Борис Владимирович Некрасов
Основы общей химии. Том 1
*** 1973 ***
Учебник прислал Александр (aleks-244).
_____________________
От нас: 500 радиоспектаклей (и учебники)
на SD‑карте 64(128)GB — ГДЕ?..
Baшa помощь проекту:
занести копеечку — КУДА?..
|
Введение. Атомно-молекулярная теория
§ 1. Химия считалась в Египте «божественной» наукой, находилась целиком в руках жрецов и тщательно скрывалась ими от всех непосвященных. Однако некоторые сведения все же просачивались за пределы Египта. В Европу они частично проникали через Византию, главным же образом от арабов после завоевания ими Испании (711 г.). Время с VIII по XII век было периодом расцвета химии (и науки вообще) именно в арабских странах. Арабы и переделали первоначальное название «химия» в «алхимия» (прибавив к этому слову характерную для арабского языка приставку «ал»). Понятие «алхимия» стало впоследствии характеризовать большую эпоху в истории химической науки.8'9 Для понимания особенностей европейской алхимии, начало быстрого развития которой относится к XIII веку, необходимо вкратце рассмотреть условия, при которых проходила деятельность алхимиков. В отличие от централизованной системы управления хозяйством древнего Египта, средневековое европейское производство было сильно раздроблено и имело цехово-замкнутый характер. Технически оно целиком основывалось на передававшейся от отца к сыну рецептуре и не только не проявляло интереса к науке, но и не могло использовать ее данные вследствие своего малого масштаба и консервативных традиций. В то же время торговля с восточными странами велась довольно широко. Однако из-за трудностей и опасностей транспорта (обусловленных главным образом феодальной раздробленностью Европы) перевозить можно было только достаточно дорогие и небольшие по объему материалы. Поэтому в Европу ввозились почти исключительно предметы роскоши, единственным средством оплаты которых мог служить основной обменный эквивалент — золото. Значение его резко повысилось также в связи с переходом от натуральной системы налогообложения к денежной. Но естественных источников получения золота в Европе было крайне мало. Тем самым исследовательская работа алхимиков направлялась иа поиски «философского камия», якобы способного превращать любой металл в золото. Узко ограниченная задача этой работы лишала алхимиков важнейшего орудия критерия практики, т. е. возможности проверять свои теоретические представления на результатах их широкого практического приложения. Будучи'оторванными от практики, теоретические взгляды алхимиков не развивались, а застыли на уровне представлений философии Аристотеля (384—322 гг. до н. э.). Этот величайший мыслитель древности учил, что основными началами природы являются абстрактные «принципы», а именно: холод, тепло, сухость и влажность. Комбинируя их попарно и наделяя ими «первичную материю», Аристотель выводил четыре «основных элемента» землю, огонь, воздух и воду по схеме: СУХОСТЬ ЗЕМЛЯ ОГОНЬ ХОЛОД ТЕПЛО ВОДА ВОЗДУХ ВЛАЖНОСТЬ К этим «принципам» и «элементам» Аристотеля алхимики впоследствии добавили растворимость (соль), горючесть (серу) и метал-личность (ртуть). Теоретическая схема алхимиков допутскала получение любого вещества путем простого комбинирования основных «принципов» в надлежащих пропорциях. Поэтому не удивительно, что вера в возможность приготовления чудесного «философского камня» была общераспространенной. Камню этому приписывалась способность не только превращать другие металлы в золото, но и бесконечно удлинять чело веческую жизнь. В процессе его поисков алхимики открыли много новых веществ (главным образом солей), а также разработали основные методы их очистки, чем и определяются важнейшие достижения алхимического периода. Результаты своих работ алхимики обычно сохраняли в тайне и многое из их научного наследства до позднейших исследователей не дошло. Коренная перестройка алхимии произошла в XVI веке, предп сылкой для этого послужило наметившееся в основных странах Европы изменение самой структуры общества. Переросшее рамки феодального строя развитие производительных сил резко усилило влияние молодого и еще прогрессивного тогда класса буржуазии, в интересах которой было использование всех путей для дальнейшего роста производства и облегчения торговли. Появилась потребность широкого обмена опытом и возможность такого обмена (благодаря распространению книгопечатания). Вместе с тем жизнь выдвинула ряд новых требовании, вызванных главным образом запросами медицины и нарождавшейся укрупненной промышленности. Основоположником медицинского направления в химии стал швейцарский врач Парацельс (1493—1541). «Цель химии состоит не в изготовлении золота и серебра, а в изготовлении лекарств», — писал он. Парацельс считал, что все материальное состоит из трех начал, находящихся в разных соотношениях: соли (тела), ртути (души) и серы (духа). Болезни проистекают от недостатка в организме одного из этих «элементов», и лечить нужно, вводя его в организм. Успешность ряда предложенных Парацельсом новых методов лечения на основе использования простых неорганических соединений (вместо применявшихся ранее органических экстрактов) побудила многих врачей примкнуть к его школе и заинтересоваться химией. Тем самым химия получила мощный толчок к дальнейшему развитию, так как нашла широкое практическое применение. Систематизированную сводку химических знаний конца XVI века, рассмотренных с точки зрения их важности для медицины, содержит вышедшая в 1595 г. на латинском языке книга Либавия «Алхимия». Начало широкого развития промышленного направления химии было положено работами Бирингуччио (1480—1539) и Агриколы (1494—1555). Вышедшая в 1540 г. на итальянском языке книга Бирингуччио «Пиротехн^я» (рис. 1-5) представляла собой первую серьезную попытку суммирования металлургических знаний того времени. Значительно более полную и лучше обработанную сводку данных технологического характера содержала вышедшая в 1556 г. книга Агриколы «О металлах» (рис. 1-6). Написанная на общераспространенном тогда латинском языке, книга Агриколы более двухсот лет служила руководством по горному делу и металлургии, а некоторые из описанных им методов опробования руд применяются и в настоящее время. Непосредственным результатом работ Бирингуччио, Агриколы и их последователей явилось освоение европейской промышленностью передовых производственных методов того времени. Именно в XVI веке началось быстрое расширение объема производства в странах Западной и Средней Европы. К этому же периоду относится начало роста самобытно развивавшейся русской промышленности. Имеющиеся данные свидетельствуют о довольно значительных размерах выплавки металлов, выварки соли, выработки поташа, селитры, пороха и т. д. в Московском государстве XVI века. Рис. 1-3. Лаборатория алхимика. К XVII веку химическая практика настолько переросла теорию, застывшую на уровне алхимических представлений, что это противоречие не могло дольше сохраняться. Система Аристотеля, уже долгое время Тормозившая развитие науки , должна была отпасть. Против нее выступил в 1661 г. Бойль (установивший известный газовый закон pv = const). В своем сочинении «Химик-скептик» он подверг представления алхимиков уничтожающей критике. Однако, опровергая взгляды алхимиков, Бойль не выдвинул новой общей теории, потребность в которой по мере накопления практического опыта ощущалась все сильнее. Так как к этому времени химия была наиболее тесно связана с металлургией, внимание химиков направлялось главным образом в сторону изучения реакций горения, окисления и восстановления. На основе обобщения имевшихся данных по этим вопросам и возникла новая теория химии, развитая около 1700 г. Шталем. Согласно этой теории, во всех телах, способных гореть и окисляться, содержится особое вещество — «флогистон», удаляющееся из них при горении или окислении. В удалении флогистона и состоит сущность обоих процессов. Добавляя к окисленному веществу (например, руде) флогистон из богатого им материала (угля), можно получить неокисленное вещество (металл). Рассматривая с этой точки зрения разнообразные реакции горения и окисления, флогистонная теория объединила и как-то обосновала почти все накопленные к тому времени опытные данные. Кроме того, она выдвинула ряд новых проблем, требовавших научного исследования. Именно в эпоху господства флогистонной теории было открыто большинство газов. Подробному изучению подверглись различные металлы, окислы и соли. Однако главная заслуга флогистонной теории заключалась в том, что она позволила окончательно освободиться от устаревших представлении Аристотеля. Основным затруднением флогистонной теории было то обстоятельство, что вес окисленного металла всегда оказывался больше веса неокислеииого. Между тем следовало ожидать как раз обратного, так как при окислении металла из него должен был удаляться флогистон. Увеличение веса пытались объяснить тем, что флогистон имеет «отрицательный вес», однако такое объяснение было, очевидно, слишком неправдоподобным. Несмотря на многочисленные попытки, никому не удавалось выделить флогистон и изучить его. Все большее число новых открытий либо не укладывалось в рамки теории, либо согласовывалось с ней лишь при помощи различных дополнительных предположений, часто противоречивших ее основам. Поэтому к концу своего почти столетнего господства флогистонная теория из фактора прогресса науки превратилась в препятствие для ее дальнейшего развития. KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ |
