[ Pobierz całość w formacie PDF ]
ZROZUMIEĆ CHEMIĘ
CENTRUM EDUKACJI NAUCZYCIELI
W GDAŃSKU
ul. GEN. J. HALLERA 14
80-401 GDAŃSK
5 czerwca 2007 r.
Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska
ul. G. Narutowicza 11/12 , 80-952 Gdańsk
Wydano za zgodą:
Rektora Politechniki Gdańskiej
Projekt okładki:
Krystyna Grzybowska
Redaktorzy:
Bożena Zabiegała
Monika Gdaniec-Pietryka
Jacek Namieśnik
Korekta:
Agnieszka Sagajdakow
Bożena Zabiegała
Recenzenci pracy:
prof. dr hab. inż. Irena Baranowska
prof. dr hab. inż. Maciej Jarosz
prof. dr hab. Jerzy Siepak
Prawa autorskie © 2007 by Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska, Gdańsk
Wszystkie prawa zastrzeżone. Żadna część niniejszej pracy objęta prawami autorskimi
nie może być reprodukowana za pomocą żadnych środków - graficznych, elektronicznych
lub mechanicznych - lub wykorzystywana w żadnej postaci bez pisemnej zgody wydawcy.
Druk: “WIB”, Piotr Winczewski, ul. J. Sobieskiego 14, 80-216 Gdańsk
ISBN: 978-83-922424-8-2
HONOROWY PATRONAT
JEGO MAGNIFICENCJA REKTOR POLITECHNIKI GDAŃSKIEJ
prof. dr hab. inż. Janusz Rachoń
ORGANIZATORZY KONFERENCJI
CENTRUM EDUKACJI NAUCZYCIELI
ul. Gen. J. Hallera 14, 80-401 Gdańsk
Mirosława Janowska
Jolanta Sawicka
POLSKIE TOWARZYSTWO CHEMICZNE
ODDZIAŁ GDAŃSK
Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska
ul. G. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk
Bożena Zabiegała
Jolanta Sawicka
Jacek Namieśnik
WYDZIAŁ CHEMICZNY, POLITECHNIKA GDAŃSKA
ul. G. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk
Bożena Zabiegała
Monika Gdaniec-Pietryka
Jacek Namieśnik
NAUCZYCIELE CHEMII
Alicja Cała - X Liceum Ogólnokształcące, Gdynia
Halina Cybula- XII Liceum Ogólnokształcące, Gdańsk
Honorata Jurasz- IV Liceum Ogólnokształcące, Gdańsk
Halina Kosińska - I Liceum Ogólnokształcące, Gdynia
Lucyna Kimmel - X Liceum Ogólnokształcące, Gdańsk
Katarzyna Wrzeszcz-Barbasiewicz - Zespół Szkół Hotelarsko-Gastronomicznych, Gdynia
Zrozumieć Chemię
TYTUŁEM WSTĘPU
MEANDRY CHEMII
Aleksander Kołodziejczyk
Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska
ul. Gabriela Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk
W powszechnym mniemaniu chemia wyrosła z alchemii. W rzeczywistości chemia
jest znacznie starsza, liczy sobie tysiące lat i powstała, podobnie jak medycyna, fizyka,
biologia, a także astronomia w wyniku obserwacji, analizowania i naśladowania zjawisk
napotykanych w życiu codziennym przez ludzi żyjących w starożytności. Tak zrodziły się
typowo eksperymentalne nauki, a ich rozwój wspomagała wzajemna stymulacja. Szczególny
wpływ na chemię wywarła fizyka. Wykorzystanie i kojarzenie zjawisk z obu tych dziedzin
doprowadziło do cennych wynalazków, co można zaprezentować chociażby na przykładzie
prostej lampki oliwnej.
Lampka oliwna (kaganek) należy do najstarszych znanych
i stosowanych urządzeń. Powstała poprzez skojarzenie reakcji chemicznej
(utleniania - spalania) z oddziaływaniami fizycznymi takimi, jak, np. siły
kapilarne. Skonstruowana w dalekiej starożytności służyła jako bezpieczny
iluminator wielokrotnego użytku; była znacznie bezpieczniejsza w porównaniu ze smolnymi
szczapami - łuczywami, których użycie w pobliżu materiałów łatwopalnych stanowiło
poważne zagrożenie. Do skonstruowania lampki oliwnej nie wystarczyła wiedza, że olej jest
palny. Potrzebne było również spostrzeżenie, że nasączona nim tkanina nie ulega zniszczeniu
w trakcie palenia, zachowuje trwałość przez długi czas, ponieważ spala się głównie olej
zaadsorbowany na jej włóknach. Tak odkryto knot. Kolejne zjawisko, jakie wykorzystano
w konstruowaniu lampki oliwnej to wznoszenie się oleju w górę tkaniny po zanurzeniu jej
jednego końca w oleju. Ponadto, lampkę oliwną poprzedziło opanowanie innych umiejętności,
chociażby pozyskiwanie oliwy z oliwek czy formowanie odpowiednich naczyń. Nikt
wówczas nie rozumiał zasady działania lampki, nie mówiąc o przemianach chemicznych
w trakcie spalania. Do korzystania z kaganka ta wiedza była niepotrzebna, ale jej brak
hamował szersze zastosowanie reakcji spalania. Dociekliwa natura zmuszała jednak
ludzkość do wyjaśnienia niezrozumiałych rzeczy. Od dawna zgłębiano zjawisko palenia
i formułowano różne hipotezy. Trudno policzyć ile wieków, a nawet tysiącleci upłynęło
od wynalezienia lampki oliwnej, do czasu, kiedy w 2. połowie XVIII w. Antoine Laurent
de Lavoisier obalił teorię flogistonu przedstawiając racjonalną teorię spalania i wyjaśniając
w nim rolę tlenu. Teoria spalania nie tylko zaspokoiła ludzką ciekawość, ale stała się
zaczynem kolejnych wynalazków, w tym silników spalinowych.
Przez tysiąclecia rozwój chemii był nadzwyczaj powolny, głównie
z powodu braku zrozumienia wielu procesów. Całe pokolenia praktycznie
nie wnosiły nic nowego. Przyspieszenie nastąpiło dopiero w średniowieczu,
kiedy to z chęci bogacenia się powstała
alchemia
. Jej głównym celem było odkrycie
kamienia
filozoficznego
umożliwiającego przekształcanie ołowiu w złoto, wynalezienie
panaceum
- leku na wszystkie choroby, a także
eliksiru młodości
zapewniającego wieczną
młodość. Alchemicy nie osiągnęli tych celów, ale poprzez rozpoznanie wielu zależności
w trakcie przemian substancji położyli podwaliny po współczesną chemię. Dopiero kilka
wieków później fizycy dokonali przekształcenia jednych pierwiastków w inne, nawet
w takie,które nie występują w przyrodzie. Wyjaśniono przy tym przyczyny, dlaczego
alchemikom nie udało się zamienić ołowiu w złoto.
5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]