Selle peatüki õppimise tulemusena peaks õpilane: tea
- maailma keemilise pildi põhimõisted ja eripärad;
- alkeemia roll keemia kui teaduse arengus;
- keemia kui teaduse arengu ajaloolised etapid;
- ainete koostise ja struktuuri uurimise juhtpõhimõtted;
- keemiliste reaktsioonide toimumise peamised tegurid ja nende kontrollimise tingimused;
- evolutsioonilise keemia põhiprintsiibid ja roll biogeneesi selgitamisel; suutma
- selgitada välja mikromaailma füüsika roll keemiateaduse aluste mõistmisel;
- viia läbi keemia arengu põhietappide võrdlev analüüs;
- aine süsteemse korralduse struktuuritasandite selgitamiseks on mõistlik näidata keemia rolli;
oma
- teadmiste omandamise ja rakendamise oskused, et kujundada maailmast keemiline pilt;
- keemia mõisteaparaadi kasutamise oskused keemiliste protsesside iseloomustamiseks.
Keemiateaduse arengu ajaloolised etapid
Keemial on palju definitsioone, mis iseloomustavad seda kui teadust:
- keemiliste elementide ja nende ühendite kohta;
- ained, nende koostis ja struktuur;
- ainete kvalitatiivse muundamise protsessid;
- keemilised reaktsioonid, samuti seadused ja mustrid, millele need reaktsioonid järgivad.
Ilmselgelt peegeldab igaüks neist laialdaste keemiateadmiste ainult ühte aspekti ja keemia ise toimib kõrgelt korrastatud, pidevalt areneva teadmiste süsteemina. Anname definitsiooni klassikalisest õpikust: „Keemia on teadus ainete teisendustest. Uuritakse ainete koostist ja struktuuri, ainete omaduste sõltuvust nende koostisest ja struktuurist, ühe ainete teisteks muutmise tingimusi ja viise.
Keemia on ainete muundamise teadus.
Keemia kõige olulisem eristav tunnus on see, et see on suures osas moodustab iseseisvalt uurimisobjekt, luues aineid, mida looduses ei eksisteerinud. Nagu ükski teine teadus, toimib keemia samaaegselt nii teaduse kui ka tootmisena. Kuna kaasaegne keemia lahendab oma probleeme aatom-molekulaarsel tasandil, on see tihedalt seotud nii füüsika, bioloogia kui ka selliste teadustega nagu geoloogia, mineraloogia jne. Nende teaduste vahelisi piirialasid uurivad kvantkeemia, keemiline füüsika, füüsika keemia, geokeemia, biokeemia jne.
Rohkem kui 200 aastat tagasi esines suur M.V.Lomonosov Peterburi Teaduste Akadeemia avalikul koosolekul. aruandes "Sõna keemia eeliste kohta" loeme prohvetlikke ridu: "Keemia laiutab oma käed inimlikesse asjadesse... Kuhu me ka ei vaataks, kuhu me ka ei vaataks, meie silme ette paistavad tema töökuse õnnestumised." Keemia hakkas oma "hoolsust" levitama tagasi Egiptuses, iidse maailma juhtivas riigis. Sellised tööstusharud nagu metallurgia, keraamika, klaasi valmistamine, värvimine, parfüümid ja kosmeetika jõudsid seal märkimisväärse arenguni juba ammu enne meie ajastut.
Võrdleme keemiateaduse nimetust erinevates keeltes:
Kõik need sõnad sisaldavad juurt "hem" või " chem”, mis on kooskõlas vanakreeka keele sõnadega: “himos” või “humos” tähendasid “mahla”. Seda nimetust leidub käsikirjades, mis sisaldavad teavet meditsiini ja farmaatsia kohta.
On ka teisi seisukohti. Plutarchose sõnul pärineb termin "keemia" ühest Egiptuse iidsest nimest - Hemi ("kühvel maad") Selle algses tähenduses tähendas see termin "Egiptuse kunsti". Keemiat kui teadust ainetest ja nende vastastikmõjudest peeti Egiptuses jumalikuks teaduseks ja see oli täielikult preestrite kätes.
Üks vanimaid keemiaharusid on metallurgia. 4-3 tuhat aastat eKr. Nad hakkasid maakidest sulatama vaske ja hiljem tootma vase ja tina sulamit (pronksi). 2. aastatuhandel eKr. õppis maakidest rauda ekstraheerima juustu puhumisprotsessi abil. 1600 eKr Nad hakkasid kangaste värvimiseks kasutama naturaalset indigovärvi ning veidi hiljem lillat ja alisariini, samuti valmistama äädikat, taimsetest materjalidest ravimeid ja muid tooteid, mille tootmine on seotud keemiliste protsessidega.
Araabia idas V-VI sajandil. Mõiste "alkeemia" ilmub, lisades kreeka-egiptuse "keemiale" osakese "al-". Alkeemikute eesmärk oli luua "filosoofi kivi", mis oleks võimeline muutma kõik mitteväärismetallid kullaks. Selle aluseks oli praktiline tellimus: kuld
Euroopas oli vajalik kaubanduse arendamiseks ja kullamaardlaid oli vähe teada.
Fakt teaduse ajaloost
Vanimaid avastatud keemilisi tekste peetakse praegu Vana-Egiptuse omadeks. "Ebersi papüürus"(nimetatud selle leidnud Saksa egüptoloogi järgi) - retseptide kogumik 16. sajandist pärit ravimite valmistamiseks. eKr, samuti Memphisest leitud “Brugschi papüürus” koos farmatseutiliste retseptidega (XIV sajand eKr).
Eeldused keemia kui iseseisva teadusharu kujunemiseks kujunesid järk-järgult 17. - 18. sajandi esimesel poolel. Samal ajal, vaatamata empiirilise materjali mitmekesisusele, ei olnud selles teaduses kuni D. I. Mendelejevi (1834-1907) keemiliste elementide perioodilise süsteemi avastamiseni 1869. aastal üldist teooriat, mille abil see oleks võimalik. võimalik selgitada kogunenud faktimaterjali.
Keemiaalaseid teadmisi üritati periodiseerida juba 19. sajandil. Saksa teadlase G. Koppi, neljaköitelise monograafia autori järgi "Keemia ajalugu"(1843-1847) mõjutas keemia arengut teatud suunav idee. Ta tuvastas viis etappi:
- empiiriliste teadmiste kogunemise ajastu ilma katseteta seda teoreetiliselt seletada (iidsetest aegadest kuni 4. sajandini pKr);
- alkeemiline periood (IV - 16. sajandi algus);
- iatrokeemia periood, s.o. "tervendav keemia" (16. sajandi teine veerand - 17. sajandi keskpaik);
- esimese keemilise teooria – flogistoni teooria loomise ja domineerimise periood (17. sajandi keskpaik – 18. sajandi III veerand);
- kvantitatiivse uurimise periood (18. sajandi viimane veerand – 1840. aastad) 1.
Kuid tänapäevaste ideede kohaselt viitab see klassifikatsioon neile etappidele, mil keemiateadus ei olnud veel süsteemse teoreetilise teadmisena konstitueeritud.
Kodumaised keemiaajaloolased eristavad neli kontseptuaalset tasandit, mis põhinevad keemia kui teaduse ja tootmise keskse probleemi lahendamise viisil (joonis 13.1).
Esimene kontseptuaalne tase - keemilise aine struktuuri uurimine. Sellel tasemel toimus ainete erinevate omaduste ja muundumiste uurimine sõltuvalt nende keemilisest koostisest.
Riis. 13.1.
Selle kontseptsiooni analoogiat atomismi füüsikalise kontseptsiooniga pole raske näha. Nii füüsikud kui ka keemikud püüdsid leida seda algset alust, mille abil saab selgitada kõigi lihtsate ja keeruliste ainete omadusi. See kontseptsioon sõnastati üsna hilja – 1860. aastal Saksamaal Karlsruhes toimunud esimesel rahvusvahelisel keemikute kongressil. Keemiateadlased eeldasid seda kõik ained koosnevad molekulidest ja kõikidest molekulidest, koosnevad omakorda aatomitest. Nii aatomid kui ka molekulid on pidevas liikumises, samas kui aatomid on molekulide väikseimad ja seejärel jagamatud osad 1.
Kongressi tähtsust väljendas selgelt D. I. Mendelejev: "Olles aktsepteerinud erinevust aatomi ja osakese vahel (nii nimetati molekuli - G. O.), kõigi riikide keemikud aktsepteerisid unitaarsüsteemi algust; Nüüd oleks algusest ära tundes suur ebakõla mitte tunnistada selle tagajärgi.
Teine kontseptuaalne tase - keemiliste ainete struktuuri uurimine, elementide spetsiifilise interaktsiooni viisi kindlakstegemine konkreetsete keemiliste ainete koostises. Leiti, et ainete omadused ei sõltu ainult nende koostises olevatest keemilistest elementidest, vaid ka nende elementide suhtest ja vastastikmõjust keemilise reaktsiooni käigus. Seega on teemandil ja kivisöel erinevad omadused just tänu struktuuride erinevustele, kuigi nende keemiline koostis on sarnane.
Kolmas kontseptuaalne tasand Keemia tekib keemiatootmise tootlikkuse tõstmise vajadustest ja uurib keemiliste protsesside sisemisi mehhanisme ja välistingimusi: temperatuuri, rõhku, reaktsioonikiirust jne.
Neljas kontseptuaalne tase - evolutsioonilise keemia tase. Sellel tasemel uuritakse põhjalikumalt keemilistes reaktsioonides osalevate reagentide olemust ja katalüsaatorite toime spetsiifikat, mis kiirendavad oluliselt nende esinemise kiirust. Sellel tasandil mõistetakse päritolu protsessi elus aine inertsest ainest.
- Glinka II. L. Üldine keemia. 2. väljaanne L.: Keemia: Leningradi filiaal, 1987. Lk 13.
- Tsiteeri autor: Koltun M. Keemiamaailm. M.: Lastekirjandus, 1988. Lk 7.
- Mendelejev D.I. Op. 25 köites L. - M.: AP NSVL kirjastus, 1949. T. 15. Lk 171-172.
1. tund
Teema: Keemia on loodusteadus.
Sihtmärk: anda aimu keemiast kui teadusest; näidata keemia kohta loodusteaduste seas; tutvustada keemia tekkelugu; arvestama keemia tähtsusega inimese elus; õppida keemiaklassis käitumisreegleid; tutvustada keemia teadmiste teaduslikke meetodeid; arendada mõtlemisloogikat ja vaatlusoskust; kasvatada huvi õpitava aine vastu, visadust ja hoolsust aine õppimisel.
Tundide ajal.
IKlassikorraldus.
IIPõhiteadmiste värskendamine.
Milliseid loodusteadusi sa tead ja õpid?
Miks neid nimetatakse looduslikeks?
IIITeema sõnum, tunni eesmärgid, õppetegevuse motivatsioon.
Pärast tunni teema ja eesmärgi edastamist esitab õpetaja probleemse küsimuse.
Mis sa arvad, et keemia õpib? (Õpilased avaldavad oma oletusi, need on kõik tahvlile kirjas). Siis ütleb õpetaja, et tunni jooksul saame teada, millised eeldused on õiged.
IIIUue materjali õppimine.
Enne tunni alustamist peame õppima keemiaruumis käitumisreegleid. Vaata enda ees seinal stendi, millel need reeglid on kirjutatud. Iga kord, kui sisenete kontorisse, peate neid reegleid kordama, teadma ja neid rangelt järgima.
(Lugege ette käitumisreeglid keemialaboris.)
Õpilaste käitumisreeglid keemiaklassis.
Keemiaklassi saab siseneda ainult õpetaja loal.
Keemiaklassis peate kõndima mõõdetud tempos. Mitte mingil juhul ei tohi end äkitselt liigutada, kuna võite laudadel seisva varustuse ja reaktiivid ümber lükata.
Keemiakabinetis eksperimentaalse töö ajal tuleb kanda hommikumantlit.
Eksperimentaalse töö tegemisel saab tööle asuda alles õpetaja loal.
Katsete tegemisel töötage rahulikult, ilma kärata. Ärge lükake oma naabri töölauda. Pea meeles! Täpsus on edu võti!
Pärast katsete lõpetamist peate oma tööpiirkonna puhastama ja käsi põhjalikult seebiga pesema.
Keemia on loodusteadus, keemia koht loodusteaduste seas.
Loodusteaduste hulka kuuluvad füüsiline geograafia, astronoomia, füüsika, bioloogia, ökoloogia jt. Nad uurivad loodusobjekte ja -nähtusi.
Mõelgem sellele, millise koha on keemia teiste teaduste seas. See varustab neid ainete, materjalide ja kaasaegsete tehnoloogiatega. Ja samas kasutab ta enda edasiseks arenguks matemaatika, füüsika, bioloogia ja ökoloogia saavutusi. Järelikult on keemia keskne fundamentaalteadus.
Piirid keemia ja teiste loodusteaduste vahel muutuvad järjest hägusemaks. Füüsikaline keemia ja keemiline füüsika tekkisid füüsikaliste ja keemiliste nähtuste uurimise piirimaile. Biokeemia – bioloogiline keemia – uurib elusorganismides sisalduvate ühendite keemilist koostist ja struktuuri.
Keemia tekkimise ajalugu.
Teadus ainetest ja nende muundumisest sai alguse Egiptusest, antiikmaailma tehniliselt kõige arenenumast riigist. Egiptuse preestrid olid esimesed keemikud. Neil oli palju seni lahendamata keemilisi saladusi. Näiteks surnud vaaraode ja aadlike kehade palsameerimise tehnikad, samuti teatud värvide saamine.
Sellised tööstusharud nagu keraamika, klaasi valmistamine, värvimine ja parfümeeria saavutasid Egiptuses märkimisväärse arengu juba ammu enne meie ajastut. Keemiat peeti "jumalikuks" teaduseks, see oli täielikult preestrite käes ja varjati seda hoolikalt kõigi asjatundmatute eest. Mõni teave jõudis siiski Egiptusest väljapoole.
Umbes 7. sajandil. AD Araablased võtsid üle Egiptuse preestrite pärandi ja töömeetodid ning rikastasid inimkonda uute teadmistega. Araablased lisasid sõnale hemi eesliite al ja juhtimine ainete uurimisel, mida hakati nimetama alkeemiaks, läks araablastele üle. Tuleb märkida, et alkeemia ei olnud Venemaal laialt levinud, kuigi alkeemikute teosed olid tuntud ja tõlgitud isegi kirikuslaavi keelde. Alkeemia on keskaegne kunst erinevate ainete hankimiseks ja töötlemiseks praktiliste vajaduste jaoks.Erinevalt Vana-Kreeka filosoofidest, kes ainult vaatlesid maailma ning põhinesid oma selgitustes oletustel ja peegeldustel, tegutsesid, katsetasid alkeemikud, tehes ootamatuid avastusi ja täiustades katsetehnikaid. Alkeemikud uskusid, et metallid on ained, mis koosnevad kolmest põhielemendist: sool – kõvaduse ja lahustuvuse sümbolina; väävel – ainena, mis on võimeline kuumutama ja põlema kõrgel temperatuuril; elavhõbe - kui aurustumisvõimeline ja läikiv aine. Sellega seoses eeldati, et näiteks kullas, mis oli väärismetall, on täpselt samad elemendid, mis tähendab, et seda saab saada igast metallist! Usuti, et kulla tootmist mis tahes muust metallist seostatakse filosoofi kivi tegevusega, mida alkeemikud ebaõnnestunult leida püüdsid. Lisaks uskusid nad, et kui joote filosoofi kivist valmistatud eliksiiri, saate igavese nooruse! Kuid alkeemikud ei suutnud leida ega hankida teistest metallidest filosoofi kivi ega kulda.
Keemia roll inimese elus.
Õpilased loetlevad kõik keemia positiivse mõju aspektid inimelule. Õpetaja aitab ja suunab õpilaste mõtteid.
Õpetaja: Kas keemiast on ühiskonnas ainult kasu? Millised probleemid tekivad seoses keemiatoodete kasutamisega?
(Õpilased püüavad sellele küsimusele vastust leida.)
Keemia tundmise meetodid.
Inimene saab teadmisi loodusest kasutades sellist olulist meetodit nagu vaatlus.
Vaatlus- see on tähelepanu koondamine äratuntavatele objektidele, et neid uurida.
Vaatluse abil kogub inimene teavet ümbritseva maailma kohta, mille ta seejärel süstematiseerib, tuvastades vaatlustulemustes üldised mustrid. Järgmine oluline samm on otsida põhjuseid, mis selgitavad leitud mustreid.
Selleks, et vaatlus oleks viljakas, peavad olema täidetud mitmed tingimused:
määratlege selgelt vaatlusobjekt, see tähendab, millele vaatleja tähelepanu juhitakse - konkreetne aine, selle omadused või mõne ainete muundumine teisteks, nende teisenduste läbiviimise tingimused jne;
sõnastada vaatluse eesmärk, vaatleja peab teadma, miks ta vaatlust läbi viib;
koostage oma eesmärgi saavutamiseks seireplaan. Selleks on parem esitada oletus, st hüpotees (kreeka hüpoteesist - alus, oletus) selle kohta, kuidas vaadeldav nähtus ilmneb. Hüpoteesi saab püstitada ka vaatluse tulemusena ehk siis, kui saadakse tulemus, mis vajab selgitamist.
Teaduslik vaatlus erineb vaatlusest selle sõna igapäevases tähenduses. Reeglina toimub teaduslik vaatlus rangelt kontrollitud tingimustes ja neid tingimusi saab vaatleja soovil muuta. Enamasti viiakse selline vaatlus läbi spetsiaalses ruumis - laboris.
Katse- nähtuse teaduslik reprodutseerimine selle uurimise ja katsetamise eesmärgil teatud tingimustel.
Eksperiment (ladina keelest experimentum - kogemus, test) võimaldab kinnitada või ümber lükata vaatluse käigus tekkinud hüpoteesi ja sõnastada järelduse.
Teeme väikese katse leegi struktuuri uurimiseks.
Süütame küünla ja uurime hoolikalt leeki. See on heterogeense värviga ja sellel on kolm tsooni. Tume tsoon (1) on leegi põhjas. Ta on teistega võrreldes kõige külmem. Tumedat tsooni ümbritseb leegi hele osa (2), mille temperatuur on kõrgem kui pimedas. Kõrgeim temperatuur on aga leegi ülemises värvitu osas (tsoon 3).
Veendumaks, et leegi erinevatel tsoonidel on erinev temperatuur, saate selle katse läbi viia. Asetage kild või tikk leeki nii, et see ületaks kõiki kolme tsooni. Näete, et kild on söestunud tsoonides 2 ja 3. See tähendab, et leegi temperatuur on seal kõrgeim.
Tekib küsimus: kas alkohollambi või kuiva kütuse leegil on küünla leegiga sama struktuur? Sellele küsimusele saab vastata kahel eeldusel – hüpoteesil: 1) leegi struktuur on sama, mis küünla leegil, kuna see põhineb samal protsessil – põlemisel; 2) leegi struktuur on erinev, kuna see tekib erinevate ainete põlemisel. Et ühte neist hüpoteesidest kinnitada või ümber lükata, pöördume katse poole – viime läbi katse.
Tiku või killu abil uurime piirituslambi leegi struktuuri.
Vaatamata kuju, suuruse ja ühtlase värvi erinevustele on leegil mõlemal juhul sama struktuur – samad kolm tsooni: sisemine tume (kõige külmem), keskmine helendav (kuum) ja välimine värvitu (kõige kuumem).
Seetõttu võime katse põhjal järeldada, et mis tahes leegi struktuur on sama. Selle järelduse praktiline tähendus on järgmine: mis tahes objekti leegis kuumutamiseks tuleb see viia leegi ülemisse, st kõige kuumemasse ossa.
Katseandmed on tavaks dokumenteerida spetsiaalsesse laboripäevikusse, mille jaoks sobib tavaline märkmik, kuid sissekanded selles on rangelt määratletud. Märgitakse katse kuupäev, selle nimi ja katse käik, mis esitatakse sageli tabelina.
Proovige kirjeldada katset leegi struktuuri uurimiseks sel viisil.
Kõik loodusteadused on eksperimentaalsed. Ja eksperimendi seadistamine nõuab sageli spetsiaalset varustust. Näiteks bioloogias kasutatakse laialdaselt optilisi instrumente, mis võimaldavad vaadeldava objekti pilti mitmekordselt suurendada: luup, mikroskoop.
Füüsikud kasutavad elektriahelate uurimisel vahendeid pinge, voolu ja elektritakistuse mõõtmiseks.
Teadlased ja geograafid on relvastatud spetsiaalsete instrumentidega – alates kõige lihtsamatest (kompass, ilmaõhupallid) kuni uurimislaevade, ainulaadsete kosmoseorbitaaljaamadeni.
Keemikud kasutavad oma uurimistöös ka spetsiaalset varustust. Lihtsaim neist on näiteks teile juba tuttav kütteseade - piirituslamp ja erinevad keemilised anumad, milles toimuvad ainete muundumised ehk keemilised reaktsioonid.
IV Omandatud teadmiste üldistamine ja süstematiseerimine.
Mida siis keemia uurib? (Õpetaja pööras tunnis tähelepanu laste oletuste õigsusele või ebaõigsusele keemia aine kohta. Ja nüüd on aeg üldistada ja anda lõplik vastus. Tuletame keemia definitsiooni).
Millist rolli mängib keemia inimese elus ja ühiskonnas?
Milliseid keemia teadmiste meetodeid te nüüd teate?
Mis on vaatlus? Millised tingimused peavad olema täidetud, et vaatlus oleks tõhus?
Mis vahe on hüpoteesil ja järeldusel?
Mis on eksperiment?
Mis on leegi struktuur?
Kuidas tuleks soojendada?
V Refleksioon, tunni kokkuvõtte tegemine, hinde panemine.
VI Kodutöö aruanne, juhend selle täitmiseks.
Õpetaja: Peate:
Õppige selle õppetunni taustamärkmeid.
Kirjeldage katset leegi struktuuri uurimiseks alloleva tabeli abil.
Keemia kui teadus
Keemia- teadus, mis uurib ainete struktuuri ja nende muundumisi, millega kaasnevad muutused koostises ja (või) struktuuris. Kaasaegne keemia seisab silmitsi kolme peamise väljakutsega:
- esiteks on keemia arengu põhisuunaks aine struktuuri uurimine, molekulide ja materjalide struktuuri ja omaduste teooria arendamine. Oluline on luua seos ainete struktuuri ja erinevate omaduste vahel ning selle põhjal konstrueerida teooriad aine reaktsioonivõime, keemiliste reaktsioonide ja katalüütiliste nähtuste kineetika ja mehhanismi kohta. Keemiliste transformatsioonide teostamise ühes või teises suunas määravad molekulide, ioonide, radikaalide ja muude lühiajaliste moodustiste koostis ja struktuur. Selle teadmine võimaldab leida võimalusi saada uusi tooteid, millel on olemasolevatest kvalitatiivselt või kvantitatiivselt erinevad omadused.
- teiseks konkreetsete omadustega uute ainete sihipärase sünteesi rakendamine. Siin on oluline ka uute reaktsioonide ja katalüsaatorite leidmine juba tuntud ja tööstuslikult oluliste ühendite efektiivsemaks sünteesiks.
- kolmandaks - analüüs. See traditsiooniline keemiaülesanne on omandanud erilise tähenduse. Seda seostatakse nii uuritavate keemiliste objektide ja omaduste arvu suurenemisega kui ka vajadusega määrata ja vähendada inimese mõju loodusele.
Ainete keemilised omadused määravad peamiselt ainet moodustavate aatomite ja molekulide väliste elektrooniliste kestade olek; tuumade ja siseelektronide olekud keemilistes protsessides peaaegu ei muutu. Keemilise uurimistöö objektiks on keemilised elemendid ja nende kombinatsioonid, s.o. aatomid, lihtsad (üheelemendilised) ja komplekssed (molekulid, ioonid, radikaalioonid, karbid, vabad radikaalid) keemilised ühendid, nende ühendused (assotsiaadid, klastrid, solvaadid, klatraadid jne), materjalid jne.
Kaasaegne keemia on jõudnud sellisele arengutasemele, et on mitmeid selle erisektsioone, mis on iseseisvad teadused. Sõltuvalt uuritava aine aatomilisusest ja aatomitevaheliste keemiliste sidemete tüüpidest eristatakse anorgaanilist, orgaanilist ja organoelementide keemiat. Anorgaanilise keemia objektiks on kõik keemilised elemendid ja nende ühendid ning muud nendel põhinevad ained. Orgaaniline keemia uurib paljude ühendite klassi omadusi, mis on moodustunud süsiniku keemiliste sidemete kaudu süsiniku ja teiste organogeensete elementidega: vesinik, lämmastik, hapnik, väävel, kloor, broom ja jood. Organoelementide keemia on anorgaanilise ja orgaanilise keemia ristumiskohas. See "kolmas" keemia viitab ühenditele, mis hõlmavad süsiniku keemilisi sidemeid perioodilisuse tabeli teiste elementidega, mis ei ole organogeenid. Molekulaarne struktuur, aatomite agregatsiooni (ühinemise) aste molekulides ja suured molekulid - makromolekulid, tutvustavad nende iseloomulikke jooni aine liikumise keemilises vormis. Seetõttu on olemas kõrgmolekulaarsete ühendite keemia, kristallkeemia, geokeemia, biokeemia ja muud teadused. Nad uurivad suuri aatomite assotsiatsioone ja erineva iseloomuga hiiglaslikke polümeermoodustisi. Kõikjal on keemia keskne küsimus keemiliste omaduste küsimus. Õppeaineks on ka ainete füüsikalised, füüsikalis-keemilised ja biokeemilised omadused. Seetõttu ei arendata intensiivselt mitte ainult meie enda meetodeid, vaid ainete uurimisega tegelevad ka teised teadused. Seega on keemia olulisteks komponentideks füüsikaline keemia ja keemiline füüsika, mis uurivad keemilisi objekte, protsesse ja nendega kaasnevaid nähtusi füüsika arvutusaparaadi ja füüsikaliste katsemeetodite abil. Tänapäeval ühendavad need teadused mitmeid teisi: kvantkeemia, keemiline termodünaamika (termokeemia), keemiline kineetika, elektrokeemia, fotokeemia, suure energiaga keemia, arvutikeemia jne. Ainult keemiasuuna fundamentaalteaduste loetelu räägib juba aine keemilise liikumise vormi ilmingute erakordne mitmekesisus ja selle mõju meie igapäevaelule. Praktilise inimtegevuse spetsiifiliste probleemide lahendamiseks on rakenduskeemia arendusvaldkondi palju. Keemiateadus on jõudnud sellisele arengutasemele, et on hakanud looma uusi tööstusharusid ja tehnoloogiaid.
Keemia kui teadmiste süsteem
Keemia kui teadmiste süsteem ainete ja nende muundumiste kohta sisaldub faktide kogus - usaldusväärselt kindlaks tehtud ja kontrollitud teabes keemiliste elementide ja ühendite, nende reaktsioonide ja käitumise kohta looduslikus ja tehiskeskkonnas. Faktide usaldusväärsuse kriteeriumid ja nende süstematiseerimise meetodid arenevad pidevalt. Suured üldistused, mis seovad usaldusväärselt suuri faktide kogumeid, muutuvad teaduslikeks seadusteks, mille sõnastamine avab keemias uusi etappe (näiteks massi- ja energiajäävuse seadused, Daltoni seadused, Mendelejevi perioodiline seadus). Teooriad, kasutades konkreetseid mõisteid, selgitavad ja ennustavad konkreetse ainevaldkonna fakte. Tegelikult saavad eksperimentaalsed teadmised faktiks alles siis, kui need saavad teoreetilise tõlgenduse. Seega aitas esimene keemiateooria - flogistoni teooria, kuigi see oli vale, kuid aitas kaasa keemia arengule, sest ühendas faktid süsteemi ja võimaldas sõnastada uusi küsimusi. Struktuuriteooria (Butlerov, Kekule) organiseeris ja selgitas orgaanilise keemia tohutut materjali ning viis keemilise sünteesi ja orgaaniliste ühendite struktuuri uurimise kiire arenguni.
Keemia kui teadmine on väga dünaamiline süsteem. Teadmiste evolutsioonilist kogunemist katkestavad revolutsioonid – faktide, teooriate ja meetodite süsteemi sügav ümberstruktureerimine koos uue mõistekogumi või isegi uue mõtlemisstiili esilekerkimisega. Seega põhjustasid revolutsiooni Lavoisier’ teosed (materialistlik oksüdatsiooniteooria, suuruste juurutamine, katsemeetodid, keemilise nomenklatuuri arendamine), Mendelejevi perioodilise seaduse avastamine ja uute analüüsimeetodite (mikroanalüüs, kromatograafia) 20. sajandi alguses. Revolutsiooniks võib pidada ka uute valdkondade tekkimist, mis kujundavad keemia ainest uut nägemust ja mõjutavad kõiki selle valdkondi (näiteks füüsikalise keemia tekkimist keemilise termodünaamika ja keemilise kineetika alusel).
Keemia kui akadeemiline distsipliin
Keemia on üldteoreetiline distsipliin. Selle eesmärk on anda õpilastele kaasaegne teaduslik arusaam mateeriast kui ühest liikuva aine liigist ning teatud ainete teisteks muutmise viisidest, mehhanismidest ja meetoditest. Põhiliste keemiaseaduste tundmine, keemiaarvutustehnika valdamine, keemia pakutavate võimaluste mõistmine teiste oma individuaalsetes ja kitsastes valdkondades töötavate spetsialistide abiga kiirendab oluliselt soovitud tulemuse saavutamist erinevates inseneri- ja teadustegevuse valdkondades. Keemia tutvustab tulevasele spetsialistile aine spetsiifilisi ilminguid, võimaldab laborikatse abil ainet “tunnetada”, õppida tundma selle uusi tüüpe ja omadusi. Keemia kui mittekeemiaerialade üliõpilaste distsipliini omapära seisneb selles, et väikesel kursusel on vaja infot pea kõikidest keemiaharudest, mis on kujunenud iseseisvate teadustena ja mida keemikud ja keemiatehnoloogid õpivad erialal. distsipliinid. Lisaks toob erinevate erialade huvide mitmekesisus sageli kaasa keemia erialakursuste loomise. Selle orientatsiooni kõigi positiivsete külgede juures on ka tõsine puudus - spetsialisti maailmavaade kitseneb, tema orienteerumisvabadus aine omadustes ning selle tootmis- ja kasutusviisides väheneb. Seetõttu peaks keemiakursus tulevastele spetsialistidele, kes ei tegele keemia ja keemiatehnoloogia valdkonnaga, olema piisavalt lai ja vajalikul määral põhjalik, et anda terviklik ettekujutus keemia kui teaduse kui tööstusharu võimalustest. ning teaduse ja tehnoloogia arengu aluseks. Üldkeemia loob teoreetilise aluse keemiliste nähtuste mitmekesise ja keeruka pildi mõistmiseks. Elementide keemia toob keemiliste elementide moodustatud ainete konkreetsesse maailma. Kaasaegne insener, kellel pole spetsiaalset keemiaalast ettevalmistust, peab mõistma erinevat tüüpi materjalide, koostiste ja ühendite omadusi. Tihti tuleb tal ühel või teisel määral tegemist teha kütuste, õlide, määrdeainete, pesuainete, sideainete, keraamiliste, struktuursete, elektriliste materjalide, kiudude, kangaste, bioloogiliste objektide, mineraalväetiste ja palju muuga. Teised kursused ei pruugi alati anda sellest esmast arusaamist. See tühimik tuleb täita. See osa kuulub keemia kõige dünaamilisemalt muutuvasse osasse ja loomulikult vananeb üsna kiiresti. Seetõttu on õigeaegne ja hoolikas materjali valik siin distsipliini korrapäraseks ajakohastamiseks äärmiselt vajalik. Kõik see viib selleni, et mittekeemia erialade üliõpilastele on soovitatav keemiakursusesse sisse viia eraldi rakenduskeemia osa.
Keemia kui sotsiaalne süsteem
Keemia kui sotsiaalne süsteem moodustab suurima osa kogu teadlaste kogukonnast. Keemiku kui teadlase tüübi kujunemist mõjutasid tema teaduse objekti omadused ja tegevusmeetod (keemiline eksperiment). Objekti matemaatilise formaliseerimise raskused (võrreldes füüsikaga) ja samas sensoorsete ilmingute (lõhn, värvus, bioloogiline ja muu tegevus) mitmekesisus piirasid algusest peale mehhanismi domineerimist keemiku mõtlemises ja seetõttu jättis intuitsioonile ja kunstilisusele välja. Lisaks kasutas keemik alati looduse mittemehaanilist tööriista – tuld. Teisest küljest on keemikumaailmas erinevalt bioloogi stabiilsetest, loodusest antud objektidest ammendamatu ja kiiresti kasvav mitmekesisus. Uue aine taandumatu salapära andis keemikule maailmavaatelise vastutustunde ja ettevaatlikkuse (sotsiaalse tüübina on keemik konservatiivne). Keemialabor on välja töötanud range "loodusliku valiku" mehhanismi, lükates tagasi ülbed ja vigadele kalduvad inimesed. See ei anna originaalsust mitte ainult mõtlemisstiilile, vaid ka keemiku vaimsele ja moraalsele organisatsioonile.
Keemikute kogukond koosneb inimestest, kes on professionaalselt keemiaga seotud ja peavad end selle alaga tegelevaks. Umbes pooled neist töötavad aga muudel aladel, andes neile keemiaalaseid teadmisi. Lisaks on nendega liitunud palju teadlasi ja tehnolooge – suures osas keemikuid, kuigi nad ei pea end enam keemikuteks (keemiku oskuste ja võimete valdamine muude valdkondade teadlaste poolt on raskendatud keemiku eelnimetatud iseärasuste tõttu teema).
Nagu igal teiselgi tihedalt seotud kogukonnal, on ka keemikutel oma erialakeel, personali taastootmissüsteem, sidesüsteem [ajakirjad, kongressid jne], oma ajalugu, oma kultuurinormid ja käitumisstiil.
Keemia kui tööstus
Inimkonna kaasaegne elatustase on lihtsalt võimatu ilma keemiatoodete ja meetoditeta. Need määravad otsustavalt meid ümbritseva maailma kaasaegse näo. Keemiatooteid on vaja nii palju, et arenenud riikides on keemiatööstus olemas. Keemiatööstus on meie riigi üks olulisemaid tööstusharusid. Tema toodetud keemilisi ühendeid, erinevaid koostisi ja materjale kasutatakse kõikjal: masinaehituses, metallurgias, põllumajanduses, ehituses, elektri- ja elektroonikatööstuses, side, transpordi, kosmosetehnoloogia, meditsiini, igapäevaelus jne. Kasutatakse umbes tuhat erinevat toodet. ainult toiduainete valmistamiseks.keemilisi ühendeid ja kokku toodab tööstus praktiliste vajaduste tarbeks üle miljoni aine. Keemiast sõltub suuresti riigi majanduslik heaolu ja kaitsevõime. Seetõttu peavad keemiateadus ja keemiatööstus arenema kiirendatud tempos, et mitte takistada teiste tööstusharude arengut ja varustada neid õigeaegselt uute ühendite ja materjalidega, millel on nõutav omadus. , parandades nende kvaliteeti ja suurendades tootmismahtusid. Meie riigis on:
- aluselise keemia anorgaaniline tootmine, hapete, leeliste, soolade ja muude ühendite, väetiste tootmine;
- naftakeemia tootmine: kütuste, õlide, lahustite, orgaanilise keemia monomeeride (süsivesinikud, alkoholid, aldehüüdid, happed), erinevate polümeeride ja nende baasil valmistatud materjalide tootmine, sünteetiline kautšuk, keemilised kiud, taimekaitsevahendid, sööt ja söödalisandid, majapidamistarbed keemia;
- väike keemia, kui toodetud toodete maht on väike, kuid selle valik on väga lai. Selliste toodete hulka kuuluvad polümeermaterjalide (katalüsaatorid, stabilisaatorid, plastifikaatorid, tuleaeglustid) tootmiseks kasutatavad abiained, värvained, ravimid, desinfektsioonivahendid ja muud sanitaar- ja hügieenitooted, põllumajanduskemikaalid – herbitsiidid, insektitsiidid, fungitsiidid, defoliandid jne.
Kaasaegse keemiatööstuse peamised arengusuunad on: uute ühendite ja materjalide tootmine ning olemasoleva tootmise efektiivsuse tõstmine. Selleks on oluline leida uusi reaktsioone ja katalüsaatoreid, selgitada välja toimuvate protsesside mehhanismid. See määrab keemilise lähenemise tootmistõhususe suurendamise inseneriprobleemide lahendamisele. Keemiatööstusele on iseloomulik suhteliselt väike töötajate arv ja kõrged nõudmised nende kvalifikatsioonile ning keemiaspetsialistide suhteline arv on väike ning rohkem on teiste erialade esindajaid (mehaanika, soojusenergeetika, tootmisautomaatika spetsialistid, jne.). Iseloomustab suur energia- ja veetarbimine, kõrged keskkonnanõuded tootmisele. Mittekeemiatööstuses on paljud tehnoloogilised toimingud seotud tooraine ettevalmistamise ja puhastamise, värvimise, liimimise ja muude keemiliste protsessidega.
Keemia on teaduse ja tehnika arengu alus
Keemia abil loodud ühendid, kompositsioonid ja materjalid mängivad olulist rolli tööviljakuse tõstmisel, vajalike toodete tootmiseks vajalike energiakulude vähendamisel ning uute tehnoloogiate ja tehnikate valdamisel. On palju näiteid keemia edukast mõjust masinaehitustehnoloogia meetoditele, masinate ja seadmete töömeetoditele, elektroonikatööstuse, kosmosetehnoloogia ja reaktiivlennunduse arengule ning paljudele teistele teaduse ja tehnoloogia arengu valdkondadele:
- metallide töötlemise keemiliste ja elektrokeemiliste meetodite kasutuselevõtt vähendab järsult jäätmete hulka, mis on metallide lõikamise teel töötlemisel vältimatu. Ühtlasi eemaldatakse metallide ja sulamite tugevuse ja kõvaduse ning detaili kuju piirangud ning saavutatakse detailide kõrge pinnapuhtus ja mõõtmete täpsus.
- sellistel materjalidel nagu sünteetiline grafiit (mis on kõrgel temperatuuril tugevam kui metallid), korund (alumiiniumoksiidil põhinev) ja kvarts (ränidioksiidil põhinev) keraamika, sünteetilised polümeermaterjalid ja klaasid võivad avaldada ainulaadseid omadusi.
- kristalliseerunud klaasid (keraamika) saadakse sulaklaasi ainete sisseviimisel, mis soodustavad kristallisatsioonikeskuste teket ja sellele järgnevat kristallide kasvu. Selline klaas nagu "pürokeram" on üheksa korda tugevam kui lamineeritud klaas, kõvem kui kõrge süsinikusisaldusega teras, kergem kui alumiinium ja sarnane kuumakindlusega kvartsile.
- Kaasaegsed määrdeained võivad oluliselt vähendada hõõrdetegurit ja tõsta materjalide kulumiskindlust. Molübdeendisulfiidi sisaldavate õlide ja määrdeainete kasutamine pikendab sõiduki komponentide ja osade kasutusiga 1,5 korda, üksikute osade kasutusiga kuni kaks korda ning hõõrdetegurit saab vähendada rohkem kui 5 korda.
- Organoelementained – polüorganosiloksaanid – eristuvad nende painduvuse ja spiraalikujulise molekulide struktuuri poolest, mis moodustavad temperatuuri langedes palle. Seega säilitavad nad laias temperatuurivahemikus veidi erineva viskoossuse. See võimaldab neid kasutada hüdraulikavedelikuna väga erinevates tingimustes.
- metallide kaitse korrosiooni eest on pärast elektrokeemilise korrosiooniteooria loomist muutunud sihipäraseks ja võimaldab vältida olulisi majanduslikke kulutusi metalltoodete uuendamisel.
Praegu seisab keemia koos teiste teaduste, tehnoloogia ja tööstusega silmitsi paljude pakiliste ja keerukate ülesannetega. Sobivate kõrgtemperatuursete ja lisaks kuumade ülijuhtide süntees ja praktiline rakendamine muudab oluliselt energia salvestamise ja edastamise meetodeid. Vaja on uusi materjale, sealhulgas metallipõhiseid materjale, polümeere, keraamikat ja komposiite. Nii et keskkonnasõbraliku mootori loomise probleem, mis põhineb vesiniku põlemisreaktsioonil hapnikus, seisneb materjalide või protsesside loomises, mis takistavad vesiniku tungimist läbi vesinikupaakide seinte. Uute keemiatehnoloogiate loomine on ka oluline teaduse ja tehnoloogia arengu valdkond. Seega on ülesandeks pakkuda uut tüüpi söe, põlevkivi, turba ja puidu töötlemisel saadavaid vedel- ja gaaskütuseid. See on võimalik uute katalüütiliste protsesside põhjal.
Kogu meid ümbritsev mitmekesine maailm on asja, mis avaldub kahel kujul: ained ja väljad. Aine koosneb osakestest, millel on oma mass. Väli– mateeria eksisteerimise vorm, mida iseloomustab energia.
Aine omadus on liikumine. Aine liikumise vorme uurivad erinevad loodusteadused: füüsika, keemia, bioloogia jne.
Ei tohiks eeldada, et ühelt poolt teaduste ja teiselt poolt aine liikumisvormide vahel on ainulaadne range vastavus. Tuleb meeles pidada, et üldiselt ei eksisteeri mateeria liikumisvormi, mis eksisteeriks puhtal kujul, teistest vormidest eraldi. Kõik see rõhutab teaduste klassifitseerimise raskust.
X nimi võib defineerida kui teadust, mis uurib aine keemilist liikumisvormi, mille all mõistetakse ainete kvalitatiivset muutust: Keemia uurib ainete struktuuri, omadusi ja muundumisi.
TO keemilised nähtused viitavad sellistele nähtustele, mille käigus ühed ained muudetakse teisteks. Keemilisi nähtusi nimetatakse ka keemilisteks reaktsioonideks. Füüsikaliste nähtustega ei kaasne mõnede ainete muutumist teisteks.
Iga teaduse keskmes on teatud kogum esialgseid tõekspidamisi, fundamentaalseid filosoofilisi hoiakuid ja vastuseid reaalsuse ja inimteadmiste olemuse küsimusele. Seda kindla teadlaskonna liikmete jagatud uskumuste ja väärtuste kogumit nimetatakse paradigmadeks.
Kaasaegse keemia peamised paradigmad:
1. Aine aatomi- ja molekulaarstruktuur
2. Aine jäävuse seadus
3. Keemilise sideme elektrooniline olemus
4. Aine struktuuri ja selle keemiliste omaduste ühemõtteline seos (perioodiseadus)
Keemia, füüsika, bioloogia võivad vaid esmapilgul tunduda üksteisest kaugel olevate teadustena. Kuigi füüsiku, keemiku ja bioloogi laborid on väga erinevad, tegelevad kõik need teadlased loodusobjektidega. See eristab loodusteadusi matemaatikast, ajaloost, majandusest ja paljudest teistest teadustest, mis uurivad seda, mis on loodud mitte looduse, vaid eelkõige inimese enda poolt.
Ökoloogia on loodusteadustega tihedalt seotud. Me ei tohiks arvata, et ökoloogia on "hea" keemia, erinevalt klassikalisest "halvast" keemiast, mis saastab keskkonda. Ei ole olemas “halba” keemiat ega “halba” tuumafüüsikat – on olemas teaduse ja tehnika areng või selle puudumine ühelgi tegevusalal. Ökoloogi ülesanne on kasutada loodusteaduste uusi saavutusi, et minimeerida ohtu elusolendite elupaika maksimaalselt kasulikult häirida. Riski-kasu suhe on ökoloogide uurimisobjekt.
Loodusteaduste vahel pole rangeid piire. Näiteks uut tüüpi aatomite omaduste avastamist ja uurimist peeti kunagi keemikute ülesandeks. Siiski selgus, et praegu teadaolevatest aatomitüüpidest avastasid osa keemikud, osa füüsikud. See on vaid üks näide paljudest "avatud piiridest" füüsika ja keemia vahel.
Elu on keeruline keemiliste muutuste ahel. Kõik elusorganismid neelavad keskkonnast osa aineid ja vabastavad teised. See tähendab, et tõsine bioloog (botaanik, zooloog, arst) ei saa hakkama ilma keemiaalaste teadmisteta.
Hiljem näeme, et füüsikaliste ja keemiliste transformatsioonide vahel pole absoluutselt täpset piiri. Loodus on üks, seega peame alati meeles pidama, et meid ümbritseva maailma struktuurist on võimatu aru saada, kui süveneda ainult ühte inimteadmiste valdkonda.
Distsipliini "Keemia" seob teiste loodusteaduslike erialadega interdistsiplinaarsed seosed: varasemad - matemaatika, füüsika, bioloogia, geoloogia ja teiste erialadega.
Kaasaegne keemia on paljude teaduste hargnenud süsteem: anorgaaniline, orgaaniline, füüsikaline, analüütiline keemia, elektrokeemia, biokeemia, mida õpilased omandavad järgmistel kursustel.
Keemiakursuse tundmine on vajalik teiste üldteaduslike ja eridistsipliinide edukaks õppimiseks.
Joonis 1.2.1 – Keemia koht loodusteaduste süsteemis
Uurimismeetodite, eelkõige eksperimentaaltehnikate täiustamine on viinud teaduse jagunemiseni üha kitsamateks valdkondadeks. Sellest tulenevalt kvantiteet ja “kvaliteet”, s.o. info usaldusväärsus on suurenenud. Uusi probleeme tekitas aga see, et ühel inimesel ei olnud täielikke teadmisi isegi seotud teadusvaldkondade kohta. Nii nagu sõjalises strateegias on kaitse ja pealetungi nõrgimad kohad rinnete ristumiskohas, jäävad ka teaduses kõige vähem arenenud valdkonnad need, mida ei saa üheselt liigitada. Muude põhjuste hulgas võib välja tuua raskusi vastava kvalifikatsioonitaseme (akadeemilise kraadi) saamisel "teaduste ristmiku" valdkondades töötavate teadlaste jaoks. Kuid seal tehakse ka meie aja peamised avastused.
Keemia on loodusteadus. Keemia ümbritsevas maailmas. Lühiteave keemia ajaloost
Keemia kuulub loodusteaduste hulka. Keemia on teadus ainetest, nende omadustest ja teisendustest. Keemia aineks on keemilised elemendid ja nende ühendid, samuti keemiliste reaktsioonide toimumise mustrid. Kaasaegne keemia on nii objektide kui ka nende uurimismeetodite poolest väga mitmekesine, seetõttu on paljud selle osad iseseisvad teadused. Tänapäeval on keemia põhiharud anorgaaniline keemia, orgaaniline keemia ja füüsikaline keemia. Samal ajal tekkisid keemia olulised lõigud teiste teaduste piiril. Seega andis keemia ja füüsika koosmõju lisaks füüsikalisele keemiale ka keemilise füüsika. Üks keemia arenenud valdkondi on biokeemia – teadus, mis uurib elu keemilisi aluseid. Peaaegu iga teaduslik uuring nõuab füüsikaliste meetodite kasutamist aine struktuuri määramiseks ja matemaatilisi meetodeid tulemuste analüüsimiseks.
Keemia mängib teaduse ja tehnika arengus olulist rolli. See on leidnud rakendust kõigis teaduse, tehnoloogia ja tootmise valdkondades. Keemia tagab mineraalide töötlemise väärtuslikeks toodeteks. Keemia mõjutab oluliselt põllumajanduse tootlikkust. Keemia roll plastide, värvide, ehitusmaterjalide, sünteetiliste kangaste, sünteetiliste pesuvahendite, parfüümide ja parfüümide ning ravimite tootmisel ei ole vähem oluline. Keemia õppimine aitab inimesel mitte ainult suurendada üldist eruditsiooni, vaid mõista ka ennast ja ümbritsevat maailma.
Mõiste "keemia" ilmus esmakordselt egiptlase kreeklase Zosimuse traktaadis aastal 400 pKr, kus Zosimus ütleb, et "keemiat" õpetasid inimestele deemonid, kes laskusid taevast maa peale. Nimetus "keemia" tuleneb sõnast "Hemi" või "Humana", mida vanad egiptlased nimetasid oma riigiks, samuti Niiluse mustmullast.
Esimesed keemikuteadlased olid Egiptuse preestrid. Kolmandal sajandil eKr oli juba kogutud ja kirjeldatud märkimisväärset katsematerjali. Kuulus Aleksandria raamatukogu sisaldas umbes seitsesada käsitsi kirjutatud raamatut, mis sisaldasid palju keemiateoseid. Kreeka filosoof Demokritos, kes elas viiendal sajandil eKr, väitis esmakordselt, et kõik kehad koosnevad väikestest, nähtamatutest, jagamatutest tahke aine osakestest, mis liiguvad. Ta nimetas neid osakesi "aatomiteks". Alates kolmandast sajandist pKr keemia ajaloos algas alkeemia periood, mille eesmärgiks oli otsida viise, kuidas filosoofikivi abil mitteväärismetallid väärismetallideks (hõbe ja kuld) muuta. Venemaal ei olnud alkeemia laialt levinud, kuigi alkeemikute traktaadid olid tuntud. Kuuenda sajandi alguses hakkasid alkeemikud rakendama oma teadmisi tootmise ja ravimise vajadustele. Seitsmeteistkümnendal ja kaheksateistkümnendal sajandil hakati keemiauuringutes kasutama eksperimentaalseid meetodeid.
Esimene teadusliku keemia teooria oli flogistoni (kaalutu aine, mis vabaneb ainest ainete põlemisel) teooria, mille pakkus välja G. Stahl XVIII sajandil. See teooria osutus valeks, kuigi see eksisteeris peaaegu sajandi. Prantsuse keemik A. Lavoisier ja vene keemik M. V. Lomonosov kasutasid keemiliste reaktsioonide uurimisel täpseid mõõtmisi, lükkasid ümber flogistoni teooria ja sõnastasid massi jäävuse seaduse. Aastatel 1789–1860 jätkus kvantitatiivsete keemiliste seaduste (aatomi-molekulaarteaduse) periood. Kahekümnendal sajandil alanud keemiateaduse kaasaegne arenguetapp kestab tänaseni. Kõik edusammud praktilises keemias põhinevad tänapäeval fundamentaalteaduse saavutustel.
