 |
Выдающийся немецкий математик и философ Г. Лейбниц тоже не упустил случая и приобрел у X. Бранда секрет производства фосфора.
|
|
|
|
ОТКРЫТИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛИМЕНТОВ
Роботу по естествознанию
Выполнила
студентка: 1 курса
отделение: ФО
Черкасова Дарья Андреевна
Учитель: Кожакин
Петр Алексеевич
Тантал и ниобий.
Cудьбы тантала и ниобия очень сильно переплетены. Поэтому историю их открытия рассмотрим совместно, а не по отдельности. Английский химик Ч.Хэтчет в 1801 году выступил с докладом об открытии неизвестного химического элемента. Он выступил перед своими коллегами на заседании Британского Королевского общества. В руки ученого попал минерал из Британского музея, родиной которого является америкакий штат Массачусетс. Данный минерал был похож на сибирскую хромовую руду. Но минерал содержал много металлов, но хрома выделить не удалось, точнее хромовой кислоты. Ч. Хэтчет предположил, что ему удалось выделить оксид нового неизвестного химического элемента. Он назвал неизвестный элемент колумбием.
Но в 1802 году шведский химик А.Экеберг анализируя минералы, извлеченные недалеко от деревни Иттербю. Он посчитал, что им был открыт новый химический элемент, оксид которого не растворялся ни в чем, в том числе и в избытке сильных кислот. Невозможность перевести оксид химического элемента, позволила назвать его танталом, в честь выражения "муки Тантала", т.е. бесполезные муки, попытки достичь цели. Минерал назвали танталит, а элемент в него входящий-тантал. У Экеберга была уверенность, что он открыл неизвестный пока химический элемент. Но в 1809 году английский химик В.Волластон сделал заявление, в котором он заявил, что колумбий и тантал являются одним и тем же химическим элементом и что между ними нет никакой разницы. Соединения тантала и колумбия были похожими друг на друга по химическим свойствам. Получалось, что два ученых открыли один и тот же элемент?
|
|
|
| 
| 
|
| Ч.Хэтчет | Г.Розе | А.Экеберг |
Лишь через три с лишним десятилетия Г.Розе, который был учеником великого шведского химика И. Берцеллиуса показал, что колумбий и тантал -разные химические элементы. Он провел тщательный анализ минералов танталитов и колумбитов, причем он брал их с разных месторождений. И каждый раз убеждался, тантала в руде содержится элемент, похожий на тантал и схожий сго свойствами. Он назвал его -ниобий (В древнегреческой мифологии Ниоба-дочь Тантала). Ниобий и тантал являюся элементами, которые встречаются вместе в колумбитах и танталитах. А. Экберг и Ч. Хэтчет обнаруживали их вместе и не могли установить между ними разницу.
| 
|
| тантал | ниобий |
Важнейше задачей было разделение данных металлов. Это было сделано в 1865 году. Швейцарский химик Ш.Мариньяк установил, что соли фторниобат и фтортанталат имеют различную растворимость в фтороводородной (плавиковой) кислоте. Он же определил точные атомные массы ниобия и тантала. Но все равно чистые металлы в отдельности долго не удавалось получить. И лишь в конце девятнадцатого века это удалось сделать американцу В.Болтону.
ФОСФОР
История открытия химических элементов полна личных драм, различных неожиданностей, таинственных загадок и удивительных легенд.
Иногда исследователя подстерегал трагический финал, как, например, это случилось с первооткрывателем фтора. Но чаще успех оказывался верным спутником тех, кто умел пристально всматриваться в природные явления.
Древние фолианты сохранили для нас отдельные эпизоды из жизни отставного солдата и гамбургского купца. Звали его Хенниг Бранд (ок. 1630-?). Его купеческие дела шли не блестяще, и именно по этой причине он сремился выбраться из нищеты. Она его ужасно угнетала. И Бранд решил попытать счастья в алхимии. Тем более что в XVII в. в отличие от нашего XX в. считалось вполне возможным найти «философский камень», который способен превращать неблагородные металлы в золото.
|
|
|
|
| Хенниг Бранд |
Бранд провел уже множество опытов с различными веществами, но ничего дельного у него не получалось. Однажды он решил провести химический эксперимент с мочой. Выпарил ее почти досуха и оставшийся светло-желтый осадок смешал с углем и песком, нагревая в реторте без доступа воздуха. В результате Бранд получил новое вещество, которое обладало удивительным свойством-светиться в темноте.
Так в 1669 г. был открыт фосфор, играющий исключительно важную роль в живой природе: в растительном мире, в организме животных и человека.
Счастливый ученый не замедлил воспользоваться необычным свойством нового вещества и стал демонстрировать светящийся фосфор знатным особам за довольно высокое вознаграждение. Все, что соприкасалось с фосфором, приобретало способность светиться. Достаточно было помазать фосфором пальцы, волосы или предметы, и они вспыхивали таинственным голубовато-белым светом. Религиозно и мистически настроенные богатые люди того времени диву давались, смотря на различные манипуляции Бранда с этим «божественным» веществом. Он ловко использовал огромный интерес ученых и широкой публики к фосфору и стал продавать его по цене, превосходившей даже стоимость золота. X. Бранд производил фосфор в больших количествах и держал способ его получения в строжайшей тайне. Никто из других алхимиков не мог проникнуть в его лабораторию, и поэтому многие из них стали лихорадочно ставить различные опыты, стремясь раскрыть секрет изготовления фосфора.
Известный немецкий химик И. Кункель (1630-1703) посоветовал своему другу-коллеге И. Крафту уговорить X. Бранда продать секрет получения фосфора. И. Крафту удалось склонить первооткрывателя на эту сделку за 100 талеров', однако новый владелец секрета получения «вечного огня» оказался корыстным человеком и, не сказав своему другу И. Кункелю ни одного слова о приобретении рецепта, стал наживать огромные суммы денег на демонстрациях фосфора публике.
|
| И. Кункель |
Выдающийся немецкий математик и философ Г. Лейбниц тоже не упустил случая и приобрел у X. Бранда секрет производства фосфора.
|
|
|
|
| Г. Лейбниц |
Вскоре рецепт изготовления «холодного огня» стал известен И. Кункелю и К. Кирхмейеру, а в 1680 г. секрет получения фосфора был открыт в Англии знаменитым химиком Р. Бойлем. После смерти Р. Бойля его ученик немец А. Ганквиц, улучшив методику получения фосфора, наладил его производство и даже попытался изготовить первые спички. Он снабжал фосфором научные учреждения Европы и отдельных лиц, желающих приобрести его. Для расширения торговых связей А. Ганквиц посетил Голландию, Францию, Италию и Германию, заключая новые договора на продажу фосфора. В Лондоне им была основана фармацевтическая фирма, получившая широкую известность. Любопытно, что А. Ганквиц, несмотря на свою длительную работу с фосфором и весьма опасные опыты с ним, дожил до восьмидесятилетнего возраста. Он пережил трех своих сыновей и всех тех, кто принимал участие в работах, относящихся к ранней истории фосфора.
Цена на фосфор со времени открытия его И. Кункелем и Р. Бойлем стала быстро падать, и в конце концов наследники первооткрывателей стали знакомить с секретом получения фосфора всего за 10 талеров.
НАТРИЙ
Название "натрий" произошло от древнего слова, которое сравнительно широко распространено в Египте, а так же у древних греков и римлян. Это слово можно было встретить у Плиния (Nitron), у других древних авторов. В древнем Египте натроном, или нитроном, называли вообще щелочь, которую получали из природных содовых озер, а также из золы растений. Ее употребляли для мытья, изготовления глазурей, при мумификации трупови для других целей. Арабские алхимики называли щелочи alkali. С открытием пороха в Европе селитру стали строго отличать от щелочей, и в XVII в. уже различали нелетучие, или фиксированные щелочи, и летучую щелочь. Вместе с тем было установлено различие между растительной и минеральной щелочью. В конце XVIII в. Клапрот ввел для минеральной щелочи название натрон (Natron), или натр и для растительной - кали (Kali), Лавуазье не поместил щелочи в "Таблицу простых тел", указав в примечании к ней, что это, вероятно, сложные вещества, которые когда-нибудь будут разложены. Действительно, в 1807 г. Дэви путем электролиза слегка увлажненных твердых щелочей получил свободные металлы - калий и натрий, назвав их потассий и содий. В следующем году Гильберт, издатель известных "Анналов физики", предложил именовать новые металлы калием и натронием; Берцелиус сократил последнее название до "натрий". В начале XIX в. в России натрий называли содием (Двигубский, 182i; Соловьев, 1824); Страхов предлагал название содь (1825). Соли натрия назывались, например, сернокислая сода, гидрохлоровая сода и одновременно уксусный натр (Двигубский, 1828). Гесс, по примеру Берцелиуса, ввел название натрий.
|
|
|
| 
| 
| |
| Дэви | Берцеллиус | Гесс |
МЕДЬ
Человек знаком с медью еще в глубокой древности. В природе медь помимо рудных ископаемых встречается и в самородном виде. Бронза (сплав меди и олова) и сама медь длительное время были самыми употребительными. Их использование-это целая эпоха в развитии человечества.Эта эпоха называлась бронзовым веком. Рервоначально человек использовал самородную медь, но с течением времени появилась потребность в получении меди из сплавов.Из руд, которые содержали значительные количества меди,сравнительно легко можно было выплавить металлическую медь. Медь- пластичный металл, легко поддающийся механической обработке. Основная масса меди шла на изготовление орудий труда, оружия. Так, по словам историков, египетские пирамиды были построены из огромных каменных глыб, которые были обтесаны с помощью медных инструментов.
Из рудников, используемых для добычи меди,особая слава пришлась на рудники, расположенные на небольшом острове-Кипре. Отсюда, видимо, и произошло название меди на латинском языке -купрум. А русское название металла произошло от слова смида. Так называли все металлы племена, населявшие европейскую часть страны.
|
| Самородная медь |
Но медь - мягкий металл, и в качестве орудия обработки камня,инструмента была непригодна. А вот когда человек получил бронзу, а это произошло совершенно случайно, то применение этого сплава получило широкое применение. Бронза значительно более твердый сплав, чем сама медь. Первоначально бронза использловалась в основном в качестве украшений, предметов роскоши. Бронза также использовалась для чеканки, отливки скульптур, статуй.И в настоящее время бронза используется для этих целей.
Другим сплавом, содержащим медь, является латунь (сплав меди и цинка).Изделия из меди и её сплавов часто находили при проведении археологических раскопок. Причем - повсеместно, в том числе и на территории современной России. Основными находками были наконечники стрел, шлемы, щиты.
Такова краткая история меди.
|
|
|
|
| Медный колчедан |
ТИТАН
Английский пастор В.Грегор, помимо своего основного занятия, занимался минералогией.
Ему, хотя и редко, но приходилось проводить различные манипуляции, проводить химические реакции. Уделяя небольшое время светской увлеченности, Грегор достиг огромных успехов в исследовании и определении состава многих минералов. Великий химик И.Берцелиус относился к нему, как к высококлассному ученому-минерологу.
В.Грегор как-то заинтересовалсячерным песком, залежи которого были недалеко от его церковного прихода. Он был внешне похож на черный порох. Грегор решил провести его химический анализ. В его состав входили оксиды железа, кремнезем и большая часть приходилась на вещество красно-коричневого цвета. Это вещество взаимодействовало с серной кислотой, при этом образовывался раствор желтого цвета. Если подействовать на полученный раствор оловом, железом или цинком, то он изменял окраску на пурпурную. На основании своих исследований В.Грегор написал научную статью. Он был очень скромным человеком и считал, что его исследования не завершены.
Друг В.Грегора-известный минеролог Д.Хавкинс убедил его в том, что он открыл новый минера, ранее не известный специалистам. Как раз Д.Хавкинс предположил, что в состав черного порошка входит новое вещество с металлическими свойствами. В.Грегор предложил назвать минерал менакитом. В настоящее время данный минерал называется ильменитом (FeTi03).
Другие историки, изучавшие науки, считают, что первооткрывателем все-таки является М.Клапрот. Но английский пастор оказался в светской жизни нечестолюбивым человеком. Он не стал отстаивать свой приоритет. М.Клапрот читал, разумеется, труды В.Грегора, но заслуги его оценил не сразу. В 1795 году им был получен оксид нового химического элемента из минерала, добытого и привезенного из Венгрии.Этим минералом был рутил (ТiO2), который был очень похож на минерал, выделенный В.Грегором из черного песка. В дальнейшем М.Клапрот установил, что он открыл тот же химический элемент, что и английский пастор.
М.Клапротом новый химический элемент был назван титаном, в честь мифологических титанов-сыновей Земли. В чистом виде металл титан был получен в начале ХХ века, а точнее, в 1910 году.
| |
| М.Клапрот |
УГЛЕРОД
Углерод является одним из первых химических элементов, который известен человеку. С незапапятных времён человек использовал уголь и сажу. Когда наши предки овладели огнём, а это было около 100 тысяч лет назад, они имели дело с углём и сажей.По всей видимости, люди знакомы очень давно с разновидностями углерода, аллотропными модификациями-алмазом и графитом и каменным углем.
Углерод является одним из элементов, имя первооткрывателя которого неизвестно, неизвестно и то, какая из форм элементарного углерода – алмаз или графит – была открыта раньше. И то и другое случилось слишком давно, ещё до возникновения письма.
| Основоположники теории флогистона | |
| 
|
| Иоганн Иоахим Бехер | Георг Эрнст Шталь |
Сам процесс горения, который является первым химическим процессом, который заинтересовавшим человека. Огонь давал тепло, свет, защищал от хищных животных. Но горение рассматривалось как процесс разложения вещества. Человек замечал, что если взять много топлива, то в результате горения остаётся зола, которой значительно меньше чем сжигаемое топливо. Уголь или углерод не считали элементом. Элементом для древнего человека был огонь.
В конце XVIII, начале XIX веков зародилась теория флогистона, в которой говорилось о том, что в любом веществе имеется особое элементарное вещество-флогистон, который улетучивался в результате процесса горения. Небольшое количество золы, образовавшееся в результате горения, давало повод сторонникам данной теории предполагать, что уголь-это почти чистый флогистон.
На поздних этапах развития теории флогистона, некоторые учёные стали предполагать, что уголь - есть элементарное вещество.
Впервые название углерод (carbone) в книге Гитона де Морво, Лавуазье, Бертолле и Фуркруа "Метод химической номенклатуры" (1787).
|
|
|
