Открытие химических элементов

    Лишь  с конца XVIII в. в названиях вновь открываемых элементов начинают проявляться иные тенденции, связанные прежде всего с возникновением химико-аналитического направления и с химической революцией конца XVIII в.

    Начиная со второй половины XIX в. возникли новые принципы наименования элементов. Так, предсказанные в 1871 г. Менделеевым элементы получили названия по имени стран, где они были открыты – галлий, скандий, германий. Инертные газы, за исключением аргона (недеятельный) и гелия (солнечный), получили отвлеченные названия. Некоторые радиоактивные элементы поименованы по физическим свойствам (заметим, что они открыты во Франции); полоний назван по имени страны; специфические свойства отразились в названиях астата и технеция.

    Наконец, несколько слов о названиях трансурановых  элементов. Здесь впервые нашел  широкое применение принцип наименования по именам выдающихся исследователей. Так названы кюрий, эйнштейний, фермий, менделевий, лоуренсий, нобелий и не очень давно открытый эка-гафний – курчатовий. Известны и другие названия, данные по именам исследователей, – гадолиний и самарий: однако формально эти слова образованы из названий минералов – гадолинит и самарскит. Другие два трансурановых элемента названы по старому принципу Клапрота – Берцелиуса (планетный признак) – нептуний и плутоний: остальные трансурановые элементы поименованы по географическому признаку.  

     Краткая история  открытия некоторых основных химических элементов.

    Азот.

    Азот  был открыт почти одновременно несколькими  исследователями. Кавендиш получил  азот из воздуха (1772), пропуская последний  через раскалённый уголь, а затем  через раствор щёлочи для поглощения углекислоты. Кавендиш не дал специального названия новому газу, упоминая о нем как о мефитическом воздухе (Air mephitic от лат. mephitis – удушливое или вредное испарение земли). Вскоре Пристлей установил, что если в воздухе долгое время горит свеча или находится животное (мышь), то такой воздух становится непригодным для дыхания.

    Официально  открытие азота обычно приписывается  ученику Блэка – Рутерфорду, опубликовавшему  в 1772 г. диссертацию (на степень доктора  медицины),- «О фиксируемом воздухе, называемом иначе удушливым», где впервые описаны некоторые химические свойства азота. В эти же годы Шееле получил азот из атмосферного воздуха тем же путем, что и Кавендиш. Он назвал новый газ испорченным воздухом (Verdorbene Luft). Поскольку пропускание воздуха через раскаленный уголь рассматривалось химиками-флогистиками как его флогистирование, Пристлей (1775) назвал азот флогистированным воздухом (Air phlogisticated). О флогистировании воздуха в своем опыте говорил ранее и Кавендиш.

    Лавуазье  в 1776-1777 гг. подробно исследовал состав атмосферного воздуха и установил, что 4/5 его объёма состоят из удушливого газа (Air mofette – атмосферный мофетт). Названия азота – флогистированный воздух, мефитический воздух, атмосферный мофетт, испорченный воздух и некоторые другие – употреблялись до признания в европейских странах новой химической номенклатуры, т. е. до выхода в свет известной книги «Метод химической номенклатуры» (1787).

    Составители этой книги – члены номенклатурной комиссии Парижской академии наук – Гитон де Морво, Лавуазье, Бертолле и Фуркруа. Они предлагали давать простым веществам такие названия, которые отражали бы их основные химические свойства. Слово азот, по их мнению, отражает основное свойство элемента – его непригодность для дыхания и жизни (от греч. а – отрицание и зоэ – жизнь).

    Водород.

    Как горючий (воспламеняемый) воздух водород  известен довольно. Его получали действием  кислот на металлы, наблюдали горение  и взрывы гремучего газа Парацельс, Бойль, Лемери и другие ученые XVI-XVIII вв. С распространением теории флогистона некоторые химики пытались получить водород в качестве «свободного флогистона». В диссертации Ломоносова «О металлическом блеске» описано получение водорода действием «кислотных спиртов» (например, «соляного спирта», т. е. соляной кислоты) на железо и другие металлы; русский ученый первым (1745) выдвинул гипотезу, о том что водород («горючий пар») представляет собой флогистон. Кавендиш, подробно исследовавший свойства водорода, выдвинул подобную же гипотезу в 1766 г. Он назвал водород «воспламеняемым воздухом», полученным из «металлов», и полагал, как и все флогистики, что при растворении в кислотах металл теряет свой флогистон. Лавуазье, занимавшийся в 1779 г. исследованием состава воды путем её синтеза и разложения, назвал водород Hydrogine, от греч. гидор – вода и гайноме – произвожу, рождаю. В русской химической литературе конца XVIII и начала XIX в. встречаются два рода названий водорода: флогистические (горючий газ, горючий воздух, воспламеняемый воздух, загораемый воздух) и антифлогистические (водотвор, водотворное существо, водотворный гас, водородный гас, водород). Обе группы слов представляют собой переводы французских названий водорода.

    Кислород.

    Открытие  кислорода ознаменовало начало современного периода развития химии. С глубокой древности было известно, что для горения необходим воздух, однако многие века процесс горения оставался непонятным. Лишь в XVII в. Майов и Бойль независимо друг от друга высказали мысль, что в воздухе содержится некоторая субстанция, которая поддерживает горение, но эта вполне рациональная гипотеза развития тогда не получила.

    Кислород  был открыт в начале 70-х годов  XVIII в. Первое сообщение об этом открытии было сделано Пристлеем на заседании Английского королевского общества в 1775 г. Пристлей, нагревая красную окись ртути большим зажигательным стеклом, получил газ, в котором свеча горела более ярко, чем в обычном воздухе, а тлеющая лучина вспыхивала. Пристлей определил некоторые свойства нового газа и назвал его дефлогистированным воздухом. Однако двумя годами ранее Пристлея (1772) Шееле тоже получал кислород разложением окиси ртути и другими способами. Шееле назвал этот газ огненным воздухом. Сообщение о своём открытии Шееле смог сделать лишь в 1777 г. Между тем в 1775 г. Лавуазье выступил перед Парижской академией наук с сообщением, что ему удалось получить «наиболее чистую часть воздуха, который нас окружает», и описал свойства этой части воздуха. Вначале Лавуазье назвал этот «воздух» эмпирейным, жизненным. Позднее при подробном изучении его свойств и роли в процессе горения и образования окислов привело Лавуазье к неправильному выводу о том, что этот газ представляет собой кислотообразующее начало. В 1779 г. Лавуазье в соответствии с этим выводом назвал кислород Oxygine от греч. оксис – кислота и гайноме – произвожу, рождаю.

    Почти одновременное открытие кислорода  несколькими учеными в разных странах вызвало споры о приоритете. Особенно настойчиво признания себя первооткрывателем добивался Пристлей. По существу споры эти не окончились до сих пор.

    Углерод.

    Углерод в виде угля, копоти и сажи известен человечеству с незапамятных времен; около 100 тыс. лет назад, когда наши предки овладели огнем, они каждодневно имели дело с углем и сажей. Вероятно, очень рано люди познакомились и с аллотропными видоизменениями углерода – алмазом и графитом, а также с ископаемым каменным углем.

    В 1791 г. английский химик Теннант первым получил свободный углерод, он пропускал  пары фосфора над прокаленным  мелом, в результате чего образовывался  фосфат кальция и углерод.

    Лавуазье  поставил опыт по сжиганию алмаза с  помощью большой зажигательной  машины и пришёл к выводу, что  алмаз представляет собой кристаллический  углерод. Второй аллотроп углерода –  графит в алхимическом периоде считался видоизмененным свинцовым блеском и назывался plumbago; только в 1740 г. Потт обнаружил отсутствие в графите какой-либо примеси свинца. Шееле исследовал графит (1779) и будучи флогистиком счел его сернистым телом особого рода, особым минеральным углем, содержащим связанную «воздушную кислоту» (СО₂) и большое количество флогистона.

    Двадцать  лет спустя Гитон де Морво путем  осторожного нагревания превратил  алмаз в графит, а затем в  угольную кислоту.

    В начале XIX в. старое слово уголь в русской химической литературе иногда заменялось словом «углетвор» (Шерер, 1807; Севергин, 1815); с 1824 г. Соловьев ввёл название углерод.

     Заключение.

    Итак, открытие химических элементов является сложным и интересным процессом. Этот процесс заинтересовал людей ещё в древние времена. И по сей день в этой области ещё много неизведанного. Открытие химических элементов тесно связано с достижениями экспериментальной химии, а также с появлением новых методов исследования.

    Большое значение в открытии химических элементов  сыграла периодическая система  Д. И. Менделеева. Д.И. Менделеев первым систематизировал открытые ранее элементы и предсказал новые.  Все ученые, пытавшиеся до Д. И. Менделеева классифицировать элементы, ограничивались тем, что  объединяли в группы сходные по химическим свойствам элементы, но не находили внутренней связи между этими “естественными”, как тогда говорили, их группами. Менделеев с новой стороны взглянул на эту проблему. И теперь мы с большим удовольствием используем эту таблицу практически во всех разделах современной химии.

    Таким образом, история открытия химических элементов неразрывно связана  с прогрессом химии и представляет собой один из важнейших показателей этого прогресса.

Список  используемой литературы.

1. Н. А. Фигуровский. Открытие элементов и происхождение их названий – М., Наука, 1970 г.
2. Джуа Микеле. История химии – М., Мир, 1996 г.
3. Н. Л. Глинка. Общая химия – Л., Химия, 1986 г.
4. Ресурсы интернета.