Історія відкриття кисню та заліза
Зміст
Назва проекту
Прості речовини неметали та метали
Автори проекту
Учні 7 класу
Тема дослідження
Історія відкриття кисню та заліза
Проблема дослідження
Коли людство познайомилося з киснем та залізом
Гіпотеза дослідження
З простими речовинами ми зустрічаємося в нашому житті постійно. Особливо це стосується таких речовин як кисень і залізо. Наша гіпотеза полягає в тому, щоб дослідити історію знайомства людства з цими простими речовинами.
Мета дослідження
Мета нашого дослідження: з'ясувати, коли людство познайомилося з такими простими речовинами як кисень і залізо.
Результати дослідження
Історія відкриття кисню Проста речовина кисень – одна з найважливіших речовин для життя на нашій планеті, але в повсякденному житті ми не замислюємося про його існування .
Історія відкриття кисню, як і азоту, пов'язана з триваючим кілька століть вивченням атмосферного повітря. Про те, що повітря по своїй природі не однорідне, а включає частини, одна з яких підтримує горіння і дихання, а інша - ні, знали ще у 8 столітті китайський алхімік Мао Хоа, а пізніше в Європі - Леонардо да Вінчі. У 1665 англійський натураліст Р. Гук писав, що повітря складається з газу, що міститься в селітрі, а також з неактивного газу, що складає велику частину повітря. Про те, що повітря містить елемент, що підтримує життя, у 18 столітті було відомо багатьом хімікам. Шведський аптекар і хімік Карл Шеєле почав вивчати склад повітря в 1768.Протягом трьох років він розкладав нагріванням селітри (KNO3, NaNO3) і інші речовини й одержував "вогненне повітря", що підтримує дихання і горіння. Але результати своїх дослідів Шеєле обнародував тільки в 1777 році в книзі "Хімічний трактат про повітря і вогонь У 1774 році протестантський священик, глибоко зацікавлений хімією, Джозеф Прістлі проводив досліди з газами, збираючи їх над ртуттю. Файл:Пристлі.jpg200рхВін помітив, що при нагріванні на повітрі ртуті утворюється цегляно-червона «окалина» ( меркурій оксид ). Прістлі помістив окалину в пробірку та нагрівав її. Окалина при цьому знову перетворювалася на ртуть, у верхній частині пробірки з′являлися блискучі кульки металу. При розкладенні окалини виділявся газ із незвичайними властивостями. Речовини в цьому газігоріли швидше та яскравіше, ніж на повітрі. Тліюча скіпка в цьому газі спалахувала яскравим полум’ям. Прістлі намагався пояснити це явище, використовуючи теорію Флогістону. У відкритому ним газі горіння відбувалося краще, ніж на повітрі і він вирішив, що цей газ зовсім немає флогістону. Прістлі назвав відкритий ним газ «дефлогістоване повітря». Через декілька років його перейменували в кисень; цією назвою ми користуємося і сьогодні. Будучи в Парижі, Прістлі повідомив про своє відкриття А. Лавуазьє й іншим ученим. І все ж таки головні особи в історії відкриття кисню не К. Шеєле і не Дж. Прістлі. Вони справді відкрили новий газ — кисень, але до кінця своїх днів залишалися ревними захисниками помилкової теорії флогістону. За уявленнями хіміків XVIII ст. флогістон — це невагома речовина — «вогняна матерія», яка нібито міститься в усіх речовинах, здатних горіти, і яка під час горіння вивітрюється, зникає. В історії відкриття кисню особливе значення мають праці французького вченого Антуана Лавуазьє. 1775 року він установив, що кисень — складова повітря, що Оксиген входить до складу багатьох кислот та інших речовин. Саме А. Лавуазьє дослідив кисень і створив кисневу теорію горіння, яка прийшла на зміну теорії флогістону. За період, що минув з того часу (понад 200 років), киснева теорія горіння не тільки не була спростована, а й дістала ще безліч підтверджень своєї правильності. До цього часу був відкритий і азот. У 1775 Лавуазьє прийшов до висновку, що звичайне повітря складається з двох газів - газу, необхідного для дихання і підтримуючого горіння, і газу "протилежного характеру" - азоту. Лавуазьє назвав підтримуючий горіння газ oxygene - "утворюючий кислоти" (від грец. Oxys - кислий і gennao – народжую). Історія відкриття заліза Метеоритне залізо – «дар небесний» - археологи знаходили у похованнях V-IV тис до н.е. в Єгипті та Месопотамії. Воно дуже цінувалося, з нього виготовляли прикраси, в яких оправою було золото. Залізні кільця були в 4 рази дорожчі від золота й у 7 разів – від срібла. А мешканці одного з німецьких міст прикували до стіни церкви метеорит, який упав 1492 р., бо боялися, що він полетить назад. З самородними металами народи, що заселяють всі континенти, познайомилися майже в один і той же час. З залізом ж відбувалося знайомство інакше і воно розтягнулося на більш довгі історичні проміжки часу. У Єгипті залізо отримували ще в другому тисячолітті до нашої ери, в Стародавній Греції-в кінці II тисячоліття, в Китаї-в середині першого тисячоліття до нашої ери. А на американському континенті лише з приходом європейців. Чим це пояснюється? У державах, де запаси самородних металів, в першу чергу міді та олова, були невеликі, у людей виникала необхідність пошуку нових металів, щоб замінити самородні. В Америці знаходилися найбільші родовища міді, тому потреби в інших металах не було. А ось африканські племена переступили через мідний вік, минаючи його, до залізного віку. Зі збільшенням чисельності населення, з заняттям людьми нових територій вироблення заліза неухильно зростала, і воно перейшло з рангу дорогоцінних металів в звичайні. З відомих тоді металів залізо було найміцнішим. З нього виготовляли різні знаряддя праці, зброю, інструменти. На початку нашої епохи залізо вже виробляли в Європі і в Азії. Кращими металургами були індійці. Як же розвивалися способи отримання заліза? Спочатку людина використовувала метеоритне залізо, але воно було дуже рідкісним і дуже дорогим. Потім стали отримувати нагріванням руд з вугіллям, роблячи це на місцях, які добре продувалися вітром. Але, отримане в такий спосіб залізо було губчастим, з великим вмістом шлаків і крихким. Найважливішим кроком в технології отримання заліза стала поява горна Використовуючи даний спосіб отримували відносно якісне залізо, про що говорять розкопки, зроблені археологами в Сирії на місці стародавніх міст. Далі, люди помітили, що з чавуну, який вони вважали відходами, можна отримає якісний метал, при цьому потрібно значно менше вугілля і якість металу було значно краще.Перші плавильні печі з'явилися до кінця п'ятнадцятого століття. У них отримували тільки чавун. У 1885 році був запропонований спосіб виробництва сталі, який називається конверторним. Приблизно в цей же час був впроваджений і мартенівський спосіб отримання сталі. При виплавці сталі в мартенівських печах, виходила дуже високоякісна сталь, практично вільна від шлаків. Походження назви хімічного елемента відбувається за припущеннями одних вчених від слова джальджа (санскритська мова), що означало метал, руда. За припущенням інших санскритського кореня-Жель, що означало "блищати, палати" Хімічний символ Fe залізо отримало від латинського слова ферум, що власне і означає в перекладі залізо.
