1)Изучить историю возникновения алхимии. 2)Изучить применение алхимических открытий того времени в настоящей жизни. Доказать, что алхимия – это пред химия. Провести на практике алхимические опыты. Задача работы:

Зарождение химии. С незапамятных времен человек, сталкиваясь с различными явлениями природы, накапливал сведения о них, позже стал использовал их себе на блага. Человек заметил, что под действием огня одни вещества исчезают, а другие изменяют свои свойства. Например, обожженная сырая глина приобретает прочность. Человек применил это в своей практике, и родилось гончарное дело. Из руд выплавлял металлы, а, сплавляя их- получал различные сплавы; так появилась металлургия. Превращение веществ под действием огня были первыми химическими реакциями, осуществленными человеком.

Алхимия. Пятнадцать столетий многие поколения алхимиков закладывали первый камень в основание химической науки, в само слово алхимик вкладывали колдовской смысл, сдобренный чем- то из области магии. Период алхимии нельзя оценивать однозначно, алхимия имеет двойственное значение в истории химии. Алхимики упрямо стремились, к цели ( трансмутации), которая с точки зрения современной науки не может быть достигнута химическим путем однако алхимики дали человечеству полезные естественнонаучные знания. В конце средневековья поток химической информации захлестнул Европу. Это говорило о том, что алхимиков сменили более умелые и сообразительные. Главная особенность фундаментального вклада алхимии в науку заключается в искусственном создании не существующего в готовом виде предмета химии, в отличии от других предметов (физики, биологии…). Первый предмет химии, созданный алхимией, оказался в полном смысле рукотворным. В этом и есть величайший подвиг алхимии.

Химические элементы древности. Ученые -философы древности пытались объяснить, каким образом осуществляются различные превращения, из чего и как произошли все вещества. Так возникло учение о началах, стихиях, или элементах, как их стали называть позже. Учение Аристотеля о пятой сущности легло впоследствии в основу представлений о трансмутации, в том числе и о получении золота из неблагородных металлов. И первыми стали применять учение Аристотеля алхимики.

Тайны трансмутации. В эллинистическом Египте произошло соединение представлений античных философов и традиционной обрядности жрецов - то, что в последствии было названо алхимией. Греческий алхимик Зосима (основатель алхимии) - автор многих алхимических сочинений: "Имут". Неблагородные металлы расплавляют, смешивают друг с другом, окрашивают, закапывают в землю, но тщетно! Только философский камень мог превратить любой металл в золото. Теперь алхимики сосредоточились на получении камня. Важнейшим алхимиком средневековья можно назвать Альберта Великого. Он полагал, что трансмутация металлов заключается в происхождении вида и плотности, а изменение свойств металлов происходит под действием мышьяка (окрашивает металлы в желтый цвет) и воды (сжимаясь и уплотняясь, она увеличивает плотность металлов). Альберт Великий Алхимик Зосима

От алхимии к научной химии. Гассенди считал, что Бог создал определенное число атомов, отличающихся друг от друга формой, величиной и весом. Все в мире состоит из них. Соединяясь, атомы дают более крупные образования - молекулы. Тем самым Гассенди первым ввел в химию понятие молекула. Развитию корпускулярной теории способствовал великий английский ученый Исаак Ньютон. Он считал, что они неделимы, тверды и неуничтожимы. Соединение корпускул происходит за счет притяжения, а не за счет крючков, зазубрин. Такое притяжение и определяет распад существующих веществ на первичные частицы и образование из них других сочетаний, обусловливают появление новых веществ. Исаак Ньютон 25 декабря 1642 года 20 марта 1727 года. Гассенди Пьер 22 января октября 1655.

Опыт и знание. Химия древности не сводилась только к ремесленной практике. В результате наблюдений химических свойств веществ из поколения в поколение люди накапливали знания о различных реакциях и о природе, образующихся при этом продуктов, а также о влиянии условий на протекание реакций. Были изучены свойства ядов, лекарств, красителей.

Революция в химии. Лавуазье дает определение элемента и приводит таблицу и классификацию простых веществ. Все простые вещества он разделил на группы. Таким образом Лавуазье осуществил научную революцию в химии, он превратил множество несвязанных друг с другом рецептов, в общую теорию, основываясь на которой можно было объяснить все известные явления и предсказывать новые. Антуан Лавуазье Золото Никель Сера

Практическая часть. Болонский фосфор. В. Касциароло нашел в горах около г. Болонья (Италия) очень тяжелый плотный камень серого цвета. Алхимик заподозрил в нем наличие золота. Чтобы выделить его, он прокалил камень вместе с углем и олифой. К удивлению Касциароло, охлажденный продукт реакции стал светиться в темноте красным светом. Алхимик дал найденному камню название «ляпис солярис» солнечный камень. Известие о светящемся камне произвело сенсацию среди алхимиков. Камень стали называть «болонским фосфором». Барий химически очень активен. Он легко самовоспламеняется на воздухе, окрашивая пламя в зеленый цвет, энергично взаимодействует с водой. Поэтому приходится его хранить под слоем безводного керосина.

Опыт 1. Для получения болонского фосфора я сначала получил сульфат бария по уравнению, слив хлорид бария и серною кислоту, осадок (белый) отфильтровал, высушил. ВаСl 2 +Н 2 SO 4 =BaSO 4 + 2HCI К осадку добавил активированный уголь и прокалил на плитке, BaSO 4 + 2C = BaS + 2CO 2 (получил осадок черного цвета), оставил на подоконнике на солнце, а фосфоресценцию яркую не наблюдал даже в шкафу под одеялом, хотя она присуще сульфиду бария. Соединения бария внес в пламя спиртовки, оно окрасило пламя в зеленый цвет (качественная реакция на ион бария ).

Продукт оазиса Амона. Арабские алхимики получали из оазиса Амона, расположенного в пустыне Сахара, бесцветное кристаллическое вещество, которое они называли «нушадир». При растирании «нушадира» с гашеной известью и нагревании смеси выделялся газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде. Алхимики заметили, что водный раствор этого газа, находясь рядом с соляной кислотой, начинал «дымить» и с течением времени все стеклянные сосуды рядом с ними покрывались белым налетом. Алхимики отметили и ещё кое-что: когда раствор неизвестного газа добавляли к водному раствору медного купороса, то голубая окраска последнего становилась интенсивно-синей. Как объяснить эти явления? При взаимодействии NH 4 Cl с гашёной известью – гидроксидом кальция Ca(OH) 2 выделялся аммиак NH 3 : 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = 2NH 3 + CaCl 2 + 2H 2 O Аммиак взаимодействует с газообразным хлороводородом, образуя в воздухе «дым», состоящий из мельчайших кристаллов NH 4 Cl. При добавлении аммиака к водному раствору медного купороса (содержащего сульфат меди CuSO 4 ) образуется комплексная соль – сульфат тетраамин меди II [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 : CuSO 4 + 4NH 3 = [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4

Опыт 2. Чтобы получить продукт оазиса Амона я взял хлорид аммония и нагрел с гидроксидом кальция: 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = 2NH 3 + CaCl 2 + 2H 2 O К газоотводной трубке поднес палочку смоченную концентрированной соляной кислотой наблюдал «дым без огня» (белые кристаллы NH 4 Cl). NH 3 +HCl = NH 4 Cl Газоотводную трубку с NH 3 опустил в раствор медного купороса (CuSO 4 ) CuSO 4 + 4NH 3 = [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 Получил комплексную соль- сульфат тетраамин меди (II) – ярко-синего цвета

Цианоферратные кустарники Ломоносова. Русский физикохимик Михаил Васильевич Ломоносов в 1750 году занялся разработкой способа получения синей краски, известной в то время как «берлинская лазурь». Химическая формула этого соединения, уточненная уже в наши дни, - KFe[Fe(CN) 6 ), гексацианоферрат (III) железа (II) – калия. Попутно Ломоносов изучал взаимодействие желтой и красной кровяных солей, гексацианоферрата (II) и гексацианоферрата (III) с различными солями других металлов. Изумительные «растения», похожие на нитевидные «водоросли» или ветки «подводного кустарника», вырастают в сосудах при взаимодействии в водном растворе гексацианоферратов калия с хлоридом или сульфатом марганца (II), цинка (II), никеля (II), кобальта (II), хрома (III). Для этого в раствор г желтой кровяной соли - гексацианоферрата (II) калия K 4 [Fe(CN) 6 ] 1 л воды добавляют два-три кристаллика этих солей.

Опыт 3. К г. желтой кровяной соли – гексоцианоферрата (II) калия в 1 литре воды, разлив по пробиркам и стаканам добавлял несколько кристаллов солей хлорида марганца (II), цинка, никеля (II), кобальта (II), хрома (III). Оставил в покое на несколько дней. После этого наблюдал рост кристаллов в виде веток, напоминающих растения. Аналогично провел опыт с сульфатом меди II. K 3 [Fe(CN) 6 ]+ CuSO 4 =KCu [Fe(CN) 6 ) + К 2 SO 4 (СИНИЙ) Зеленовато-синие водоросли получаются, если добавить в хлорид никеля (II ) гексацианоферрат (III) калия. K 3 [Fe(CN) 6 ]+NiCl 2 = KNi [Fe(CN) 6 ) + KCl

Химический осенний сад с желтой «травой» и золотистыми «листьями» вырастает, если в водный раствор, содержащий г хромата калия K 2 CrO 4 в 1 л воды, добавить кристаллик дигидрата хлорида бария ВаCl 2 ·2Н 2 О. В желтом растворе будет протекать осаждение хромата бария ВаCrO 4 : K 2 CrO 4 + ВаCl 2 = ВаCrO 4 + 2KCl Тонкие нити желтого цвета, похожие на траву, появятся и в водном растворе нитрата свинца (II) Pb(NO 3 ) 2, содержащем г соли в 1 л воды, если в него опустить несколько кристалликов хромата калия. В этом случае «трава» - это малорастворимый хромат свинца PbCrO 4 : K 2 CrO 4 + Pb(NO 3 ) 2 = PbCrO 4 + 2KNO 3

Замшелые камни. На дно широкого стеклянного сосуда с достаточно толстыми стенками опускал речную гальку. Затем наливал на половину объёма сосуда концентрированный раствор сульфата меди (II) CuSO 4. После этого в раствор добавлял смесь цинковой пыли и гранулированного цинка до исчезновения голубой окраски раствора. Частицы цинка покрываются лохматым налетом кирпично-красного цвета, похожим на мох, и оседают на камнях. Это говорит о выделении кристаллов меди в результате окислительно-восстановительной реакции: CuSO 4 + Zn ZnSO 4 + Cu Цинк можно заменить алюминием Al, для предотвращения гидролиза сульфата алюминия Al 2 (SO 4 ) 3, образующегося в реакции: 3CuSO 4 + 2Al Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu, к раствору сульфата меди (II) CuSO 4 заранее добавлял 5-10 мл разбавленной серной кислоты, которая с медью не взаимодействует. То, что арабский алхимик Джабир аль-Хайян на рубеже I и II тысячелетий называл «превращением железа в медь», на самом деле было процессом, очень похожим на рассмотренные опыты. В растворе медного купороса железные клинки покрывались слоем меди, выделившейся по реакции: CuSO 4 + Fe FeSO 4 + Cu Полная иллюзия превращения одного металла в другой! Жаль только, что алюминий во времена алхимиков еще не был известен.

Опыт 4. В химический стакан положил гальку и гранулы цинка, в другой стакан к гальке добавил гранулы алюминия и добавил раствор медного купороса CuSO 4, (подкисленный серной кислотой), оставил на время. Со временем наблюдаю замшелость на дне стакана. CuSO 4 + Zn ZnSO 4 + Cu 3CuSO 4 + 2Al Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu

Опыт 5. «Трансмутация» металла. Железный гвоздь опустил в раствор медного купороса, через некоторое время наблюдал выделение чистой красной меди на гвозде. CuSO 4 + Fe FeSO 4 + Cu Это явление объясняли в алхимическом духе: железо трансмутируется в медь. Изменяются отношения двух начал в металлах. Изменяется и их цвет. (Мы теперь хорошо знаем, что медь, вытесненная железом из раствора медного купороса, оседает на поверхности гвоздя по реакции замещения, где активный металл Fe вытесняет менее активный Cu из CuSO 4 ), см. ряд напряжения металлов.

Опыт 6. «Деревья Сатурна и Юпитера». К ацетату свинца положил гранулу цинка, затем наблюдал рост кристаллов свинца. А получить дерево Юпитера не удалось, т.к. нет хлорида олова. Реакция идет : SnCl2+Zn=ZnCl2+Sn Pb(CН 3 СОО) 2 + Zn Zn(CН 3 СОО) 2 + Pb

Заключение. Конечно, в своей работе я рассмотрел далеко не все особенности этого загадочного и интересного периода в истории химии. Ясно одно, алхимия внесла огромный вклад в развитие науки. Следует воздать должное алхимикам за те усилия, которые они вложили в дело становления химии. Даже если взгляды алхимиков о составе веществ и сути химических превращений были наивными и ошибочными, современная наука не могла бы возникнуть без экспериментального базиса. Они были вдохновлены верой в магическую силу материальных операций с веществом, сулящих им возможность получения неограниченной власти над природой. Вклад алхимиков в науку, будучи чисто практическим, оказался равным по значению всем современным и будущим химическим теориям. Речь идёт о рукотворном создании исторически первого предмета химической науки – чистых веществ. Кто знает, если бы не период алхимии, каков был бы уровень развития современной химии. И я полагаю, что алхимия – это один из главных этапов в процессе прогрессивного развития общества.