Οι μεγαλύτερες ανακαλύψεις στη Χημεία

Η επιστήμη τους τελευταίους αιώνες, έχει αλλάξει τον τρόπο που ζούμε και σκεφτόμαστε, με  σημαντικές ανακαλύψεις που έχουν επηρεάσει την ζωή όλων μας. Εδώ παρουσιάζονται οι ανακαλύψεις που θεωρούνται  οι πιο σημαντικές για την Χημεία μέσα από τα video του Science Channel.

1. Οξυγόνο (1770)

Ο Joseph Priestley ανακαλύπτει το οξυγόνο. Παράγει οξυγόνο σε πειράματα και περιγράφει το ρόλο της στην καύση και την αναπνοή. Στη συνέχεια, με τη διάλυση  αέρα στο νερό, επινοεί ανθρακούχο νερό. Αργότερα ο Antoine Lavoisier διευκρινίζει τη φύση των στοιχείων, δίνει στο οξυγόνο το όνομα του και μαζί με άλλους βάζουν τις βάσεις για την ονοματολογία των χημικών στοιχείων.

2. Ατομική Θεωρία (1808)

Ο John Dalton παρέχει έναν τρόπο που συνδέει αόρατα άτομα με μετρήσιμες ποσότητες, όπως ο όγκος του αερίου ή της μάζας ενός στερεού. Σύμφωνα με τη θεωρία του, τα στοιχεία αποτελούνται από μικροσκοπικά σωματίδια που ονομάζονται άτομα. Έτσι, ένα καθαρό στοιχείο αποτελείται από ίδια άτομα, που έχουν όλα την ίδια μάζα, και οι ενώσεις αποτελούνται από άτομα διαφορετικών στοιχείων τα οποία ενώνονται μαζί.

3. Τα Άτομα Συνδέονται σε Μόρια (1811 και μετά)

Ο Ιταλός Amedeo Avogadro διαπιστώσει ότι τα άτομα των στοιχείων συνδυάζονται για να σχηματίσουν μόρια. Ο Avogadro προτείνει ίσοι όγκοι αερίων υπό ίσες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης περιέχουν ίσο αριθμό μορίων.

4. Σύνθεση της ουρίας (1828)

Ο Friedrich Woehler συνθέτει τυχαία ουρία από ανόργανα υλικά,  αποδεικνύοντας ότι οι ουσίες που βρίσκονται στα έμβια όντα μπορούν να αναπαραχθούν με ανόργανες ουσίες. Μέχρι το 1828, πίστευαν ότι οι οργανικές ουσίες μπορούσαν να παραχθούν μόνο με τη βοήθεια της «ζωτικής δύναμης” που περιέχονται στα ζώα και τα φυτά.

5. Χημική δομή (1850)

Ο Friedrich Kekule σχεδιάζει τη χημική δομή του βενζολίου, φέρνοντας τη μελέτη της μοριακής δομής στην πρώτη γραμμή της χημείας. Μετά από χρόνια μελέτης της φύσης του δεσμού άνθρακα-άνθρακα, κατάφερε να δώσει μια εξήγηση για την περίεργη μέχρι τότε δομή του βενζολίου. Η ασυνήθιστη δομή λύνει το πρόβλημα του πώς άτομα άνθρακα μπορούν να συνδεθούν με περισσότερα από τέσσερα άλλα άτομα ταυτόχρονα.

6. Περιοδικός Πίνακας των Στοιχείων (1860 – 1870)

Ο Dmitry Mendeleyev αντιλαμβάνεται ότι εάν το σύνολο των 63 γνωστά στοιχεία είναι διατεταγμένα σε αύξουσα σειρά ατομικού βάρους, οι ιδιότητές τους επαναλαμβάνονται σύμφωνα με ορισμένους περιοδικούς κύκλους. Έτσι διαμορφώνει τον περιοδικό πίνακα των στοιχείων και προβλέπει την ύπαρξη στοιχείων που δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί. Τρία από αυτά τα στοιχεία βρίσκονται κατά τη διάρκεια της ζωής του: Τα γάλλιο, σκάνδιο και γερμάνιο.

7. Η Ηλεκτρική ενέργεια προκαλεί χημικές μεταβολές (1807 – 1810)

Ο Humphry Davy διαπιστώνει ότι ο ηλεκτρισμός προκαλεί χημικές μεταβολές. Χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρικό στοιχείο (πρώιμη μπαταρία) για να διαχωρίσει τα άλατα, μια διαδικασία που σήμερα είναι γνωστή ως ηλεκτρόλυση.

8. Το Ηλεκτρόνιο (1897)

Ο J.J. Thomson ανακαλύπτει ότι τα αρνητικά φορτισμένα σωματίδια που εκπέμπονται από καθοδικούς σωλήνες είναι μικρότερα από τα άτομα και μέρος του συνόλου των ατόμων. Ονομάζει αυτά τα σωματίδια, που είναι γνωστά πλέον ως ηλεκτρόνια, “corpuscles”.

9. Τα ηλεκτρόνια σχηματίζουν χημικούς δεσμούς (1913 και μετά)

Ο Niels Bohr δημοσιεύει το μοντέλο της ατομικής δομής στην οποία τα ηλεκτρόνια κινούνται σε συγκεκριμένες τροχιές γύρω από τον πυρήνα, και ότι οι χημικές ιδιότητες ενός στοιχείου σε μεγάλο βαθμό καθορίζονται από τον αριθμό των ηλεκτρονίων της εξωτερικής στοιβάδας του ατόμου του. Αυτό ανοίγει το δρόμο για την κατανόηση πώς τα ηλεκτρόνια συμμετέχουν στους χημικούς δεσμούς.

10. Άτομα έχουν Υπογραφές  Φωτός (1850)

Ο Gustav Kirchhoff και ο Robert Bunsen διαπιστώνουν ότι κάθε στοιχείο απορροφά ή εκπέμπει φως σε συγκεκριμένα μήκη κύματος, που παράγουν συγκεκριμένα φάσματα.

11. Ραδιενέργεια (1890 – 1900)

Η Marie και ο Pierre Curie ανακαλύψουν και απομονώνουν ραδιενεργά υλικά. Μετά από χημικά εξόρυξη ουρανίου από μεταλλεύματα ουρανίου, η Marie σημειώνει το υλικό που μένει είναι πιο «ενεργό» από το καθαρό ουράνιο. Καταλήγει στο συμπέρασμα ότι το μετάλλευμα περιέχει, εκτός από το ουράνιο, και νέα στοιχεία που είναι επίσης ραδιενεργά. Αυτό οδηγεί στην ανακάλυψη των στοιχείων πολωνίου και ράδιου.

12. Πλαστικά (1869 και 1900)

Ο John Wesley Hyatt παρασκευάζει Celluloid πλαστικό για να χρησιμοποιηθεί ως υποκατάστατο του ελεφαντόδοντου στις μπάλες μπιλιάρδου. Το Celluloid είναι το πρώτο σημαντικό συνθετικό πλαστικό και χρησιμοποιείται ως υποκατάστατο για τις ακριβές ουσίες, όπως ελεφαντόδοντο, κεχριμπάρι, κόρνο και ταρταρούγα. Αργότερα, ο Leo Baekeland εφευρίσκει τον τρόπο να παρασκευάζει σκληρά πλαστικά, ειδικά βακελίτη, που χρησιμοποιείται σαν μονωτικό.

13. Φουλερένια (1985)

Ο Robert Curl, Harold Kroto και Richard Smalley ανακαλύπτουν μια εξ ολοκλήρου νέα κατηγορία των ενώσεων του άνθρακα με δομή σαν ένα κλουβί. Αυτό οδηγεί στην ανακάλυψη δομών άνθρακα παρόμοιων με σωλήνα. Οι ενώσεις αυτές θα ονομαστούν buckminsterfullerenes, ή φουλερένια. Τα μόρια τους που αποτελούνται αποκλειστικά από άνθρακα και μπορούν να πάρουν τη μορφή μιας κοίλης σφαίρας ελλειψοειδές,  σωλήνα ή δαχτυλίδι.