Lịch sử phát triển của Hóa học Hóa học docx

Lịch sử phát triển của Hóa học
Hóa học phát triển từ giả kim thuật, đã được thực hành từ
hàng ngàn năm trước ở Trung Hoa, Châu Âu và Ấn Độ.
Khoa giả kim thuật nghiên cứu về vật chất, nhưng thế giới
của những nhà giả kim thuật đều dựa trên kinh nghiệm thực
tế và công thức bắt nguồn từ thực hành chứ không dựa vào
những nghiên cứu khoa học. Mục đích của họ là một chất
gọi là “Hòn đá thông minh” dùng để biến đổi những chất
như chì thành vàng. Các nhà giả kim thuật đã tiến hành rất
nhiều thí nghiệm để tìm ra chất này qua đó họ đã phát triển
nhiều dụng cụ mà ngày nay vẫn còn được sử dụng trong kỹ
thuật hóa học.

Nhưng không một nhà giả kim thuật nào tìm ra được hòn
đá thông minh đó và trong thế kỷ thứ 17, các phương pháp
làm việc của khoa giả kim thuật được thay đổi bằng những
phương pháp khoa học. Một phần kiến thức của các nhà giả
kim thuật được sử dụng bởi các nhà hóa học, những người
làm việc dựa vào kết luận hợp lý của những gì mà họ quan
sát được chứ không dựa vào ý nghĩ biến hóa chì thành
vàng.
Lịch sử của hóa học có thể được coi như bắt đầu từ lúc
Robert Boyle tách hóa học từ khoa giả kim thuật trong tác
phẩm The Skeptical Chemist (Nhà hóa học hoài nghi) vào
năm 1661 nhưng thường được đánh dấu bằng ngày Antoine
Lavoisier tìm ra khí ôxy vào năm 1783.
Hóa học như là một môn khoa học đã có được nhiều thúc
đẩy vào thế kỷ 19. Những nghiên cứu của Justus von
Liebig về tác động của phân bón đã thành lập ra ngành Hóa
nông nghiệp và cung cấp nhiều nhận thức cho ngành hóa
vô cơ. Cuộc tìm kiếm một hóa chất tổng hợp thay thế cho

chất màu indigo dùng để nhuộm vải là bước khởi đầu của
những phát triển vượt bậc cho ngành hóa hữu cơ và dược.
Một đỉnh cao trong việc phát triển ngành hóa học là phát
minh bảng tuần hoàn nguyên tố của Dmitri Ivanovich
Mendeleev và Lothar Meyer. Mendelev đã sử dụng quy
luật của bảng tuần hoàn để tiên đoán trước sự tồn tại và tính
chất của germanium, gallium và scandium vào năm 1870.
Gallium được tìm thấy vào năm 1875 và có những tính chất
như Mendeleev đã tiên đoán trước.
Nghiên cứu trong hóa học đã phát triển trong thời kỳ
chuyển tiếp sang thế kỷ 20 đến mức các nghiên cứu sâu về
cấu tạo nguyên tử đã không còn là lãnh vực của hóa học
nữa mà thuộc về vật lý nguyên tử hay vật lý hạt nhân. Mặc
dù vậy các công trình nghiên cứu này đã mang lại nhiều
nhận thức quan trọng về bản chất của sự biến đổi chất hóa
học và của các liên kết hóa học. Các động lực quan trọng
khác bắt nguồn từ những khám phá trong vật lý lượng tử
thông qua mô hình quỹ đạo điện tử.
Tầm quan trọng.
Trong cuộc sống
Phản ứng hóa học xảy ra trong cuộc sống hằng ngày thí dụ
như trong lúc nấu ăn, làm bánh hay rán mà trong đó các
biến đổi chất xảy ra một cách rất phức tạp đã góp phần tạo
nên hương vị đặc trưng cho món ăn. Thêm vào đó thức ăn
được phân tách ra thành các thành phần riêng biệt và cũng
được biến đổi thành năng lượng trong các quá trình phân
hủy trong cơ thể (hóa sinh). Sự đốt cháy cũng là một phản
ứng hóa học có thể được quan sát dễ dàng. Nhuộm tóc,
động cơ đốt trong, màn hình của điện thoại di động, bột
giặt, phân bón, dược phẩm,… là các thí dụ khác cho ứng

dụng của hóa học trong cuộc sống hằng ngày.
Liên hệ với khoa học khác
Hóa học nghiên cứu về tính chất của các nguyên tố và hợp
chất, về các biến đổi có thể có từ một chất này sang một
chất khác, tiên đoán trước tính chất của những hợp chất
chưa biết đến cho tới nay, cung cấp các phương pháp để
tổng hợp những hợp chất mới và các phương pháp đo
lường hay phân tích để tìm các thành phần hóa học trong
những mẫu thử nghiệm.
Mặc dù tất cả các chất đều được cấu tạo từ một số loại “đá
xây dựng” tương đối ít, tức là từ khoảng 80 đến 100 nguyên
tố trong số 118 nguyên tố được biết đến nhưng sự kết hợp
và sắp xếp khác nhau của các nguyên tố đã mang lại đến
vài triệu hợp chất khác nhau, những hợp chất mà đã tạo nên
các loại vật chất khác nhau như nước, cát (chất), mô sinh
vật và mô thực vật. Thành phần của các nguyên tố quyết
định các tính chất vật lý và hóa học của các chất và làm cho
hóa học trở thành một bộ môn khoa học rộng lớn.
Cũng như trong các bộ môn khoa học tự nhiên khác thí
nghiệm trong hóa học là cột trụ chính. Thông qua thí
nghiệm các lý thuyết về cách biến đổi từ một chất này sang
một chất khác được phác thảo, kiểm nghiệm, mở rộng và
khi cần thiết thì cũng được phủ nhận.
Tiến bộ trong các chuyên ngành khác nhau của hóa học
thường là các điều kiện tiên quyết không thể thiếu cho
những nhận thức mới trong các bộ môn khoa học khác, đặc
biệt là trong các lãnh vực của sinh học và y học, cũng như
trong lãnh vực của vật lý (thí dụ như việc chế tạo các chất
siêu dẫn mới). Hóa sinh, một chuyên ngành rộng lớn, đã
được thành lập tại nơi giao tiếp giữa hóa học và sinh vật

học và là một chuyên ngành không thể thiếu được khi
muốn hiểu về các quá trình trong sự sống, các quá trình mà
có liên hệ trực tiếp và không thể tách rời được với sự biến
đổi chất.
Đối với y học thì hóa học không thể thiếu được trong cuộc
tìm kiếm những thuốc trị bệnh mới và trong việc sản xuất
các dược phẩm. Các kỹ sư thường tìm kiếm vật liệu chuyên
dùng tùy theo ứng dụng (vật liệu nhẹ trong chế tạo máy
bay, vật liệu xây dựng chịu lực và bền vững, các chất bán
dẫn đặc biệt tinh khiết,…). Ở đây bộ môn khoa học vật liệu
đã phát triển như là nơi giao tiếp giữa hóa học và kỹ thuật.
Trong công nghiệp
Công nghiệp hóa là một ngành kinh tế rất quan trọng. Công
nghiệp hóa sản xuất các hóa chất cơ bản như axít sunfuric
hay amoniac, thường là nhiều triệu tấn hằng năm, để thí dụ
như dùng trong sản xuất phân bón và chất dẻo. Mặt khác
công nghiệp hóa cũng sản xuất rất nhiều hợp chất phức tạp,
đặc biệt là dược phẩm. Nếu không có các hóa chất được sản
xuất trong công nghiệp thì cũng không thể nào sản xuất
máy tính hay nhiên liệu và chất bôi trơn cho công nghiệp ô
tô.
Sự phân định thời gian:
Hiện nay, cách phân chia các thời kì phát triển của Hóa học
được các nhà nghiên cứu lịch sử hóa học chấp nhận như
sau:
1. Thời kì cổ đại (hay thời kỳ trước giả kim thuật): Từ
Thượng cổ cho đến thế kỷ IV. Đó là thời kỳ xuất hiện các
kiến thức hóa học của loài người trong xã hội cộng sản
nguyên thủy và chiếm hữu nô lệ. Trong thời kì này chưa
hình thành các khái niệm cho phép khái quát các kiến thức

hóa học thực hành mà loài người thu được, nhưng đã xuất
hiện một số ngành sản xuất hóa học thủ công và một số
quan niệm triết học đầu tiên về cấu tạo vật chất, đồng thời
lẻ tẻ cũng có những hoạt động giả kim thuật và chế tạo
thuốc trường sinh.
2. Thời kì giả kim thuật: Từ thế kỉ IV đến thế kỉ XVI, đó là
thời kì trung cổ trong lịch sử châu Âu. Một trào lưu rầm rộ
hình thành nhằm tìm kiếm hòn đá triết học, chế thuốc
trường sinh, dung môi vạn năng, tìm cách biến đổi các kim
loại không quý thành vàng…
Song song với trào lưu giả kim thuật, hóa học thực hành và
các nghề thủ công tiếp tục phát triển. Nhiều ngành sản xuất
được hoàn thiện và phát triển như: nấu quặng thành kim
loại, bắt đầu luyện coban, kẽm, antimon, bitmut… thủy tinh
mầu, thuốc nhuộm, thuốc nổ…
3. Thời kì kết hợp: Từ thế kỉ XVI đến thế kỉ XVIII, trong
đó có các trào lưu: Hóa y học, hóa khí, hóa kĩ thuật, thuyết
flogiston.
Đây là thời kì phục hưng của nền văn hóa châu Âu.
Các nhà hóa học từ bỏ lí thuyết giả kim thuật thần bí và vô
hiệu quả để trở về với thực tế cuộc sống. Họ tiến hành tìm
thuốc chữa bệnh, đẩy mạnh quá trình luyện kim và chế tạo
các loại vật liệu, nghiên cứu các loại “không khí”…
Kết quả của thời kì này là sự sụp đổ của thuyết flogiston và
sự ra đời của thuyết “oxi” của Lavoadie về sự cháy.
4. Thời kì xây dựng học thuyết nguyên tử – phân tử: Bao
gồm 60 năm đầu của thế kỉ XIX. Trong thời kì này các định
luật định lượng của hóa học liên tục được khám phá, làm
cơ sở cho việc hình thành thuyết nguyên tử – phân tử, là
nền tảng khoa học thự sự của hóa học. Cùng với sự hình

thành thuyết nguyên tử – phân tử, một hệ thống khái niệm
khoa học chặt chẽ được xây dựng: nguyên tử, phân tử, khối
lượng nguyên tử, khối lượng phân tử, công thức, phương
trình hóa học…