ISTORIA CHIMIEI:

CHIMIA MODERNĂ

Elev: Mureşan RalucaClasa: XCProfesor coordonator:Laţa MarioaraColegiul Naţional „Unirea” Tg

Mureş

Istoria chimiei nu poate ignora alchimia. Deşi alchimia abundă în greşeli de metodă şi concepţie, ea a avut un rol pozitiv, important, în evoluţia chimiei. Ţelurile ei erau eminamente practice şi generoase: ce poate fi mai nobil decât căutarea pietrei filozofale pentru vindecarea bolilor, dobândirea tinereţii veşnice ori a unei metode de fabricare a aurului pentru înlăturarea sărăciei? Şi totuşi, formularea unui asemenea ţel în absenţa unei baze ştiinţifice reale era sortită eşecului. Roadele căutării s-au păstrat însă şi, eliminând cu încetul erorile, au netezit drumul ştiinţei adevărate care avea să se dezvolte din observaţiile numeroşilor alchimişti europeni, chinezi şi arabi şi care este chimia de astăzi.

Dacă fiecare nouă generaţie învaţă şi din experienţa trecutului, şi din greşelile ei, tot aşa studiul alchimiei oferă omului de astăzi prilejuri de meditaţie asupra drumului întortocheat al cunoaşterii. Până ce spiritul omenesc s-a dezbărat de misticism au trebuit să treacă multe secole; în ştiinţă acest fapt s-a consumat în ultimele două secole. Nu trebuie pierdut din vedere meritul esenţial al alchimiei, acela că ea era o disciplină experimentală, prima care a subminat modul scolastic de a concepe cunoaşterea, în vreme ce timp de zece secole de-a rândul omenirea s-a bazat pe dogme (indiferent că erau cele aristotelice ori biblice). Abia graţie empirismului instalat de alchimişti au apărut îndoielile asupra acestor dogme, îndoieli care au culminat în astronomie cu Copernic, în mecanică cu Galilei şi Newton, iar în chimie cu Robert Boyle (autorul cărţii “The Sceptical Chymist”) şi cu Lavoisier.

Dacă grecii antici, cu dispreţul lor faţă de experiment şi cu înclinarea spre speculaţie, au reuşit totuşi să pună bazele matematicii moderne, în chimie şi fizică nu s-a putut realiza nici un progres atâta vreme cât nu s-au pus experimentele la baza cunoaşterii. Aici îi revine alchimiei un rol important în progresul omenirii, în ciuda greşelilor sale flagrante. Deși nu și-a îndeplinit dezideratele (transformarea metalelor în aur și obținerea tinereții veșnice), alchimia a pregătit terenul pentru chimia științifică de mai târziu. Prin acumularea unui uriaș material de date experimentale și prin dotarea laboratoarelor cu dispozitivele necesare, alchimiștii au fost deschizători de drumuri în organizarea sistematică a cercetării științifice de mai târziu.

Perioada modernă a evoluției chimiei începe cu momentul enunțării legii conservării masei.

În 1774, efectuând un experiment prin care mercurului era calcinat într-o retortă de sticlă, chimistul francez Antoine Lavoisier (1743 - 1794) confirmă experimental această lege. Aceasta fusese formulată încă din 1748 de către enciclopedistul rus Mihail Lomonosov (1711 - 1765). Lomonosov contrazice teoria flogisticului subliniind că metalele sunt elemente chimice și nu substanțe compuse. Eroarea acestuia a constat în faptul că a presupus că reacția metalelor are loc cu aerul, care pe atunci era considerat element chimic.

Pe lângă legea conservării maselor, în dezvoltarea chimiei ca știință un rol important l-a jucat mecanica newtoniană. Astfel, chimiștii din jurul anului 1800, în frunte cu englezul John Dalton (1766 - 1844) și Claude Louis Berthollet (1748 - 1822) susțineau că între particulele care

reacționează chimic între ele s-ar exercita o atracție, pe care au numit-o afinitate chimică, și care ar fi analoagă atracției gravitaționale dintre corpurile cerești. Berthollet a numit-o masă chimică.

Tot în această perioadă au fost descoperite și alte legi fundamentale ale chimiei, ca: legea proporțiilor definite, descoperită de Joseph Proustîn 1797, legea proporțiilor multiple, descoperită de John Dalton în 1803 și legea volumelor constante desoperită de Joseph Louis Gay-Lussac în 1808.

În 1803, Dalton formulează teoria atomică modernă. Aceasta menține caracterul indivizibil și imuabil al atomului, cum se formulase în Antichitate, numai că a transformat ipoteza filozofică a atomismului antic într-o teorie științifică.

Sistemul periodic al elementelor

La sfârșitul secolului al XVIII-lea și începutul secolului al XIX-lea se descoperă un număr mare de elemente chimice, dintre care:

1766: hidrogen (Henry Cavendish)

1771: oxigen (Carl Wilhelm Scheele)

1772: azot (Daniel Rutherford)

1774: clor (Carl Wilhelm Scheele)

1807: potasiu, sodiu (Humphry Davy)

1808: calciu (Humphry Davy)

1825: aluminiu (Hans Christian Ørsted).

În 1869, chimistul rus Dimitri Mendeleev (1834 - 1907) formulează legea periodicității proprietăților elementelor chimice. Bazându-se pe aceasta , întocmește clasificarea elementelor, cunoscută mai ales sub numele desistemul periodic al elementelor. Realizând acest tabel, Mendeleev corectează masele atomice eronate ale unor elemente și anticipează existența altor elemente necunoscute în acea epocă (de exemplu: galiu, germaniu,scandiu, poloniu).

Chimia organică

Jöns Jakob Berzelius, renumit chimist și mineralog, unul dintre fondatorii chimiei moderne

Marele chimist suedez Jöns Jakob Berzelius (1779 - 1848) a descoperit unele elemente chimice (printre care:siliciu, zirconiu, titaniu, seleniu), a elaborat numeroase metode de analiză și a folosit pentru prima dată simbolurile elementelor chimice. Lucrarea sa, Manual de

chimie (apărută în opt volume în perioada 1808 - 1830) poate fi considerată primul tratat de chimie organică din lume.

Berzelius considera că substanțele organice iau naștere sub acțiunea unei forțe necunoscute, pe care a numit-oforță vitală ("vis vitalis") și care există numai în organismele vii. Concepția vitalistă este infirmată de chimistulgerman Friedrich Wöhler (1800 - 1882) care reușește să obțină în laborator acidul oxalic în 1824 și ureea în 1828. Seria sintezelor organice continuă. Chimistul german Adolph Wilhelm Hermann Kolbe (1818 - 1884) sintetizează acidul acetic în 1845, iar Berthellot acetilena în 1862. Chimistul rusAleksandr Butlerov (1828 - 1886) obține: iodura de metilen, trioximetilenul, urotropina. Toate aceste descoperiri au relevat faptul că nu există nicioforță vitală, că toate procesele chimice se supun acelorași legi

Biochimia

Biochimia își are originile în chimia organică, dar debutează ca știință de sine-stătătoare atunci când, în 1833, chimistul francez Anselme Payen(1795 - 1871) descoperă prima enzimă, numită astăzi amilază. În 1896, chimistul german Eduard Buchner (1860 – 1917) explică mecanismul fermentației alcoolice.

Un alt eveniment important îl constituie descoperirea genei și a rolului jucat de aceasta în transferul informației celulare, când asistăm la apariția unui domeniu nou, biologia moleculară.

În a doua jumătate a secolului al XX-lea, James D. Watson, Francis Crick, Rosalind Franklin și Maurice Wilkins determină structura ADN-ului.

Chimia cuantică

În 1838, Michael Faraday (1791 - 1867) descoperă radiația catodică, ceea ce conduce la studiul particulelor elementare. Fizicianul german Ludwig Boltzmann (1844 - 1906) sugerează posibilitatea ca energia unui sistem fizic să fie discretă, ceea ce îl determină pe Max Planck (1858 - 1947) să formuleze, în 1900, ipoteza cuantică.

În 1927, fizicianul și chimistul american Robert S. Mulliken (1896 - 1986) împreună cu fizicianul german Friedrich Hund (1896 - 1997) elaboreazăteoria orbitalului molecular. Americanul John C. Slater (1900 - 1976) introduce, în 1930, un model matematic bazat pe funcții exponențiale pentru descrierea orbitalului atomic.

Chimistul american Linus Pauling (1901 - 1994) se remarcă prin aplicarea mecanicii cuantice în chimie. Descoperirile sale au condus savanții britanici la determinarea structurii de dublă elice a moleculei de ADN.

Chimia nucleară

Descoperirea, în 1895, a razelor X de către Wilhelm Conrad Röntgen (1845 - 1923) și, un an mai târziu, a radioactivității uraniului de către Antoine Henri Becquerel (1852 - 1908), ca

ulterior soții Marie (1867 - 1934) și Pierre Curie (1859 - 1906) să descopere noi elemente radioactive, toate acestea deschid un nou domeniu de cercetare.

Prima reacție nucleară a fost efectuată în 1919 de către fizicianul englez Ernest Rutherford (1871 - 1937) care a efectuat bombardarea nucleelor atomice de azot cu helioni, obținând protoni și nuclee de izotopi ai oxigenului. Compatriotul său, James Chadwick (1891 - 1974), în 1932, prin bombardarea nucleelor de beriliu cu helioni, obține nuclee de carbon șineutroni. În 1938, chimistul german Otto Hahn (1879 - 1968) reușește fisiunea nucleară a uraniului și a toriului.

Anexe:

Fig 1.Tabelul lui Mendeleev, așa cum apare în Fig 2. Structura ADN-uluilucrarea Principiile chimiei,tradusă în engleză în 1891

Fig 3.Structura ADN-ului

Bibliografie:

Banciu, Axente Sever, Spre chimia moderna , editura Albatros, Bucuresti, 1987.

Berar, Gheorghe , Comsa, Marius , Victor-Iulian Moldovan , Paun,Rodica , Ritiu, Maria , coord. prof. univ Pop,Ioan-Aurel, Manual de istorie , editura Dacia, Cluj-Napoca, 2005.

Internet