Kimyasal devrim - Chemical revolution

Geoffroy'un 1718 Afinite Tablosu : Her sütunun başında, aşağıdaki tüm türlerin birleşebileceği kimyasal bir tür bulunur . Bazı tarihçiler bu tabloyu kimya devriminin başlangıcı olarak tanımladılar.

İlk kimya devrimi olarak da adlandırılan kimya devrimi , kütlenin korunumu yasası ve yanmanın oksijen teorisi ile sonuçlanan erken modern kimya reformülasyonuydu . 19. ve 20. yüzyılda, bu dönüşüm Fransız kimyager Antoine Lavoisier'in (" modern kimyanın babası ") çalışmalarına verildi. Bununla birlikte, erken modern kimya tarihi üzerine yapılan son çalışma, kimyasal devrimin, iki yüzyıl boyunca ortaya çıkan kimyasal teori ve uygulamadaki kademeli değişikliklerden oluştuğunu düşünmektedir. Sözde bilimsel devrim on altıncı ve on yedinci yüzyıllarda gerçekleşti, kimya devrimi ise on yedinci ve on sekizinci yüzyıllarda gerçekleşti.

Birincil faktörler

İlk kimyasal devrime birkaç faktör yol açtı. Birincisi, simyadan ortaya çıkan gravimetrik analiz biçimleri ve tıbbi ve endüstriyel bağlamlarda geliştirilen yeni tür aletler vardı. Bu ortamlarda kimyagerler, antik Yunanlılar tarafından zaten sunulmuş olan hipotezlere giderek daha fazla meydan okudular. Örneğin kimyagerler, tüm yapıların Yunanlıların dört unsurundan veya ortaçağ simyacılarının sekiz elementinden oluştuğunu iddia etmeye başladılar . İrlanda simyacı , Robert Boyle , onun ile, Kimyasal Devrimi temellerini atan mekanik sırayla simya ağır dayanıyordu eritrosit felsefesi, parçacık teorisi ve deneysel yöntem için partner arka sözde Geber .

Jan Baptist van Helmont gibi kimyagerlerin daha önceki çalışmaları , teorideki havanın tek bir element olarak var olduğu inancını, havanın farklı türlerdeki gazların bir karışımı olarak var olduğu inancına kaydırmaya yardımcı oldu. Van Helmont'un veri analizi, 17. yüzyılda kütlenin korunumu yasasına ilişkin genel bir anlayışa sahip olduğunu da gösteriyor. Ayrıca, 17. yüzyılın başlarında Jean Rey'in kalay ve kurşun gibi metallerle çalışması ve bunların hava ve su varlığında oksidasyonu, oksidasyon sürecine oksijenin katkısını ve varlığını tam olarak belirlemeye yardımcı oldu.

Diğer faktörler arasında yeni deneysel teknikler ve 18. yüzyılın ortalarında Joseph Black tarafından 'sabit hava' (karbondioksit) keşfi vardı. Bu keşif özellikle önemliydi çünkü "havanın" yalnızca bir maddeden oluşmadığını deneysel olarak kanıtladı ve "gazı" önemli bir deneysel madde olarak belirledi. 18. yüzyılın sonuna daha yakın, deneyler tarafından Henry Cavendish ve Joseph Priestley daha da kanıtladı hava bir değil elemanı ve bunun yerine birkaç farklı oluşmaktadır gazlar . Lavoisier ayrıca kimyasal maddenin isimlerini on dokuzuncu yüzyılın bilim adamlarına daha çekici gelen yeni bir isimlendirme diline çevirdi. Bu tür değişiklikler, sanayi devriminin kimyayı öğrenmeye ve uygulamaya yönelik halkın ilgisini artırdığı bir atmosferde gerçekleşti . Lavoisier, kimyasal adlandırmayı yeniden icat etme görevini açıklarken, oldukça hiperbolik iddiayı öne sürerek kimyanın yeni merkeziliğinden yararlanmaya çalıştı:

Evi iyice temizlemeliyiz, çünkü kendilerine özgü esrarengiz bir dili kullandıklarından, bu genellikle üstatlar için bir anlam, kaba olanlar için başka bir anlam sunar ve aynı zamanda biri için de mantıklı olarak anlaşılır hiçbir şey içermemektedir. veya diğeri için.

Hassas aletler

Antoine Lavoisier'in "modern kimyanın babası" olarak adlandırılmasının ve kimya devriminin başlamasının ardındaki mantık, kimyayı diğer "daha kesin bilimlerde" kullanılan deneysel yöntemleri kullanmaya zorlayarak, alanı matematikleştirebilme yeteneğinde yatıyordu. Lavoisier, araştırmalarında titiz bilançolar tutarak kimya alanını değiştirdi ve kimyasal türlerin dönüşümü yoluyla toplam madde miktarının korunduğunu göstermeye çalıştı. Lavoisier, deneylerinde termometrik ve barometrik ölçümler için enstrümantasyon kullandı ve Pierre Simon de Laplace ile bir reaksiyondaki ısı değişikliklerini ölçmek için bir alet olan kalorimetrenin icadında işbirliği yaptı . Floogiston teorisini ortadan kaldırmaya ve kendi yanma teorisini uygulamaya çalışırken, Lavoisier birden fazla cihaz kullandı. Bunlar arasında suyun içinden akması ve ayrışması için tasarlanmış kırmızı-sıcak bir demir silah namlusu ve bir ucunda pnömatik bir oluk, bir termometre ve bir barometre uygulayan aparatta bir değişiklik vardı. Ölçümlerinin kesinliği, araştırmasında kendi tasarladığı enstrümantasyonla bir bileşik olarak su hakkındaki teorilerinin muhalefetini ikna etmek için bir gereklilikti.

Lavoisier, çalışmaları için kesin ölçümlere sahip olmasına rağmen, araştırmasında büyük miktarda muhalefetle karşılaştı. Keir ve Priestley gibi flojiston teorisinin savunucuları, gerçeklerin gösterilmesinin yalnızca ham fenomenler için geçerli olduğunu ve bu gerçeklerin yorumlanmasının teorilerde doğruluk anlamına gelmediğini iddia ettiler. Lavoisier'in gözlemlenen fenomenlere düzen getirmeye çalıştığını, halbuki ikinci bir geçerlilik kaynağının suyun bileşimi ve flojiston yokluğunun kesin kanıtını vermek için gerekli olacağını belirtmişlerdir.

Antoine Lavoisier

Devrimin sonraki aşamaları, Lavoisier'in Traité Élémentaire de Chimie'nin (Kimyanın Öğeleri) 1789 tarihli yayınıyla ateşlendi . Lavoisier, bu yayın ve takip edecek diğer yayınlardan başlayarak, başkalarının çalışmalarını sentezledi ve "oksijen" terimini icat etti. Antoine Lavoisier, kimyasal devrimi sadece yayınlarında değil, kimyayı uygulama biçiminde de temsil etti. Lavoisier'in çalışması, ağırlıkların sistematik olarak belirlenmesi ve hassasiyet ve doğruluğa güçlü vurgusu ile karakterize edildi. Kütlenin korunumu yasasının Lavoisier tarafından keşfedildiği varsayılırken, bu iddia bilim adamı Marcellin Berthelot tarafından reddedildi. Henry Guerlac , kütlenin korunumu yasasının daha önce kullanılması önerisinde bulunmuş ve bilim adamı Jan Baptist van Helmont'un metodolojiyi 16. ve 17. yüzyıllardaki çalışmalarına dolaylı olarak uyguladığını belirtmiştir. Kütlenin korunumu yasasına ve kullanımına ilişkin daha önceki referanslar 1630'da Jean Rey tarafından yapılmıştır . Kütlenin korunumu yasası Lavoisier tarafından açık bir şekilde keşfedilmemiş olsa da, çalışmaları, çoğu bilim adamının elinde bulunandan daha geniş bir malzeme yelpazesiyle yapılmıştır. zaman, çalışmasının müdürün sınırlarını ve temellerini büyük ölçüde genişletmesine izin verdi.

Lavoisier ayrıca kimyaya, yanma ve solunumu anlamak için bir yöntem ve bileşen parçalarına ayrışarak suyun bileşiminin kanıtlanmasına katkıda bulundu. Yanma teorisini açıkladı ve kalori konusundaki görüşleriyle flojiston teorisine meydan okudu . Traité "yeni kimya" kavramlarını barındıran ve onun sonuçlara yol açtığını deneyler ve muhakeme açıklar. Bilimsel Devrimin doruk noktası olan Newton Principia gibi , Lavoisier'in Traité'si de Kimyasal Devrim'in doruk noktası olarak görülebilir.

Lavoisier'in çalışması hemen kabul edilmedi ve ivme kazanması birkaç on yıl sürdü. Bu geçiş, John Dalton'un atom ağırlıkları teorisine dayanan kimyasal bileşikleri tanımlamak için basitleştirilmiş bir kısaltma ortaya koyan Jöns Jakob Berzelius'un çalışmasıyla desteklendi . Pek çok insan, Lavoisier ve onun flojiston teorisini alaşağı etmesini geleneksel kimya devrimi olarak kabul ediyor, Lavoisier devrimin başlangıcını ve John Dalton da onun doruğunu gösteriyor.

Methode de nomenclature chimique

Antoine Lavoisier, ile işbirliğine de Louis Bernard Guyton de Morveau , Claude Louis Berthollet ve Antoine François de Antoine François de Fourcroy'un yayınlanan Méthode de isimlendirme chimique Bu çalışma odaklı Lavoisier yaratıyordu "Yeni kimya", bir terminoloji kurulmuş 1787'de standartlaştırılmış bir dizi terim, yeni unsurların oluşturulması ve deneysel çalışma. Methode , yayınlandığı sırada daha basit kompozit parçalara ayrılamayan maddeler olan 55 element oluşturdu. Alana yeni terminoloji ekleyerek Lavoisier, diğer kimyagerleri kendi terimlerini kullanmak ve kimyada güncel kalmak için teorilerini ve uygulamalarını benimsemeye teşvik etti.

Traité élémentaire de chimie

Lavoisier'in ana etkilerinden biri Étienne Bonnet, abbé de Condillac'dı . Condillac'ın Lavoisier'in Traité'deki yaklaşımının temeli olan bilimsel araştırmaya yaklaşımı, insanların toplanan kanıtları kullanarak dünyanın zihinsel bir temsilini yaratabileceğini göstermekti. Lavoisier'in Traité'ye önsözünde şöyle der:

Geometride ve aslında her bilgi dalında evrensel olarak kabul edilen bir özdeyiş, araştırmanın ilerlemesinde bilinen gerçeklerden bilinmeyene doğru ilerlemeliyiz. ... Bu şekilde, bir dizi duyum, gözlem ve analizden, birbirini takip eden, birbiriyle o kadar bağlantılı bir dizi fikir ortaya çıkar ki, dikkatli bir gözlemci, tüm insan toplamının düzenini ve bağlantısını belirli bir noktaya kadar izleyebilir. bilgi.

Lavoisier, kimya alanında reform arayışıyla fikirlerini açıkça Condillac'ınkilerle ilişkilendiriyor. Traité'deki hedefi , alanı varsayımdan çok doğrudan deneyim ve gözlemle ilişkilendirmekti. Çalışmaları, kimyasal fikirlerin temeli için yeni bir temel oluşturdu ve kimyanın gelecekteki seyri için bir yön belirledi.

Humphry Davy

Humphry Davy , 1800'lerin başında Londra Kraliyet Enstitüsü'nde bir İngiliz kimyager ve kimya profesörüydü . Orada, Lavoisier'in oksijenin asitliği ve kalori elementi fikri gibi bazı temel fikirlerine şüphe uyandıran deneyler yaptı. Davy, kanıt olarak muriatik asit (hidroklorik asit) kullanarak asitliğin oksijenin varlığından kaynaklanmadığını gösterebildi . Ayrıca oksimüriatik asit bileşiğinin oksijen içermediğini ve bunun yerine klor adını verdiği bir element olduğunu kanıtladı . Kraliyet Enstitüsü Davy'deki elektrikli pilleri kullanarak ilk önce kloru izole etti, ardından 1813'te elemental iyot izolasyonu yaptı. Davy, pilleri kullanarak sodyum ve potasyum elementlerini de izole edebildi . Bu deneylerden Davy, kimyasal elementleri bir araya getiren kuvvetlerin doğası gereği elektriksel olması gerektiği sonucuna vardı. Davy ayrıca, kalorinin önemsiz bir sıvı olduğu fikrine karşı çıktı ve bunun yerine ısının bir tür hareket olduğunu savundu.

John Dalton

John Dalton , kimyasal elementlerin atomik teorisi fikrini geliştiren bir İngiliz kimyacıydı . Dalton'un atomik kimyasal element teorisi, her elementin o atomla ilişkili ve o atoma özgü benzersiz atomlara sahip olduğunu varsayıyordu. Bu, Lavoisier'in elementlerin kimyagerlerin daha basit parçalara ayıramayacağı maddeler olduğu element tanımına zıttı. Dalton'un fikri , tüm atomların aynı olduğuna inanan ve 17. yüzyıldan beri desteklenen bir teori olan cisimcik madde teorisi fikrinden de farklıydı . Dalton, fikrini desteklemeye yardımcı olmak için 1808'de yayınlanan New System of Chemical Philosophy adlı çalışmasında kimyasallardaki atomların göreceli ağırlıklarını tanımlamaya çalıştı. Metni, Lavoisier'in farklı elementlerinin göreceli atom ağırlıklarını, ilgili deneysel verilere dayanarak belirlemek için hesaplamaları gösterdi. kimyasal kombinasyonlarda farklı elementlerin nispi miktarları. Dalton, öğelerin mümkün olan en basit biçimde birleşeceğini savundu. Suyun hidrojen ve oksijenin bir kombinasyonu olduğu biliniyordu, bu nedenle Dalton, suyun bir hidrojen ve bir oksijen içeren ikili bir bileşik olduğuna inanıyordu.

Dalton, atmosferik havadaki göreceli gaz miktarını doğru bir şekilde hesaplamayı başardı. Lavoisier ve Davy tarafından belirlenen azotik (nitrojen), oksijenli, karbonik asit (karbondioksit) ve hidrojenli gazların özgül ağırlığını ve her birinin orantılı ağırlıklarını tüm atmosferik hava hacminin yüzdesi olarak belirlemek için kullandı. . Dalton, atmosferik havanın% 75.55 azotik gaz,% 23.32 oksijenli gaz,% 1.03 sulu buhar ve% 0.10 karbonik asit gazı içerdiğini belirledi.

Jöns Jacob Berzelius

Jöns Jacob Berzelius , Uppsala Üniversitesi'nde tıp okuyan ve Stockholm'de kimya profesörü olan İsveçli bir kimyagerdi. Elementlerin nasıl bir araya geldiğine dair elektrokimyasal bir bakış açısı oluşturmak için hem Davy hem de Dalton'un fikirlerinden yararlandı. Berzelius , parçalandıklarında bir galvanik pilin hangi kutbundan serbest kaldıklarına bağlı olarak öğeleri elektronegatif ve elektropozitif olmak üzere iki gruba ayırdı. Oksijenin en elektronegatif element ve potasyumun en elektropozitif olduğu bir yük ölçeği yarattı. Bu ölçek, bazı elementlerin kendileriyle ilişkili pozitif ve negatif yüklere sahip olduğunu ve bir elementin bu ölçekte konumunun ve elementin yükünün, elementin diğerleriyle nasıl birleştiğini belirlediğini gösteriyordu. Berzelius'un elektrokimyasal atom teorisi üzerine çalışması, 1818'de Essai sur la théorie des oranlar chimiques ve sur l'influence chimique de l'électricité adıyla yayınlandı . Ayrıca oksijen için O ve demir için Fe gibi elementleri harf ve kısaltmalarla temsil ederek kimyaya yeni bir kimyasal isimlendirme getirdi. Elemanların kombinasyonları, bu sembollerin dizileri olarak temsil edildi ve atomların sayısı önce üst simgeler ve daha sonra alt simgelerle temsil edildi.

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar