Principii Teoretice ale Chimiei

1.NOŢIUNI INTRODUCTIVE

Definiţia chimiei. Chimia este o ştiinţă fundamentală a naturii care studiază materia si transformările calitative ale materiei,transformări ce se caracterizează prin asocierea atomilor şi disocierea moleculelor.

În afară de transformările calitative, materiei îi sunt proprii si alte tipuri de transformări,uneori mai simple (dilatarea, topire, evaporare) alteori mai complexe (autoreînnoire, autodezvoltare, multiplicare, reproducere) ; cu studiul acestora se ocupa fizica şi respectiv biologia. Aceste trei ramuri ştiinţifice fundamentale : fizica,chimia si biologia constituie grupul ştiintelor naturii care au acelaşi obiect de studiu şi anume : materia sub diferitele ei forme din realitatea obiectivă. Între aceste trei ramuri ştinţifice nu există graniţe nete, ci dimpotrivă, există relaţii strînse, dialectice.

Definiţia clasică a chimiei (studiul substanţelor şi fenomenelor chimice) deşi corectă, nu ţine seama de cunoştinţele moderne privind structura materiei. Prin fenomenele chimice se inţeleg schimbări calitative ale substanţelor, schimbări care duc la modificarea naturii substanţelor şi la apariţia de substanţe noi. Schimbările calitative sunt determinate de o cauză, ele nu decurg spontan ci sunt efectul unei cauzalitaţi.

Se poate defini chimia ca ştiinţă a naturii ce se ocupă cu transformările calitative ale atomilor , moleculelor ,ionilor şi radicalilor, acestea fiind particule diferite pe care le are materia în mişcarea chimică. Cu alte cuvinte, chimia se ocupă cu studiul structurii şi proprietăţilor materiei şi în special cu studiul transformărilor calitative pe care le suferă materia sub acţiunea ionilor, radicalilor, atomilor, moleculelor sau energiei. Generalizînd, se poate defini chimia ca fiind o ramură fundamentală a ştiintelor naturii care studiază transformările calitative ale materiei sub influenţa materiei, in diferite condiţii.

Structura electronică a atomilor şi structura moleculelor ajută la interpretarea şi înţelegerea acestor transformări calitative ale materiei.

Scurt istoric al dezvoltării chimiei. Transformările calitative ale materiei au existat şi s-au manifestat în natură odată cu existenţa materiei. Din cele mai vechi timpuri ,omul a observat aceste transformări şi a căutat să le folosească pentru uşurarea traiului său. După descoperirea focului, transformările materiei au fost în mai mare măsură aplicate, folosite şi dirijate de către om, mai întîi în mod instinctiv, iar mult mai tîrziu în mod raţional, ducînd la apariţia meşteşugurilor.

După unele cercetări, cele mai vechi meşteşuguri chimice au apărut cu cca 3-4000 ani î.e.n. în China, Egipt, India, Mesopotamia.

Chinezii cunoşteau obţinerea prafului de puşcă, a zincului, a faianţei, a unor pigmenţi, a unor aliaje etc. Vechii egipteni extrăgeau coloranţi naturali şi stăpineau tehnica vopsirii, obţineau aur, argint, bronz, sticlă. Se consideră că denumirea de ,,chimie” provine de la cuvîntul ,,chema” care in limba egipteană veche înseamnă mîlul fertil apărut anual ca rezultat al revărsării Nilului.

În Egipt, chimia era considerată o ,,artă sfîntă”, care transmisă arabilor a primit prefixul al-, specific limbii arabe, formîndu-se termenul de ,,alchimie”, cu mult înainte de perioada alchimistă de dezvoltare a chimiei.

În ,,Dialectica naturii”, Engels spunea că începuturile chimiei sînt legate şi de o anumită treaptă de dezvoltare a agriculturii. Este admis că o dată cu apariţia agriculturii şi creşterea vitelor oamenii au folosit pîine, lapte, sucuri si zemuri vegetale. Ei au observat unele transformări ca fermentarea sucurilor dulci, acrirea laptelui, alinarea durerilor cu ajutorul unor extracte vegetale, acţinea unor otrăvuri şi au urmărit să folosească în viaţa lor aceste transformări.

Istoria dezvoltării chimiei se poate împărţi în patru perioade : perioada genezei chimiei, perioada constituirii chimiei ca ştiinţă autonomă, perioada chimiei moderne şi perioada contemporană.

I. Perioada genezei sau a apariţiei chimiei este şi perioada cea mai lungă ; ea

se întinde de la începutul comunei primitive pînă în secolul al XV-lea. Despre această perioadă nu se poate vorbi de existenţa unor cunoştinţe închegate din domeniul chimiei. Perioada de geneză a chimiei are trei etape:

a) etapa primitivă se întinde de-a lungul orînduirii comunei primitive cînd omul şi-a însuşit unele îndeletniciri legate de folosirea metalelor , a alimentelor, a leacurilor etc.

b) etapa veche, începe de la sfîrşitul comunei primitive şi durează pînă în secolul al IV-lea al eri noastre. Cele mai importante cunoştinţe din această perioadă au fost colectate de către cunoscuta şcoală din Alexandria. Din Alexandria cunoştinţele despre chimie au patruns în Europa.

Filozofii greci ai antichităţii (secolele VII-IV î.e.n.) au încercat să elaboreze unele generalizări despre fenomenele din natură , avînd la bază un materialism naiv, simplist, rezultat din observarea directă a naturii. Ei au început să răspundă la întrebarea : care este materia primă din care derivă ceea ce înconjoară?

Filozoful Thales din Milet susţinea că la baza a tot ce există stă apa, Anaximene considera aerul ca materie primă, Xenofon (427-355 î.e.n.) conchidea că principiile lumii materiale sînt apa şi pămîntul. Heraclit din Efes (530-470 î.e.n) considera că materia este veşnică, necreiată şi totul se găseşte într-o continuă transformare. La baza tuturor lucrurilor el considera focul, iar Empedocle (490-430 î.e.n.) considera lumea formată din patru elemente :focul, aerul, apa, pămîntul.