علم شیمی

برخی دانشمندان را عقیده بر این است که لغت شیمی از کلمه یونانی کیمیا یعنی ممزوج کردن گرفته شده و بعضی دیگر معتقدند که این واژه از کلمه عربی شامان به معنی پنهانی و اسرارآمیز مشتق شده است. شیمی، یکی از علومی است که همواره در زندگانی بشر دخالت کامل داشته و دارد و به هر اندازه که تمدن کنونی ما پیشتر رود، دخالت آن نیز در شئون مختلف زندگانی ما زیادتر خواهد شد.
● تاریخچه علم شیمی
این علم از اجسام و خواص و ساختمان آنها و واکنش هایی که آنها را به اجسام دیگر تبدیل می نماید ، بحث می کند .
طی هزاران سال از تاریخ بشر، دانش شیمی تنها منحصر به هنر تهیه اکسیرها، عطرها و جوهرهای پاره ای از فلزات بود. قدما به هیچ وجه توانایی نداشتند مواد - حتی ساده ترین آنها - را تجزیه کنند. به همین جهت بود که یونانیان قرن پنجم که همواره درصدد پی بردن به رموز و اسرار طبیعت و کشف حقیقت ماده و خلقت آن بودند، آب را که مایه حیات سایر موجودات است، عنصری ساده دانسته و آن را ماده اولیه جهت تشکیل مواد مختلف روی زمین می پنداشتند، حال آنکه همانطور که همه می دانیم آب ترکیبی از دو عنصر ساده اکسیژن و هیدروژن است. با این حال یونانیان قدیم خواص بعضی اجسام را می شناختند و آن دسته از عناصر را که می توانستند به شکل خالص در طبیعت بیابند، از یکدیگر تمیز می دادند. مثلا یونانیان به خاصیت ضدعفونی کننده گوگرد پی برده بودند و از آن استفاده می کردند.
فکر اولیه وجود عناصر ساده ابتدا از امپدوگل و سپس ارسطو است. ارسطو، فیلسوف بزرگ یونانی چهار عنصر آب، هوا، خاک و آتش را پایه و اساس ساختمان مواد دیگر می دانست. او معتقد بود که این چهار عنصر، مظهـر خواص اصلی از قبیل
رنگ، استحکام و حالت اجسام هستند. مثلا آب را یکی از عناصری می دانست که در ساختمان فلزات وجود دارد ، زیـرا آنها نیز در اثر حرارت مانند آب به حالت مایع درمی آیند. این نظریه نادرست که تا اواخر قرون وسطی، یگانه الهام بخش علمای طبیعی به شمار می رفت، در تشویق کیمیاگران بی اثر نبود و تلاش آنها برای تبدیل فلزات ارزان به فلزات قیمتی تا اندازه ای متکی بر نظریه ارسطو درباره عناصر چهارگانه فوق بود.
پس از آشنایی مسلمانان با نظریات دانشمندان یونانی که به واسطه ترجمه کتب یونانی به عربی بود، این بار نوبت مسلمانان بود تا نظریات خود را ارائه کنند؛ نظریاتی که برخلاف اسلاف پیشین یونانی، دیگر نه کودکانه، بلکه علمی و مستند و قابل دفاع بودند.
اولین شیمیدان تاریخ اسلام، جابربن حیان است. جابر در قرن سوم هجری (هفتم میلادی) می زیسته است ، اما از تاریخ دقیق تولد و وفات او خبری در دست نیست. او نام امام جعفر صادق (ع) را بسیار در کتاب هایش آورده ، چون یکی از شاگردان امام بوده است. او علاوه بر شیمی در فلسفه شیعه هم صاحبنظر بوده است. گفته می شود زادگاه او طوس در خراسان است. از نظر جابر، هفت فلز اصلی در جهان وجود داشت: طلا، نقره، مس، آهن، سرب، جیوه و قلع. به تعبیری می توان این دسته بندی را اولین جدول عناصر دنیا نامید.
اما مشهورترین شیمیدان اسلام که لقب پدر علم شیمی را به او نسبت داده اند، محمدبن زکریای رازی است. او در اوایل شعبان ۲۵۱ هجری در ری متولد شد و در همین شهر به تحصیلات خود در فلسفه، ریاضیات، نجوم و ادبیات مبادرت ورزید. در مورد وفات او هم گفته اند که رازی در سال ۳۱۳ هجری درگذشته است.
توجه رازی به کیمیا (شیمی) به واسطه تبحر او در علم طب است. مهم ترین کتاب او در طب ، الحاوی است ، اما در علم شیمی از کتب مهم او می توان به کتاب الاکسیر و کتاب التدبیر اشاره کرد.
از ویژگی های منحصر به فرد رازی مـی توان به دقت اعجاب انگیز او در انجـام آزمایش ها اشـاره کرد ، به گونه ای که امـروزه هم پس از گذشت قرن ها هر شیمیــدانی می تواند با مطالعـه گزارش های او ، عینا آن را مجددا آزمایش کند. از مهم ترین کشفیات او در علم شیمی می توان به کشف الکل و جوهر گوگرد (اسید سولفوریک) اشاره کرد.
پس از قرون وسطی و جهش علمی غرب، این بار نوبت اروپاییان بود که تحولی در علم شیمی به وجود بیاورند. علم شیمی به معنای امروزی علم، از قرن هجدهم میلادی در اروپا مورد توجه قرار گرفت. از پیشگامان علم شیمی در اروپا می توان به براند ، کاشف آلمانی فسفر (۱۶۷۵ میلادی) اشاره کرد. در همین قرن، آکادمی دل لینکلن در روم و آکادمی انجمن پادشاهی در لندن و آکادمی علوم در پاریس شروع به تدریس شیمی کردند. در همین دوران، روبرت بویل انگلیسی، دلیرانه با عقاید قدما درباره وجود عناصر چهارگانه و تبدیل فلزات مخالفت و تیر خلاص را به این عقاید غیر علمی شلیک کرد، اما پدر علم شیمی جدید کسی نیست مگر آنتوان لاوازیه. این دانشمند فرانسوی، تجربه و سنجش توام با نتیجه گیری صحیح را پایه و اساس این علم قرار داد و برای اولین بار از ترازو برای سنجش و تحقیق در فعل و انفعالات شیمیایی در آزمایشگاه استفاده کرد. او همچنین اثبات کرد عمل سوختن، ترکیب جسم با اکسیژن است.
با کشف نخستین پیل دنیا در سال ۱۸۰۰ توسط ولتا، علم جدیدی از زیر مجموعه های علم شیمی به نام الکتروشیمی به جهانیان معرفی شد. با استفاده از پیل، بسیاری از نمک ها تجزیه شدند و این تجزیه های متوالی در سال ۱۸۷۶ منجر به ارائه فرضیه یون ها شد که یکی از مهمترین نظریات کاربردی شیمی است.
در سال ۱۸۰۸، دالتون فرضیه اتمی خود را ارائه داد و در همین سال ها بود که برای اولین بار برای نشان دادن عناصر، از حروف و اعداد لاتین استفاده شد، اما مهم ترین خدمت به علم شیمی در اوایل قرن نوزدهم توسط شیمیدان نابغه روسی دیمیتری مندلیف انجام شد که جدول تناوبی عناصر را ارائه کرد. پس از آن، شیمی به عنوان یکی از مهم ترین علوم بشری مورد توجه محافل علمی قرار گرفت و امروزه به عنوان یکی از کاربردی ترین و سخت ترین رشته های دانش بشری ، در خدمت پیشرفت آن قرار گرفته است.
● سیر تکاملی و رشد علم شیمی
اولین نظریه درباره ساختار مواد ، حدود ۴۰۰ سال قبل از میلاد توسط فلاسفه یونان بیان شد , در صورتی که شاخه کاربردی شیمی چندین هزار سال قبل از میلاد رواج داشت و کمال قابل توجیه پیدا کرده بود. به چند مورد اشاره می‌کنیم.
- طلا اولین فلزی بود که توسط بشر کشف شد و نقره پس از طلا کشف شد و در زندگی بشر کاربرد پیدا کرد.
مس سومین فلزی بود که کشف شد. سرب ، قلع و جیوه بعد از مس و قبل از آهن کشف شدند.
- آهن به علت دشواری هایی که در استخراج آن وجود داشت دیرتر از فلزات فوق کشف و مورد استفاده قرار گرفت.
- ساختن شیشه رنگ(سبز و آبی) و شیشه بی‌رنگ در مصر و بین‌النهرین و در کشورهای مجاور دریای اژه و دریای سیاه و تهیه بطری های شیشه‌ای در بین‌النهرین متداول شد.
- کوزه‌گری ، سفالگری ، و استفاده از لوحه‌های سفالی و تهیه لعاب و لعاب دادن ظروف سفالی در مصر و بین‌النهرین متداول شد.
- تهیه پارچه‌های نخی ، ابریشمی و پشمی و رنگرزی آنها با رنگهای نیلی ارغوانی و قرمز و … رواج یافت رنگ قرمز از حشره‌ای به نام قرمزدانه ، رنگ نیلی از گیاهی بنام ایندیگو و رنگ بنفش از جانور دریایی بدست آمد.
- دباغی پوست با استفاده از زاج ها ، تهیه الکل , سرکه , روغن، مومیا و استخراج نمک از آب دریا انجام گرفت.
● طبقه‌بندی علم شیمی
▪ شیمی محض یا شیمی نظری:
درباره شناخت خواص و ساختار و ارتباط خواص و ساختار مواد و قوانین مربوط به آنها بحث می‌کند.
▪ شیمی عملی یا شیمی کاربردی:
راه های تهیه ، استخراج مواد خالص از منابع طبیعی ، تبدیل مواد به یکدیگر و یا سنتز آنها را مورد بررسی قرار می‌دهد.

منبع: www.jumptochem.com

منبع : فصلنامه سیمای پژوهش