Historia del chimia

Le historia del chimia representa un periodo que se extende ab le Antiquitate usque al presentia. Ja in le anno 1000 a.Ch., le civilisationes usava technologias que deveniva eventualemente le base del varie ramos del chimia. Exemples include le invention del foco, le extraction de metallos ex minieras, le fabrication de ceramica e esmaltes, le fermentation de biera e vino, le extraction de substancias chimic ex plantas pro medicina e parfumos, le conversion de grasas in sapone, le fabrication de vitro, e le creation de ligas como le bronze.

Nota

Iste articulo require revision linguistic

Corrige le errores de grammatica, orthographia o stilo in le articulo. Postea, retira iste patrono.

Le protoscientia del chimia, e le alchimia, non habeva successo in explicar le natura del materia e su transformationes. Totevia, per facer experimentos e registrar lor resultatos, le alchimistas preparava le terreno pro le chimia moderne.

Le historia del chimia es interligate con le historia del thermodynamica, specialmente per le obras de Willard Gibbs.

Remove ads

Historia antique

Prime homines

Foco

Probabilemente, le prime reaction chimic usate de maniera controlate esseva le foco. Totevia, durante millennios, le foco esseva vidite solmente como un forza mystic que poteva transformar un substantia in un altere (como arder ligno o bollir aqua), producendo calor e lumine.

Le foco influentiava multe aspectos del societates primitive — ab le plus simple cosas del vita quotidian, como coction, calefaction e illumination del habitationes, usque a usos plus avantiate, como le fabrication de ceramica e bricks, e le fusion de metallos pro crear instrumentos. Le foco conduceva al invention del vitro e al purification del metallo; isto esseva sequite per le nascentia del metallurgia.[2]

Pictura

Un laboratorio pro processar ocre datate a 100.000 annos esseva discoperite in le Caverna de Blombos in Africa del Sud. Isto indica que homines primitive habeva un cognoscentia rudimentari del processamentos mineral.

Picturas create per homines primitive — ubi illes mesclava sanguine de animales con altere liquidos e los applicava sur muros de caverna — indica etiam un cognoscentia initial de chimia.[3][4]

Metallurgia primitive

Le prime metallo registrate usate per homines sembla esser auro, que pote esser trovate libere o "native". Parve quantitates de auro natural ha essite trovate in cavernas in Hispania usate durante le periodo Paleolithic tardive, circa 40.000 a.C.[5] Le plus antique metallurgia del auro es cognoscite del cultura de Varna in Bulgaria, datate circa 4600 a.C.[6]

Argento, cupro, stanno e ferro meteoritic poteva etiam esser trovate in stato native, permittente un quantitate limitate de labor metallurgic in culturas antique.[7] Armas egiptie fabricate de ferro meteoritic circa 3000 a.C. esseva fortemente appretiate como “cultellos del Celos”.[8]

Durante le prime etapas del metallurgia, on cercava metodos pro purificar metallos, e le auro — cognoscite in Egypto antique jam circa 2900 a.C. — deveniva un metallo precios.

Etate del Bronze

Articulo principal: Etate del Bronze

Fusione de stanno, plumbum, e cupro

Alcun metallos pote esser recaptate ab lor mineras simplemente calefaciendo le rochas in un foco: in particular stanno, plumbum, e (a un temperatura plus alte) cupro. Iste processo es cognoscite como fusione. Le prime evidentia de iste metallurgia extractive date ab le 6º e 5º millennio a.C., e esseva trovate in le sitios archeologic del cultura Vinča, Majdanpek, Jarmovac e Pločnik in Serbia.[9] Le plus antique fusione de cupro es trovate in le sito de Belovode;[10] iste exemplos include un ascia de cupro ab 5500 a.C.[11] Altere vestigios de metallos prime se trova ab le tertio millennio a.C. in locos tal como Palmela (Portugal), Los Millares (Hispania), e Stonehenge (Regno Unite). Tamen, como sovente occurre in le studio del tempore prehistoric, le initios definitive non pote esser clarmente definite e nove discosveritas continua.

Bronze

Iste prime metallos esseva elementos simple, o combinations natural. Combinante cupro e stanno, poteva esser create un metallo superior, un alliage appellate bronze. Iste representava un cambio technologic major que iniziava le Etate del Bronze circa 3500 a.C. Le Etate del Bronze esseva un periodo del disveloppamento cultural human in le qual le labor metallurgic plus avanzate (al minus in uso systematic e ample) includeva technicas pro fusionar cupro e stanno ab le mineral naturalmente occurente, e postea funder iste mineras pro crear bronze. Iste mineras naturalmente occurente generalmente includeva arsenico como impuritate commun. Mineras de cupro/stanno es rare, como reflectite in le absentia de bronzes de stanno in le Asia occidental ante 3000 a.C.

Post le Etate del Bronze, le historia del metallurgia esseva marcate per exercitos que cercava melior armamentos. Statutos in Eurasia prosperava quando illes creava alliages superior, que a sua vice creava melior armaturas e melior armas.

Le Chinese es creditate pro le prime uso de Chromium pro prevenir le ruggine. Archeologos moderne discoperiva que sagittas de balistas con punctos de bronze in le tumulo de Qin Shi Huang monstrava absencia de corrosion post plus de 2000 annos, proque illes esseva revestite con chromium.[12][13] Chromium non esseva usate in alicun altere loco usque al experientias del pharmacista e chimista francese Louis Nicolas Vauquelin (1763–1829) in le fin del annos 1790.[14] In multes tumulos del periodo del Statutos in Guerra, gladio acute e altere armas esseva trovate anque revestite con 10 a 15 micrometros de oxidato de chromium, que les lassava in condition pristine usque a hodie.[15]

Progressos significative in metallurgia e alchimia esseva tamben facite in le India antique.[16]

Etate del Ferro

Articulo principal: Etate del Ferro

Metallurgia ferrose

Le extraction de ferro ab su minera in un metallo utilisabile es multo plus difficile que cupro o stanno. Durante que ferro non es melior que bronze pro utensiles (usque al discovertura del acero), le minera de ferro es multo plus abondante e commun que cupro o stanno, e ergo plus sovente disponibile localmente, sin necessitate de commercio.

Le labor con ferro pare haber essite inventate per le hittitas circa 1200 a.C., initiando le Etate del Ferro. Le secreto del extraction e labor con ferro esseva un factor clave in le successo del Filistinos.[8][17]

Le fabrication de ferro fundite, assi como le invention del fornace de blast e le fornace cupola, esseva inventate in le antique China durante le periodo del Statutos in Guerra, quando exercitos cercava disveloppar melior armamentos e armaduras in arsenales del stato. Multes altere applicationes, practicas, e instrumentos associate o implicate in metallurgia tamben esseva establite in le antique China, con le innovationes de marteillos a energia hydraulica e soufflets a pistone de action duplic.[18][19]

Le Etate del Ferro es nominate in honor del advento del labor con ferro (metallurgia ferrose). Disveloppamentos historic in metallurgia ferrose pote esser trovate in un grande varietate de culturas e civilizationes passate. Iste include le regnos e imperios antique e medieval del Medio Oriente e Proximo Oriente, antique Iran, antique Egypto, antique Nubia, e Anatolia (Turquia), antique Nok, Carthage, le Grecos e Romanos del antique Europa, Europa medieval, antique e medieval China, antique e medieval India, antique e medieval Japon, inter altere.

Antiquitate classic e atomismo

Articulo principal: Atomismo

Tentativas philosophic de rationalisar proque differentes substancias ha differentes proprietates (color, densitate, odore), existe in differentes estados (gaseose, liquid e solide), e reactiona in maniera differente quando exposite a ambientes, como aqua, foco o cambios de temperatura, conduceva philosophos antiques a postular le prime theorias super natura e chimia. Le historia de tal theorias philosophic que se relava a chimia pote probabilmente esser traciata a cata civilisation antique. Le aspecto commun in tote iste theorias esseva le intento de identificar un numero parve de elementos classic prime que compone tote le diversas substancias in natura. Substancias como aer, aqua, e terra, formas de energia, como foco e lumine, e conceptos plus abstracte como pensatas, aether e celo, esseva commun in civilisations antiques mesmo sin alcun fertilisation cruzate: per exemplo, philosophias antiques greca, indiana, maya e china considerava aer, aqua, terra e foco como elementos prime.[citation needed]

Mundo antique

Circa 420 a.C., Empedocles declarava que tote le materia es composte de quatro substancias elemental: terra, foco, aer e aqua. Le theorie prime de atomismo pote esser traciata al Grecia antique. Le atomismo greco deveniva popular per le philosophante greco Democrito, que declarava que le materia es composte de particulas indivisibile e indestructibile appelate “atomos” circa 380 a.C. Ante, Leucipo anque declarava que atomos esseva le parte le plus indivisibile del materia. Iste coincideva con un declaration similari del philosophante indian Kanada in su sutras Vaisheshika in le mesme periodo temporal.[20] Aristoteles opposeva le existentia de atomos in 330 a.C. Un texto greco attribuite a Polybo le medico (ca. 380 a.C.) argumentava que le corpore human es composte de quatro humores in loco. Epicuro (fl. 300 a.C.) postulava un universo de atomos indestructibile in le qual le homine ipse es responsable pro attinger un vita equilibrate.

Con le scopo de explicar le philosophia epicurea a un audientia romano, le poeta e philosophante romano Lucretius[21] scribeva De rerum natura (Super le Natura del Cosas)[22] in le medio del prime seculo a.C. In iste obra, Lucretius presenta le principios del atomismo; le natura del mente e anima; explicationes de sensation e pensamento; le disveloppamento del mundo e su phenomenos; e explica un varietate de phenomenos celestia e terrestrial.

Le alchimistas prime in le tradition occidental pareva venir ab Egypto greco-romano in le prime seculos D.C. In adjuncto al labor technic, multe de illes inventava apparatos chimic. Le bain-marie, o balneo de aqua, es nominate pro Maria le Iudaea. Su labor da anque le prime descriptiones del tribikos e kerotakis.[23] Cleopatra le Alchimista describeva fornaces e ha essite creditate con le invention del alembic.[24] Postea, Zosimo de Panopolis scribeva libros super alchimia, que ille appelava cheirokmeta, le termino greco pro “cosas facite a mano.” Iste obras include multe referencias a recetas e proceduras, assi como descriptiones de instrumentos. Multo del disveloppamento prime del methodos de purification esseva describite ante per Plinio le Elder in su Naturalis Historia. Ille tenta explicare iste methodos, assi como faceva observationes acute del stato de multe minerales.

Remove ads

Alchimia medieval

Le systema elemental usate in le alchimia medieval esseva principalmente disveloppate per Jābir ibn Hayyān e habeva radices in le elementos classic del tradition greco.[25] Su systema consisteva del quatro elementos aristotelian de aer, terra, foco, e aqua, in adjuntion a duo elementos philosophic: sulfuro, que characterisava le principio de combustibilitate, "le petra que arde"; e mercurio, que characterisava le principio del proprietates metallic. Illes esseva considerate per alchimistas prime como expressiones idealisate de componentes irreducibile del universo[26] e ha un grande consideration[clarification needed] in le alchimia philosophic.

Le tres principios metallic (sulfuro pro inflammabilitate o combustion, mercurio pro volatilitate e stabilitate, e sal pro soliditate) deveniva le tria prima del alchimista svizzero Paracelsus. Ille rationaleva que le theorie del quatro elementos de Aristoteles appareva in corpore como tres principios. Paracelsus videva iste principios como fundamental e los justificava per le description de como le ligno arde in foco. Mercurio includeva le principio cohesive, tal que quando ille lassava le ligno (in fumo) le ligno cadeva a pezzi. Le fumo describeva le volatilitate (le principio mercurial), le flammaes calefacente describeva inflammabilitate (sulfuro), e le cendra restante describeva soliditate (sal).[27]

Le petra philosophal

Articulo principal: Alchimia

Alchimia es definite per le questia hermetic pro le petra philosophal, le studio del qual es plene imbibite de mysticismo symbolic, e differente multo del scientia moderne. Alchimistas laborava pro facer transformationes in un nivello esoterice (spiritual) e/o exoterice (practic).[28] Ille aspectos protoscientific e exoteric del alchimia contribuiva fortemente al evolution del chimia in le Grecia-Romano Egypto, in le Etate Aurea islamic, e postea in Europa. Alchimia e chimia comparte interesse in le composition e proprietates del materia, e usque al 18me seculo illes non esseva disciplinas separate. Le termino chymistry esseva usate pro describer le mistura de alchimia e chimia existente ante ille tempore.[29]

Durante le Renaissance, le alchimia exoteric remaneva popular in forma del iatrochimie paracelsian, durante que le alchimia spiritual floriva, realliniate a su radices platonice, hermetic e gnostice. Consequentemente, le symbolic questia pro le petra philosophal non esseva superate per avances scientific e remaneva le dominio de scientistas e medicos respeitate usque al prime 18me seculo. Alchimistas moderne prime recognoscite pro lor contributiones scientific includeva Jan Baptist van Helmont, Robert Boyle e Isaac Newton.

Alchimia in le mundo islamic

In le mundo islamic, le musulmanes traducteva le obras de philosophos grecos e helenisticos in arabe e experimentava con ideas scientific.[30] Le obras arabe attribuite al alchimista del 8me seculo Jābir ibn Hayyān introduceva un classification systematic de substancias chimic, e provideva instructiones pro derivar un composte inorganico (sal ammoniac o chloruro de ammonio) ab substancias organic (como plantas, sangue e capillos) per meios chimic.[31] Alcun obras arabe jabirian (ex. Libro de Misericordia e Libro de Septuaginta) esseva postea traducite in latino sub le nomine latinizate "Geber",[32] e in Europa del 13me seculo un scriptor anonym, usualmente appellate pseudo-Geber, comenciava a producer escritos alchimic e metallurgic sub iste nomine.[33] Scholarios influente, como Abū al-Rayhān al-Bīrūnī[34] e Avicena[35], disputava le theorias del alchimia, particularmente le theorie de transmutation del metales.

Problemas incontrate con alchimia

Il habeva multe problemas con alchimia, desde le perspective de hodie. Non habeva un systema systematic pro nominar nove compositos, e le lingua esseva esoteric e vague a tal puncto que le terminologias significava cosas differente a differente personas. De facto, secundo The Fontana History of Chemistry (Brock, 1992):

Le lingua del alchimia tosto developpava un vocabulario technic arcane e secret, destinate a occulter informationes al non-initiatos. In grande misura, iste lingua es incomprehensibile pro nos hodie, tamen es evidente que lectores del Canon’s Yeoman’s Tale de Geoffrey Chaucer o auditorios del The Alchemist de Ben Jonson poteva interpretar lo sufficientemente pro ridere de illo.[36]

Le fabula de Chaucer exposeva le latere plus fraudulente del alchimia, specialmente le manufacture de aur falso ex substancias barato. Meno de un seculo ante, Dante Alighieri anque demonstrava conscientia de iste fraude, causando que ille consignava tote le alchimistas al Inferno in su scribituras. Poco postea, in 1317, le Papa de Avignon Ioannes XXII ordonava a tote le alchimistas de partir Francia pro facer moneta falsa. Un lege esseva passate in Inglaterra in 1403 que rendeva le "multiplication del metales" punibile per morte. Malgrado iste e altere mesuras apparentemente extreme, le alchimia non moriva. Le royalte e classes privilegiate ancora cercava pro discoperir le petra philosophal e le elixir de vita pro se mesme.[37]

Il non habeva anque un methodo scientific acceptate pro facer experimentos reproducibile. De facto, multe alchimistas includeva in lor methodos information irrelevante, tal como le tempore del marea o le fases del luna. Le natura esoteric e le vocabulario codificate del alchimia pareva esser plus utile pro occulter le facto que illes non poteva esser certe de multe cosas. Desde le 14me seculo, parve fissuras comenciava a apparer in le facada del alchimia; e le gente deveniva sceptic.[citation needed] Claramente, un methodo scientific necessitava esser inventate in le qual experimentos pote esser replicate per altere personas, e resultatos necessita esser rapportate in un lingua clar que monstrava tanto lo que es cognoscite como lo que es incognoscite.

Remove ads

Seculos 17 e 18: Chimia initial

Tentativas practic de meliorar le raffinamento del minerales e lor extraction pro funder metallos esseva un importante fonte de information pro le chemistas initial del 16me seculo, inter illes Georg Agricola (1494–1555), qui publicava su grande obra De re metallica in 1556. Su obra describe le processos altamente developpate e complexe del extraction de minerales metallic, extraction e metallurgia del tempore. Su approccio removite le mysticismo associate al subjecto, creando un base practic super le qual alteres poteva construir. Le obra describe le multe typos de furnos usate pro funder minerales, e stimulava interesse in minerales e lor composition. Il non es coincidentia que ille face numerose referentias al autor anterior, Plinio le Senior, e su Historia Naturalis. Agricola ha essite appellate le “patre del metallurgia” e le fundator del geologia como disciplina scientific.

In 1605, Sir Francis Bacon publicava The Proficience and Advancement of Learning, que contine un description de lo que plus tarde esseva appellate le methodo scientific. In 1605, Michal Sedziwój publicava le tractato alchemic A New Light of Alchemy, que proponeva le existentia del “nutrimento del vita” in le aere — plus tarde recognoscite como oxygeno. In 1615, Jean Beguin publicava le Tyrocinium Chymicum, un del prime libros de texto chimic, in le qual appare le prime equation chimic jammais disegnate. In 1637, René Descartes publicava Discours de la méthode, que contine un schema del methodo scientific.

Le chemista nederlandese Jan Baptist van Helmont videva su obra Ortus medicinae publicate postumemente in 1648; le libro es citate per alcunos como un obra transitional major inter alchemia e chimia, e un importante influentia super Robert Boyle. Le libro contine le resultatos de numerose experimentos e establi un version initial del lege de conservation del massa. Operante post Paracelsus e le iatrochimia, van Helmont proponeva que il existe substantias insubstantial altere que le aere, e dava les un nove nomine — gas, ab le parola grec chaos. In addition a introducer le parola "gas" in le vocabulario scientific, van Helmont conduceva experimentos con gases. Ille es memorate hodie pro su ideas sur le generation spontanee, su experimento del arbore de 5 annos, e es considerate le fundator del chimia pneumatic.

Robert Boyle

Le chemista anglo-irlandese Robert Boyle (1627–1691) es considerate como le initiator del separation gradual del chimia ab le alchemia. Ben que sceptic del notion de elementos e ancora convencite per certe ideas alchemic, Boyle jocava un rolo clave in elevar le “arte sacre” como un disciplina independente, fundamental e philosophic. Ille es plus cognoscite pro le Lege de Boyle, que ille presentava in 1662, ben que ille non esseva le prime a discoperir lo. Le lege describe le relation inversemente proportional inter le pression absolute e le volumine de un gas, si le temperatura es mantenite constante in un systema claudite.

Boyle es etiam renominate pro su publication The Sceptical Chymist (1661), que advocava pro un approccio rigorose al experimentation inter chemistas. In iste obra, Boyle poneva in dubita alcun theorias alchemic commun e exhortava al practicos esser plus “philosophic” e minus commercialmente motivate. Ille rejectava le quatro elementos classic — terra, foco, aere, aqua — e proponeva un alternative mechanistic de atomos e reactiones chimic submittibile a experimentos rigorose.

Boyle etiam cercava a purificar substancias pro obtener reactiones reproducibile. Ille esseva un supporter vocal del philosophia mechanic de Descartes pro explicar le proprietates physic e interactiones de substantias material. Ille preferiva le parola corpusculo in loco de atomo. Ille observava que le plus fin division de materia in le qual su proprietates es retenite es al nivello de corpusculos.

Boyle repetiva le experimento del arbore de van Helmont, e esseva le prime a usar indicadores que cambiava color con aciditate. Ille faceva numerose experimentos con un pompa de aere, e observava que le mercurio cadeva quando le aere esseva extrahite. Ille observava que extraher le aere ex un recipiente extingueva un flamma e occideva animales in le interior. Per su labor, Boyle poneva le bases pro le revolution chimic duo seculos plus tarde.

Phlogiston: Developmento e dismontage

In 1702, le chemista german Georg Stahl creava le nomine phlogiston pro le substantia que on credeva esse liberate durante combustion. Circa 1735, le chemista svedese Georg Brandt analysava un pigmento bleu obscur in mineralia de cupro. Ille demonstrava que le pigmento contineva un nove elemento — plus tarde nominate cobalt. In 1751, su discipulo Axel Fredrik Cronstedt identificava un impuritate in mineralia de cupro como un elemento metallic distincte: nickel. Cronstedt es considerate un del fundatores del mineralogia moderne. Ille etiam discoperiva le mineral scheelita in 1751, lo nominante tungsten (“pietra pesante” in svedese).

In 1754, le chemista scotese Joseph Black isolava dioxido de carbon, que ille appellava “aere fixate”. In 1757, Louis Claude Cadet de Gassicourt, explorante compuestos arsenical, creava le liquido fumante de Cadet — plus tarde identificate como oxide de cacodyl, le prime composto organometallic synthetic. In 1758, Black formulava le concepto de calor latente pro explicar le termochimia del cambios de phase.

In 1766, Henry Cavendish isolava hydrogeno, que ille nominava “aere inflammabile”, un gas inodor e incolor que ardeva e formava mixturas explosive con aere. Ille demonstrava que le combustion de hydrogeno con oxygeno produceva aqua — un passo importante in disprobar le theoria del phlogiston.

In 1773, Carl Wilhelm Scheele discoperiva oxygeno (“aere de foco”), ma non publicava su obra immediatemente. In 1774, Joseph Priestley isolava oxygeno independentemente, lo nominante “aere deflogisticate” e publicava su resultados prime. Ben que reputate in su tempore pro invention de aqua gaseificate e le discoperta de plure “aires” (gases), su adhesion al theoria de phlogiston le lassava islate scientificamente.

In 1781, Scheele discoperiva que un nove acido — acido tungstic — poteva esser extraite de scheelita. In 1783, José e Fausto Elhuyar in Espania isolava tungsteno per reduction de acido tungstic con carbon, e es creditate con su discoperta.

Volta e le pila voltaic

Le physico italian Alessandro Volta construiva un apparato pro acumular un grande carga electric per un serie de inductiones e connexiones al terra. Ille investigava le discovery de "electricitate animal" per Luigi Galvani in le annos 1780, e trovava que le currente electric esseva generate per le contacto de metallos dissimile — le gamba del rana solmente acteva como detector.

Volta demonstrava in 1794 que quando duo metallos e panno o cartone imbibite de aqua saline (salmuera) es arrangiate in un circuit, illes produce un currente electric.

In 1800, Volta poneva in pila plure pares de discos alternante de cupro (o argento) e zinc (electrodos), separate per panno o cartone imbibite in salmuera (electrolyta) pro augmentar le conductivitate. Quando le extremitates del pila esseva connectite per un filo, un currente electric fluiva trans le filo e le pila. Assi, Volta es recognoscite como le inventor del prime batteria electric pro producer electricitate.

Pro iste motivo, Volta es considerate le fundator del disciplina de electrochemia. Un cellula galvanic (o cellula voltaic) es un cellula electrochemical que produce energia electric de un reaction redox spontane in su interior. Illa consiste typicamente de duo metallos differente connectite per un ponte saline o membranas porose.

Antoine-Laurent de Lavoisier

Antoine-Laurent de Lavoisier demonstrava, con mesuras precise, que le transmutation de aqua in terra non esseva possibile, ma que le sedimento observate post le ebullition del aqua veniva del recipiente. Ille combureva phosphoro e sulfuro in le aere, e provava que le productos pesava plus que le exemplos original, con le massa addite proveniente del aere. Assi, in 1789, ille establiva le Lege de Conservation del Massa, etiam appellate “Lege de Lavoisier.”

Repetente le experimentos de Priestley, ille demonstrava que le aere es componite de duo partes, un del qual se combina con metallos pro formar calxas. In Considérations Générales sur la Nature des Acides (1778), ille demonstrava que le “aere” responsabile pro combustion esseva etiam le origine de aciditate. Le anno sequente, ille nominava iste parte oxygeno (del greco: formator de acido), e le altere azoto (del greco: sin vita). Pro su characterisation plus detaliate de oxygeno como elemento, Lavoisier ha un titulo al discovery del oxygeno insimul con Priestley e Scheele. Ille etiam discoperiva que le “aere inflammabile” discoperite per Cavendish – que ille nominava hydrogeno (del greco: formator de aqua) – se combinava con oxygeno pro producer un rore, como Priestley reportava, que semblava esser aqua. In Réflexions sur le Phlogistique (1783), Lavoisier monstrava que le theoria del phlogiston pro combustion esseva inconsistente.

Mikhail Lomonosov establiva independentemente un tradition de chimia in Russia durante le seculo 18; ille etiam rejectava le theoria del phlogiston, e anticipava le theoria kinetic del gases. Lomonosov considerava calor como un forma de movimento, e formulava le idea del conservation del materia.

Lavoisier laborava con Claude Louis Berthollet e alteres pro desarrollar un systema de nomenclatura chimic, que deveniva le base del systema moderne de nominar compuestos chimic. In su Methodes de Nomenclature Chimique (1787), Lavoisier inventava le systema de nomination e classification ancora in uso hodie, includente nomines como acido sulfuric, sulfatos, e sulfitos.

In 1785, Berthollet esseva le prime a introducer le uso de gas chlorine como agent commercial de blanqueamento. In le mesme anno, ille determinava pro le prime vice le composition elemental del gas ammoniaco. Berthollet produceva un solution moderne de blanqueamento in 1789 per passar gas chlorine trans un solution de carbonato de sodium – le resultato esseva un solution debile de hypochlorito de sodium. Un altere potente oxidante chlorinic e agente de blanqueamento que ille investigava e produceva pro le prime vice, chlorato de potassium (KClO₃), es cognoscite como Sal de Berthollet. Berthollet es etiam cognoscite pro su contributiones scientific al theoria de equilibro chimic via le mechanismo de reactiones reversibile.

Le Traité Élémentaire de Chimie (Tractato Elementari de Chimia, 1789) de Lavoisier esseva le prime manual moderne de chimia, e presentava un vista unificate del nove theorias chimic. Illo contineva un affirmation clar del Lege del Conservation del Massa, e negava le existentia del phlogiston. In addition, illo contineva un lista de elementos – substantias que non poteva esser discomponite plus longe – que includeva oxygeno, nitrogeno, hydrogeno, phosphoro, mercurio, zinc, e sulfuro. Su lista, tamen, includeva etiam le lumine e le calorico, que ille credeva esser substantias material.

In le obra, Lavoisier sublineava le base observationale de su chimia, dicente: "Io ha essayate... attinger le veritate per ligar factos; supprimer quanto possibile le uso del rationamento, que es sovente un instrumento non fiable que nos decipe, pro sequer quanto possibile le torchia del observation e del experimento." Totevia, ille credeva que le existentia real del atomos esseva philosophicamente impossibile. Lavoisier demonstrava que organismos disassemblava e reconstituiva le aere atmospheric in le mesme maniera que un corpore ardente.

Con Pierre-Simon Laplace, Lavoisier usava un calorimetro pro estimar le calor generate per unitate de dioxido de carbono producite. Illes trovava le mesme ration inter un flamma e animales, indicante que animales produce energia per un sorta de combustion. Lavoisier credeva in le theoria radical, que affirma que le radicales – que functiona como un sol gruppo in un reaction chimic – se combina con oxygeno in le reactiones. Ille credeva que tote acidos contineva oxygeno. Ille etiam discoperiva que le diamante es un forma crystallin de carbonio.

Ben que multe del collaboratores de Lavoisier esseva influente pro le progresso del chimia como disciplina scientific, su esposa Marie-Anne Lavoisier esseva forsan le plus influente de tote. Post lor matrimonio, Madame Lavoisier comenciava studiar chimia, anglese, e designo pro assister su marito in su labor – per traducer articulos in anglese, un lingua que Lavoisier non cognosceva, o per mantener registros e designar le apparatos que ille usava in su laboratorios.

Per su capacitate de leger e traducer articulos ex Britannia pro su marito, Lavoisier habeva accesso al cognoscentia de multe del progressos chimic extra su proprie laboratorio. De plus, Madame Lavoisier conservava registros del labor de su marito e se assicurava que su obras esseva publicate. Le prime signo del ver potential de Marie-Anne como chimista in le laboratorio de Lavoisier appareva quando illa traduciva un libro del scientista Richard Kirwan. Durante le traduction, illa trovava e corrigiva plure errores. Quando illa presentava su traduction con notas a Lavoisier, su contributiones conduceva al refutation per Lavoisier del theoria del phlogiston.

Lavoisier faceva multe contributiones fundamental al scientia del chimia. Como resultato de su labor, le chimia acquireva un character stricte e quantitative, permittente predictiones fidele. Le revolution in chimia que ille initiava esseva le resultato de un effortio deliberate pro integrar tote le experimentos in un sol quadro theoretic. Ille establiva le uso constante del bilancia chimic, usava oxygeno pro refutar le theoria del phlogiston, e developpava un nove systema de nomenclatura chimic. Ulterior contributiones potential esseva interrumpite quando Lavoisier esseva decapitate durante le Revolution Francese.

Remove ads

Seculo 19

Durante tote le seculo 19, le chimia esseva dividite inter ille qui se adhereva al theoria atomic de John Dalton e le energeticistas, tal como Wilhelm Ostwald e Ernst Mach. Benque tal defensores del theoria atomic como Amedeo Avogadro e Ludwig Boltzmann faceva grande progressos in explicar le comportamento del gases, iste disputa non esseva definitivamente resolvite usque al investigation experimental de Jean Perrin del explanation atomic de Einstein del motu brownian in le prime decade del seculo 20.

Multo ante que le disputa esseva resolvite, multe ja applicava le concepto de atomismo al chimia. Un exemplo importante esseva le theoria del ion de Svante Arrhenius, que anticipava ideias super substructura atomic que non se developpava completamente usque al seculo 20. Michael Faraday esseva un altere laborator precoce, cui major contribution al chimia esseva le electrochimia, in le qual (inter altere cosas) un certe quantitate de electricitate durante electrolysis o electrodeposition de metalles esseva demonstrate esser associate con certe quantitates de elementos chimic, e que quantitates fixe del elementos esseva per consequente associate in certe rationes specific. Iste resultatos, como illes del rationes de combination de Dalton, esseva le prime indicios del natura atomic del materia.

John Dalton

In 1803, le meteorologo e chimista angles John Dalton proponeva le lege de Dalton, que describe le relation inter le componentes in un mistura de gases e le pression relative que cata componente contribui al pression total del mistura. Discoverite in 1801, iste concepto es etiam cognoscite como le lege de Dalton del pressiones partial.

Dalton proponeva etiam un moderne theoria atomic in 1803, que affirma que tote le materia esseva compose de particulas minime indivisible nominate atomos; atomos de un dato elemento possedeva characteristicas e peso unic; e tres tipos de atomos existeva: simple (elementos), composte (moleculas simple), e complexe (moleculas complexe). In 1808, Dalton publicava primariamente New System of Chemical Philosophy (1808–1827), in le qual ille describeva le prime description scientific moderne del theoria atomic. Iste obra identificava elementos chimic como un tipo specific de atomo, rifiutante ergo le theoria de Newton del affinitates chimic.

In vice, Dalton inferiva le proportion del elementos in compositos per prender le rationes del pesos del reactantes, assignante al peso atomic del hydrogeno le valore identic de uno. Seguente Jeremias Benjamin Richter (conocite pro introducer le termino stechiometria), ille proponeva que elementos chimic se combina in rationes integral. Isto es cognoscite como le lege del proportiones multiple o lege de Dalton, e Dalton includeva un description clar del lege in su New System of Chemical Philosophy. Le lege del proportiones multiple es un del leges basic del stechiometria usate pro establir le theoria atomic. Malgrado le importantia del labor como le prime vista de atomos como entitates physicamente real e le introduction de un systema de symbolos chimic, New System of Chemical Philosophy dedicava quasi tanto spatio al theoria del calorico como al atomismo.

Le chimista francese Joseph Proust proponeva le lege del proportiones definite, que affirma que elementos sempre se combina in rationes numeric integral e minime pro formar compositos, basate super varios experimentos facite inter 1797 e 1804. Insieme con le lege del proportiones multiple, le lege del proportiones definite forma le base del stechiometria. Le lege del proportiones definite e le composition constante non prova que atomos existe, ma illes es difficile a explicar sin supponer que compositos chimic es formate quando atomos se combina in proportiones constante.

Jöns Jacob Berzelius

Un chimista sueco e discipulo de Dalton, Jöns Jacob Berzelius iniziava un programma systematic pro facer mesuras quantitative precise e accurate e pro assecurar le puritate del substancias chimic. Insieme con Lavoisier, Boyle, e Dalton, Berzelius es cognoscite como le patre del chimia moderne. In 1828 ille compilava un tabla de pesos atomic relative, ubi le oxygeno esseva usate como standard, con su peso stabilite a 100, e que includeva tote le elementos cognoscite a illo tempore. Iste labor provideva evidentia in favor del theoria atomic de Dalton — que compositos chimic inorganice es compose de atomos combinate in quantitates integral. Ille determinava le constituentes elemental exact de un grande numero de compositos; le resultatos supportava fortemente le lege del proportiones definite de Proust. In le discovery que le pesos atomic non es multiples integer del peso del hydrogeno, Berzelius tamben disproveva le hypotese de Prout que elementos esseva constituite ex atomos de hydrogeno.

Motivate per su extensive determinationes de pesos atomic e in desiderio de adjutar su experimentos, ille introduceva le systema classic de symbolos e notation chimic con su publication in 1808 Lärbok i Kemien, in le qual elementos esseva abbreviate a un o duo litteras pro crear un symbol distincte ab lor nomine latino. Iste systema de notation chimic — in le qual elementos habeva etiquetas simple scribite, tal como O pro oxygeno, o Fe pro ferro, con proportiones indicate per numeros — es le mesme systema basic usate hodie. Le unica differentia es que in vice del numero subscript usate hodie (ex. H₂O), Berzelius usava un superescritto (H²O). Berzelius es creditate pro identificar le elementos chimic silicon, selenio, thorium e cerio. Studiosos in le laboratorio de Berzelius tamben discombriva lithium e vanadio.

Berzelius developpava le theoria radical del combination chimic, que sostiene que reactiones occurre como grupos stabile de atomos appellate radicales es scambiate inter moleculas. Ille credeva que sales es compositos formate de acidos e basas, e discombriva que le aniones in acidos esseva attracte a un electrode positive (le anodo), durante que le cationes in un basa esseva attracte a un electrode negative (le catodo). Berzelius non credeva in le Theoria del Vitalismo, ma al contrario in un fortia regulative que produceva organisation de tessutos in un organismo. Berzelius es tamben creditate pro originar le termines chimic “catalysis”, “polymer”, “isomer”, e “allotrope”, aunque su definitiones originale differiva multo del uso moderne. Pro exemplo, ille inventava le termino “polymer” in 1833 pro describer compositos organic que divideva formulas empiric identic ma differiva in peso molecular total, le plus grande del compositos essente descrite como “polymeros” del plus parve. Secundo iste definition pre-structural e ora obsolete, glucoso (C₆H₁₂O₆) esseva considerate un polymero de formaldehyde (CH₂O).

Nove elementos e leges del gases

Le chimista anglese Humphry Davy esseva un pioneero in le campo del electrolysis, usante le pila voltaic de Alessandro Volta pro separar compositos commun e assi isolare un serie de nove elementos. Ille continuava a electrolyser sales fundite e discoperiva varios nove metales, specialmente sodio e potassium, elementos altamente reactive cognoscite como le metales alcalin. Potassium, le prime metal que esseva isolate per electrolysis, esseva discoperite in 1807 per Davy, qui lo deriveva ab potassa caustic (KOH). Ante le 19° seculo, non se faceva distinction inter potassium e sodio. Sodio esseva primarimente isolate per Davy le mesmo anno per passar un currente electric per hidroxido de sodio fundite (NaOH). Quando Davy audiva que Berzelius e Pontin preparava amalgama de calcium per electrolyser calce in mercurio, ille lo provava ipse. Davy habeva successo e discoperiva calcium in 1808 per electrolyser un mistura de calce e oxido mercurico.[68][69] Ille laborava con electrolysis durante tote su vita e, in 1808, ille isolate magnesium, strontium[70] e barium.[71]

Davy etiam experimentava con gases inspirante los. Iste procedura experimental quasi resultava fatal in plure occasiones, ma conduceva al disveloppamento del effectos insolit del oxide nitroso, que deveniva cognoscite como gas ridente. Cloro esseva discoperite in 1774 per le chimista sueco Carl Wilhelm Scheele, qui lo appellava "acid marine dephlogisticate" (vide le theorie del phlogiston) e erroniate credeva que illo contineva oxygeno. Scheele observava plure proprietates del gas cloro, tal como su effecto de blanchimento super le litmus, su effecto mortal super insectos, su color verde-amarillo, e le similaritate de su odor al de aqua regia. Tamen, Scheele non habeva le possibilitate de publicar su resultatos a illo tempore. In 1810, cloro habeva recipite su nomine actual per Humphry Davy (derive ab un parola grec pro verde), qui insisteva que cloro esseva realmente un elemento.[72] Ille etiam demonstrava que oxygeno non poteva esser obtinente ab le substantia cognoscite como acid oxymuriatic (solution de HCl). Iste disveloppamento overturnava le definition de acids de Lavoisier como compositos de oxygeno. Davy esseva un lecturer popular e experimente habile.

Le chimista francese Joseph Louis Gay-Lussac comparteva le interesse de Lavoisier e alteres in le studio quantitative del proprietates del gases. Ab su prime grande programma de recerca in 1801–1802, ille concludeva que volumenes equal de tote le gases se expande equalmente con le mesme augmentation de temperatura: iste conclusion es usualmente appellate "le lege de Charles", pois Gay-Lussac dava credito a Jacques Charles, que era arrivato a quasi le mesme conclusion in le 1780s ma non lo habeva publicate.[73] Le lege esseva independentemente discoperite per le philosopho natural britanno John Dalton ante 1801, ben que le description de Dalton esseva minus complete que celle de Gay-Lussac.[74][75] In 1804 Gay-Lussac faceva plure audace ascensiones de plus de 7000 metros super le nivello del mare in ballon plenate con hydrogeno—un impresa que non esset igualate pro altere 50 annos—que le permitteva investigar altere aspectos del gases. Ille non solmente prendeva mesuras magnetic a varie altitudines, ma etiam mesurava pression, temperatura, humiditate e prendeva campiones de aer, que ille analysava postea chimicamente.

In 1808 Gay-Lussac annonciava lo que probabilmente esseva su plus grande successo: ab su proprie e altere experimentos ille deduceva que gases a temperatura e pression constante se combina in proportiones numeric simple per volumen, e le producto resultant o productos—si illes es gases—tamben porta un proportione simple per volumen in relation al volumenes del reactivos. In altere paroles, gases sub conditiones equal de temperatura e pression reactiona inter se in ratios de volumen de numeros integre minime. Iste conclusion deveniva cognoscite como "le lege de Gay-Lussac" o "Le Lege del Volumenes Combinante". Con su collega professor al École Polytechnique, Louis Jacques Thénard, Gay-Lussac etiam participava in le prime recercas electrochimic, investigante le elementos discoperite per iste methodo. Inter altere successos, illes decomponiva acid boric per usar potassium fundite, discoperiente assi le elemento boron. Le duo participava etiam in debattitos contemporanee que modificava le definition de acids de Lavoisier e promoveva su programma de analyser compositos organic pro lor contento de oxygeno e hydrogeno.

Le elemento iodino esseva discoperite per le chimista francese Bernard Courtois in 1811.[76][77] Courtois dava campiones a su amicos, Charles Bernard Desormes (1777–1862) e Nicolas Clément (1779–1841), pro continuar le recerca. Ille dava tamben alcun del substantia a Gay-Lussac e al physiciste André-Marie Ampère. Le 6 de decembre 1813, Gay-Lussac annonciava que le nove substantia esseva o un elemento o un composito de oxygeno.[78][79][80] Esseva Gay-Lussac que suggeriva le nomine "iode", ab le parola grec ιώδες (iodes) pro violette (proque del color del vapor de iodino).[76][78] Ampère habeva date alcun de su campione a Humphry Davy. Davy faceva alcun experimentos super le substantia e notava su similaritate con cloro.[81] Davy invia un lettera date 10 de decembre al Royal Society de Londra declarante que ille habeva identificate un nove elemento.[82] Controversias erumpeva inter Davy e Gay-Lussac super qui discoperiva iodino prime, ma ambe scientistas recognosciva Courtois como le prime que isolava le elemento.

In 1815, Humphry Davy inventava le lampada de Davy, que permitteva al minores in minas de carbone laborar securmente in presenza de gases inflammabile. Habeva multes explosiones in minas causate per firedamp o methane spesso ignite per flammas aperte del lampadas usate a illo tempore. Davy conceiveva de usar un rete de ferro pro includer le flamma del lampada, e assi impedir que le combustion de methane in le lampada passava al atmosfera general. Anque que le idea del lampada de securitate esseva ja demonstrate per William Reid Clanny e per le ingeniero, alora incognite (ma postea multo famose) George Stephenson, le uso de rete de filo per impedir le propagation del flamma esseva adoptate per multe altere inventores in lor designos posteriores. Habeva alcun discussion si Davy habeva discoperite le principios de su lampada sin le auxilio del labor de Smithson Tennant, ma generalmente se conveniva que le labor de ambes homines esseva independente. Davy refuseva de patentar le lampada, e su invento conduceva a que ille reciveva le medalia Rumford in 1816.[83]

Post que Dalton publicava su theorie atomic in 1808, alcun del su ideas central esseva tosto adoptate per le major parte del chimistas. Tamen, incertitude perseverava per meze seculo super como le theorie atomic esseva a esser configurate e applicate a situationes concrete; chimistas in differente paises developpava varios systemas atomistic incompatibile. Un articulo que suggeriva un via de solution a iste situation difficil esseva publicate ja in 1811 per le physico italian Amedeo Avogadro (1776–1856), qui hypotheseva que volumes equal de gases a le mesme temperatura e pression contine numeros equal de moleculas, del qual sequiva que le peses molecular relative de duo gases es le mesme que le ratio del densitates del duo gases sub le mesme conditiones de temperatura e pression. Avogadro etiam rationava que gases simple non esseva formate de atomos solitari, ma in vice molecule compost de duo o plus atomos. Assi, Avogadro esseva capace de superar le difficultate que Dalton e alteres incontrava quando Gay-Lussac reportava que super 100 °C le volume del vapor de aqua esseva le duplicato del volume del oxygeno usate pro formarlo. Secundo Avogadro, le molecula de oxygeno se divideva in duo atomos durante le formation del vapor de aqua.

Le hypothese de Avogadro esseva negligite per meze seculo post que illo esseva prime publicate. Multi causas pro iste negligentia habeva essite citate, includente alcun problemas theoretic, tal como le "dualismo" de Jöns Jacob Berzelius, que affirmava que le compositos es tenite insimul per le attraction de cargas electric positive e negative, faciente inconceibile que un molecula formate de duo atomos electricmente simile—as in oxygeno—poteva exister. Un obstaculo additeva pro acceptar isto esseva le facto que multe chimistas esseva reluctante a adoptar methodos physic (tal como determinationes del densitate del vapor) pro resolver lor problemas. Tamen, verso le mitate del seculo, alcun figuras importante commenciava vider le multiplicitate chaotic de systemas concurrente de pesos atomic e formulas molecular como intolerabile. In ultra, evidentia purmente chimic comenciava augmentar que suggeriva que le approccio de Avogadro poteva esser correcte dopotutto. Durante le decadas 1850, chimistas plus juvene, tal como Alexander Williamson in Anglatierra, Charles Gerhardt e Charles-Adolphe Wurtz in Francia, e August Kekulé in Germania, commenciava advocar pro reformar le chimia theoretic pro facer lo consistente con le theorie avogadriana.

Wöhler, von Liebig, chimia organic e le debate super vitalismo

In 1825, Friedrich Wöhler e Justus von Liebig effectuava le prime discovery confirmate e explanation de isomeros, que habeva essite nominate antea per Berzelius. Laborante con acid cyanic e acid fulminic, illes deduceva correctemente que le isomerismo esseva causate per differente dispositiones de atomos in un structura molecular. In 1827, William Prout classificava le biomoleculas in lor grupos moderne: carbohidratos, proteinas e lipidos. Post que le natura del combustion esseva definite, un dispute super vitalismo e le essential distinction inter substantias organic e inorganica comenciava. Le question de vitalismo esseva revolutionate in 1828 quando Friedrich Wöhler synthesizeva urea, assi demonstrante que compostos organicos poteva esser create ab materiais inorganica, e disproveante le theorie del vitalismo.

Isto aperiva un nove campo de recerca in chimia, e verso le fin del 19° seculo, scientistas esseva capace de synthesizer centos de compostos organicos. Le plus importante inter illes es mauve, magenta, e altere tincturas synthetice, assi como le medicamento ampliamente usate aspirina. Le discovery del synthesis artificial de urea contribuiva grandemente al theorie del isomerismo, proque le formulas chimic empirical pro urea e cianato de ammonio es identic (vide synthesis de Wöhler). In 1832, Friedrich Wöhler e Justus von Liebig disceva e explicava gruppos functional e radicales in relation al chimia organic, assi como prime syntheseva benzaldehyde. Liebig, un chimista germanic, faceva contributiones importante al chimia agricultural e biologic, e laborava super le organisation del chimia organic, essente considerate un del su fundatores principal. Liebig es etiam considerate le "patre del industria del fertilizantes" pro su discovery del nitrogeno como un nutriente essential pro plantas, e pro su formulation del Lege del Minimum que describeva le effecto de nutrientes individual super le cultivos.

Vladimir Markovnikov

Vladimir Markovnikov, nate in 1838, esseva un scientista russic que faceva le major parte de su labor al Universitate de Kazan in Russia. Al Kazan, ille studio sub le direction de Butlerov in un laboratorio melio cognoscite como "le cradle del chimia organic russe", post que ille etiam studio chimia in Germania pro duo annos. Le contributiones de Markovnikov al campos del chimia organic includeva le disveloppamento del regula eponime de Markovnikov, que declara que halogenidos de hydrogeno, quando addite a alchenes e alchines, se adjungera de tal maniera que le hydrogens se ligarà al latere del carbono que ha le plus substituentes de hydrogeno. Productos in chimia que sequera iste regula es considerate productos de Markovnikov, e illes que non lo face es considerate productos anti-Markovnikov. Le regula de Markovnikov esseva un prime exemplo de regioselectivitate in synthesis organic e le comprension moderne de illo continua a esser importante in le industria chimic, ubi catalysatores ha essite disveloppate pro producir productos anti-Markovnikov. Un aspecto significative del regula de Markovnikov es que illo explica le reactivitate basate sur le disposition structural del atomos, pois multe chimistas a ille tempore non considerava formulas chimic como representationes del disposition physice del atomos (vide etiam theorie radical).

Mitate del 1800

In 1840, Germain Hess proponeva le lege de Hess, un prime declaration del lege de conservation del energia, que establiva que le cambios de energia in un processo chimic depende solmente del statos del materias initial e final e non del via specific que es prendite inter le duo statos. In 1847, Hermann Kolbe obteneva acid acetic ab fontes completemente inorganice, disprovante ulteriormente le vitalismo. In 1848, William Thomson, 1me Baron Kelvin (conossete comunmente como Lord Kelvin) estableva le concepto de zero absolute, le temperatura a le qual tote le movimento molecular cessava. In 1849, Louis Pasteur discoperiva que le forma racemic del acid tartaric es un mistura del formas levorotatori e dextrorotatori, clarificando assi le natura del rotation optice e promovente le campo del stereochimia. In 1852, August Beer proponeva le lege de Beer, que explica le relation inter le composition de un mistura e le quantitate de lumine que ille absorbera. Basate in parte super travalios precedente de Pierre Bouguer e Johann Heinrich Lambert, illo establiva le technica analytice cognoscite como spectrophotometria. In 1855, Benjamin Silliman, Jr. innovateva methodos de cracking de petroleum, que rendeva possibile tote le industria petrochemical moderne.

Le hypothese de Avogadro comenciava a ganar grande popularitate inter le chimistas solmente post que su compatriota e collega scientista Stanislao Cannizzaro demonstrava su valor in 1858, duo annos post le morte de Avogadro. Le interesse chimic de Cannizzaro habeva initialmente centro super productos natural e super reactiones de compositos aromatic; in 1853 ille discoperiva que quando benzaldehyde es tractate con base concentrate, tanto acid benzoic que alcohol benzil es produse—un phenomeno cognoscite hodie como le reaction de Cannizzaro. In su pamphlet de 1858, Cannizzaro monstrava que un retorno complete al ideias de Avogadro poteva esser usate pro construir un structura theoretic consistente e robuste que se adapta a quasi tote le evidentia empiric disponibile. Per exemplo, ille indicava evidentias que suggeriva que non tote le gases elementari consisteva de duo atomos per molecula—alcun esseva monoatomic, le major parte diatomic, e alcun etiam plus complexe.

Un altere puncto de contention esseva le formulas pro compositos del metales alcalin (como sodio) e del metales alcalino-terros (como calcium), que, considerate lor striking analogias chimic, le major parte del chimistas voleva assignar al mesmo typo de formula. Cannizzaro arguiva que le classification de iste metales in differentes categorias habeva le resultato benefic de eliminar certe anomalías quando on usa lor proprietates physic pro deducer pesos atomic. Purtroppo, le pamphlet de Cannizzaro esseva initialmente publicate solmente in italian e habeva poco effecto immediate. Le ver breakthrough veniva con un congresso chimic international tenite in le citate germanic de Karlsruhe in Septembre 1860, ubi le major parte del chimistas european prominente esseva presente. Le congresso de Karlsruhe esseva organisate per Kekulé, Wurtz, e alcun alteres que comparteva le senso de Cannizzaro super le direction que le chimia debeva prender. Parlante in francese (como tote ibi faceva), le eloquentia e le logica de Cannizzaro faceva un impression indelebile sur le assemblea. Ultra isto, su amico Angelo Pavesi distribuiva le pamphlet de Cannizzaro al participantes a fin del reunion; plus de un chimista scribeva postea super le impression decisive que le lectura de iste documento provideva. Per exemplo, Lothar Meyer scribeva postea que al leger le paper de Cannizzaro, "Le bilancias pareva cader de mi oculos." Cannizzaro joca assi un rolle crucial in vincer le battalia pro reformar. Le systema advocate per ille, e adoptate tosto post per le major parte del chimistas prominente, es substantemente identic a lo que es ancora usate hodie.

Perkin, Crookes, e Nobel

In 1856, Sir William Henry Perkin, de 18 annos, assignate un desafio per su professor August Wilhelm von Hofmann, cercava sintetisar quinina, le medicamento contra malaria, ab catrame de carbone. In un experientia, Perkin oxidava aniline usante dicromato de potasio, le quales impuritates de toluidina reagiva con le aniline e produceva un solido nigre — suggerente un “fallite” synthese organic. Puliente le flask con alcohol, Perkin notava partes purpure del solution: un product secundari del experientia esseva le prime tintura synthetica, cognoscite como mauveina o mauve de Perkin. Le discoverture de Perkin es le fundation del industria de synthese de tinturas, un del prime industrias chimic con successo.

Le chimista germanic August Kekulé von Stradonitz faceva su contribution le plus importante con su theorie structural del composition organic, presentate in duo articulos publicate in 1857 e 1858, e tractate in grande detalle in su popular libro Lehrbuch der organischen Chemie ("Manual de Chimia Organic"), le primo volume del qual appareva in 1859 e se extendeva gradualmente a quatro volumes. Kekulé argumentava que atomos de carbon tetravalente — cio es, carbon que forma exactamente quate ligamines chimic — poteva ligar se pro formar lo que ille appelava un "catena de carbon" o un "scheletro de carbon", al qual altere atomos con altere valentas (como hydrogeno, oxygeno, nitrogeno e chlorine) poteva aderir. Ille esseva convinte que era possibile pro le chimista specificar iste architectura molecular detaliate pro al minus le compositos organic plus simple cognoscite in su epoca. Kekulé non esseva le sol chimista que faceva tal affirmationes in iste epoca. Le chimista scottese Archibald Scott Couper publicava un theorie substantemente simile quasi simultaneemente, e le chimista russic Aleksandr Butlerov laborava pro clarificar e extender le theorie structural. Tamen, era predominantemente le ideas de Kekulé que prevaleva in le communitate chimic.

Le chimista e physicista britannic William Crookes es notabile pro su studios super radios cathodic, fundamental in le disveloppamento del physica atomic. Su recercas super descargas electric in gas rarefacte lo conduceva a observar le spatio obscur circum le catodo, ora cognoscite como le spatio obscur de Crookes. Ille demonstrava que le radios cathodic viaggia in lineas recte e produce phosphorescentia e calore quando illes colpiva certe materiales. Pionero in tubos a vaccuo, Crookes inventava le tubo de Crookes — un tubo experimental de descarga con vaccuo partial con le qual ille studiava le comportamento del radios cathodic. Con le introduction del analysi spectrale per Robert Bunsen e Gustav Kirchhoff (1859–1860), Crookes applicava iste technica al studio del compositos de selenio. Bunsen e Kirchhoff habeva anteriormente usate spectroscopia como medio de analysi chimic pro discoperir cesio e rubidio. In 1861, Crookes usava iste processo pro discoperir thallio in alcun depositos selenifer. Ille continuava laborar con iste nove elemento, isolava lo, studiava su proprietates, e in 1873 determinava su peso atomic. Durante su studios de thallio, Crookes discoperiva le principio del radiometro de Crookes, un instrumento que converte radiation luminose in motion rotatori. Le principio de iste radiometro trovava multe applicationes in le disveloppamento de instrumentos de mesura sensibile.

In 1862, Alexander Parkes exhibiva Parkesine, un del prime polymeros synthetice, al Exposition International in Londra. Iste discoverture formava le fundation del industria moderne del plastico. In 1864, Cato Maximilian Guldberg e Peter Waage, basate super le ideas de Claude Louis Berthollet, proponeva le lege de action de massa. In 1865, Johann Josef Loschmidt determinava le numero de moleculas in un mole, postea nominate numero de Avogadro.

In 1865, August Kekulé, basate in parte super le labor de Loschmidt e alteres, establishiva le structura del benzene como un anello de sex atomos de carbon con ligamines simple e duplicate alternate. Le novel proposition de Kekulé pro le structura cyclic del benzene esseva multo disputate, ma nunquam reemplassate per un theorie melior. Iste theorie forniva le base scientific pro le expansion dramatic del industria chimic germanic in le ultime tertia del 19me seculo. Kekulé es etiam famose pro haber clarificate le natura del compositos aromatic, que es compositos basate super le molecula de benzene. In 1865, Adolf von Baeyer iniziava laborar super tintura indigo, un milestone in chimia industrial organica moderne que revolutionava le industria del tinturas.

Le chimista e inventore suec Alfred Nobel trovava que quando nitroglycerina esseva incorporate in un substancia absorbente inert como kieselguhr (terra diatomee), illo deveniva plus secure e facile a manipular, e iste mistura ille brevetava in 1867 como dinamite. Nobel postea combinava nitroglycerina con variate compositos de nitrocellulose, simil al collodio, ma se decideva pro un receita plus efficiente combinante un altere explosivo nitrato, e obteneva un substancia gelatinose e transparente, que esseva un explosivo plus potent que le dinamite. Gelignite, o gelatina de explosa, como illo esseva nominate, esseva brevetate in 1876; e esseva sequite per multe combinationes similari, modificate per le addition de nitrato de potasio e altere substancias.

Le tabla periodic de Mendeleev

Un importante progresso in comprender le lista de elementos chimic cognoscite (assí como in comprender le structura interne del atomos) esseva le disveloppamento per Dmitri Mendeleev del prime tabla periodic moderne, o le classification periodic del elementos. Mendeleev, un chimista rusic, sentiva que il habeva un certo ordine inter le elementos, e ille passava plus de treze annos de su vita colligeando datos e assemblante le concepto, initialmente con le idea de resolver alcun del disordine in le campo pro su studiosos. Mendeleev trovava que, quando tote le elementos chimic cognoscite esseva ordinate secundo le peso atomic cresciente, le tabla resultant monstra un patron recurrente, o periodicitate, de proprietates intra gruppos de elementos. Le lege periodic de Mendeleev permitteva a ille construir un tabla periodic systematic de tote le 66 elementos cognoscite alora basate super le massa atomic, que ille publicava in Principios de Chimia in 1869. Su prime tabla periodic esseva compilate basate in le arrangemento del elementos in ordine ascendente de peso atomic e in gruppar los per similaritate de proprietates.

Mendeleev habeva tanta fide in le validitate del lege periodic que ille proponeva modificationes al valores generalmente acceptate pro le peso atomic de alcun elementos e, in su version del tabla periodic de 1871, prediceva le positiones in le tabla de elementos ancora incognite insimul con lor proprietates. Ille etiam prediceva le proprietates probabile de tres elementos ancora non discoperite, que ille appelava ekaboron (Eb), ekaaluminium (Ea), e ekasilicon (Es), que se proveva esser bon predictores del proprietates de scandio, gallio, e germanio, respectivemente, que occupava le loco in le tabla periodic assignate per Mendeleev.

Al initio, le systema periodic non attractava interesse inter le chimistas. Tamen, con le discoperta del elementos predictite, notabilemente gallio in 1875, scandio in 1879, e germanio in 1886, illo comenciava a haber un acceptation largemente. Le posterior confirmation de multe de su predictores durante su vita portava fame a Mendeleev como le fundator del lege periodic. Iste organisation superava le tentaivas precedente de classification per Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois, qui publicava le elice telluric, un versione tridimensional initial del tabla periodic de elementos in 1862, John Newlands, que proponeva le lege de octave (un precursor del lege periodic) in 1864, e Lothar Meyer, qui disveloppava un prime versione del tabla periodic con 28 elementos organisate per valente in 1864. Le tabla de Mendeleev non includeva tamen alcun del gases noble, que ancora non habeva essite discoperite. Gradualmente, le lege periodic e le tabla deveniva le structura pro un grande parte del theorie chimic. Al momento del morte de Mendeleev in 1907, ille gaudeva recognition international e habeva recipite distinctiones e premios ab multe paises.

In 1873, Jacobus Henricus van 't Hoff e Joseph Achille Le Bel, laborante independentemente, disveloppava un modello de ligamine chimic que explicava le experientias de chiralitate de Pasteur e provideva un causa physic pro le activitate optica in compositos chirale. Le publication de van 't Hoff, appellate Voorstel tot Uitbreiding der Tegenwoordige in de Scheikunde gebruikte Structuurformules in de Ruimte, etc. (Proposition pro le disveloppamento de formulas structural chimic tridimensional), consistente in doce paginas de texto e un pagina de diagrammas, dava le impulsion pro le disveloppamento del stereochimia. Le concepto de "atomo de carbon asymmetrice", tractate in iste publication, forniava un explanation pro le occurentia de multes isomeros, inexplicabile per medio del formulas structural actual in illo tempore. Al mesme tempore ille indicava le existentia de relation inter le activitate optica e le praesentia de un atomo de carbon asymmetrice.

Josiah Willard Gibbs

J. Willard Gibbs formulateva un concepto de equilibrio thermodynamic de un systema in termos de energia e entropia. Ille tamben faceva labor extensive super equilibrio chimic e equilibria inter fases.

Le physicista mathematico american J. Willard Gibbs habeva un rolo instrumental in le transformation del chimia physic in un scientia rigorose deductive, per su travalios super le applicationes del thermodynamica. Durante le annos 1876 a 1878, Gibbs laborava super le principios del thermodynamica, applicante los al processos complexe involvite in reactiones chimic. Ille discoperiva le concepto de potential chimic, o le "carbura" que face le reactiones chimic functionar. In 1876 ille publicava su contribution le plus famose, De Le Equilibrio del Substantias Eterogenee, un compilation de su travalios super thermodynamica e chimia physic, que presenta le concepto de energia libere pro explicar le base physic del equilibria chimic.[95] In iste essays appareva le initios del theorie de Gibbs super le fases del materia: ille considerava cata stato del materia como un fase, e cata substantia como un componente. Gibbs prendeva tote le variabiles involve in un reaction chimic — temperatura, pression, energia, volume, e entropia — e los includeva in un equazione simple cognoscite como le regula de fases de Gibbs.

In iste essay se trova forse su contribution le plus importante: le introduction del concepto de energia libere, ora universalmente appellate energia libere de Gibbs in su honor. Le energia libere de Gibbs relata le tendance de un systema physic o chimic a reducer simultaneamente su energia e augmentar su disordine, o entropia, in un processo natural spontaneous. Le approccio de Gibbs permitte a un investigator calcular le cambio in energia libere durante le processo, tal como in un reaction chimic, e como rapide illo occurera. Postque praticamente tote le processos chimic e multe processos physic involve tal cambios, su labor ha un grande effecto super le aspectos theoretic e experimental de iste scientias. In 1877, Ludwig Boltzmann establiva derivationes statistic del multe conceptos physic e chimic importante, includente entropia e distributiones del velocitates molecular in le fase gase. [96] Insieme con Boltzmann e James Clerk Maxwell, Gibbs creava un nove ramo del physica theoretic appellate mechanica statistic (un termino que ille mesmo inventava), que explicava le leges del thermodynamica como consequence del proprietates statistic de grandes ensembles de particulas. Gibbs laborava tamben in le application del equaciones de Maxwell a problemas in optica physica. Le derivation de Gibbs del leges fenomenologic del thermodynamica ex le proprietates statistic de systemas con multe particulas esseva presentate in su libro altamente influente Elementary Principles in Statistical Mechanics, publicate in 1902, un anno ante su morte. In iste opera, Gibbs revisava le relation inter le leges del thermodynamica e le theorie statistic del motion molecular. Le superation del function original per summas partial de series de Fourier in punctos de discontinuitate es cognoscite como le phenomenon de Gibbs.

Seculo 19 tardive

Carl von Linde e le processo chimic moderne

Le invention del ingeniero german Carl von Linde de un processo continuative pro liquefaccer gases in grande quantitates formava le base del technologia moderne de refrigeration e forniva tanto impulso como medios pro facer recerca scientific a basse temperaturas e in vacuos multo alte. Ille developpava un refrigeratore pro dimethyl etere (1874) e un refrigeratore pro ammonia (1876). Anque altere unitates de refrigeration esseva already developpate antea, illes de Linde esseva le prime disegnate con le scopo de calculationes precise del efficientia. In 1895 ille installava un planta a grande scala pro le production de aer liquid. Sex annos plus tarde ille inventava un methodo pro separar oxygenio liquid pur del aer liquid que resultava in un adoption industrial large de processos que usa oxygenio (per exemplo, in le fabrication del ferro). Ille fundava Linde plc, le compania de gases industrial le plus grande del mundo per quota de mercato e revenue.

In 1883, Svante Arrhenius developpava un theorie de iones pro explicar le conductivitate in electrolytes.[98] In 1884, Jacobus Henricus van 't Hoff publicava Études de Dynamique chimique (Studios in Chimia Dynamic), un studio seminal super le cinetica chimic.[99] In iste labor, van 't Hoff entrava pro le prime vice in le campo del chimia physica. Le plus importante esseva su developpamento del relation thermodynamic general inter le calore del conversion e le spostamento del equilibrio como resultato del variation de temperatura. A volume constante, le equilibrio in un systema tende a spostar se in tal maniera que oppone le cambio de temperatura impose al systema. Assi, reducer le temperatura resulta in generation de calore, durante que augmentar le temperatura resulta in absorption de calore. Iste principio de equilibrio mobile esseva postea (1885) exprimate in forma general per Henry Louis Le Chatelier, que extendiva le principio includente compensation per cambio de volume pro le pression impose. Le principe de van 't Hoff-Le Chatelier, o simplemente le principe de Le Chatelier, explica le responsa del equilibria chimic dynamic al stress externe.[100]

In 1884, Hermann Emil Fischer proponeva le structura del purina, un structura clave in multe biomoleculas, que ille postea synthesizava in 1898. Ille etiam comenciava laborar super le chimia del glucosa e sucres relatate.[101] In 1885, Eugen Goldstein dava le nomine al rayo cathodic, que postea se discoperiva esser composte de electrones, e al rayo canal, que postea se discoperiva esser iones de hydrogenio positive a qui on habeva private le electrones in un tubo de rayo cathodic; illes postea esserea appellate protones.[102] Le anno 1885 videva etiam le publication de J. H. van 't Hoff L'Équilibre chimique dans les Systèmes gazeux ou dissous à I'État dilué (Equilibria chimic in systemas gaseose o solutiones fortemente dilute), que tractava iste theorie de solutiones diluite. Ibi ille demonstrava que le "pression osmotic" in solutiones sufficientemente dilute es proportional al concentration e al temperatura absolute, tal que iste pression pote esser representate per un formula que differi solmente per un coefficient i del formula pro pression de gas. Ille determinava etiam le valor de i per diversos methodos, per exemplo per medio del pression de vapor e le resultatos de François-Marie Raoult super le reduction del puncto de gelata. Assi, van 't Hoff poteva provar que le leges thermodynamic non es valide solmente pro gases, ma etiam pro solutiones diluite. Su leges del pression, date validitate general per le theorie del dissociation electrolytic de Arrhenius (1884–1887) – le prime estrangeero que veniva a laborar con ille in Amsterdam (1888) – es considerate le plus comprehensive e importante in le campo del sciencias natural. In 1893, Alfred Werner discoperiva le structura octahedral del complexos de cobalt, stabiliente assi le campo del chimia de coordination.[103]

Le discovertas de William Ramsay del gases nobles

Le discovertas plus celebrate del chimico scottese William Ramsay esseva facite in chimia inorganica. Ramsay esseva interessate per le physico britannic John Strutt, 3me Baron Rayleigh, qui in 1892 discoperiva que le peso atomic del nitrogenio trovate in composes chimic era plus bass que le peso atomic del nitrogenio trovate in le atmosfera. Ille attribueva iste discrepantia a un gas leve includite in le composes chimic del nitrogenio, durante que Ramsay suspectava un gas pesante ancora non discoperite in le nitrogenio atmospheric. Usante duo methodos differente pro remover tote le gases cognoscite del aer, Ramsay e Lord Rayleigh poteva annunciar in 1894 que illes habeva trovate un elemento gaseose monatomic, chimicamente inert, que constituiva quasi 1 percento del atmosfera; illes lo nominate argon.

Le anno sequente, Ramsay liberava un altere gas inert ex un minerale nominate cleveite; isto proveva esser helium, que usque a tote illo tempore esseva cognoscite solmente in le spectro solar. In su libro Le Gases del Atmosfera (1896), Ramsay monstrava que le positiones de helium e argon in le tabula periodic del elementos indicava que al minus tres altere gases nobles poterea existir. In 1898 Ramsay e le chimico britannic Morris W. Travers isolava iste elementos – nominate neon, krypton, e xenon – ex aer e los reducia a un stato liquid a basse temperatura e alte pression. Sir William Ramsay laborava con Frederick Soddy pro demonstrar, in 1903, que particulas alpha (nucleos de helium) esseva continuamente generate durante le disintegration radioactive de un campione de radium. Ramsay receveva le Premio Nobel de Chimia in 1904 in recognition de su "servitios in le discovertas del elementos gaseose inert in le aer, e su determination de lor position in le systema periodic."

In 1897, J. J. Thomson discoperiva le electrono usante le tubo de rayo cathodic. In 1898, Wilhelm Wien demonstrava que le rayos canal (fluctos de iones positive) pote esser deflectite per campos magnetic, e que le quantitate de deflection es proportional al ratio massa-charge. Iste discovertas conducerea al technica analytic cognoscite como spectrometria de massa in 1912.[104]

Marie e Pierre Curie

Marie Skłodowska-Curie esseva un physica e chimico francese, nate in Polonia, famose pro su pesquisa pioneir in le radioactivitate. Illa e su marite es considerate como le fundatores del epoca nuclear con lor studio del radioactivitate. Marie esseva fascinate per le trabalho de Henri Becquerel, un physico francese que in 1896 discoperiva que le uranium emetteva radios simil a rayos X, discoperite per Wilhelm Röntgen. Marie Curie comenciava studiar uranium in fin 1897 e theorizava, secundo un articulo de 1904 in Century Magazine, que "le emission de radios per le composes del uranium es un proprietate del metal ipse—un proprietate atomic del elemento uranium, independentemente de su stato chimic o physic." Curie extendeva le trabalho de Becquerel, faciente experientias proprie super le radios del uranium. Illa trovava que le radios remaneva constante, independentemente del condition o forma del uranium. Illa theorizava que le radios veniva del structura atomic del elemento. Iste idea revolutionari creava le campo del physica atomic e le Curie inventava le termino radioactivitate pro describer le phenomeno.

Marie e Pierre explora davantage le radioactivitate laborante pro separar le substancias in le ores de uranium e usante le electrometro pro mesurar radiation e tracciar le minime quantitate de elementos radioactive ancora incognite in le fractiones resultant. Laborante con le minerale pitchblende, ille duo discoperiva un nove elemento radioactive in 1898, que illes nominate polonio, in honore del patria natal de Marie, Polonia. Le 21 de decembre 1898, le Curie detectava le presentia de un altere materiale radioactive in le pitchblende. Illes presentava iste resultato al Academia de Scientias de Francia le 26 de decembre e proponeva que le nove elemento esserea nominate radium. Le Curie laborava postea pro isolatar polonio e radium ab composes natural pro provar que illes esseva nove elementos. In 1902, ille duo annunziava que illes habeva produse un decigramma de radium pur, demonstrante su existentia como un elemento chimic unic. Tamen, durante tres annos illes isolava radium, ma nunquam polonio. Juntemente con le discovertas de duo nove elementos e le inventiones de technicas pro isolatar isotopos radioactive, Curie dirigeva le prime studio mundial super le tractamento de neoplasmas usante isotopos radioactive. Con Henri Becquerel e su marite Pierre Curie, illa recibeva le Premio Nobel de Physica in 1903. Illa esseva le sol premiate del Premio Nobel de Chimia in 1911. Illa esseva le prime femina a ganar un Premio Nobel e le sol femina a ganar lo in duo campos differentes.

Durante que laborava con Marie pro extraher substancias pur ab ores, un processo que requireva recursos industrial ma que illes faceva in conditiones relativamente primitive, Pierre se concentra in le studio physic (incluse effectos luminose e chimic) del nove radios. Per le action de campos magnetic super le radios emittite per radium, ille proveva le existentia de particulas electricamente positive, negative e neutre; iste particulas esseva postea nominate alpha, beta, e gamma rays per Ernest Rutherford. Pierre studiava iste radios per calorimetria e observava anque le effectos physiologic del radium, aperiente le via al therapia con radium. Inter le discovertas de Pierre Curie esseva que substancias ferromagnetice exhibiva un transito de temperatura critical, supra le qual substancias perdeva lor proprietate ferromagnetice — cognoscite como le puncto de Curie. Ille esseva electe al Academia de Scientias (1905) e in 1903, inseme con Marie, il receveva le prestigiose Medalia Davy del Royal Society e, inseme con Marie e Becquerel, le Premio Nobel de Physica. Pierre moriva instantaneamente in 1906, quando ille esseva investite per un carruage in le rue Dauphine a Paris. Su obras complete esseva publicate in 1908.

Ernest Rutherford

Ernest Rutherford, chimico e physico nate in Nova Zelanda, es considerate como "le patre del physica nuclear." Rutherford es famose pro haber inventate le nomines alpha, beta, e gamma pro classificar diferentes formas de "rayos" radioactive que in su tempore esseva mal comprendite (le rayos alpha e beta es faisceas de particulas, durante que le rayos gamma es un forma de radiation electromagnetic de alte energia). In 1903, Rutherford deflecteva le rayos alpha con campos electric e magnetic. Laborante con Frederick Soddy, Rutherford explicava que le radioactivitate es causate per le transmutation de elementos, que ora se sape involve reactiones nucleari.

Ille anque observava que le intensitate del radioactivitate de un elemento radioactive diminue in un maniera regular e specifico durante un periodo de tempore, e illes appella esse periodo le "demi-vita" (half-life). In 1901 e 1902, ille laborava con Frederick Soddy pro provar que atomos de un elemento radioactive se transformava spontaneamente in altere, expulsante un particula del atomo a alte velocitate. In 1906, al Universitate de Manchester, Rutherford supervisava un experimento facite per su studiosos Hans Geiger (conocite pro le contator de Geiger) e Ernest Marsden. In le experimento Geiger–Marsden, un faiscea de particulas alpha, generate per le decaida radioactive de radon, esseva directate perpendicularmente verso un folio multo fin de aurum in un camera evacuate. Secundo le modelo de plum pudding prevalente, le particulas alpha debera passar totalmente le folio e colpir le schermo detectante, o esser deflectite a maximo per alcun grados.

Tamen, le resultatos reale surprendeva Rutherford. Anque multe particulas alpha passava como expectate, multe altere esseva deflectite a angles minore e alcun esseva reflectite de retro verso le fonte de alpha. Illes observava que un percento multo minime de particulas esseva deflectite a angles multo plus grande de 90 grados. Le experimento con le folio de aurum monstrava grande deflectiones pro un fraction minime del particulas incidentes. Rutherford realisava que, proque alcun particulas alpha esseva deflectite o reflectite, le atomo habeva un centro concentrate de carga positive e de massa relativemente grande — que Rutherford postea appelava le "nucleo atomic" positive. Le particulas alpha o collidiva directemente con le centro positive o passava proxime al centro assi que ille esseva affectate per su carga positive. Dato que multe altere particulas passava per le folio de aurum, le centro positive debeva esser relativemente parve comparate al resto del atomo — significante que le atomo es majormente spatio vacue. Ab iste resultatos, Rutherford disveloppava un modelo del atomo simil al systema solar, cognoscite como le modelo de Rutherford. Sicut planetas, electrones orbitava un nucleo central simile al sol. Pro su trabalho con radiation e le nucleo atomic, Rutherford recipeva le Premio Nobel de Chimia in 1908.

Remove ads

Seculo 20

In 1903, Mikhail Tsvet inventava le chromatographia, un technica analytic importante. In 1904, Hantaro Nagaoka proponeva un modelo nuclear primeve del atomo, ubi electrones orbita un nucleo denso e massive. In 1905, Fritz Haber e Carl Bosch developpava le processo Haber pro fabricar ammonia, un puncto de inflexion in le chimia industrial con profunde consequencias in agricultura. Le processo Haber, o processo Haber–Bosch, combina nitrogenio e hydrogeno pro formar ammonia in quantitates industrial pro le production de fertilizantes e munitiones. Le production de nutrition pro la metade del population actual mundial depende de iste methodo pro producer fertilizantes. Haber, con Max Born, proponeva le ciclo Born–Haber como un metodo pro evaluar le energia de reticulo in un solide ionice. Haber etiam es describite como le "patre del guerra chimic" pro su labor in disveloppar e deployar cloro e altere gases venefic durante le Primo Guerra Mundial.

In 1905, Albert Einstein explicava le motion brownian in un maniera que proveva definitivamente le theorie atomic. Leo Baekeland inventava le bakelite, un del prime plasticos commercialmente successful. In 1909, Robert Andrews Millikan, physico american que habeva studiate in Europa sub Walther Nernst e Max Planck, mesurava con un accuracy inedit le charge electric del electrones individual mediante le experimento del gote de oleo, in le qual ille mesurava le cargas electric in piccole gottes de aqua cadente (e postea de oleo). Su studio establishiva que le charge electric de un goutte specific es un multiple de un valor fundamental definite — le charge del electron — confirmante que tote electrones ha le mesme charge e massa. Ab 1912, ille dedicava plure annos a studiar e finalmente provar le relation linear propostate per Einstein inter energia e frequentia, e dava le prime supporto direct photoelectric pro le constant de Planck. In 1923, Millikan recipiveva le Premio Nobel de Physica.

In 1909, S. P. L. Sørensen inventava le concepto de pH e developpava methodos pro mesurar le aciditate. In 1911, Antonius Van den Broek proponeva le idea que le elementos in le tabla periodic debe esser organizzate plus propriemente per le charge nuclear positive que per le peso atomic. In 1911, le prime Conferentia Solvay habeva loco a Bruxellas, reuniente le major parte del scientificos plus prominente del die. In 1912, William Henry Bragg e William Lawrence Bragg proponeva le lege de Bragg e establishiva le campo del crystallographia per rayos X, un instrumento importante pro elucidare le structura crystallin del substancias. In 1912, Peter Debye usava le concepto de dipolo molecular pro describer le distribution asimmetric de charge in alcun moleculas.

Otto Hahn

Otto Hahn era un chimico germano e un pionero in le campos del radioactivitate e radiochimia. Illo jucava un rolo principal in le disveloppamento del fission nuclear e establishiva le chimia nuclear como un campo scientific. Hahn, Lise Meitner e Fritz Strassmann discoperiva isotopos radioactive de radio, torio, protactinio e uranium. Ille etiam discoperiva le phenomenos de recoil atomic e isomerismo nuclear, e pioneeriava le datation rubidio–strontio. In 1938, Hahn, Meitner e Strassmann discoperiva le fission nuclear. In lor secunde publication de fission nuclear in februario 1939, Hahn e Strassmann predictava le existentia e liberation de neutronos addititional durante le processo de fission, aperiente le possibilitate de un reaction en catena nuclear. Hahn recipiveva le Premio Nobel pro Chimia in 1944 pro iste discoverimentes. Le fission nuclear deveniva le base pro reactores nuclear e armamentos nuclear.

Niels Bohr

In 1913, Niels Bohr, physico danese, introduceva le conceptos del mechanica quantum al structura atomic per proposer lo que ora es cognoscite como le modelo Bohr del atomo, in le qual electrones existe solmente in orbita circular strictemente definite circa le nucleo, similmente a gradinos de un scala. Le modelo Bohr es un modello planetari in le qual le electrones negative chargeate orbita un nucleo parve e positive chargeate, similmente al planetas orbitante le sol (excepto que le orbitas non es planar) — le fortia gravitative del systema solar es mathematicalmente analogue al fortia Coulomb (electric) attractiv inter le nucleo positive e le electrones negative.

Tamen, in le modello Bohr, electrones orbita le nucleo in orbitas que ha un dimension e energia determinate — le niveles de energia es quantificate, lo que significa que solmente certe orbitas con certe radios es permitite; orbitas intermediar simplemente non existe. Le energia del orbita es relate a su dimension — le energia le plus basse se trova in le orbita le plus parve. Bohr tamben postulava que radiamento electromagnetic es absorbite o emitte quando un electron move de un orbita a un altere. Proque solmente certe orbitas de electrones es permittite, le emission de lumine accompaniate per le salto de un electron de un stato excitate a un stato fundamental produce un spectro de emission unic pro cata elemento. Bohr recipiveva postea le Premio Nobel pro physica pro iste labor.

Bohr tamben laborava super le principio de complementaritate, que stat que un electron pote esser interpretate de duo modos mutualmente exclusiv e valide: como onda o particula. Su hypothese esseva que un particula incident poterea colider con le nucleo e crear un nucleo compound excitato. Iste baseava su modello del goute de liquido e postea forniva un base theoretic pro le fission nuclear post su discoverimento per le chimicos Otto Hahn e Fritz Strassmann, e su explanation e nomination per le physicos Lise Meitner e Otto Frisch.

In 1913, Henry Moseley, basate super le idea precedente de Van den Broek, introduceva le concepto de numero atomic pro resolver certe insufficientias del tabla periodic de Mendeleev, que esseva basate in peso atomic. Le apice del carriera de Frederick Soddy in radiochimia esseva in 1913 con su formulation del concepto de isotopos, que declarava que certe elementos existe in duo o plus formas que ha differente pesos atomic, ma que es indistinguibile chimicamente. Illo es recordate pro provar le existentia de isotopos de certe elementos radioactive, e es etiam creditate, con alteres, pro le discoverimento del elemento protactinio in 1917. In 1913, J. J. Thomson expandeva le labor de Wien demonstrante que particulas subatomicas chargeate pote esser separate per lor ration massa-a-charge, un technica cognoscite como spectrometria de massa.

Gilbert N. Lewis

Le chimiste physic American Gilbert N. Lewis poneva le fundation del teoria del ligamine de valence; ille esseva instrumental in le disveloppamento de un teoria de ligamine basate super le numero de electrones in le concha exteriore maxime, le "valence", del atom. In 1902, durante que Lewis essayava explicar le valence a su studiosos, ille representava le atomes como construite de un serie concentric de cubos con electrones a cata angulo. Iste "atom cubic" explicava le octave grupos del tabla periodic e representava su idea que le ligamines chemical es formate per le transference de electrones pro dar a cata atom un set complete de octo electrones exteriore (un "octette").

Le teoria de Lewis super le ligamine chemical continuava a evoluer e, in 1916, ille publicava su articulo seminal "Le Atom del Molecula", que suggeriva que un ligamine chemical es un par de electrones compartite inter duo atomes. Le modello de Lewis egualava le ligamine chemical classic al division de un par de electrones inter le duo atomes ligate. Lewis introduceva in iste articulo le "diagrammas de punctos de electrones" pro symbolisar le structuras electronic de atomes e moleculas. Ora cognoscite como structuras de Lewis, illes es discute in praticamente cata libro introductive de chimia.

Poco post le publication de su articulo de 1916, Lewis deveniva implicate in recerca militar. Ille non retornava al subjecto del ligamine chemical usque 1923, quando ille summariava magistralmente su modello in un monographia breve intitulata Valence e le Structura de Atomes e Moleculas. Su renovamento de interesse in iste subjecto esseva largemente stimulate per le activitates del chimiste American e investigator de General Electric Irving Langmuir, qui inter 1919 e 1921 popularisava e elaborava le modello de Lewis. Postea Langmuir introduceva le termino ligamine covalente. In 1921, Otto Stern e Walther Gerlach establiva le concepto del spin quantum mechanic in particulas subatomicas.

Pro casos ubi non haberea division de electrones, Lewis in 1923 developpava le teoria del par de electrones pro acidos e basas: Lewis redefineva un acido como cata atom o molecula con un octette incomplete que esseva assi capace de acceptar electrones ab un altere atom; basas esseva, naturalmente, donatores de electrones. Su teoria es cognoscite como le concepto de acidos e basas de Lewis. In 1923, G. N. Lewis e Merle Randall publicava Thermodynamica e le Energia Libre del Substantias Chemical, le prime tractato moderne super thermodynamica chemical.

Le annos 1920 videva un adoption e application rapide del modello de Lewis del ligamine de par de electrones in le campos del chimia organic e coordination. In chimia organic, isto esseva principalmente merito del effortios del chimistas britannic Arthur Lapworth, Robert Robinson, Thomas Lowry, e Christopher Ingold; durante que in chimia de coordination, le modello de ligamine de Lewis esseva promovite per le effortios del chimiste American Maurice Huggins e del chimiste britannic Nevil Sidgwick.

Mecanica quantum

In 1924, le physicist quantum francese Louis de Broglie publicava su thesis, in le qual ille introduceva un teoria revolutionari de ondas de electron basate super le dualitate onda-particula. In su tempore, le interpretationes de ondas e particulas de lumine e materia esseva considerate contrarie un al autre, ma de Broglie suggeriva que iste characteristicas apparentemente differente esseva in realitate le mesme comportamento observate ab diferentes perspectivas — que particulas pote comportar se como ondas, e ondas (radiation) pote comportar se como particulas. Le proposition de Broglie offereva un explication del motion restringite del electrones in le atom. Le prime publicationes del idea de Broglie de "ondas de materia" attirava poco attention de altere physicistas, ma un copia de su thesis doctoral per cas attingeva Einstein, cui responsa esseva enthusiastic. Einstein accentuava le importantia del labor de Broglie tanto explicitamente como per construir ulterioremente super illo.

In 1925, le physicist originari de Austria Wolfgang Pauli developpava le principio de exclusion de Pauli, que declara que duo electrones non pote occupar le mesme stato quantum simultaneemente in torno a un sol nucleu in un atom, como describe per quattu numeros quantic. Pauli faceva contributos major al mecanica quantum e al teoria de campos quantum — ille receveva le Premio Nobel de Physica in 1945 pro su discoverta del principio de exclusion de Pauli — assi como al physica del stato solide, e con successo ipotizava le existentia del neutrino. In additamento a su labor original, ille scribeva magistral syntheses de plure areas de teoria physic que es considerate classic del litteratura scientific.

In 1926, a 39 annos, le physicist theoretic austriac Erwin Schrödinger produceva le documentos que dava le fundationes del mecanica quantum de ondas. In illes ille describeva su equazione differential partial, que es le equazione basic del mecanica quantum e que ha le mesme relation al mecanica del atom como le equaciones de motion de Newton ha al astronomia planetari. Adoptante un proposition facite per Louis de Broglie in 1924 que particulas de materia ha un natura dual e in alcun situationes se comporta como ondas, Schrödinger introduceva un teoria que describe le comportamento de tal systema per un equazione de ondas que ora es cognoscite como le equazione de Schrödinger. Le solutiones al equazione de Schrödinger, contrariamente al solutiones del equaciones de Newton, es functiones de ondas que pote solmente esser relavate al occurentia probable de eventos physic. Le sequente facilemente visualisate de eventos del orbitas planetari de Newton es, in mecanica quantum, reimpliciate per le notion plus abstracte de probabilitate. (Iste aspecto del teoria quantum rendeva Schrödinger e plure altere physicistas profunde infelice, e ille dedicava grande parte de su vita tardive a formular objectiones philosophic al interpretation generalmente acceptate del teoria que ille habeva tanto contribuite a crear.)

Le physicist theoretic germano Werner Heisenberg esseva un del creatores principal del mecanica quantum. In 1925, Heisenberg disveloppava un maniera de formular le mecanica quantum in termino de matrices. Pro iste discoverta, ille receveva le Premio Nobel de Physica in 1932. In 1927 ille publicava su principio de incertitude, supra le qual ille construiva su philosophia e pro le qual ille es maxime cognoscite. Heisenberg esseva capace de demonstrar que, si tu studia un electron in un atom, tu pote dicer ubi ille se trova (le position del electron) o ubi ille va (le velocitate del electron), ma il esseva impossible dicer ambe al mesme tempore. Ille faceva etiam important contributos al teorias del hydrodynamica del flujos turbulent, al nucleu atomic, al ferromagnetismo, al radios cosmic, e particulas subatomicas, e ille esseva instrumental in planificar le prime reactor nuclear del Germani Occidental a Karlsruhe, insimul con un reactor de recerca a Munich, in 1957. Controversia significative circumda su labor de recerca atomic durante le Secunde Guerra Mundial.

Chimia quantum

Alcunes considera le nascentia del chemia quantum in le discoverta del equazione de Schrödinger e su application al atom de hydrogeno in 1926. Tamen, le articulo de 1927 de Walter Heitler e Fritz London es sovente recognoscite como le prime pietra miliare in le historia del chemia quantum. Iste es le prime application del mecanica quantum al molecule diatomic de hydrogeno, e ergo al phenomeno del ligamine chimic. In le annos sequente multo progresso esseva facite per Edward Teller, Robert S. Mulliken, Max Born, J. Robert Oppenheimer, Linus Pauling, Erich Hückel, Douglas Hartree e Vladimir Aleksandrovich Fock, pro nominar alcun.

Tamen, scepticismo remaneva circa le potentia general del mecanica quantum applicate a systemas chimic complexe. Le situation circa 1930 es describe per Paul Dirac:[108]

Le leges physic fundamental necessari pro le teoria mathematic de un grande parte del physica e de toto le chemia es ergo completamente cognoscite, e le difficultate es solmente que le application exacte de iste leges conduce a equaciones multo complicate pro esser solubile. Ergo deveni desiderabile que methodos practical approximate pro applicar le mecanica quantum debe esser disveloppate, que pote conducer a un explicamento del characteristicas principal de systemas atomic complexe sin troppo calculo.

Assi, le methodos mecanic-quantic disveloppate in le annos 1930 e 1940 es sovente appellate physica theoretic molecular o atomic pro subliniare le facto que illes esseva plus le application del mecanica quantum al chemia e spectroscopia que responsas a questiones chimic relevante. In 1951, un articulo pietra miliare in chemia quantum es le paper seminal de Clemens C. J. Roothaan super le equaciones de Roothaan.[109] Illo aperiva le via al solution del equaciones de campo auto-consistente pro molecules parve como hydrogeno o nitrogeno. Iste computationes esseva executate con le adjuta de tabulas de integrales que esseva calculate con le computatores le plus avansate del tempore.[citation needed]

In le annos 1940 multe physicistas se turnava ab physica molecular o atomic a physica nuclear (como J. Robert Oppenheimer o Edward Teller). Glenn T. Seaborg esseva un chemista nuclear american, le plus cognoscite pro su labor in isolamento e identification de elementos transuranic (illora plus pesante que uranio). Ille divideva le Premio Nobel de Chemia in 1951 con Edwin Mattison McMillan pro lor discovertas independent de elementos transuranic. Le elemento Seaborgio esseva nominate in su honore, faciente lo le sol persona, insimul con Albert Einstein e Yuri Oganessian, pro qui un elemento chimic esseva nominate durante lor vita.

Biologia molecular e biochimia

Per le medio del 20me seculo, in principio, le integration del physica e chimia era extensive, con proprietates chimic explicate como le resultato del structura electronic del atom; le libro de Linus Pauling The Nature of the Chemical Bond usava le principios del mecanica quantum pro deducer angulos de ligamine in molecules sempre plus complicate. Tamen, benché alcun principios deducite ab le mecanica quantum esseva capabile de prever qualitativamente alcun characteristicas chimic pro molecules biologicamente relevante, illes esseva, usque al fin del 20me seculo, plus un collection de reglas, observationes e recetas que methodos rigorose quantitative ab initio.

Iste approccio heuristic triumphava in 1953 quando James Watson e Francis Crick deduceva le structura helicoidal doppie del DNA per construir modelos constrainite e informate per le cognoscentia del chimia del partes constituente e le patrones de diffraction de rayos X obtinite per Rosalind Franklin.[110] Iste discoverta conduceva a un explosion de recerca in le biochimia del vita.

In le mesme anno, le experimento Miller–Urey demonstrava que le constituentes basic del protein, simples aminoacidos, poteva esser construite ipse ab molecules plus simplices in un simulation de procesos primordiale super le Terra. Iste prime tentativo per chimistas studiar procesos hypothetical in laboratorio sub conditiones controlate adjutava a iniciar abundantia de recerca, intra le sciencias natural, in le origin del vita.

In 1983 Kary Mullis inventava un methodo pro le amplification in vitro del DNA, cognoscite como reaction in catena del polymerase (PCR), que revolutionava le procesos chimic usate in laboratorio pro manipular lo. Le PCR poteva esser usate pro synthesisar partes specific de DNA e rendeva possibile le sequenciation del DNA de organismos, que culminava in le enorme projecto del genome human.

Un parte importante del puzzle del helico doppie esseva resolvite per un del estudantes de Pauling, Matthew Meselson, e Frank Stahl; le resultato de lor collaboration (experimento Meselson–Stahl) ha essite appellate "le experimento plus belle in biologia".

Iles usava un technica de centrifugation que separava molecules secundo differentias de peso. Proque le atomos de nitrogeno es un componente del DNA, illes esseva marcate e secutate durante le replication in bacterias.

Fin del seculo 20

In 1970, John Pople disveloppava le programma Gaussian que facilitava grandemente le calculationes in chimia computational.[111] In 1971, Yves Chauvin offereva un explicamento del mechanismo del reactiones de metathesis de olefines.[112] In 1975, Karl Barry Sharpless e su gruppo discoperiva reactiones de oxidation stereoselective incluse le epoxidation de Sharpless,[113][114] le dihydroxilation asymmetric de Sharpless,[115][116][117] e le oxyamination de Sharpless.[118][119][120] In 1985, Harold Kroto, Robert Curl e Richard Smalley discoperiva le fullerene, un classe de grande molecules de carbonio que superficialmente resemble le cupola geodesic disegnate per le architecto R. Buckminster Fuller.[121] In 1991, Sumio Iijima usava le microscopio electronic pro discoperir un typo de fullerene cylindrical cognoscite como nanotubo de carbonio, benché labores precedente esseva facite in iste campo desde 1951. Iste material es un componente importante in le campo del nanotecnologia.[122] In 1994, K. C. Nicolaou con su gruppo [123][124] e Robert A. Holton con su gruppo achieveva le prime synthese total de Taxol.[125][126][127] In 1995, Eric Cornell e Carl Wieman produceva le prime condensate Bose–Einstein, un substantia que monstrava proprietates mecanic-quantique a scala macroscopic.[128]

Remove ads

Referentias

[1]
"Rediscovery of the Elements: Agricola" (Autumn 2005). The Hexagon 96 (3). Alpha Chi Sigma. ISSN 0164-6109. OCLC 4478114.

Loading related searches...

Wikiwand - on

Seamless Wikipedia browsing. On steroids.

Remove ads