Elementele chimice
Chimia este stiinta care se ocupa cu
studiul compozitiei , proprietatilor si transformarilor substantelor din
natura.
Lista pieselor componente care intra in
constructia naturii insufletite si neinsufletite cuprinde pana in prezent 104
elemente chimice.
Globul pamantesc este un fel de laborator chimic urias care este in
functiune de foarte mult timp.In el au aparut in diferite etape conditii pentru
desfasurarea celor mai variate reactii.
Oamenii s-au desprins sa faca
si sa utilizeze forme , sa transforme blana animalelor in piele , sa obtina
fier din minereuri.Arta de a infaptui anumite transformari chimice a fost
considerata multa vreme sacra , intrand in atributiile preotilor pagani.Din
experienta vechilor popoare s-au nascut primele observatii despre substante si
transformarile lor.
Cuvantul chimie provine de la
grecescul chymeia care insemna topirea metalelor .In secolul III i.Hr. cuvantul
Chemi era denumirea data Egiptului insemnand “arta sfanta a preotilor”.
Se presupune ca la inceputul
sec II , in Alexandria a luat nastere chimia.
In perioada antica un rol
deosebit in studierea lumii inconjuratoare si a misterelor acesteia au avut-o
egiptenii , grecii si romanii . Cand Imperiul Roman s-a prabusit tot ce era mai
bun in domeniul stiintei si al mestesugurilor a fost preluat de arabi.
Arabii sunt cei care au dat
numele alchimiei –“arta a transformarii substantelor” . Ei au adaugat prefixul
“al” la cuvantul egiptean Kimia.Prin combinarea calitatilor celor patru
elemente fundamentale ale lu Aristotel : pamantul(uscat si rece) , apa(rece si umeda) , aerul(umed si cald) si
focul(cald si uscat) ; alchimistii considerau ca pot obtine orice
substanta.Astazi sub denumirea de alchimie intelegm chimia antichitatii si a
Evului Mediu.
In secolele XII-XIV eforturile
alchimistilor arabi sunt continuate de alchimistii europeni . In laboratoarele
lor tainice pline de fum si emanatii ciudate , acestia faceau experimente in
dorinta de a obtine aur din metale simple cu ajutorul “pietrei filozofale” ,
sau de a obtine elixirul vietii.
Toate acestea nu aveau nimic
comun cu stiinta . Alchimia era mai degraba o chimie aplicata , pusa pe temelii
nestiintificate , absurde si in plus iscusit cifrata , o cautare oarba pe un
drum care nu ducea nicaieri.Unul dintre cei mai mari savanti ai Evului Mediu a
fost calugarul englez Roger Bacon(1210-1292) care a descoperit praful de
pusca(produs din sulf,salpetru, carbne)
In sec XV un alt calugar
alchimist de origine germana Basil Valentin(1392-1450)care cunostea metoda de
preparare a acidului sulfuric din sulfat feros a reusit sa obtina prin
sublimare sulf aproape pur si stabileste si proprietatea acestuia.
Oamenii ajunsesera sa cunoasca
o multime de compusi chimici.Ei invatasera sa fabrice sticla , utilizau praful
de pusca , bateau monezi , turnau zei din bronz si obtineau coloranti care
si-au pastrat prospetimea in ciuda timpului care distruge totul.
In sec al XVII-lea cu studiul
naturii se mai indeletniceau
botanica , zoologia , minerologia . Rolul chimiei a fost acela de a
descoperi armonie si legi in haosul de nedescris al diversitaii create de
natura . In mare masura chimia a contribuit la formarea convingerii ca lumea
este materiala si cognoscibila.
Sec XVII este secolul chimiei
experimentale.Se inventeaza aparate si instrumente de laborator , se foloseste
balanta pentru determinarea greutatii substantelor , se descopera noi elemente
chimice , spiritul de observatie se ascute si rabdarea este pusa la grea
incercare in timpul experimentelor ingenioase pe care chimistii le fac in
laboratoare rudimentare .Aceasta a fost primavara furtunoasa a analizei chimice
. Ea a ajutat sa fie cunoscute si precis caracterizate din punct de vedere cantitativ
elementele chimice.Trebuie precizat ca este meritul alchimistilor de a fi
introdus metoda de lucru numita experiment cu ajutorul careia au obtinut
substante noi cum ar fi : alcoolul , acidul azotic , unele saruri . Abia odata
cu Paracelsus(1493-1541)alchimia s-a despartit definitiv in doua directii : una a sarlatanilor care
ducea la ridicol si temnita si alta a ganditorilor cu minti clare si ascutite
care prin munca perseverenta , pusa in slujba adevarului care duce la
progres.Medicul si alchimistul elvetian Paracelsus in lucrarea sa “Opus
pararuirum” fundamenteaza iatrochimia si enunta cele trei esente pure
:Mercur-sulf-sare-unde sulful este principiul combustibilitatii caci arde total
fara sa lase cenusa.
Paracelsus foloseste sulful
pentru tratarea bolilor de piele .Trebuie mentionat ca si astazi sulful se
foloseste la tratarea scabiei si a altor afectiuni dermatologice.
Cu mult inaintea lui Paracelsus
, la romani Claudius Galenus (131-201) medical lui Marc Aureliu dezvolta
farmaceutica si creeaza o doctrina intemeiata pe observatii si experimente .
Denumirea de preparate galenice pentru produse extrase din plante cu ajutorul
lichidelor se foloseste si astazi.
Paracelsus enunta definitia
iatrochimiei-stiinta utilizarii chimiei in medicina.El considera ca starea de
boala este provocata de lipsa unor substante si pentru inlaturarea ei este
necesar ca acestea sa fie redate organismului . Tot lui i se datoreaza
introducerea in terapeutica a numeroase preparate anorganice cum ar fi preparatele
mercuriale in tratamentul sifilisului in locul unor extracte din plante .Tot el
foloseste notiunea de principiu activ care a determinat imbogatirea
terapeuticii cu numeroase substante organice.
Din alchimie s-a nascut
chimia . Catre sfarsitul sec al XIX-lea chimia devenea o stiinta in adevaratul sens al cuvantului.Totusi ,
acum 200 de ani , nimeni nu putea banui ce rol va juca aceasta in viata
societatii actuale.
Chemata din ce in ce mai mult sa gaseasca cele mai diverse cai de rezolvare
a nevoilor societatii , chimia a trebuit sa-si creeze in primul rand cele mai
bune metode de lucru.Una dintre acestea fiind sinteza organica , metoda
apartinand chimiei organice domeniu definitiv consumat , al carei obiect il
constituie compusii unui singur element-carbonul.Savantii vremii in frunte cu
S.Berzelius (1779-1848) afirmau ca substantele organice nu pot fi sintetizate
in laborator ; ele apar numai in organismul viu , vegetal sau animal , ca o
consecinta a participarii la formarea lor a unei forte vitale.Dar in 1828 , cel
mai bun elev al lui Berzelius , chimistul Wolrlez sintetizeaza ureea aratand ca
pentru a o prepara nu are nevoie de rinichi sau alt organ animal . Teoria
fortei vitale este astfel infirmata lasand drum liber , pentru totdeauna sintezei
organice . Intr-un ritm ametitor au aparut sinteze dintre cele mai neobisnuite
obtinundu-se substante pe care niciodata nu le vom gasi in natura.
Realizand medicamente ,
parfumuri , esente sintetice , mase plastice , cauciuc sintetic , coloranti si
fibre sintetice , sinteza organica s-a dovedit a fi unul dintre aliatii de
nadejde ai omului in lupta sa pentru o viata mai buna si mai frumoasa.
Pana nu de mult parfumurile
noastre se datorau florilor iar esentele-fructelor.Chimistul insa a cercetat si
florile si fructele : le-a macerat , extras , distilat , analizat iar la
sfarsit ne-a convins ca de fapt mirosurile se datoreaza unor substante organice
,uneori foarte simple ca eteri , esteri , alcooli nesaturati , pe care le putem
fabrica si noi nu numai natura.Astfel parfumul iasomiei este proprionatul de
benzil , al portocalului este nezoliniei iar al trandafirilor
–geraniolul.Astatzi se fabrica prin metode chimice peste 1000 de produse
destinate industriei de mirosuri .
Cand lana , matasea si bumbacul
au inceput sa nu mai ajunga , chimistii au inventat fibrele si firele sintetice
. Si astfel nailon , capron-ul , perlon-ul , tergalul si terilena au rezolvat
problema textilelor .
Dintre diferitele calitati ale
corpurilor cu care omul a facut cunostiinta inca de la inceputul existentei
sale , o atractie deosebita a exercitat-o asupra sa culoarea . In natura
culoarea inseamna lumina si viata . Hemoglobina si clorofila , acesti doi
tainici purtatori ai vietii animale si vegetale sunt intens colorati.
Multe mii de ani s-au scurs
pana ce omul a descoperit secretul
culorilor .Culoarea inseamna in pruml rand lumina caci in intuneric toate
corpurile sunt negre.Florile , pasarile , fluturii , pestii stralucesc in cele
mai minunate culori . In schimb omului nu I s-a dat deci culoarea pielii , a
ochilor si a parului.De aceea omul a avut din totdeauna tendinta de a
infrumuseta imbracamintea si trupul prin culoare . De unde lua culoarea? Din
natura si ca urmare avea un numar restrans de culori.
Cea mai aleasa culoare din
antichitate era purpura . Era privilegiul regilor,simbolizand puterea . Colorantul se extragea din melcul de
purpura de pe coastele Mediateranei . Pentru a extrage un 1g de purpura erau
necesari 10 000 melci care se gaseau
foarte greu . Pentru a vopsi in intregime un vesmant cu purpura erau
necesari 300 000 de melci . Un alt
colorant, carmaz ,extras dintr-o insecta si care colora bumbacul si lana in
portocaliu , fiind si el foarte greu de procurat.
Se mai foloseau coloranti
extrasi din plante : indigo-ul si ganata.
Una din marile realizari ale
chimiei organice o reprezinta producerea de coloranti sintetici care sunt
ieftini , la indemana tuturor o imensa
gama de culori si nuante.
Chimia organica a facut ca
esenta de trandafir si de rom , de vanilie si de camfor, indigo-ul si purpura
sa fie articole accesibile pentru toti la fel ca sticla si hartia.
Dupa mai bine de un secol de
cercetari astazi se cunosc peste 50 000 de coloranti diferiti.
Toti colorantii de sinteza dau
la vopsire nuante ale celor 7 culori
fundamentale(rosu,orange,galben,verde,albastru,indigo,violet) . Fiecare din
culorile respective este fabricata in mii de nuante la care se adauga si
culorile rezultate din amestecul acestora.
De exemplu : pentru rosu exista 3000 de nuante iar pentru negru 400.
Desi in sec XVIII-XIX chimia
anorganica a fost marginalizata din cauza aparitiei si dezvoltarii chimiei
organice cu multiplele ei aplicatii in industrie , medicina , cosmetica trebuiesc
mentionate cateva din realizarile acesteia care au influentat avolutia chimei :
-1756-Lomonosov descopera “Legea conservarii masei”
-1766 Henry Cavendisti descopera hidrogenul
-1774-Priestly descopera oxigenul si amoniacul, Berzelius descopera siliciul
, seleniul , technitiul , titanul
-Henry Becquerel-descopera radioactivitatea
-Piere si Marie Curie – descopera Ra,plutoniu
Amoniacul este folosit in aceasta perioada la fabricarea sodei ,
acidului azotic si ingrasimntelor , a exploziilor , apoi a fibrelor sintetice ,
a maselor plastice , la producerea cauciucului , rafinarea petrolului si
prelucrarea mercurului.
In 1847 chimistul
Italian Sobrero descopera nitroglicerina.
In 1866 Alfred Nobel realizeaza dinamita
inaugurand producerea exploziilor , de pe urma carora a castigat o avere imensa
din care incepand cu anul 1900 , fundatia care-I poarta numele , acorda in
fiecare an cunoscutele premii Nobel pentru medicina , chimie , fizica ,
literatura , pace in valoare de 75 000 $ fiecare.
In 1882 cu ajutorul
colorantului albastru de metilen , Robert Koch descopera agentul patologic al
tuberculozei , bacilul Koch . Mai tarziu cu ajutorul colorantilor au fost
descoperiti si alti microbi.
Un loc aparte in randul savantilor renumiti il ocupa Dimitri Mendeleev .
Numele sau este purtat de elementul 101 , dar si de intregul sistem periodic ,
el fiind descoperitorul legii periodicitatii . Mendeleev a grupat elementele in
functie de asemanarea chimica . Au rezultat 19 grupe , care au fost dispuse una
langa alta si in fiecare erau asezate elemente in ordine cresterii greutatilor
atomice.
In 1869 Mendeleev
formlueaza legea periodicitatii (proprietatile elementelor sunt intr-o
dependenta periodica de greutatile lor atomice).
Rezumand principalele etape de dezvoltare a chimiei ca stiinta au fost :
a)pana in sec XIII era o stiinta empiric reparativa , dublata de idei
mistico-fantastice
b)nasterea chimiei ca stiinta rationala a inceput la sfarsitul sec XIII
cand Lomonosov , Lavoisier , Dalton , Berzelius au descopeirt legi generale
pentru chimie si au elaborat un limbaj unitar.Acestia au fondat cele 2 laturi
inseparabile ale chimiei practice , chimia preparativa si cea analitica
(determinarea compozitiei calitative si cantitative ale substantelor in
elemente chimice).Conceptul fundamental in aceasta etapa era valenta
c)la trecerea din sec XIX in sec XX , o succesiune de decoperiri a dovedit
experimental ca nu numai compozitia calitativa si cantitativa sta la baza
comportarii substantelor ci si modul de invecinare a atomilor in
substante(coordinanta).
Valenta si coordinanta au ajuns
sa explice enorma varietate de forme ce le poate lua un ansamblu atomic de
elemente chimice prin comportarea periferica a atomilor.
d)la trecerea din sec XX spre XXI asistam la o noua etapa de evolutie la
care a ajuns chimia aceea de a descoperi structura nucleara interna a carei
reflexie este comportarea electronica periferica . Mdoul cum sunt
organizati nucleonii in nucleul atomic , trebuie sa explice logica numerelor
magice , oglindirea lor in existenta izomeriei nucleare.
Chimia ne-a dat solutii pentru necesitatile vitale ale omenirii : hrana ,
haine , adapost.Copii fiind visam sa primim de sarbatori inelul cu care
printr-o simpla rotire sa facem minuni , sa obtinem comori si sa transformam
dovleacul in trasura.
Pentru specia umana
inelul femecat al copliariei , e chimia.
Cu ajutorul ei facem din pamant si bogatiile lui ingrasaminte ,
combustibili , coloranti, detergenti , aliaje , tesaturi , alimente ,
medicamente devenind din ce in ce mai puternice si mai independente de mediul
inconujurator.
Chayn laureat al premiului
Nobel scria :”In sanul civilizatiei moderne as putea renunta la radio ,
televiziune , avioane ultrarapide si chiar la lumina electrica , insa nu si la
medicamente care au permis sa se invinga epidemiile , diabetul , infectiile si
care au furnizat igienei mijloace de actiune.
Si mai presus de toate chimia
a dat omenirii speranta in vindecarea unor boli care par fara leac , dar cine
stie , in timp vor fi invinse de aceasta stiinta ce nu cunoaste limite
Popescu Andra
Clasa a VII-a A.
Comentarii
Trimiteți un comentariu