из атомов, которые благодаря химическим связям способны формировать молекулы, то химия занимается в основном изучением взаимодействий между атомами и молекулами, полученными в результате таких взаимодействий. Предметом химии является химические элементы и их соединения, а также закономерности, которым подчиняются различные химические реакции. Химия имеет много общего с физикой и биологией, по сути, граница между этими науками условна. Химию иногда называют «центральной наукой», потому что она соединяет физику с другими естественными науками, такими как геология и биология.[1][2]
Все вещества делятся на неорганические и органические, и изучаются, соответственно, неорганической и органической химией.
Современная химия является одной из самых обширных дисциплин среди всех естественных наук.
Этимология
Этимология слова является довольно спорной. Генезис слова можно отнести к определенной практике, известной как алхимия, которая практикуется на протяжении нескольких тысячелетий в различных частях мира, особенно на Ближнем Востоке. Алхимия в свою очередь пошла, как полагают, произошло от от египетского Хеми — черный, откуда также греческое название Египта, чернозема и свинца — «черная земля»; другие возможные варианты: греч. Χυμος — сок, эссенция, влага, вкус.
История
Зачатки химии возникли ещё со времён появления человека разумного. Поскольку человек всегда так или иначе имел дело с химическими веществами, то его первые эксперименты с огнём, изготовлением 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. Сначала человек использовал биологические процессы, такие как брожение, гниение, но с освоением огня начал использовать процессы горения. Использовались окислительно-восстановительные реакции, которые не наблюдаются в живой природе, такие как восстановление металлов из их соединений.
Такие ремесла, как значительного развития ещё до начала нашей эры. Например, состав современного бутылочного стекла практически не отличается от состава стекла, применяемого в 4000 году до н. э. в Египте. Несмотря на то, что химические знания тщательно скрывались жрецами от непосвященных, они все 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 остальной Европе.
Известно, что в Египте уже в 3000 году до н. э. люди были способны получать медь из её соединений, используя древесный уголь в качестве восстановителя, а также получали серебро и олово. Постепенно в Египте и Месопотамии была развито производство бронзы, а в северных странах — железа. Делались также теоретические находки, как то в Китае с XXII века до н. э. существовала теория об основных элементах. В Месопотамии возникла идея о противоположностях, из которых построен мир, как то огонь-вода, тепло-холод, сухость-влажность и так далее.
В V веке до н. э. в Древней Греции Левкип и Демокрит развили теорию о строении вещества из атомов. По аналогии со строением письма они заключили, что как речь делится на слова, а слова состоят из букв, так и все вещества состоят из определенных соединений, то есть молекул, которые в свою очередь состоят из неделимых элементов, то есть атомов.
В V веке до н. э. Эмпедокл предложил считать основными элементами воду, огонь, воздух и землю. В IV веке до н. э. Платон развил учение Эмпедокла, присвоив каждому из этих элементов свой цвет и правильную пространственную фигуру атома, определяющая его свойства. По мнению Платона, именно из комбинаций этих «кирпичиков» и был построен весь материальный мир. Учение о четырех элементах, которые превращаются друг в друга, было унаследовано Аристотелем.
Алхимия
Культура Египта, как известно, обладала хорошо развитыми технологиями, что демонстрируют объекты и сооружения, создание которых возможно только при наличии теоретической и практической базы. Подтверждение развития первичных теоретических знаний в Египте наука получала в последнее время. Тем не менее, на такое происхождение указывает, в большей степени традиционные источники алхимии, причудливого и цветистого «симбиоза» искусства и, в определенной степени, химии.
Имел место еще в IV—III веках до н. э. на Востоке, то есть в Индии, Китае, в арабском мире, ранний «прототип» алхимии. В этот и последующие периоды были найдены новые способы получения таких элементов, как то ртуть, сера, фосфор, охарактеризованы многие соли, уже были известны и использовались азотная кислота (HNO3) и гидроксид натрия (NaOH). Еще в античности, благодаря интенсивному развитию торговли, золото и серебро стали всеобщим эквивалентом производимых товаров. Трудности, с которыми связано получение этих сравнительно редких металлов, побудили к попыткам практического использования натурфилософская взглядов Аристотеля о преобразовании одних веществ в другие; возникновение учения о «трансмутации», вместе с работами Гермеса Трисмегиста, традиция алхимической школы связана с его именем. Эти представления претерпели мало изменений вплоть до XIV века.[3][4]
В VII веке алхимия проникла в Европу. В то время, как и на протяжении всей истории, у представителей господствующих слоев общества особой «популярностью» пользовались предметы роскоши, в особенности — золото, поскольку именно оно являлись эквивалентом торговой оценки. Алхимиков, в числе прочих вопросов, продолжали интересовать способы получения золота из других металлов, а также проблемы их обработки. Вместе с тем, до тех пор арабская алхимия стала отдаляться от практики и утратила свое влияние. Из-за особенностей технологий, обусловленных, в числе прочего — системой герметических взглядов, различием знаковых систем, терминологии и особенно корпоративного распространения знаний «алхимические действа» развивались очень медленно. Наиболее известными европейскими алхимиками считаются Никола Фламель, Альберт Великий, Джон Ди, Роджер Бэкон и Раймунд Лулий. Эпоха алхимиков отметила получение многих первичных веществ, разработку способов их получения, выделения и очистки. Только в XVI веке с развитием различных производств, в том числе металлургии, а также фармацевтики, обусловленным возрастанием ее роли в медицине, начали появляться исследователи, чья деятельность выразилась существенными преобразованиями в этой науке, которые приблизили становление хорошо осмысленных и актуальных практических методов этой дисциплины. Среди них, прежде всего, следует отметить Георгия Агриколу и Парацельса.
Разделы химии
Химия делится на органическую химию и неорганическую химию. На стыке этих наук развиваются химия комплексных соединений и химия элементоорганических соединений. Объяснением сути химических явлений и установлением их общих закономерностей занимается физическая химия, ряд разделов которой, связанных с изучением особенностей протекания химических процессов под влиянием различных факторов, выделились в отдельные науки, например, механохимия, радиационная химия, фотохимия и др. Методы идентификации веществ, сочетающих химические подходы с физическими методами, изучает аналитическая химия.
Развитие специальных методов в 20 веке способствовало становлению и развитию нанохимии, объекты исследования которой — частички размером несколько нанометров. Теоретические основы современных производств изучает химическая технология.
На стыке химии с другими естественными науками интенсивно развиваются агрохимия, биохимия, геохимия, квантовая химия, химическая физика и другие.
Примечания
- ↑ Theodore L. Brown, H. Eugene Lemay, Bruce Edward Bursten, H. Lemay. «Chemistry: The Central Science». Prentice Hall; 8 edition (1999). pp 3-4
- ↑ Carsten REINHARDT. «Chemical Sciences in the 20th Century: Bridging Boundaries». Wiley-VCH, 2001. pp. 1-2.
- ↑ «Возникновение и развитие химии с древнейших времён до XVIII века». Всеобщая история химии. М.: Наука, 1989.
- ↑ Рабинович В. Л. «Алхимия как феномен средневековой культуры». М.: Наука. 1979
Литература
- Белорусский энциклопедия: В 18 т. Т. 17 / Редкол.: Г. П. Пашков и др. — Минск: БелЭн., 2003. — 512 с.: ил. ISBN 985-11-0279-2 (т. 17), ISBN 985-11-0035-8
- Химический словарь учащегося: пособие для учащихся / Б. Кочергин, В. Макарэвски, Л. Горностаева, В. Аранская. — Минск: Народное просвещение, 2004. — 287 с.: ил. ISBN 985-12-0631-8
- Atkins, PW Galileo’S Finger (Oxford University Press) ISBN 0-19-860941-8
- Atkins, PW Atkins 'Molecules (Cambridge University Press) ISBN 0-521-82397-8
- Kean, Sam. The Disappearing Spoon — and other true tales from the Periodic Table (Black Swan) London, 2010 ISBN 978-0-552-77750-6
- Levi, Primo The Periodic Table (Penguin Books) [1 975] translated from the Italian by Raymond Rosenthal (1984) ISBN 978-0-14-139944-7
- Stwertka, A. A Guide To The Elements (Oxford University Press) ISBN 0-19-515027-9
