SỰ PHÁT TRIỂN hóa học THEO TỪNG GIAI đoạn LỊCH sử

SỰ PHÁT TRIỂN HÓA HỌC THEO TỪNG GIAI ĐOẠN LỊCH SỬ“Nếu không hiểu được quá khứ, chúng ta sẽ không hiểu được hiện tại và chỉ khi đã hiểu tường tận quá khứ và hiện tại, chúng ta mới có thể dự đoán được tương lai... Lịch sử hóa học cũng chính là một khoa học và quá khứ là chiếc chìa khoá để đi tới tương lai.”Viện sĩ P.I.VanĐenCụ thể chia lịch sử hóa học thành 5 thời kỳ lớn như sau: Thời kỳ cổ đại (từ thượng cổ đến hết thể kỉ thứ 3 sau công nguyên) Thời kỳ giả kim thuật (từ thế kỉ thứ 4 đến đầu thế kỉ 16) Thời kỳ hóa y học, hóa kĩ thuật (từ đầu thế kỉ 16 đến giữa thế kỉ 17) Thời kỳ hóa học độc lập trở thành một khoa học (từ giữa thế kỉ 17 đến cuối thế kỉ 18) Thời kỳ hóa học hiện đại (từ đầu thế kỉ 19 đến nay)THỜI KỲ CỔ ĐẠI (TỪ THƯỢNG CỔ ĐẾN HẾT THỂ KỈ THỨ 3 SAU CÔNG NGUYÊN)1. Kiến thức hóa học Đặc điểm xã hội cộng sản nguyên thủy: con người sinh sống chủ yếu bằng cách săn bắt và hái lượm những thứ có sẵn trong thiên nhiên. Những kiến thức hóa học ban đầu:• Con người bắt đầu làm quen một trong những chất hóa học đầu tiên là muối ăn, biết cách làm bay hơi nước biển để thu được muối dùng để ướp cá, thịt, ...• Việc tìm ra lửa giúp con người làm quen hiện tượng xảy ra khi nung nóng các vật thể.• Cách làm đồ gốm. Bước đầu chỉ là gốm thô, sau này mới biết cách tráng men.• Từ thời cổ xưa con người đó biết đến một số loại đất màu cùng với mồ húng, than… Họ dùng chất màu này để vẽ lên thành đá ở các hang động hoặc tô màu lên các bức tượng.• Một số kim loại, trước hết là những kim loại ở trạng thái tự nhiên được người nguyên thủy biết đến. Khảo cổ học cho biết rằng từ thuở xa xưa loài người đó biết đến sắt, vàng, đồng, chì cùng bạc, thiếc…→ Do trình độ sản xuất rất thấp, nhu cầu của xã hội rất hạn chế nên việc tích lũy kiến thức hóa học thực hành rất chậm chạp. Tuy nhiên, rõ ràng là trong nhiều thiên niên kỉ đó, con người cũng đạt được một số nhận thức nhất định, tuy rằng ít ỏi và thô sơ, nhưng đó đặt nền móng cho những bước về sau nhanh hơn.2. Những thành tựu nổi bật2.1. Những di vật và hiểu biết hóa học thời kì cổ đại Hóa học thực hành ở Ai cập cổ Lưu vực sông Nil của Ai Cập cổ đại, đất đai màu mỡ, nông nghiệp trù phú, các nghề thủ công ở đây đạt tới trình độ cao. Khoảng 2800 năm trước công nguyên, trị vì đất nước Ai Cập là Khêốp (Hoàng đế Khuphu), thấm nhuần lời khuyên của các giáo sĩ “Sống ở trần gian ngắn ngủi tạm thời, cung đình chẳng qua là quán trọ, còn lăng mộ mới chính là ngôi nhà vĩnh cửu của các bậc đế vương”. Vì thế, các Khêốp quyết định dốc mọi của cải quốc gia vào việc xây dựng phần mộ của mình sao cho thật vĩ đại. Hàng chục vạn nô lệ và tự do phải vắt kiệt mồ hôi và máu để xây dựng nên khối kim tự tháp còn lại cho đến ngày nay. Người Ai Cập tin rằng khi chết linh hồn rời khỏi thể xác, nhưng nếu giữ lại được thể xác thì linh hồn lại sẽ trở về và người chết sẽ sống lại. Vì vậy, các Pharaôn khi chết đều được ướp xác, 1 tục lệ phức tạp và tốn nhiều công sức. Thoạt tiên, người ta vùi xác vào “natron” (NaOH thiên nhiên, vốn có sẵn ở Ai Cập) trong vài tuần rồi người thợ mổ xác lấy hết gan, ruột, mỡ và moi hết não ra. Sau khi rửa kỹ xác bằng nước thơm và cho các hương liệu vào, người ta nhét vỏ quế, vỏ hồi vào bụng để sát trùng và khâu lại. Xác được gói trong tấm vải dài hàng trăm mét, mặt được trang trí bằng gelenit (khoáng chất chì oxid đồng, các chất màu khoáng vật và thực vật … Trên bề mặt Pharaôn phủ một chiếc mặt nạ bằng đồng, còn trên nắp quan tài khắc hình Pharaôn để sau này linh hồn hoàng đế trở lại dễ dàng nhận ra xác của mình. Nghệ thuật ướp xác là 1 bằng chứng nói lên trình độ cao của nghề thủ công hóa học tại Ai Cập cổ xưa, hiện nay tại viện bảo tàng Cairô, người ta còn giữ lại được xác ướp của hơn 3 vị Pharaôn. Cùng với nghệ thuật ướp xác, người Ai Cập đã nắm vững cách chế biến những hương liệu từ thảo mộc, phương pháp ép dầu. Cách sử dụng các hoá chất tự nhiên như Na2CO3, các chất màu khoáng vật như sơn, oxid sắt, minium (Pb3O4) … Người Ai Cập cổ cũng đã có nhiều tiến bộ trong ngành dược học, họ đã biết dùng các loại thảo mộc để làm thuốc, biết chế thuốc cao, dầu thơm trang sức. Nhiều tài liệu khảo cổ cho thấy người Ai Cập cổ đã biết đến các phương pháp lọc, bay hơi, lên men. Các kim tự tháp cổ ở Ai Cập được xây dựng với trình độ kỹ thuật tuyệt vời: chỉ cần ghép các tảng đá khổng lồ ăn khít với nhau mà không dùng chất kết dính. Kiến thức hóa học ở Trung Quốc và Ấn Độ thời Thượng cổ Ở Trung Quốc : người ta tìm thấy các di vật bằng vàng bạc thuộc giữa thiên niên kỷ 3 trước Công nguyên; còn ở Ấn Độ thì từ thuở xa xưa, người Ấn đã dùng vàng để chế tạo vũ khí và đồ trang sức. Đồng thau xuất hiện rất sớm tại Ấn Độ 3500 trước Công nguyên, hợp kim đồng asen. Ở Trung Quốc, thời đại đồng thau thuộc vào khoảng đầu thiên niên kỷ thứ 2 trước Công nguyên. Ở Ấn Độ, sắt được sản xuất từ quặng vào cuối thiên niên kỷ thứ nhất trước Công nguyên, còn ở Trung Quốc vào khoảng thế kỷ thứ 7 trước Công nguyên. Trước Công nguyên, người Trung Quốc biết dùng HgS làm sơn, và biết cách dùng đồng khử HgS. Nghề gốm nghệ thuật nổi tiếng của Trung Quốc đã có truyền thống hơn 4000 năm.2.2. Những lý thuyết của các triết gia cổ Hy lạp – La Mã Các học thuyết triết học về vật chất cổ Hy Lạp mà đại biểu là Đemocrite và Aristotle mới có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển sau này của khoa học, đặc biệt của hóa học. Đemocrite (460 390 TCN) cho rằng các nguyên tử của các nguyên tố có kích thước và hình dạng nhất định, giải thích sự khác nhau tính chất các nguyên tố. Aristotle (384 322 TCN) kết luận: hoàn toàn có khả năng biến đổi chất này thành chất khác.3. Những đóng góp cho hóa học thời kì cổ đại• Đây cũng là thời kì khai sinh ra tên gọi “hóa học”, và đặt nền móng cho hóa học những bước về sau phát triển nhanh hơn.• Hoàn thiện và mở rộng đáng kể kiến thức về kỹ thuật hóa học thủ công. • Ra đời những học thuyết triết học tự nhiên giải thích cấu tạo và sự biến đổi của vật chất. • Nghệ thuật bí mật thiêng liêng” và nền giả kim thuật là mầm mống của những phòng thí nghiệm thô sơ đầu tiên, góp phần tạo ra các thế hệ những nhà nghiên cứu thực nghiệm sau này.THỜI KỲ GIẢ KIM THUẬT (TỪ THẾ KỈ THỨ 4 ĐẾN ĐẦU THẾ KỈ 16)1.Mục đích chủ yếu của giả kim thuậtTìm hòn đá thần bí biến đổi các kim loại thường thành vàng. Do vậy có thể tạm định nghĩa hóa học ở thời kì này là “nghệ thuật biến đổi các kim loại thành vàng”, nhờ hòn đá “thần bí”. Sau đó người ta còn thêm yêu cầu tìm ra thuốc thần bí truyền cho con người sức khỏe, sự trẻ trung, tính bất tử. Do thời trung cổ, ở châu Âu có chế độ xã hội phong kiến phân tán, có sự buôn bán phát triển khá rộng rãi giữa châu Âu và phương Đông, nhưng vì giao thông khó khăn, đường xa đầy nguy hiểm nên cần vàng là vật liệu quý và nhỏ dễ mang theo để dùng làm vật trao đổi tương đương.2. Giả kim thuật có một số đặc điểm Hoạt động có khuynh hướng tà thuật. Truyền các kinh nghiệm theo đường lối tin cậy mù quáng, không có cơ sở.3. Những đóng góp cho hóa học thời kì giả kim thuật Tập hợp những hiểu biết thực tế trong phòng thí nghiệm, hoàn thiện kĩ thuật trong phòng thí nghiệm (nung, chưng cất, hòa tan, lộc, bay hơi, kết tinh, thăng hoa, …). Phát hiện nhiều chất mới: kim loại (Bi, Zn), muối (Hg, NH4+…), các axit vô cơ H2SO4, HCl, HNO3, nước cường thủy, …Hạn chế:Kìm hãm sự phát triển của hóa học trong một thời gian quá dài Nó chạy theo một mục đích mơ hồ, gây lãng phí quá lớn về lao động trí óc và chân tay.THỜI KỲ HOÁ Y HỌC, HÓA KĨ THUẬT (TỪ ĐẦU THẾ KỈ 16 ĐẾN GIỮA THẾ KỈ 17)1. Đặc điểm Các nhà hóa học ngày càng tin tưởng rằng thí nghiệm mới là l nguồn sự thật, họ bắt đầu xa rời dần các thứ mê tín làm “xơ cứng” hoạt động nghiên cứu của mình. Do dân cư tập trung nhiều ở các thành phố, bệnh tật tăng lên, đòi hỏi nhiều loại thuốc chữa bệnh nên các thầy thuốc ngoài nguồn nguyên liệu hữu cơ có sẵn còn sử dụng nguồn nguyên liệu vô cơ, khoáng chất trước đây chưa được khai thác đến. Hóa học không còn là mục đích viển vông điều chế vàng mà có mục đích thiết thực hơn là điều chế các thứ thuốc chữa bệnh phục vụ y tế. Hóa y học phồn vinh nhất về nghệ thuật điếu chế các thứ thuốc chữa bệnh.2. Đóng góp của hóa y học trong hóa học thế kỉ 16 17 Trong thế kỷ 16 – 17, hóa y học đã thúc đẩy các nhà hóa học nghiên cứu phục vụ đời sống, tìm các hóa chất làm thuốc chữa bệnh, gạt bỏ tư tưởng đi tìm “hòn đá thần bí”, biết được nhiều hóa chất vô cơ và hữu cơ, xác định được muối là sản phẩm của sự tác dụng giữa acid và kiềm, biết rõ tác chất khí CO2 và một số khí khác … Các nhà hoá y học thừa nhận: “Các hiện tượng sinh lý và bệnh lý đều bị chi phối bởi những phản ứng hóa học” nên đã dùng hóa học để giải thích các hiện tượng đó. Ngày nay, chúng ta thấy có sự gắn bó y học và hóa học. Vì giữa thế kỷ 17, hóa học tự tách ra và trưởng thành thành một ngành khoa học độc lập, có đối tượng riêng là phát hiện ra các hiện tượng hoá học, các định luật hóa học, các phản ứng hóa học. Từ đó hóa học hỗ trợ cho y học có hiệu quả.THỜI KÌ HÓA HỌC ĐỘC LẬP TRỞ THÀNH MỘT KHOA HỌC (TỪ GIỮA THẾ KỈ 17 ĐẾN CUỐI THẾ KỈ 18)1. Đặc điểm Nền sản xuất Tư bản chủ nghĩa bắt đầu hình thành việc sử dụng các máy móc thay thế dần lao động tay chân. Hoạt động công nghiệp, thương nghiệp, văn học, nghệ thuật, khoa học vươn lên, dẫn đến nhiều phát minh về lý thuyết và thực nghiệm như: kính viễn vọng của Galilee cuối thế kỷ 16, thuyết sóng về ánh sáng của Huygens, định luật hấp dẫn vũ trụ của Issac Newton Robert Boyle là người đã nâng hóa học thành một khoa học riêng, độc lập với những thuyết lớn đầu tiên.2. Sự hình thành hóa học độc lập – ROBERT BOYLE • Robert Boyle (1627 – 1691) xuất thân từ một gia đình quý phái người Anh, thành tựu nổi tiếng của ông là định luật Boyle về khí (1662) “Thể tích một khí tỷ lệ nghịch với áp suất tác dụng lên khí đó”.• Những cống hiến của ông cụ thể quy về 3 điểm sau: Xây dựng mục tiêu độc lập cho Hóa học, tách khỏi giả kim thuật và mối quan hệ lệ thuộc vào y học, xác định “Hóa học là khoa học nghiên cứu các chất và tính chất của chúng”. Lấy thực nghiệm làm cơ sở cho Hóa học, xác định thành phần của các vật thể. Đưa ra định nghĩa đúng đầu tiên cho nguyên tố hóa học: “Một nguyên tố hóa học là một vật thể không thể phân chia được”. Định nghĩa của ông đưa ra chưa hoàn chỉnh nhưng có tính chất cách mạng. Ông là một tín đồ hăng hái của thuyết hạt mà thực chất là thuyết nguyên tử: mỗi nguyên tố được cấu tạo từ những hạt vô cùng nhỏ, những hạt này của các nguyên tố khác nhau có hình dạng và kích thước khác nhau, coi hạt luôn chuyển động và khi chúng đến gần nhau cụ thể liên kết với nhau thành những tập hợp lớn hơn là những hợp chất hóa học.3. Thuyết phlôghittôn hay thuyết nhiên tố E. Stahl Thuyết phlôghittôn là thuyết lớn đầu tiên trong hóa học nhằm giải thích các hiện tượng về sự cháyErnst Stahl (1660 – 1734) là một giáo sư y học và hóa học người Đức xây dựng thuyết phlôghittôn, cho rằng: tất cả các chất cháy được (hoặc khi đun nóng bị biến đổi) đều tạo thành từ hai chất là xỉ và phlôghittôn.Henry Cavendish (1731 – 1810) Ông là nhà hóa học và vật lý học nổi tiếng người Anh. Ông nghiên cứu hyđro và gọi nó là “không khí cháy”, ông mô tả hydro như 1 chất riêng biệt với các tính chất đặc sắc. Năm 1766, ông điều chế “không khí cháy” khi cho Fe, Zn, Sn tác dụng với H2SO4 (sau đó là HCl).Cuối TK 18, chế tạo được các khí cầu đầu tiên > hiđro được sản xuất với quy mô rộng lớnDaniel Rutherford (1749 – 1811), nhà hóa học Anh, là viện sĩ viện hàn lâm khoa học, phát minh ra khí NO, N2O, NH3 qua chậu thuỷ ngân (trước đó các khí này chỉ được biết ở dạng dung dịch).Thành tựu của ông là phát hiện ra khí oxi đánh đổ căn bản thuyết phlôghittôn. Oxi chiếm vị trí hàng đầu trong các khí nhờ sự phát hiện ra oxi đó đưa lịch sử hóa học sang trang mới. Một nền hóa học hiện đại được hình thành.Lịch sử tìm ra nguyên tố oxi Lịch sử ghi nhận tìm ra oxi là 1774 và tác giả gồm có hai người 2 nước khác nhau: Pritxli, người anh và Scheele, người Thụy Điển. Lavoađiê không được công nhận là công đầu trong việc tìm ra nguyên tố oxi, nhưng toàn thế giới công nhận ông có công lao làm cho nguyên tố oxi có tầm quan trọng hàng đầu.Pritxli sinh tại Anh. 181774 ông khám phá ra “khí oxi” 1774 ông thu đươc khí kiềm là khí amoniac. Ông khám phá ra khí sunfurơ (1775) và khí cacbon oxit (1799). 181774, ông lấy 1 ít hợp chất thủy ngân màu đỏ (HgO) cho vào ống nghiệm, rồi dùng thấu kính (do ông sáng chế ra) để đốt nóng. Ông nhận thấy có chất khí bốc ra và thủy ngân óng ánh xuất hiện. Tình cờ lúc ấy có 1 cây nến đang cháy. Pritxli đưa chất khí này gần cây nến thì thấy cây nến cháy sáng rực chưa từng thấy, làm ông vô cùng ngạc nhiên nhưng không thể nào giải thích nổi. C.Sile (Cart Vilhelm Scheele,1742 – 1786) là nhà hóa học tài ba, kể về số lượng và tầm quan trọng của các công trình thực nghiệm thì chưa chắc đã có nhà hóa học nào của thế kỉ 18 đã có thể sánh được với Sile. Nhà hóa học Đuma đã nêu một nhận xét tế nhị về ông: “Không có một vật thể nào được Sile đụng đến mà lại không được ông cho một phát minh” Tìm ra oxi bằng nhiều cách: nung nóng sanpet (NaNO3 NaNO2 + 12O2), nung nóng muối magie nitrat và cả bằng cách chưng cất hỗn hợp sanpêt với axitsunfuric. 5. A.L.Lavoisier. Thuyết oxi hóa. Sự cải tổ hóa học ở PhápAntoine Laurent Lavoisier (1743 – 1794), là nhà khoa học người Pháp nổi tiếng ở thế kỷ 18, được thưởng huy chương vàng của Viện hàn lâm khoa học Paris với đề tài “Tìm phương pháp tốt nhất để thắp sáng đường phố của một thành phố lớn”.Đầu năm 1775, ông làm thí nghiệm tách thuỷ ngân oxit thành thuỷ ngân và một khí mới rồi thử các tính chất đặc trưng của nó.Năm 1777, ông công bố kết quả phân tích không khí bằng thuỷ ngân nung nóng, kết luận rằng không khí gồm hai khí: 1 khí thở được gọi là oxi và một khí không thở được gọi là azot.Năm 1783, Lavoisier xác định được thành phần của nước là hidro và oxi. Lavoisier không phải là người phát hiện ra oxi đầu tiên nhưng là người có công lớn trong việc khẳng định bản chất và ý nghĩa to lớn của oxi.THỜI KÌ HÓA HỌC HIỆN ĐẠI (TỪ ĐẦU THẾ KỈ 19 ĐẾN NAY)1. Đặc điểmĐây là thời kì liên tục khám phá ra các định luật định lượng trong hóa học làm cơ sở cho sự hình thành thuyết Nguyên tử Phân tử.Đây là thời kì sự xâm lược và khai thác thuộc địa tạo điều kiện cho một số nước tư bản phát triển tích lũy được một số lớn của cải, chế tạo vũ khí, dược liệu, ... do đó xuất hiện nhu cầu và khả năng tổ chức nghiên cứu khoa học một cách tập trung ... và trong hóa học xuất hiện sự phân hóa nhanh chóng, nhiều ngành hóa học phát triển thành khoa học riêng: hóa vô cơ, hóa hữu cơ, hóa lý, hóa phân tích, hóa kĩ thuật, …Thêm vào đó, cuộc cách mạng khoa học – kĩ thuật lần thứ hai đang tiến hành với tốc độ và qui mô chưa từng có tạo điều kiện cho hóa học bước vào một thời kì phát triển mới với những phương tiện nghiên cứu mới cả về lý thuyết và thực nghiệm.2. Giai đoạn 1: Thế kỉ 19 Sự phát triển của nghiên cứu định lượng và điện hóa học Lavoadiê có công lớn chỉ đường cho các nhà hóa học là dùng đo lường khối lượng cụ thể giúp hiểu bản chất của các phản ứng hóa học. Năm 1800, A.Vonta phát minh ra pin điện đầu tiên. Humphry Davy (1778 – 1829), nhà bác học Anh là người đầu tiên sử dụng dòng điện vào phân tích hóa học tìm ra K, Na, Ba, Sr. M.Farađây (1791 – 1867) đưa ra định luật về điện phân, tạo ra hàng loạt thuật ngữ điện hóa học mà chúng ta còn dùng ngày nay như: sự điện phân, chất điện li, các điện cực anot và catot, cực ion, anion và cation ... Sự xây dựng thuyết nguyên tử khoa học Năm 1799, J.L.Proust (1755 – 1862) đưa ra định luật thành phần không đổi “ Một hợp chất hóa học điều chế bằng bất cứ cách nào, luôn luôn có thành phần không đổi” . Năm 1808, Dalton (1766 – 1844) đưa ra 1 học thuyết nguyên tử: “Các nguyên tố được cấu tạo bằng nguyên tử, nguyên tử có khối lượng không đổi, các nguyên tử trong hợp chất hóa hợp với nhau theo những tỉ lệ đơn giản”.Gaylussac (1787 – 1850)• Tổng hợp được nước trong ống đo khí: 2 thể tích Hidro hóa hợp với 1 thể tích Oxi tạo nên 2 thể tích Nước.• Khi 2 khí kết hợp với nhau thì có 1 tỉ lệ đơn giản giữa thể tích của chúng trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.• Nếu hợp chất thu được cũng là khí thì có 1 tỉ lệ đơn giản giữa tỉ lệ của nó và các khí thành phần. Amedeo Avogadro (1776 – 1856)• Nhà vật lí và hóa học Italia. Năm 1811, đề xuất giả thuyết về cấu tạo phân tử của vật chất, tìm ra một trong các định luật cơ bản của chất khí, mà ngày nay, định luật này mang tên Avơgadro.• 1811 ông đưa ra định luật: “Tất cả các khí trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất chứa trong thể tích bằng nhau thì có 1 số phân tử như nhau”.• Định luật này được thế giới công nhận vào năm 1850.• Ông còn đưa ra số Avogadro N = 6,023.1023 mol, dùng để xác định đơn vị số lượng vật chất là mol. • Dalton coi phân tử và nguyên tử là 2 từ đồng nghĩa. Định luật Gay Luyssac về thể tích chất khí cho rằng các chất khí không phải gồm nguyên tử độc lập, gồm những phần tử khá phức tạp hơn gọi là phân tử.• Trong phản ứng giữa các chất khí, các phân tử tác dụng nhau chứ không phải là các nguyên tử.• Dần dần vài nhà hóa học quan niệm phân tử khí gồm 2 nguyên tử (các khí đơn giản H2, Cl2, O2, ...) có phân tử khí gồm nhiều nguyên tử hơn.• Mãi giữa thế kỷ 19 các nhà hóa học vẫn chưa thể viết đúng 1 CTHH.Stanislao Cannizzaro (1826 – 1910)• 1860 ông trình bày hệ thống xác định khối lượng nguyên tử và phân tử bằng thực nghiệm. Trên cơ sở giả thuyết Avogadro, hội nghị quốc tế thông qua các định nghĩa:• Phân tử là phần tử nhỏ nhất của 1 chất có khả năng tồn tại độc lập.• Nguyên tử là lượng nhỏ nhất của nguyên tố chứa trong 1 phân tử. Vào những năm đầu của thế kỉ 19, tình hình hóa học đòi hỏi một sự biểu diễn mới các chất hóa học và sự cố định các khối nguyên tử và J.Dalton là người đầu tiên biểu diễn các nguyên tố bằng hình. J.Beczeliut là người cải tiến kí hiệu hóa học của J. DaltonJacob Berzelius (1779 – 1848), nhà bác học Thụy Điển, cải tiến kí hiệu hóa học của Dalton, bỏ vòng tròn chỉ cần chữ cái đầu tiên Latinh và khi cần thêm một chữ cái thứ hai của tên gọi: H, O, C, Ca, ... Xuất hiện các KHHH nguyên tố hóa học dùng cho đến ngày nay Xây dựng các công thức hóa học các đơn chất và hợp chất, chỉ ra những nguyên tố gì và số nguyên tử mỗi nguyên tố trong một phân tử H2, O2, CO, CO2. Tập hợp công thức hóa học các chất thành phương trình hóa học để biểu diễn phản ứng hóa học đồng thời thoả mãn nguyên lý bảo toàn vật chất.Sự phân ngành hóa học và sự phát triển công nghiệp hóa họcVào khoảng cuối thế kỉ XVIII đầu thế kỉ XIX, khi bắt đầu hệ thống hóa các kiến thức hóa học, các nhà khoa học đã dùng khái niệm hợp chất hữu cơ để chỉ các chất được tạo ra từ cơ thể các sinh vật nhằm phân biệt với các hợp chất vô cơ được tạo ra từ khoáng vật.Thời đó, người ta cho rằng hợp chất hữu cơ chỉ được tạo thành dưới tác dụng của “lực sống” trong cơ thể các sinh vật. Vì thế, người ta mặc nhiên không nghĩ tới việc tổng hợp chúng trong phòng thí nghiệm.Năm 1828, F. Vôlơ (F. Wohler) tổng hợp được urê bằng cách đun nóng amoni xianat trong bình thủy tinh, mà như ông nói “không cần đến con mèo, con chó hay con lạc đà nào cả”.Sau đó vào năm 1845, H. Cônbe tổng hợp được axit axetic. Năm 1862, Bertholot tổng hợp được benzen từ axetilen, rồi nhiều hợp chất hữu cơ khác cũng được tổng hợp. Tất cả đều không cần đến “lực sống”. Những thành công đó đó làm thay đổi quan niệm về hợp chất hữu cơ và góp phần làm cho hoá học hữu cơ trở thành một ngành khoa học thực sự.Trong cuốn sách xuất bản năm 1861, Kekule đó cho hóa học hữu cơ một định nghĩa hiện đại “là sự nghiên cứu các hợp chất của cabon”. Các thuyết trên con đường tìm hiểu cấu tạo phân tử hữu cơ• Thuyết gốc (năm 1815 – Gay Luyxac): Một gốc có thể chuyển dời từ phân tử này sang phân tử kia mà các nguyên tử trong một gốc không tách riêng ra khỏi nhau. Và các thí nghiệm tìm cách tách gốc đang ở trạng thái tự do đều thất bại. Không thể thay thế nguyên tử khác trong một gốc. • Thuyết thay thế (năm 1834 – J.B Duyma): Có thể thay thế các nguyên tử trong một gốc. Như ông đó thay thế hiđro bằng clo trong phân tử CH3COOH tạo thnh CH2ClCOOH.• Thuyết kiểu: Khoảng năm 1840, C.Giehac(Charles Gerhardt 18161856) và Duyma đưa ra thuyết các kiểu: “Tính chất hóa học của các chất hữu cơ chỉ phụ thuộc vào bản chất các nguyên tử”. Thuyết này ông công nhận 4 kiểu: hidro (H H), hidroclorua (H Cl), nước (H – O – H), amoniac (H – N H). Khi thay từng nguyên tử hidro bằng những gốc khác nhau thì sẽ thu được những hợp chất hữu cơ phức tạp. Tuy nhiên về sau số hợp chất hữu cơ tăng nhanh người ta thấy rằng có rất nhiều kiểu liên kết. Vì vậy thuyết kiểu dần dần bị bế tắc.• Thuyết hóa trị: E.Franklen (Edward Frankland, 1825 – 1899) – nhà hóa học người Anh – ông là người đầu tiên đưa ra khái niệm hoá trị. Hóa học cấu tạoNgười có công đầu ở đây là A.Kekule (1829 1896), nhà hóa học Đức rất có tiếng, ông xây dựng lý thuyết cấu tạo về các phân tử hữu cơ theo kiểu metan CH4, cacbon trong phân tử C hóa trị 4. Nhà hóa học Shotlun A.Cupơ (Archibald Cooper), đề nghị biểu diễn các lực liên kết giữa các nguyên tử bằng những vạch nối. Nhà hóa học Áo J.Locsomit (Joseph Loschmidt) đề nghị dùng vạch đôi, ba để biểu diễn liên kết đôi ba. Nhà hóa học Giehac đó đưa ra khái niệm đồng đẳng.• A.M.Butlerop, 1828 – 1886, nhà hóa học Nga đó dùng các kết quả trên để giải thích các hiện tượng đồng phân của các chất có cùng công thức cấu tạo.3. Giai đọan 2: từ đầu thế kỉ 20Trong thời kì này, hóa học phát triển lên một mức cao để phục vụ khẩn trương hơn các nhu cầu về sản xuất, về đời sống, đặc biệt giải quyết kịp thời đòi hỏi cấp bách của 2 cuộc chiến tranh thế giới lần thứ nhất (1914 – 1918) và lần thứ hai (1939 – 1945). Các phân ngành hóa cơ bản, hóa hữu cơ, hóa vô cơ, hóa đại cương, hóa lí phát triển nhanh, mạnh hơn làm xuất hiện nhiều chuyên ngành quan trọng.Sự khám phá ra electron, proton, notron: Năm 1897, nhà vật lí người Anh J.J.Tômxơn (1856 1940) tìm ra electron Năm 1919, Rutherford nghiên cứu các phản ứng hạt nhân bắn phá hạt nhân nguyên tử nitơ bằng hạt tìm ra phần tử điện tích dương cơ bản đó là proton. Năm 1932, nhà vật lí người Anh J.Chatvich (1891 – 1974) dưới sự hướng dẫn của Rutherford, làm thí nghiệm bắn phá hạt nhân nguyên tử beri bằng hạt phát hiện ra notron.Một số thành tựu mới của hóa vô cơ, hóa hữu cơ phát triển mạnh và nhanh, hóa lí.4. Nhận xétBước vào thế kỉ XIX, hoá học đã có một số cơ sở vững vàng để tiến bộ nhanh như: quan niệm đúng đắn về nguyên tố hoá học, định luật bảo toàn vật chất, sự khẳng định vai trò rất quan trọng của phân tích định lượng. Vào những năm 70 của thế kỉ XIX, hoá học thật sự có được đầy đủ tính chất của một khoa học hiện đại, có một lý thuyết vững chắc dựa trên một cơ sở thực nghiệm chặt chẽ. Từ những năm 60 đến khoảng đầu thế kỷ XX, là lúc hoá học phát triển trên cơ sở thuyết nguyên tử phân tử, các hiện tượng hoá học được giải thích theo cơ chế nguyên tử phân tử. Các công trình nghiên cứu thực nghiệm và lý thuyết của hóa học đó phát triển mạnh và các lĩnh vực khác nhau trong hóa học xuất hiện sự phân hóa nhanh chóng.Hơn nữa từ những năm đầu của thế kỉ XXI, khả năng sáng tạo của con người ngày một vượt bật đã đưa khoa học nói chung và hóa học nói riêng tiến tới đỉnh cao của sự phát triển, đã có rất nhiều ngành công nhệ hóa học mới được ra đời như là: công nghệ nano, công nghệ vật liệu mới, ...

SỰ PHÁT TRIỂN HÓA HỌC THEO TỪNG GIAI ĐOẠN LỊCH SỬ “Nếu không hiểu khứ, không hiểu hiểu tường tận khứ tại, dự đoán tương lai Lịch sử hóa học khoa học khứ chìa khoá để tới tương lai.” Viện sĩ P.I.VanĐen Cụ thể chia lịch sử hóa học thành thời kỳ lớn sau: - Thời kỳ cổ đại (từ thượng cổ đến hết thể kỉ thứ sau công nguyên) - Thời kỳ giả kim thuật (từ kỉ thứ đến đầu kỉ 16) - Thời kỳ hóa y học, hóa kĩ thuật (từ đầu kỉ 16 đến kỉ 17) - Thời kỳ hóa học độc lập trở thành khoa học (từ kỉ 17 đến cuối kỉ 18) - Thời kỳ hóa học đại (từ đầu kỉ 19 đến nay) THỜI KỲ CỔ ĐẠI (TỪ THƯỢNG CỔ ĐẾN HẾT THỂ KỈ THỨ SAU CÔNG NGUYÊN) Kiến thức hóa học - Đặc điểm xã hội cộng sản nguyên thủy: người sinh sống chủ yếu cách săn bắt hái lượm thứ có sẵn thiên nhiên - Những kiến thức hóa học ban đầu: • Con người bắt đầu làm quen chất hóa học muối ăn, biết cách làm bay nước biển để thu muối dùng để ướp cá, thịt, • Việc tìm lửa giúp người làm quen tượng xảy nung nóng vật thể • Cách làm đồ gốm Bước đầu gốm thô, sau biết cách tráng men • Từ thời cổ xưa người biết đến số loại đất màu với mồ húng, than… Họ dùng chất màu để vẽ lên thành đá hang động tô màu lên tượng • Một số kim loại, trước hết kim loại trạng thái tự nhiên người nguyên thủy biết đến Khảo cổ học cho biết từ thuở xa xưa loài người biết đến sắt, vàng, đồng, chì bạc, thiếc… → Do trình độ sản xuất thấp, nhu cầu xã hội hạn chế nên việc tích lũy kiến thức hóa học thực hành chậm chạp Tuy nhiên, rõ ràng nhiều thiên niên kỉ đó, người đạt số nhận thức định, ỏi thô sơ, đặt móng cho bước sau nhanh Những thành tựu bật 2.1 Những di vật hiểu biết hóa học thời kì cổ đại * Hóa học thực hành Ai cập cổ - Lưu vực sông Nil Ai Cập cổ đại, đất đai màu mỡ, nông nghiệp trù phú, nghề thủ công đạt tới trình độ cao - Khoảng 2800 năm trước công nguyên, trị đất nước Ai Cập Khêốp (Hoàng đế Khuphu), thấm nhuần lời khuyên giáo sĩ “Sống trần gian ngắn ngủi tạm thời, cung đình chẳng qua quán trọ, lăng mộ nhà vĩnh cửu bậc đế vương” Vì thế, Khêốp định dốc cải quốc gia vào việc xây dựng phần mộ cho thật vĩ đại Hàng chục vạn nô lệ tự phải vắt kiệt mồ hôi máu để xây dựng nên khối kim tự tháp lại ngày Người Ai Cập tin chết linh hồn rời khỏi thể xác, giữ lại thể xác linh hồn lại trở người chết sống lại Vì vậy, Pharaôn chết ướp xác, tục lệ phức tạp tốn nhiều công sức - Thoạt tiên, người ta vùi xác vào “natron” (NaOH thiên nhiên, vốn có sẵn Ai Cập) vài tuần người thợ mổ xác lấy hết gan, ruột, mỡ moi hết não Sau rửa kỹ xác nước thơm cho hương liệu vào, người ta nhét vỏ quế, vỏ hồi vào bụng để sát trùng khâu lại Xác gói vải dài hàng trăm mét, mặt trang trí gelenit (khoáng chất chì oxid đồng, chất màu khoáng vật thực vật … Trên bề mặt Pharaôn phủ mặt nạ đồng, nắp quan tài khắc hình Pharaôn để sau linh hồn hoàng đế trở lại dễ dàng nhận xác - Nghệ thuật ướp xác chứng nói lên trình độ cao nghề thủ công hóa học Ai Cập cổ xưa, viện bảo tàng Cairô, người ta giữ lại xác ướp vị Pharaôn - Cùng với nghệ thuật ướp xác, người Ai Cập nắm vững cách chế biến hương liệu từ thảo mộc, phương pháp ép dầu Cách sử dụng hoá chất tự nhiên Na 2CO3, chất màu khoáng vật sơn, oxid sắt, minium (Pb3O4) … - Người Ai Cập cổ có nhiều tiến ngành dược học, họ biết dùng loại thảo mộc để làm thuốc, biết chế thuốc cao, dầu thơm trang sức Nhiều tài liệu khảo cổ cho thấy người Ai Cập cổ biết đến phương pháp lọc, bay hơi, lên men - Các kim tự tháp cổ Ai Cập xây dựng với trình độ kỹ thuật tuyệt vời: cần ghép tảng đá khổng lồ ăn khít với mà không dùng chất kết dính * Kiến thức hóa học Trung Quốc Ấn Độ thời Thượng cổ - Ở Trung Quốc : người ta tìm thấy di vật vàng bạc thuộc thiên niên kỷ trước Công nguyên; Ấn Độ từ thuở xa xưa, người Ấn dùng vàng để chế tạo vũ khí đồ trang sức - Đồng thau xuất sớm Ấn Độ 3500 trước Công nguyên, hợp kim đồng - asen - Ở Trung Quốc, thời đại đồng thau thuộc vào khoảng đầu thiên niên kỷ thứ trước Công nguyên - Ở Ấn Độ, sắt sản xuất từ quặng vào cuối thiên niên kỷ thứ trước Công nguyên, Trung Quốc vào khoảng kỷ thứ trước Công nguyên - Trước Công nguyên, người Trung Quốc biết dùng HgS làm sơn, biết cách dùng đồng khử HgS Nghề gốm nghệ thuật tiếng Trung Quốc có truyền thống 4000 năm 2.2 Những lý thuyết triết gia cổ Hy lạp – La Mã - Các học thuyết triết học vật chất cổ Hy Lạp mà đại biểu Đemocrite Aristotle có ảnh hưởng lớn đến phát triển sau khoa học, đặc biệt hóa học - Đemocrite (460 - 390 TCN) cho nguyên tử nguyên tố có kích thước hình dạng định, giải thích khác tính chất nguyên tố - Aristotle (384 - 322 TCN) kết luận: hoàn toàn có khả biến đổi chất thành chất khác 3 Những đóng góp cho hóa học thời kì cổ đại • Đây thời kì khai sinh tên gọi “hóa học”, đặt móng cho hóa học bước sau phát triển nhanh • Hoàn thiện mở rộng đáng kể kiến thức kỹ thuật hóa học thủ công • Ra đời học thuyết triết học tự nhiên giải thích cấu tạo biến đổi vật chất • Nghệ thuật bí mật thiêng liêng” giả kim thuật mầm mống phòng thí nghiệm thô sơ đầu tiên, góp phần tạo hệ nhà nghiên cứu thực nghiệm sau THỜI KỲ GIẢ KIM THUẬT (TỪ THẾ KỈ THỨ ĐẾN ĐẦU THẾ KỈ 16) Mục đích chủ yếu giả kim thuật Tìm đá thần bí biến đổi kim loại thường thành vàng Do tạm định nghĩa hóa học thời kì “nghệ thuật biến đổi kim loại thành vàng”, nhờ đá “thần bí” Sau người ta thêm yêu cầu tìm thuốc thần bí truyền cho người sức khỏe, trẻ trung, tính Do thời trung cổ, châu Âu có chế độ xã hội phong kiến phân tán, có buôn bán phát triển rộng rãi châu Âu phương Đông, giao thông khó khăn, đường xa đầy nguy hiểm nên cần vàng vật liệu quý nhỏ dễ mang theo để dùng làm vật trao đổi tương đương Giả kim thuật có số đặc điểm - Hoạt động có khuynh hướng tà thuật - Truyền kinh nghiệm theo đường lối tin cậy mù quáng, sở Những đóng góp cho hóa học thời kì giả kim thuật - Tập hợp hiểu biết thực tế phòng thí nghiệm, hoàn thiện kĩ thuật phòng thí nghiệm (nung, chưng cất, hòa tan, lộc, bay hơi, kết tinh, thăng hoa, …) - Phát nhiều chất mới: kim loại (Bi, Zn), muối (Hg, NH4+…), axit vô H2SO4, HCl, HNO3, nước cường thủy, … Hạn chế: Kìm hãm phát triển hóa học thời gian dài! Nó chạy theo mục đích mơ hồ, gây lãng phí lớn lao động trí óc chân tay THỜI KỲ HOÁ Y HỌC, HÓA KĨ THUẬT (TỪ ĐẦU THẾ KỈ 16 ĐẾN GIỮA THẾ KỈ 17) Đặc điểm - Các nhà hóa học ngày tin tưởng thí nghiệm l nguồn thật, họ bắt đầu xa rời dần thứ mê tín làm “xơ cứng” hoạt động nghiên cứu - Do dân cư tập trung nhiều thành phố, bệnh tật tăng lên, đòi hỏi nhiều loại thuốc chữa bệnh nên thầy thuốc nguồn nguyên liệu hữu có sẵn sử dụng nguồn nguyên liệu vô cơ, khoáng chất trước chưa khai thác đến Hóa học không mục đích viển vông điều chế vàng mà có mục đích thiết thực điều chế thứ thuốc chữa bệnh phục vụ y tế Hóa y học phồn vinh nghệ thuật điếu chế thứ thuốc chữa bệnh Đóng góp hóa y học hóa học kỉ 16 -17 - Trong kỷ 16 – 17, hóa y học thúc đẩy nhà hóa học nghiên cứu phục vụ đời sống, tìm hóa chất làm thuốc chữa bệnh, gạt bỏ tư tưởng tìm “hòn đá thần bí”, biết nhiều hóa chất vô hữu cơ, xác định muối sản phẩm tác dụng acid kiềm, biết rõ tác chất khí CO2 số khí khác … - Các nhà hoá y học thừa nhận: “Các tượng sinh lý bệnh lý bị chi phối phản ứng hóa học” nên dùng hóa học để giải thích tượng - Ngày nay, thấy có gắn bó y học hóa học Vì kỷ 17, hóa học tự tách trưởng thành thành ngành khoa học độc lập, có đối tượng riêng phát tượng hoá học, định luật hóa học, phản ứng hóa học Từ hóa học hỗ trợ cho y học có hiệu THỜI KÌ HÓA HỌC ĐỘC LẬP TRỞ THÀNH MỘT KHOA HỌC (TỪ GIỮA THẾ KỈ 17 ĐẾN CUỐI THẾ KỈ 18) Đặc điểm - Nền sản xuất Tư chủ nghĩa bắt đầu hình thành việc sử dụng máy móc thay dần lao động tay chân Hoạt động công nghiệp, thương nghiệp, văn học, nghệ thuật, khoa học vươn lên, dẫn đến nhiều phát minh lý thuyết thực nghiệm như: kính viễn vọng Galilee cuối kỷ 16, thuyết sóng ánh sáng Huygens, định luật hấp dẫn vũ trụ Issac Newton - Robert Boyle người nâng hóa học thành khoa học riêng, độc lập với thuyết lớn Sự hình thành hóa học độc lập – ROBERT BOYLE • Robert Boyle (1627 – 1691) xuất thân từ gia đình quý phái người Anh, thành tựu tiếng ông định luật Boyle khí (1662) “Thể tích khí tỷ lệ nghịch với áp suất tác dụng lên khí đó” • Những cống hiến ông cụ thể quy điểm sau: - Xây dựng mục tiêu độc lập cho Hóa học, tách khỏi giả kim thuật mối quan hệ lệ thuộc vào y học, xác định “Hóa học khoa học nghiên cứu chất tính chất chúng” - Lấy thực nghiệm làm sở cho Hóa học, xác định thành phần vật thể - Đưa định nghĩa cho nguyên tố hóa học: “Một nguyên tố hóa học vật thể phân chia được” Định nghĩa ông đưa chưa hoàn chỉnh có tính chất cách mạng Ông tín đồ hăng hái thuyết hạt mà thực chất thuyết nguyên tử: nguyên tố cấu tạo từ hạt vô nhỏ, hạt nguyên tố khác có hình dạng kích thước khác nhau, coi hạt chuyển động chúng đến gần cụ thể liên kết với thành tập hợp lớn hợp chất hóa học 3 Thuyết phlôghittôn hay thuyết nhiên tố E Stahl - Thuyết phlôghittôn thuyết lớn hóa học nhằm giải thích tượng cháy Ernst Stahl (1660 – 1734) giáo sư y học hóa học người Đức xây dựng thuyết phlôghittôn, cho rằng: tất chất cháy (hoặc đun nóng bị biến đổi) tạo thành từ hai chất xỉ phlôghittôn Henry Cavendish (1731 – 1810) - Ông nhà hóa học vật lý học tiếng người Anh - Ông nghiên cứu hyđro gọi “không khí cháy”, ông mô tả hydro chất riêng biệt với tính chất đặc sắc Năm 1766, ông điều chế “không khí cháy” cho Fe, Zn, Sn tác dụng với H 2SO4 (sau HCl) Cuối TK 18, chế tạo khí cầu -> hiđro sản xuất với quy mô rộng lớn Daniel Rutherford (1749 – 1811), nhà hóa học Anh, viện sĩ viện hàn lâm khoa học, phát minh khí NO, N2O, NH3 qua chậu thuỷ ngân (trước khí biết dạng dung dịch).Thành tựu ông phát khí oxi đánh đổ thuyết phlôghittôn Oxi chiếm vị trí hàng đầu khí nhờ phát oxi đưa lịch sử hóa học sang trang Một hóa học đại hình thành Lịch sử tìm nguyên tố oxi - Lịch sử ghi nhận tìm oxi 1774 tác giả gồm có hai người nước khác nhau: Pritxli, người anh Scheele, người Thụy Điển Lavoađiê không công nhận công đầu việc tìm nguyên tố oxi, toàn giới công nhận ông có công lao làm cho nguyên tố oxi có tầm quan trọng hàng đầu Pritxli sinh Anh - 1/8/1774 ông khám phá “khí oxi” - 1774 ông thu đươc khí kiềm khí amoniac - Ông khám phá khí sunfurơ (1775) khí cacbon oxit (1799) - 1/8/1774, ông lấy hợp chất thủy ngân màu đỏ (HgO) cho vào ống nghiệm, dùng thấu kính (do ông sáng chế ra) để đốt nóng Ông nhận thấy có chất khí bốc thủy ngân óng ánh xuất - Tình cờ lúc có nến cháy Pritxli đưa chất khí gần nến thấy nến cháy sáng rực chưa thấy, làm ông vô ngạc nhiên giải thích C.Sile (Cart Vilhelm Scheele,1742 – 1786) nhà hóa học tài ba, kể số lượng tầm quan trọng công trình thực nghiệm chưa có nhà hóa học kỉ 18 sánh với Sile Nhà hóa học Đuma nêu nhận xét tế nhị ông: “Không có vật thể Sile đụng đến mà lại không ông cho phát minh” - Tìm oxi nhiều cách: nung nóng sanpet (NaNO3 NaNO2 + 1/2O2), nung nóng muối magie nitrat cách chưng cất hỗn hợp sanpêt với axitsunfuric A.L.Lavoisier Thuyết oxi hóa Sự cải tổ hóa học Pháp Antoine Laurent Lavoisier (1743 – 1794), nhà khoa học người Pháp tiếng kỷ 18, thưởng huy chương vàng Viện hàn lâm khoa học Paris với đề tài “Tìm phương pháp tốt để thắp sáng đường phố thành phố lớn” Đầu năm 1775, ông làm thí nghiệm tách thuỷ ngân oxit thành thuỷ ngân khí thử tính chất đặc trưng Năm 1777, ông công bố kết phân tích không khí thuỷ ngân nung nóng, kết luận không khí gồm hai khí: khí thở gọi oxi khí không thở gọi azot Năm 1783, Lavoisier xác định thành phần nước hidro oxi Lavoisier người phát oxi người có công lớn việc khẳng định chất ý nghĩa to lớn oxi THỜI KÌ HÓA HỌC HIỆN ĐẠI (TỪ ĐẦU THẾ KỈ 19 ĐẾN NAY) Đặc điểm Đây thời kì liên tục khám phá định luật định lượng hóa học làm sở cho hình thành thuyết Nguyên tử - Phân tử Đây thời kì xâm lược khai thác thuộc địa tạo điều kiện cho số nước tư phát triển tích lũy số lớn cải, chế tạo vũ khí, dược liệu, xuất nhu cầu khả tổ chức nghiên cứu khoa học cách tập trung hóa học xuất phân hóa nhanh chóng, nhiều ngành hóa học phát triển thành khoa học riêng: hóa vô cơ, hóa hữu cơ, hóa lý, hóa phân tích, hóa kĩ thuật, … Thêm vào đó, cách mạng khoa học – kĩ thuật lần thứ hai tiến hành với tốc độ qui mô chưa có tạo điều kiện cho hóa học bước vào thời kì phát triển với phương tiện nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm Giai đoạn 1: Thế kỉ 19 * Sự phát triển nghiên cứu định lượng điện hóa học - Lavoadiê có công lớn đường cho nhà hóa học dùng đo lường khối lượng cụ thể giúp hiểu chất phản ứng hóa học - Năm 1800, A.Vonta phát minh pin điện - Humphry Davy (1778 – 1829), nhà bác học Anh người sử dụng dòng điện vào phân tích hóa học tìm K, Na, Ba, Sr - M.Farađây (1791 – 1867) đưa định luật điện phân, tạo hàng loạt thuật ngữ điện hóa học mà dùng ngày như: điện phân, chất điện li, điện cực anot catot, cực ion, anion cation * Sự xây dựng thuyết nguyên tử khoa học - Năm 1799, J.L.Proust (1755 – 1862) đưa định luật thành phần không đổi “ Một hợp chất hóa học điều chế cách nào, luôn có thành phần không đổi” - Năm 1808, Dalton (1766 – 1844) đưa học thuyết nguyên tử: “Các nguyên tố cấu tạo nguyên tử, nguyên tử có khối lượng không đổi, nguyên tử hợp chất hóa hợp với theo tỉ lệ đơn giản” Gaylussac (1787 – 1850) • Tổng hợp nước ống đo khí: thể tích Hidro hóa hợp với thể tích Oxi tạo nên thể tích Nước • Khi khí kết hợp với có tỉ lệ đơn giản thể tích chúng điều kiện nhiệt độ áp suất • Nếu hợp chất thu khí có tỉ lệ đơn giản tỉ lệ khí thành phần Amedeo Avogadro (1776 – 1856) • Nhà vật lí hóa học Italia Năm 1811, đề xuất giả thuyết cấu tạo phân tử vật chất, tìm định luật chất khí, mà ngày nay, định luật mang tên Avơgadro • 1811 ông đưa định luật: “Tất khí điều kiện nhiệt độ áp suất chứa thể tích có số phân tử nhau” • Định luật giới công nhận vào năm 1850 • Ông đưa số Avogadro N = 6,023.1023 mol, dùng để xác định đơn vị số lượng vật chất mol • Dalton coi phân tử nguyên tử từ đồng nghĩa Định luật Gay Luyssac thể tích chất khí cho chất khí gồm nguyên tử độc lập, gồm phần tử phức tạp gọi phân tử • Trong phản ứng chất khí, phân tử tác dụng nguyên tử • Dần dần vài nhà hóa học quan niệm phân tử khí gồm nguyên tử (các khí đơn giản H 2, Cl2, O2, ) có phân tử khí gồm nhiều nguyên tử • Mãi kỷ 19 nhà hóa học chưa thể viết CTHH Stanislao Cannizzaro (1826 – 1910) • 1860 ông trình bày hệ thống xác định khối lượng nguyên tử phân tử thực nghiệm Trên sở giả thuyết Avogadro, hội nghị quốc tế thông qua định nghĩa: • Phân tử phần tử nhỏ chất có khả tồn độc lập • Nguyên tử lượng nhỏ nguyên tố chứa phân tử - Vào năm đầu kỉ 19, tình hình hóa học đòi hỏi biểu diễn chất hóa học cố định khối nguyên tử J.Dalton người biểu diễn nguyên tố hình J.Beczeliut người cải tiến kí hiệu hóa học J Dalton Jacob Berzelius (1779 – 1848), nhà bác học Thụy Điển, cải tiến kí hiệu hóa học Dalton, bỏ vòng tròn cần chữ Latinh cần thêm chữ thứ hai tên gọi: H, O, C, Ca, Xuất KHHH nguyên tố hóa học dùng ngày - Xây dựng công thức hóa học đơn chất hợp chất, nguyên tố số nguyên tử nguyên tố phân tử H2, O2, CO, CO2 Tập hợp công thức hóa học chất thành phương trình hóa học để biểu diễn phản ứng hóa học đồng thời thoả mãn nguyên lý bảo toàn vật chất Sự phân ngành hóa học phát triển công nghiệp hóa học Vào khoảng cuối kỉ XVIII đầu kỉ XIX, bắt đầu hệ thống hóa kiến thức hóa học, nhà khoa học dùng khái niệm hợp chất hữu để chất tạo từ thể sinh vật nhằm phân biệt với hợp chất vô tạo từ khoáng vật Thời đó, người ta cho hợp chất hữu tạo thành tác dụng “lực sống” thể sinh vật Vì thế, người ta không nghĩ tới việc tổng hợp chúng phòng thí nghiệm Năm 1828, F Vôlơ (F Wohler) tổng hợp urê cách đun nóng amoni xianat bình thủy tinh, mà ông nói “không cần đến mèo, chó hay lạc đà cả” Sau vào năm 1845, H Cônbe tổng hợp axit axetic Năm 1862, Bertholot tổng hợp benzen từ axetilen, nhiều hợp chất hữu khác tổng hợp Tất không cần đến “lực sống” Những thành công đó làm thay đổi quan niệm hợp chất hữu góp phần làm cho hoá học hữu trở thành ngành khoa học thực Trong sách xuất năm 1861, Kekule cho hóa học hữu định nghĩa đại “là nghiên cứu hợp chất cabon” * Các thuyết đường tìm hiểu cấu tạo phân tử hữu • Thuyết gốc (năm 1815 – Gay Luyxac): Một gốc chuyển dời từ phân tử sang phân tử mà nguyên tử gốc không tách riêng khỏi Và thí nghiệm tìm cách tách gốc trạng thái tự thất bại Không thể thay nguyên tử khác gốc • Thuyết thay (năm 1834 – J.B Duyma): Có thể thay nguyên tử gốc Như ông thay hiđro clo phân tử CH3COOH tạo thnh CH2ClCOOH • Thuyết kiểu: Khoảng năm 1840, C.Giehac(Charles Gerhardt - 1816-1856) Duyma đưa thuyết kiểu: “Tính chất hóa học chất hữu phụ thuộc vào chất nguyên tử” Thuyết ông công nhận kiểu: hidro (H - H), hidroclorua (H - Cl), nước (H – O – H), amoniac (H – N H) Khi thay nguyên tử hidro gốc khác thu hợp chất hữu phức tạp Tuy nhiên sau số hợp chất hữu tăng nhanh người ta thấy có nhiều kiểu liên kết Vì thuyết kiểu bị bế tắc • Thuyết hóa trị: E.Franklen (Edward Frankland, 1825 – 1899) – nhà hóa học người Anh – ông người đưa khái niệm hoá trị * Hóa học cấu tạo Người có công đầu A.Kekule (1829 - 1896), nhà hóa học Đức có tiếng, ông xây dựng lý thuyết cấu tạo phân tử hữu theo kiểu metan CH4, cacbon phân tử C hóa trị Nhà hóa học Shotlun A.Cupơ (Archibald Cooper), đề nghị biểu diễn lực liên kết nguyên tử vạch nối Nhà hóa học Áo J.Locsomit (Joseph Loschmidt) đề nghị dùng vạch đôi, ba để biểu diễn liên kết đôi ba Nhà hóa học Giehac đưa khái niệm đồng đẳng • A.M.Butlerop, 1828 – 1886, nhà hóa học Nga dùng kết để giải thích tượng đồng phân chất có công thức cấu tạo Giai đọan 2: từ đầu kỉ 20 Trong thời kì này, hóa học phát triển lên mức cao để phục vụ khẩn trương nhu cầu sản xuất, đời sống, đặc biệt giải kịp thời đòi hỏi cấp bách chiến tranh giới lần thứ (1914 – 1918) lần thứ hai (1939 – 1945) Các phân ngành hóa bản, hóa hữu cơ, hóa vô cơ, hóa đại cương, hóa lí phát triển nhanh, mạnh làm xuất nhiều chuyên ngành quan trọng Sự khám phá electron, proton, notron: - Năm 1897, nhà vật lí người Anh J.J.Tômxơn (1856 -1940) tìm electron - Năm 1919, Rutherford nghiên cứu phản ứng hạt nhân bắn phá hạt nhân nguyên tử nitơ hạt tìm phần tử điện tích dương proton - Năm 1932, nhà vật lí người Anh J.Chatvich (1891 – 1974) hướng dẫn Rutherford, làm thí nghiệm bắn phá hạt nhân nguyên tử beri hạt phát notron Một số thành tựu hóa vô cơ, hóa hữu phát triển mạnh nhanh, hóa lí Nhận xét Bước vào kỉ XIX, hoá học có số sở vững vàng để tiến nhanh như: quan niệm đắn nguyên tố hoá học, định luật bảo toàn vật chất, khẳng định vai trò quan trọng phân tích định lượng Vào năm 70 kỉ XIX, hoá học thật có đầy đủ tính chất khoa học đại, có lý thuyết vững dựa sở thực nghiệm chặt chẽ Từ năm 60 đến khoảng đầu kỷ XX, lúc hoá học phát triển sở thuyết nguyên tử - phân tử, tượng hoá học giải thích theo chế nguyên tử - phân tử Các công trình nghiên cứu thực nghiệm lý thuyết hóa học phát triển mạnh lĩnh vực khác hóa học xuất phân hóa nhanh chóng Hơn từ năm đầu kỉ XXI, khả sáng tạo người ngày vượt bật đưa khoa học nói chung hóa học nói riêng tiến tới đỉnh cao phát triển, có nhiều ngành công nhệ hóa học đời là: công nghệ nano, công nghệ vật liệu mới, ... hợp công thức hóa học chất thành phương trình hóa học để biểu diễn phản ứng hóa học đồng thời thoả mãn nguyên lý bảo toàn vật chất Sự phân ngành hóa học phát triển công nghiệp hóa học Vào khoảng... dùng hóa học để giải thích tượng - Ngày nay, thấy có gắn bó y học hóa học Vì kỷ 17, hóa học tự tách trưởng thành thành ngành khoa học độc lập, có đối tượng riêng phát tượng hoá học, định luật hóa. .. phlôghittôn Oxi chiếm vị trí hàng đầu khí nhờ phát oxi đưa lịch sử hóa học sang trang Một hóa học đại hình thành Lịch sử tìm nguyên tố oxi - Lịch sử ghi nhận tìm oxi 1774 tác giả gồm có hai người