Chimie Inorganique

1992/10/01 Bandres Unanue, Luis Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Kimika

XVII. Au milieu du XXe siècle, l'alchimie a commencé à subir les premières attaques sévères, dans lequel la pensée cartésienne a beaucoup influencé. Les hommes de la science, plongés dans cette pensée, ne reconnaissaient pas qu'une substance pouvait être plus parfaite que d'autres. Les Cartésiens pensaient, par exemple, que les métaux, une fois créés par Dieu, continueraient leurs propriétés pour toujours et pour toujours. Par conséquent, les changements des alchimistes n'étaient que des évanouissements, ils devaient donc être rejetés.

D'autre part, les chimistes initiaux, laissant de côté l'ésotérisme, commencèrent à travailler ce que nous connaissons aujourd'hui comme chimie industrielle. C'est-à-dire, avec les essais au-dessus de la magie et de la logique surnaturelle, la pensée cartésienne offre une méthodologie à l'immutabilité des éléments de la nature qui étaient discutés à cette époque.

Dans cet environnement, des alchimistes, au début, ont rejoint le nouveau courant. Glamber, par exemple –1603-1668–, quittant l'alchimie, partit du nouveau chemin. Kunckel, son contemporain, pour la première fois nié rationnellement les propriétés de la “pierre des philosophes”. Mais en attendant d'autres (Helvetius, Ashmol, etc.). un long), ils abordaient l'alchimie traditionnelle. En bref, le XVIII. Au début du XXe siècle, la pensée traditionnelle était encore vivante, mais les travaux des innovateurs commencèrent à donner leurs premières découvertes.

Une de ces découvertes, pour ainsi dire, est celle des gaz. L'étude et la connaissance chimique des gaz, ne se trouvant pas face à des solides et des liquides, était très retardée. Les alchimistes connaissaient bien la difficulté de manipuler des gaz. Dans l'ammoniac, par exemple, même si son odeur est forte et pénétrante et se relâche facilement dans la fermentation de l'urine, XVI. Ils n'ont pas réalisé jusqu'à la fin du XXe siècle.

Le phénomène de la combustion aussi, XVII. Bien que le XXe siècle n'a pas commencé à étudier. Cette époque, appelée «l’ère des gaz», est le XVIIIe. Il s'étend jusqu'à la fin du XXe siècle et est l'une des étapes les plus riches de la science chimique. Pour commencer, Becher (1635-1602) distilla du charbon, obtenant un goudron par la condensation de «gaz de houille» et de «fumées». Ce gaz est, avec l'air, l'un des premiers étudiés, car, bien qu'il soit présent dans la combustion ou la respiration du soufre ou du bois, ces processus étaient très connus et peu étudiés.

Les premières études de gaz ont été menées par Van Helmoto, 1577-1644. Lui aussi, le mot, le gaz, l'a adapté. Il a tiré le mot grec «chaos» proposé par Parazeltso. Auparavant, le concept de gaz s'exprimait avec le mot air, puisque c'était le seul gaz recherché. Ainsi, lorsque la présence de gaz différents a été détectée, ils ont été appelés avec le mot air et selon leurs propriétés. C’est pourquoi “air fixe”, “air inflammable”, etc. étaient connus. Van Helmoto, méprisant le mot air, a séparé trois gaz très semblables : le « gaz carbonique » qui apparaît dans la combustion du charbon végétal, le « gaz forestier » qui apparaît dans la fermentation du moût et le « gaz mou » de la corruption des matières organiques. D'autre part, il a distingué entre air, gaz et vapeur.

Il faut aussi mentionner Robert Boyle, 1672-1691, Robert Hooke, 1635-1703, et John Mayow, 1641-1679. Les trois ont réalisé que l'air était nécessaire à la combustion. Boyle prend du gaz pour la première fois dans une cloche ou une bouteille précédemment inondée. Mayow a découvert l'affinité entre la combustion et la respiration animale.

Ils connaissaient quelques acides, alcalis et sels des alchimistes, mais leurs recherches remontent au XVIII. Ils devraient attendre jusqu'au 20ème siècle. XVII. Par exemple, les sels connus au XXe siècle étaient ceux qui apparaissaient spontanément dans la nature: “vitriole vert” (sulfate de fer), “vitriole bleu” (sulfate de cuivre), “sel marin” (chlorure de sodium), “éclaire” (double sulfate d’aluminium et potassium), “nitrates” et “flèches” (nitrate potassique et sodium), “magnésie blanche” (carbonate de magnésium) et “calcaire” (carbonate de calcium). Mais, XVIII. Jusqu’au XXe siècle, par exemple, ils ne se distinguaient pas entre “potasse” et “sosa”.

Les minéraux métalliques n'étaient travaillés que comme source de métaux et ne savaient pas s'ils étaient des oxydes ou des sels. Néanmoins, XVII. Au cours du XVIIIe siècle, les sels ont été assez bien étudiés et dans ce travail Glauber - 1604-1670 - occupe une place particulière.

Dans cet environnement XVIII. Nous entrons dans le 20ème siècle. La théorie du «phlogiste» était en vigueur à ce siècle. Malheureusement XIX. Cette théorie, qui a duré jusqu'au XIXe siècle, a été un obstacle au développement de la chimie, mais nous ne pouvons pas l'éviter. Selon cette théorie, tous les corps étaient une combinaison de trois éléments: la combinaison d'un principe de terre vitrée, terre terrible et comburante, le soi-disant «phlogiste». Ce phlogiste participait à tous les matériaux qui s'allument (bois, soufre, huile, phosphore, etc.). ). Quand ils se chauffent, ils perdent le phlogisto qui donne de la lumière et restent sans phlogisto, ils se transforment en poudre amorphe. Cependant, une fois traité cette poudre avec du charbon, ils acquièrent beaucoup de phlogisto et reviennent à leur état initial.

Toute cette théorie apparaît dans le livre de Stahl intitulé «Expérimente, observationes, animadversions chymicae et physicae». Ce livre a été publié en 1697. Mais, XVIII. Pour pouvoir exprimer les phénomènes qui se voyaient tout au long du XXe siècle, le concept de phlogiste a dû supporter une multitude d'appendices et on lui a dû attribuer des propriétés contradictoires. Enfin, Lavoisier a écarté la théorie du phlogiste en posant les bases de la chimie actuelle.

Chimie des gaz S. Hales – 1677-1761 – eut son importance. Celui-ci, en dehors des charges ecclésiastiques, a cultivé la science. Entre autres choses, il a introduit la différence quantitative dans les essais de gaz. Dans son livre intitulé «Vegetable statiks» (publié en 1727), on dit que l’air était un élément et qu’il était aveuglé par les plantes pour se nourrir. Grâce à la pyrogénation, il a réussi une série de gaz et, apparemment, sans qu'il le découvre, il a obtenu de l'oxygène, de l'azote, de l'anhydride carbonique, de l'azote et certains de ses oxydes. Les autres noms à mentionner sont: G. F. Rouelle (1703-1770) (professeur de Lavoisier et Diderot), H. Cavendish (1731 1810), C. W. Scheele (1742-1786) (après avoir surmonté mille obstacles, ne put utiliser ni argent ni balance dans ses essais).

En 1770, il isola l'"air inflammable" (hydrogène), deux ans plus tard l'azote et l'année suivante l'"air de feu", l'oxygène. Ce travail a été publié en 1777, trois ans après Priestley. Ainsi, il y a eu quelques discussions sur la découverte de l'oxygène. Enfin, nous avons le Priestley, 1783-1804. Fils d'une famille de classe basse, il fut pasteur protestant, mais il se consacra bientôt à la science. En 1772, on publia ses travaux, dans lesquels on explique l’«air fixe» qui apparaît dans les brûleurs, on étudia la solubilité de l’eau et on découvrit l’«eau de seltz artificiel». De son côté, sans connaître les travaux de Scheele, il a identifié et isolé «l’air inrespirable», c’est-à-dire l’azote. Dans un rapport envoyé à la Royal Society en 1775, il a découvert qu'il existait “l'air de vie”, à savoir l'oxygène (selon le nom de Lavoisier).

Dans le domaine des acides, alcalis et sels de nouveau, nous devons mentionner Rouelle. Celui-ci publia pour la première fois le concept de composition de sels. Il a montré que certaines substances (calcaire ou magnésie blanche) acceptées comme des corps simples jusqu'à leur époque étaient réellement des sels. Le sel a établi qu'il pourrait être neutre, acide et basique et a appelé ces derniers alcalis. Comprend Joseph Black, Baumé, etc. une longue période de temps a introduit ses progrès dans ce domaine.

Les métaux ont également eu un grand élan dans le XVIII. Au XXe siècle. Brandt a trouvé le cobalt, Manggraf zinc, Wood platine, Cronstedt nickel, Gahn manganèse, Hjelm molybdène, Müller tellurium. Au Pays Basque de 1784, les frères Fausto et Juan José Elhuyar au Séminaire de Bergara ont isolé pour la première fois le wolframio avec le minéral cultivé connu comme wolframite.

La chimie organique a fait un grand pas dans ce siècle. L'innovation de grande importance a été la recherche de corps extraits de plantes et d'animaux: amidon, sucres, graisses, laits, etc. En 1720, l'éther a été synthétisé et bien que initialement la méthode a été conservée sans indication, il a été publié en 1730.

XVIII. Dans la seconde moitié du XXe siècle, la chimie était pleine de contradictions: les théories actuelles ne coïncidaient pas avec ce qui se trouvait dans la réalité. L'existence de gaz, les données sur la combustion, les propriétés des corps vides trouvés et tant d'autres choses n'avaient pas d'expression logique. On voyait la nécessité d'un travail de synthèse, c'est-à-dire de la congestion et de la composition de tout ce qui était connu dans ce domaine, qui serait réalisé par l'homme le plus prestigieux dans le domaine de la chimie de ce siècle: Antoine Laurent Lavoisier.

Lavoisier est né en 1743 à Paris en famille de bon niveau. Après ses études, il a travaillé en chimie corps et âme, en 1785, il entre à l'Académie et quatre ans plus tard, il a été nommé directeur. En 1793, l'Académie fut fermée par les révolutionnaires et l'année suivante ses responsables furent dénoncés. Au lieu de fuir Lavoisier, il a poursuivi ses recherches en faisant confiance à la Convention et à sa réputation scientifique. Après avoir été jugé par le tribunal révolutionnaire et proclamé par le juge "La révolution n'a pas besoin de sages", il a condamné à mort. Le 8 mai 1794, un des plus grands hommes de la chimie fut assassiné.

Pour commencer, Lavoisier a étudié et résumé toute la science chimique qui lui est venue. Aussi bien au milieu du siècle que sans remettre en question l'existence du phlogiste, on discute de son utilité et on commence bientôt à penser que son caractère était d'un corps (hydrogène ou). Donc, en tout cas, ce serait comme tout autre élément.

En raison du succès des mathématiques en physique, une tendance s'est imposée à ce siècle parmi les sciences: il faudrait aussi s'introduire dans la chimie. D'autre part, on admettait que la théorie gravitationnelle de Newton s'accomplissait dans tous les domaines et, par conséquent, on pensait que le mécanisme des réactions chimiques devrait guider à l'échelle moléculaire.

Avant de trouver de l'oxygène, Lavoisier a observé les changements de poids qui se produisent dans les combustions et calcinations des métaux. Il pensait qu'une partie de l'air était fixée dans le métal comme chaleur. Une fois l'oxygène localisé, il a continué avec ses travaux et a montré que le gain de poids du métal était égal à la réduction de poids de l'air utilisée dans l'essai. Ainsi, après avoir démontré que l'eau ne se transforme pas en terre (c'est-à-dire que le phlogiste ne pesait pas et étudiait certaines propriétés de l'oxygène), Lavoisier conclut qu'il fallait écarter la théorie du phlogiste, tout en proposant une théorie sur la combustion et la respiration.

Dans cette théorie, il est dit que l'oxygène participe à toutes les combustions, mais il a accepté l'existence de caloriques. Le calorique était parmi les molécules de la fraction ou substance. Ce fluide devrait avoir des caractéristiques très spéciales. Entre autres choses, il serait hors de l'influence des trois forces fondamentales qui supportaient toutes les autres matières, à savoir la traction, la répulsion et la pression atmosphérique n'auraient aucune influence sur elle. Cependant, bien qu'il ne réussisse pas totalement dans ce domaine, il a donné une grande importance au traitement de la chaleur, ce qui a entraîné un grand élan.

Lavoisier voulait entrer dans le domaine des mathématiques chimiques, mais il a trouvé un obstacle. Du point de vue mathématique, alors que la matière devait être divisible à l'infini, en réalité, il n'était pas pour lui: tant que les molécules étaient divisibles, les atomes n'étaient pas. Lavoisier acceptait ceci sans preuve. Donc, et bref, la matière était divisible, mais seulement jusqu'à une limite, et à chaque substance correspondait un type de molécule différent. Malheureusement, en raison du niveau des tentatives de l'époque, il a dû reconnaître: ... nos tentatives sont encore loin de voir la divisibilité de la matière”.

Clarifié le concept de matière, Lavoisier est entré dans le domaine de « l'élément ». Bien sûr, le concept que j'avais était différent de celui que j'avais actuellement en vigueur, mais nous pouvons dire que c'était une première approche. Avec ses paroles: « Pour qu’une matière prenne le titre d’élément, il ne suffit pas qu’elle soit simple, indivisible ou incompréhensible. Pour cela, vous devez être abondante et étendue dans la nature et participer à la composition de nombreux corps. Par conséquent, même si l’or était une substance simple, on ne dira pas qu’il est un élément ».

Il semble que le concept d'élément aristotélicien était resté ferme, mais, cependant, certains corps acceptés jusqu'à présent comme éléments, tels que l'air (parce qu'on connaissait différents types d'air), la terre ou l'eau (qui était connu comme une combinaison d'oxygène et d'hydrogène) ne seraient pas des éléments. Mais le feu suivait, comme l’a dit Lavoisier, “caloriques”. Cependant, la chimie s'enrichit alors de nombreux éléments réels : oxygène, hydrogène, azote, soufre, carbone, etc.

De son côté, Lavoisier dans son ouvrage «Traité élémentaire de chimie» a utilisé la nomenclature chimique, en dotant la chimie de ce riche outil. À cela il faut ajouter qu'il a introduit une méthode expérimentale structurée dans le domaine de la chimie. Par conséquent, d'une série d'observations aléatoires réalisées par la chimie, de l'existence de certains phénomènes différents et de certaines manifestations qui devaient se mettre d'accord avec des théories non fondées précédemment acceptées et souhaitées, Lavoisier devint une véritable science.

Après avoir vu l'existence de l'oxygène, Lavoisier a démontré l'affinité chimique de base entre la combustion et la respiration. C'est-à-dire, après avoir mesuré la quantité réelle d'oxygène qui est prise dans la respiration et la quantité d'anhydride carbonique et aqueux qui apparaissent dans ce processus, il a pu donner une première et véritable expression du phénomène qui se produit dans les poumons.

Les idées de Lavoisier ne furent pas immédiatement acceptées et de nombreux chimistes, surtout les techniciens, suivirent leurs idées ancestrales. Cependant, peu à peu, ils se répandirent en France, en Allemagne ou en Suède, en un mot dans toute l’Europe et, après sa mort, lorsque l’“Académie des Sciences” de Paris les fit siennes, ils furent acceptés plus vite que vite.