شیمی

شیمی و تمامی موارد مربوط به آن

شیمی

شیمی و تمامی موارد مربوط به آن

لاوازیه

تولد
"آنتوان لوران لاووازیه" در 26 اوت 1743 در پاریس از پدر و مادری ثروتمند و مرفه زاده شد.
فراگیری علوم
او زیر نظر استادانی قابل ، نجوم ، گیاه شناسی ، شیمی و زمین شناسی را بخوبی فرا گرفت. پس از اتمام دوره حقوق ، بار دیگر به علوم گرایید و 3 سال بعد در آن هنگام که جوانی 25 ساله بود، به عضویت فرهنگستان سلطنتی علوم برگزیده شد.
بنیانگذار شیمی جدید
لاووازیه که در حقیقت بنیانگذار شیمی جدید محسوب می‌شود. تجربه و سنجش توام با نتیجه‌گیری صحیح را پایه و اساس این علم قرار داد. وی نخستین کسی بود که ترازو را جهت سنجش و تحقیق در فعل و انفعالات شیمیایی در آزمایشگاه وارد عمل کرد.
نظریه فلوژیستون
قبل از او دانشمندان شیمی در مورد سوختن ، عقیده عجیبی داشتند و آن را این طور تعریف می‌کردند که هر جسم سوختنی دارای ماده ای است نامرئی به نام فلوژیستون و چون جسم مشتعل شود، این ماده از آن خارج می‌شود. هر چه جسم بیشتر قابل اشتعال باشد مقدار بیشتری از این ماده را در بردارد و شعله همان فلوژیستیک است که از جسم متصاعد می‌گردد.

به موجب این نظریه ، قدما معتقد بودند که وقتی جسمی در هوا می‌سوزد، سبکتر می‌شود. زیرا ماده فلوژیستون آن خارج می‌گردد. این نظریه نادرست ، سراسر قرن 18 را به کلی مسموم ساخته بود و حتی دانشمندان بزرگ نیز بدان اعتقاد داشتند. چنانکه "پریستلی" هنگامی که گاز اکسیژن را برای نخستین بار تهیه نمود، آن را هوای بدون فلوژیستون نام نهاد.
تلاش لاووازیه برای رد نظریه فلوژیستون
لاووازیه که شیمیدان برجسته‌ای برای همیشه است، امکان درک و شناخت عناصر گازی شکل را فراهم کرد. در دوران سلطه نظریه آتشزایی (نظریه ای که در بالا ذکر شد)، وسایل تجربی زیادی فراهم آمده بود که سبب دگرگونی‌های انقلابی در شیمی شدند. بیشترین اعتبار این تحولات مدیون زحمات لاووازیه است که درک درستی از اکسیژن را میسر کرد. "انگلس" نوشت: "لاووازیه می‌توانست نقطه مقابل و ضد فلوژیستون افسانه‌ای را در اکسیژنی که "پریستلی" بدست آورده بود، بیابد و در نتیجه قادر بود کل نظریه آتشزایی را از پا دراورد.

اما این کار نمی‌توانست نتایج تجربی حاصل از پذیرفتن آتشزاها را از بین ببرد. برعکس آن نظریات پا برجا بودند و فقط ترتیب بیانشان وارونه شده بود و از کلمه فلوژیستیک به عباراتی که اکنون در زبان شیمی اعتبار دارند، برگردانده شده بود و بنابراین اعتبارشان حفظ شده بود.

راه لاووازیه برای کشف اکسیژن خیلی مستقیم تر از راه دیگر هم عصرانش بود. در آغاز این دانشمند فرانسوی نیز گرایش به نظریه آتشزایی داشت. ولی هر چه بیشتر به نتایج می‌رسید، بیشتر از آن نظریه کناره می‌گرفت. در اول نوامبر سال 1772 شرح تجربیاتش در زمینه احتراق ترکیبات مختلف در هوا را به این ترتیب پایان بخشید که گفت: "وزن همه مواد و از جمله فلزات بر اثر احتراق و سوختن افزایش می‌یابد."

نظر به اینکه چنین واکنشها نیاز به مقدار زیادی هوا داشتند، لاووازیه نتیجه‌گیری دیگری هم کرد و گفت: هوا مخلوطی از گازهای با خواص گوناگون است که در حین سوختن مواد ، قسمتی از آن با ماده سوزنده ترکیب می‌شود. در آغاز لاووازیه این جزء از هوا را مشابه هوای ثابت "بلاک" تلقی کرد. ولی بزودی متوجه شد که آن قسمت از هوا که با مواد در هنگام سوختن ترکیب می‌شود، مناسبترین جزء هوا برای تنفس است.

به این ترتیب لاووازیه رو در روی اکسیژن قرار گرفت. ولی از اعلام کشف گاز جدید خودداری کرد چون می‌خواست چند تجربه تکمیلی انجام دهد.
معرفی اکسیژن
در اکتبر سال 1774 "پریستلی" کشف خود را به لاووازیه گزارش کرد و این گزارش مفهوم واقعی کشف لاووازیه را برای خودش روشن کرد. وی بلافاصله به تجربه با اکسید قرمز جیوه(که مناسبترین مولد اکسیژن) بود، پرداخت. در آوریل 1775 لاووازیه گزارشی تحت عنوان یادداشتی در باره طبیعت ماده ای که هنگام سوختن فلزات با آنها ترکیب می‌شود و سبب افزایش وزن تولید شده می‌شود، به آکادمی علوم فرانسه داد.

در واقع این کشف اکسیژن بود. لاووازیه نوشت که این نوع هوا را "پریستلی" و "شیل" و خودش تقریباٌ‌ بطور همزمان کشف کرده‌اند. ابتدا وی آن را مناسبترین هوا برای تنفس نامید. ولی بعد نامش را هوای زندگی بخش یا توانبخش گذاشت. به این ترتیب ملاحظه می‌شود که لاووازیه با درکی که از طبیعت اکسیژن کرده بود، تا چه اندازه بر همزمانانش پیشی گرفت.
علت نامگذاری اکسیژن
در مرحله بعدی دانشمند مزبور به این نتیجه رسید که مناسبترین هوا برای تنفس یکی از مواد بنیانی در ساخت اسیدهاست، یعنی مهمترین قسمت همه اسیدهاست. بعدها معلوم شد که این اعتقاد اشتباه بوده است(وقتی اسیدهای بدون اکسیژن هالوژنه تهیه شدند). ولی در سال 1779 لاووازیه اندیشید که این خاصیت را در نام گاز کشف شده بگنجاند و از آن پس ، این عنصر را اکسیژن نامید که از کلمه یونانی اسید ساز گرفته شده است.
حق اکتشاف اکسیژن با کسیت؟
"انگلس" نوشته است: "پریستلی" و "شیل" بدون اینکه بدانند دست روی اکسیژن گذاشته‌اند، آن را تهیه کردند و گر چه لاووازیه همان گونه که بعدها اعتراف کرده است اکسیژن را همزمان و مستقل از آن دو نفر تهیه نکرده بود، با توجه به این که آن دو نفر نمی‌دانستند چه چیزی را تهیه کرده اند لاووزایه را باید کاشف اکسیژن شناخت.
فعالیتهای سیاسی لاووازیه
از جمله خطراتی که که جان لاووازیه را به مخاطره انداخته بود و بیشتر جنبه سیاسی داشت، هنگام انقلاب کبیر فرانسه در سال 1789 یعنی در آن هنگام که انقلابیون زمام امور پاریس را در دست داشتند رخ داد. لاووازیه رساله معروفی در باب اقتصاد سیاسی موسوم به "ثروتهای زیرزمینی فرانسه" به رشته تحریر درآورد. این کتاب یکی از مهمترین کتبی است که در مبحث اقتصاد نوشته شده است.
مرگ لاووازیه
سرانجام آنتوان لاووازیه در سال 1794 در دادگاه انقلابی به ریاست "ژان باتیست کوفن هال" به جرم خیانت به ملت همراه چند تن دیگر تسلیم تیغه گیوتین شد، در حالیکه 51 سال داشت. پس از مرگ لاووازیه ، "لاگرانژ" گفت:

"تنها یک لحظه وقت آنان برای بریدن آن سر صرف شد و شاید یکصد سال زمان نتواند سر دیگری همانندش بوجود آورد."

زندگینامه رادرفورد

رادرفورد در 30 اوت سال 1871 در حومه برایت واتر شهر نلسون واقع در ساحل شمالی جزیره جنوبی نیوزلندبه دنیا آمد.چهارمین فرزند از دوازده فرزند جیمز و مارتا رادرفورد ¸ نیوزلندی های نسل اولی که در کودکی از اسکاتلند به زلاندنو آورده شده بودند.

رادرفورد

خانواده رادرفورد یک خانواده پرجمعیت دوازده بچه ای بود که اعضای آن همه در انجام کارهای روزمره خانواده مشارکت می کردند. اهل خانواده همگی افرادی جدی¸کلیسا رو¸خوش حال وبا فرهنگ بودند.علاقمندی رادر فورد به علوم از کودکی بروز کرد. او ده ساله بود که کتاب پر طرفداری به نام خواندنی های اولیه در فیزیک تالیف بلفورت استوارت را به دست آورد. کتاب استوارت مشابه کتاب های خود آموز امروزی بود که در آنها نحوه نمایش اصول پایه فیزیک با استفاده از اشیای ساده موجود در خانه مانند :سکه ¸ شمع¸سنگ وزنه و وسایل آشپزخانه به خواننده یاد داده می شد. رادرفورد سخت شیفته آن کتاب شده بود. نخستین بورس از بورس های تحصیلی متعدد زندگی خود را در 1887 به دست آورد که 16 ساله بود . بورس تحصیلی بعدی وی را قادر به ثبت نام در دانشکده کنتربوری کرد . وی رشته های تحصیلی اصلی خود را فیزیک و ریاضی انتخاب کرد که از بخت مساعد در هر دوی آنها معلمان خوبی هم داشت . رادرفورد در پایان دوره آموزشی سه ساله خود ¸درجه کارشناسی ریاضی و فیزیک – ریاضی و(به طور کلی )علوم فیزیکی را به پایان رسانید . رادرفورد در پی انتشار دو مقاله مهم درباره فعالیت تشعشعی مواد در سال 1895 جایزه مهمی به شکل یک بورس تحصیلی دریافت کرد . مقررات اعطای جایزه حق انتخاب موسسه آموزشی را به برنده جایزه می داد که رادرفورد آزمایشگاه کاوندیش دانشگاه کمبریج به مدیریت جی. جی تامسون (نظریه پرداز پیشتاز الکترومغناطیسی )را برگزید. در آن سال ویلهلم کنراد رونتگن فیزیک دان آلمانی موفق به کشف اشعه X شد . کشف مهم دیگری که منجر به شروع کار اصلی رادرفورد شد ¸ کشف هانری بکرل فرانسوی در سال 1898 بود.رادرفورد به کمبریج آمد و تامسون که استاد فیزیک تجربی بود¸ رادرفورد را فعالانه در آزمایشگاه به کار گرفت .رادرفورد در اوایل کار تحقیقاتی خود با انجام آزمایشی که فکر آن از خودش بود دو تابش رادیواکتیو ناهمانند را شناسایی کرد. او پی برد بخشی از تابش با برگه ای به ضخامت یک پانصدم سانتیمتر قابل ایستادن بود اما برای متوقف کردن بخش دیگر¸برگه های بس ضخیم تر لازم بود.اولین اشعه را که با بار الکتریکی مثبت و یونیزه کننده ای قوی بود و به سهولت در مواد جذب می شد اشعه آلفا نام نهاد . اشعه دوم را که تابشی با بار الکتریکی منفی بود و تشعشع کمتری ایجاد می کرد اما قابلیت نفوذ آن در مواد بیشتر بود بتا نامیدتابش نوع سومی که شبیه پرتو X بود در سال 1900 به وسیله پل اوریچ ویلارد(فیزیکدان فرانسوی)کشف شد.این پرتو نافذ ترین تابش را داشت . طول موج آن بسیار کوتاه و بسامد آن فوق العاده زیاد بود .تابش جدید پرتو گاما نام گرفت . رادرفورد و همکارانش کشف کردند فعالیت تشعشعی طبیعی مشهود در اورانیوم فرآیند خروج ذره آلفا از هسته اتم اورانیوم به صورت یک هسته اتم هلیم و بر جای ماندن اتمی سبک تر از اتم اورانیوم در اورانیوم به ازای هر خرج ذره آلفا از آن است . از کشف آنها نتیجه گیری شد که رادیم تنها عنصر از عناصر حاصل از فعالیت تشعشعی اورانیوم است . رادرفورد در سال 1903 به عضویت انجمن سلطنطی لندن درآمد و در سال 1904 نخستین کتاب خود را به نام فعالیت تشعشعی که هنوز از کتابهای کلاسیک این زمینه به شمار می رود را چاپ کرد. شهرت روز افزون رادرفورد در جوامع علمی از طرف دانشگاه ها تصدی کرسی های زیادی به وی پیشنهاد شود . او در سال1907 به انگلستان بازگشت تا تصدی مقام مذکور را در دانشگاه منچستر به عهده بگیرد. رادرفورد در دانشگاه منچستر رهبر گروهی شد که به سرعت دست به کار تدوین نظریه های تازه درباره ساختار اتم زدند. آن دوره از پرثمرترین دوره زندگی دانشگاهی او بود . رادر فورد به پاس کوشش های علمی خود در دانشگاه منچستر نشان ها و جوایز زیادی دریافت کرد که دریافت جایزه علمی نوبل سال1907 در شیمی نقطه اوج آن بود. این نشان افتخار البته برای کارهایی که در زمینه فعالیت تشعشعی عناصر کرده بود به او دادند . بزرگترین دستاوردرادرفورد در دانشگاه منچستر کشف ساختار هسته اتم بود . پیش از رادرفورد اتم به گفته خود او یک موجود نازنین سخت قرمز یا به حسب سلیقه خاکستری بود اما اینک یک منظومه شمسی بسیار ریز متشکل از ذرات بیشمار بود که مظنون به نهفته داشتن اسرار ناگشوده متعدد دیگر در سینه هم بود . رادرفورد در سال 1937 در اثر یک فطق محتقن در گذشت . او در آن هنگام 66 ساله و هنوز سرزنده و قوی بود . سهم رادرفورد در شکل گیری درک کنونی ما از ماهیت ماده از هر کس دیگری بیشتر است و او را پدر انرژی هسته ای نامیده اند .

زندگینامه اروین شرودینگر

بزرگترین بنیان گذار فیزیک اتمی در ۱۲ آگوست سال ۱۸۸۷ در وین پایتحت اتریش دیده به جهان گشود . دامنه علاقه مندی او بسیار گسترده بود . چنان که پس از پایان تحصیاتش در رشته شیمی کسب درجه دکتری در سال ۱۹۱۰ ، برا آ شد که همه زندگیش را به نقاشی به سبک ایتالیایی بپردازد اما پساز مدتی به گیاه شناسی علاقه مند شد و نتیجه بررسی های خود در این زمینه را به صورت مجموعه ای با عنوان تکامل نسل گیاهان به چاپ رساند . از سوی دیگر ، به زبان مادریش ، آلمانی ، علاقه ای فراوان نشان می داد و شعر و ادبیات کهن آلمانی رو ستایش می کرد . به هر حال ، در دوران تحصیل در رشته شیمی دیگاه های بولتزمن روی او اثری ژرف نهاد . از آن جا که از به خاطر سپردن مفاهیم بیزار بود در خلال سال هایی که در دانشگا وین به کار مشغول بود ، به هدایت پروژه های کاربردی و عملی پرداخت و یادگیریش تنها متکی به حفظ کردن مفاهیم نباشد . با آغاز جنگ جهانی اول به جبهه های جنگ شتافت و مدتی به عنوان افسر توپخانه به خدمت مشغول شد .

اروین شرودینگر 1961-1887

در سال ۱۹۲۰ ، در پی پیشنهادهای بسیار ،‌تدریس در دانشگاه زوریخ را پذیرفت و ۶ سال را در این دانشگاه سپری کرد . در این سال ها ، مقاله هایی در زمنیه گرمای ویژه جامدها ، ترمودینامیک آماری و طیف های تمی توسط وی نگاشته شد . بزرگترین کار او ، ارایه معادله موج در سال ۱۹۲۶ بود . از آن جهت که در آ روزگار پایتخت آلمان یکی از مراکز بزرگ و فعال علمی به شمار می رفته ، شرودینگر در سال ۱۹۲۷ به برلین رت و در آجا به عنوان جانشین ماکس پلانگ مشغول به کار شد .

در سال ۱۹۳۳ شرودینگر به طور مشترک با پل دیراک جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد . با افزایش روز افزورن قدرت هیلتر شرودینگر بر آن شد که آمان را ترک کند . او ابتدا به انگلیس رفت و ندی نیز به عضویت در دانشگاه آکسفورد در آد . پس از آ راه ایتالیا را پیش گرفت ، اما پس از اقامتی کوتاه به دوبلیر پایتخت ایرلند جنوبی رفت و در آنجا مدیریت بخش فیزیک را در انجمنی که به تازگی برای پژوهش های پیشرفته دایر شده بود ، به عهده گرفت و تا زمان بازنشتگی در دوبلین ماند . وی پس از بازنشگتگی به وین بازگشت و در ۴ ژانویه سال ۱۹۶۱ پس از یک بیماری طولانی در سل ۷۳ سالگی چشم از جهان فرو بست .

زندگینامه ماری کوری

ماری کوری در سال 1867 در لهستان متولد شد. او، به عنوان یک کودک، مردم را با حافظه خارق‌العاده‌اش، شگفت‌زده می‌کرد. او خواندن را وقتی تنها چهار سالش بود، آموخت.

ماری کوری


 پدرش یک پروفسور علوم بود. ابزارهایی که او در جعبه‌ای شیشه‌ای نگهداری می‌کرد، ماری را مجذوب می‌کرد. ماری رؤیای دانشمند شدن را در سر می‌پروراند، اما میدانست این کار آسان نخواهد بود. خانواده‌اش خیلی فقیر شدند و در سن 18 سالگی، ماری یک معلم سرخانه شد و به خواهرش برای درس خواندن در پاریس کمک مالی می‌کرد. بعدها خواهرش نیز او را در تحصیلش یاری کرد.
 در آن روزها، برای دختران دانشگاهی در لهستان نبود. بنابراین، در سال 1891، ماری به دانشگاه سوربن در پاریس رفت. او به قدری فقیر بود که تنها نان و کره می‌خورد و چای می‌نوشیدو لباسهای کهنه‌ای را که با خود از Warsaw آورده بود می‌پوشید.

هر روز تا 10 شب در کتابخانه درس می‌خواند، پس از آن به اتاق سرد کوچکش می‌رفت و تا ساعت 2 یا 3 صبح مطالعه می‌کرد.
بعد از 4 سال در سوربن، ماری با Pierre Curie یک فیزیکدان مشهور، ازدواج کرد. (یک فیزیکدان یک دانشمند است که طبیعت فیزیکی جهان را مطالعه می‌کند ـ اشیاء از چه ساخته شده‌اند و چرا اینطور رفتار می‌کنند).

همراه با Curie به دنبال عناصر جدید گشتند. آنها سنگ معدن اورانیوم را گرفتند، آسیاب کردند و جوشاندند. آنها، آنرا با اسیدها و سایر مواد شیمیایی مورد آزمایش قرار دادند. سرانجام پس از چهار سال کار سخت ومصرف تن‌ها سنگ معدن، آنها یک دهم گرم رادیوم خالص داشتند. آنها نخستین عنصر رادیواکتیو را کشف کرده بودند

در سال 1903، ماری، پیر و یک دانشمند دیگر به نام Henry Becquerel، جایزه نوبل در فیزیک را به خاطر کشف رادیوم و مطالعه رادیواکتیویته بردند. ماری کوری اولین زنی بود که جایزه نوبل فیزیک را برد. بعدها، او یک جایزه نوبل دیگر در شیمی برد

در زمان جنگ جهانی اول، ماری بر روی اشعه‌های X کار می‌کرد. او باور داشت که آنها می‌توانند در درمان بیماریهایی مانند سرطان کمک کنند. او هیچ‌گاه سعی نکرد که از کشفیاتش برای مال‌اندوزی استفاده کند، زیرا معتقد به کمک به دیگران بود

زندگینامه جان دالتون

10سال قبل از ثبت و اعلان استقلال آمریکا در سال 1766، جان دالتون در انگلستان متولد شد. خانواده او در یک کلبه کوچک گالی در روستایی زندگی می‎کردند. در کودکی، جان به همراه برادرش در یک مزرعه کار می‎کرد و در مغازه پدر در بافتن لباس او را یاری می‎دادند. با وجود فراهم بودن اندکی از لوازم اولیه زندگی آنها خانواده فقیری بودند، بسیاری از پسران فقیر در آن زمان از داشتن تحصیلات محروم بودند، اما جان توانست با خوش‎شانسی در مدرسه‎ای در همان نزدیک زادگاهش مشغول تحصیل شود.

در سال 1766، تنها از هر 200 نفر، یک نفر قادر به خواندن بود. جان دانش‎‎آموزی خوب بود و به یادگیری علاقه زیادی نشان می‎داد. آموزگاران نیز او را به یادگیری تشویق می‎کردند. در 12 سالگی، او اولین مدرسه خود را در شهری نزدیک محل اقامتش باز کرد اما به خاطر کمبود پول مجبور به بستن آنجا و کارکردن در مزرعه عمه‎اش شد.

جان دالتون

3سال بعد، به همراه برادر بزرگتر و یکی از دوستانش مدرسه‎ای را در کندال انگلیس باز کرد. به تدرس انگلیسی. لانتین، یونانی، فرانسوی و 21 موضوع علمی و ریاضی پرداخت. جان به یادگیری طبیعت و هوای اطراف خود می‎پرداخت. او پروانه‎ها، حلزون‎، و ... را جمع‎آوری می‎کرد.جان دالتون پی برد که دچار کورنگی ست و به یادگیری آن روی آورد. در 1793، جان به عنوان معلم خصوصی به منچستر رفت و در کالج جدید مشغول به تدریس شد. و در آنجا به مشاهده رفتار گازها پرداخت.

او به عناصر و اجزاء مختلف و چگونگی درست شدن آنها اندیشید. جان نظریه‎ای داشت که بر طبق آن، هر عنصری از اتم‎های مجزا تشکیل شده و تمام عناصر با یکدیگر متفاوت هستند زیرا اتم‎های سازنده هر کدام از آنها، با دیگری متفاوت است.

او فکر می‎کرد که هر عنصری وزن مخصوص می‎دارد، زیرا از اتم‎های متفاوتی تشکیل شده.در سال 1808، جان دالتون کتابی با مضمون، "نظامی نوین در فلسه شیمی" منتشر کرد که در آن وزن بسیاری از اتم‎های شناخته شده را جمع‎آوری و لیست کرده بود. مقدار عددی وزن‎هایی که او محاسبه کرده کاملاً دقیق نبودند، اما مبنایی بودند برای "جدول دوره‎ای پیشرفته"، اگرچه بسیاری نظریه دالتون در مورد ساختار اتم را نپذیرفتند، اما وی بر تحقیقات خود برای دفاع از نظریه‎اش ادامه می‎داد.

جان دالتون در سال 1844 درگذشت، او با افتخار در انگلستان به خاک سپرده شد. بیش از ۴۰۰ هزار نفر بدن بی‎جان او را هنگام قرار گرفتن در تابوت مشاهده کردند. به عنوان آخرین تجربه و آزمایش، او از کالبد شکافی استفاده کرد تا دلیل کورنگی خود را پیدا کند. او ثابت کرد که چشمان او دلیل این او نمی‎باشند، بلکه اشکال از قوه درک و احساس بینایی او در قسمتی از مغز او بود که از کار افتاده بود. حتی تا لحظات آخر زندگی. او به گسترش علم و دانش کمک کرد.

امروز، دانشمندان در هر جا، نظریه دالتون درباره ساختار اتم را مورد قبول می‎دانند. یک پسر ساده روستایی روش جدیدی برای اندیشیدن و نگاه کردن به عالم هستی و چگونگی کارکرد آن را به مردم و اهل دانش نشان داد.