370 likes | 847 Views
Historie chemie. Prameny pro vznik chemie. Řemesla: Empirické zkušenosti Návody pro výrobu, přípravu, etc. Obvykle bez hlubšího zkoumání příčin jevů, podstatné jejich využití Alchymie: Empirické i theoretické postupy Středobodem snažení – zlato. Řemesla. První „chemická“ aplikace. Oheň
E N D
Prameny pro vznik chemie • Řemesla: • Empirické zkušenosti • Návody pro výrobu, přípravu, etc. • Obvykle bez hlubšího zkoumání příčin jevů, podstatné jejich využití • Alchymie: • Empirické i theoretické postupy • Středobodem snažení – zlato
První „chemická“ aplikace • Oheň • Objev jeho zapálení a udržení před 400 – 200 tis. lety • Využití oxidace organického materiálu (dřeva) kyslíkem • Teplo, světlo, ochrana před zvěří • Význam pro stravování (konservace, zlepšení sensorických vlastností, hygiena)
-10000 -9000 -8000 -7000 -6000 -5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 sklo fermentace zlato stříbro pigmenty keramika měď bronz železo starověk mezolit neolit chalkolit doba bronzová doba železná Další řemeslné úspěchy
Pigmenty jeskynní kresby ~ - 35000hroby v Pernebu, Egypt ~ - 2650 černé saze, dřevěné uhlí, galenit (PbS), antimonit (Sb2S3), magnetit (Fe3O4) červené červený okr, krevel (Fe2O3), realgar (As2S2) žluté žlutý okr, auripigment (As2S3) zelené malachit (CuCO3.Cu(OH)2) modré azurit (2CuCO3.Cu(OH)2) hnědé burel (MnO2), goethit (FeO(OH))
Fermentace • Alkoholové kvašení – ethanol • Mléčné kvašení – kyselina mléčná • Octové kvašení – kyselina octová • Význam pro potravinářství • První objevy • cca 7500 let • Egypt: cca 4500 let → víno, pivo
Kovy • 6 000 let – předměty ze zlata v Anatolii • 6 000 let – používání Ag • 5 500 let – používání Pb • 4 000 let – nástroje ze železa v Indii a Mezopotámii • 3 750 let – objev Sn • 3 500 let – používání bronzu • 700 př.n.l. – mince z čistého zlata a stříbra v Malé Asii
Jiné příklady řemeslných výrob • Vydělávání kůží • Barvení tkanin • Detergenty • Kosmetika
Barvení tkanin Barviva třísloviny (sumach, kassiová kůra, duběnky) + Fe2+ černé modré indigo mořena barvířská (Rubena tinctoria, alizarin), kermes (košenila, karmín - z červce nopálového) červené antický (tyrský) purpur (z mořského plže ostranky, Murex brandaris) (6,6´-dibromindigo) purpurové Mořidla říční bahno (Al, Fe) kamenec třísloviny soli Fe
Kosmetika parfémy - extrakce (voda, olej) - destilace - destilace s vodní párou čistící olejeolej + vápno desodoranty pryskyřice (myrha, olibanum) zubní prášky pryskyřice (myrha, olibanum) masti na vrásky olibanum + med apod. líčidla
Kosmetika oční stíny - zelené - malachit - černé - kohl(galenit, PbS; surma, Sb2S3) tužidla na vlasy pryskyřice + včelí vosk barvy na vlasy černá barva v oleji, henna rtěnky červený okr + tuk barvy na nehty henna
Co je alchymie? „Alchymie je věda, která učí jak transformovat jakýkoli druh kovu v jiný? A to pomocí odpovídající medicíny.“ Spectrum Alchemiae, 13. st. „Alchymie nebyla nikdy ničím odlišným od chemie; je hluboce nespravedlivé zaměňovat ji, jak se to obvykle činí, se zlatodějstvím 16. a 17. st… Alchymie byla věda a zahrnovala všechny ty procesy, v nichž se chemie technicky uplatňovala.“ Justus von Liebeg, 1803-1873
Co je alchymie? „Alchymie je umění bez dovednosti, jehož začátkem je lež, středem práce a koncem bída.“ Nicolas Lemery, 1645-1715
Původ alchymie • 1. st.n.l. v Egyptě jako umění chrámových kněží • Vychází ze zkušeností řemeslníků, zvláště zlatníků: Papyrus Leiden, Papyrus Stockholm • Představa materie složené ze živlů a kvintesence (Thales, Aristoteles) • Kovy se rodí v zemi a poté dospívají a zrají obdobně jako živé bytosti od nejméně ušlechtilých až ke zlatu • První výskyt „Kamene mudrců“ • Hermes Trismegistos, Marie Židovka, Kleopatra, Agathodaimon, Zosimos, Demokritos
Aristoteles • 384-322 př.n.l. • Matematika, logika, fysika, politika • 170 spisů, ale jen 47 se dochovalo • Základ hmoty: materia prima (horko, chlad, vlhko, sucho) • 4 elementy: oheň, voda, vzduch a země • Elementy se mohou v sebe přeměňovat – princip transmutace • Kvintesence • Theorie samoplození
Čínská alchymie • Zhruba ve stejné době jako egyptská • Vyvinula se nezávisle, ale s podobnými závěry • Cíl: „elixír života“
Arabská alchymie • Importována z řecka – v 8. st.n.l. překlady řeckých spisů • Džábir, Rhazes, Avicenna • Theorie vnitřních a vnějších kvalit kovů • Merkurosulfurová theorie vzniku kovů
Avicenna • „Dávám přednost krátkému životu, jenž má šířku, před úzkým, jenž má délku.“ • 980-1037 n.l. • Kníže lékařů – Kánon lékařství • Murkurosulfurová theorie: • Kovy se skládají ze rtuti a síra ji ztužuje do formy kovu • Jednotlivé vlastnosti kovů závisí na vlastnostech složek • Transmutace založena na přečištění složek a jejich smísení • „Umění je slabší než příroda a nepřekoná ji, ať se snaží sebevíc. Tudíž nechť vědí umělci alchymie, že různé druhy kovů nemohou být transmutovány.“
Evropská alchymie • 12. st.n.l. • Překlady arabských spisů • Zprvu záležitost klášterů, později na dvorech šlechty – finanční zájmy • Již od začátku polemiky o možnosti transmutace – jak ji theologicky zdůvodnit • Zákazy alchymie (Jan XXII.) • Objevy kyselin, poznatky o principech přírody • Homunculus • Albert Veliký, Ramon Lully, Paracelsus
Kyseliny • HNO3: • 14. st.n.l. • Destilace síranu železnatého s dusičnanem draselným • HCl: • Používání v lučavce královské (HCl:HNO3 3:1) • Salmiak (NH4Cl) v kyselině dusičné • H2SO4: • 16. st.n.l. • Tepelný rozklad síranu železnatého
Paracelsus • 1493-1541 • Lékař (Erasmus Rotterdamský) a zakladatel farmakochemie • Neustále na cestách (i Moravský Krumlov, Znojmo, Bratislava) • Kontroversní a extravagantní • Řada spisů – Pragranum, Paramirum, Opus paragranum, Astronomia magna, Grosse Wundartzney • Alchymie neoddělitelná od lékařských představ – alchymie má hledat léčivé látky a pomáhat lidem • Homunculus – Pseudoparacelsus – nauka o vytvoření umělého člověka • Nauka o nemocech – každý orgán svůj Archea → nemoc znamená výrazné poškození Archea • Tria prima – rtuť, síra, sůl
Příspěvky alchymie • Zdokonalení laboratorních technik • Objev kyselin, solí a zmapování jejich vlastností • Objev nových prvků (např. P) • Poznatky o chování a vlastnostech látek (plyny, rovnovážné stavy, toxicita) • Formování theorie o podstatě hmoty • Základní poznatky o chemických reakcích (první zjištění o slučovacích poměrech, reaktivní chování látek)
Antoine Lavoisier • 1743 – 1794 • Otec moderní chemie • Matematik, fysik a chemik • Vyvrátil theorii flogistonu • 1774 „Zákon o zachování hmoty“ • Dělení látek na prvky (kovy, nekovy) a sloučeniny (oxidy, kyseliny, zásady, soli) • Rozpoznal, že vodík je prvek • Vylepšil osvětlení Paříže, výrobu střelného prachu • Ředitel Akademie věd • Královský výběrčí daní • Popraven gilotinou
John Dalton • 1766 – 1844 • „Daltonův zákon tlaku plynů“ • Objevil barvoslepost - daltonismus (sám jí trpěl) • 1808 „Zákon o slučovacích poměrech“ • Tabulky atomových hmotností • Atomární theorie • Každý prvek složen z částeček – atomů – jež jsou dále nedělitelné • Atomy jednoho prvku mají stejnou velikost i hmotnost • Atomy jsou nedělitelné a nezničitelné – při chemické reakci nezanikají a ni nevznikají • Při reakcích se atomy přeskupují a slučují v určitých poměrech
Dmitrij Ivanovič Mendělejev • 1834 – 1907 • „Periodický zákon prvků“ • Předpověděl objev Ga, Sc a Ge
Atomová theorie Lavoisier 1774 Arabská chemie … 0 … 200 … 400 … 600 … 800 … 1000 … 1200 … 1400 … 1600 … 1800 … Egyptská „chemie“ Evropská alchymie CHEMIE
Historie odvětví chemie Příklad - farmakochemie
Historie léčiv • Přírodní léčiva: • Několik tisíc let methoda pokus – omyl • Léčivé látky (bylinky), psychotropní látky (opium), psychostimulační látky (listy koky), toxické (kurare) • Konec cca 16. st. • Iatrochemie: • Špatná funkce organismu změny v chemickém složení • Použití prvních synthetických léčiv (anorganické látky – kovy, oxidy, sulfidy, soli) • Renesance a rozkvět alchymie • Paracelsus: • Látky umělé rovnocenné přírodním • Význam pozorování a experimentu • „…záleží toliko na dávkování, aby nebyl lék žádným jedem.“
Historie léčiv • 18. a 19. st.: • Isolace řady přírodních látek: • Morfin – 1803, Sertürner, opium • Chinin – kůra chinovníku • První organická léčiva: • Diethylether, chloroform, chloralhydrát, antifebrin • Salicylová kyselina: • 1838 – isolace z vrbové kůry • 1874 – Kolbe, Schmidt, průmyslová výroba • Knorr – synthesa fenazonu (antipyrin) – 1883 • Theorie farmakoforu • 20. st.: • Prudký rozmach oborů chemie (biochemie, orgnická chemie) • 60. léta 20. st. – matematické modely pro návrhy nových léčiv • 80. léta 20. st. – 3D modely pro návrhy léčiv • Kombinatoriální chemie – chemické knihovny • Nanomedicína
Říkanky pro prvky skupiny A • I.A: Helenku Líbal NaKolínko Robustní Cestář Frantík. • II.A: Běžela Magda Caňonem, Srazila Balvan Ramenem. • III.A: Byl Aljoša Gagarin Indická Tlama? • IV.A: Co SiGerto Snědla, žes Pobledlá? • V.A: Náš Pan Asistent Sbalil Biletářku. • VI.A: OSlečno, Sejměte Tež Podrprsenku! • VII.A: Fluor, Chlor, Brom, Ion, Astat • VIII.A: Herbert Nechce Armádní Krasavici Xenii Ranit.