Ottův slovník naučný/Chemie

Údaje o textu
Titulek: Chemie
Autor: neuveden, Bohuslav Raýman, Otakar Šulc
Zdroj: Ottův slovník naučný. Dvanáctý díl. Praha : J. Otto, 1897. S. 138–141. Dostupné online.
Licence: PD old 70
Heslo ve Wikipedii: Chemie

Chemie jest vedle fysiky podkladem věd přírodních; kdežto fysika srovnává a vysvětluje pomíjející vlastnosti látek nehledíc ke kvalitě hmoty samé, jest právě úkolem ch. obírati se hmotou, substrátem změnlivých jevů těch. Ch. dospěla k tomu, že učí, kterak jednotlivé látky jsou složeny, jak je skládáme i rozkládáme i kterak se všemi těmi pochody vlastnosti látek mění, když elementárné součásti jejich pozměňujeme. Samozřejmě nebyl úkol ch. hned jasně vyložen, nebylať to žádná věda primárná, která programm z daného předmětu přímo čerpá, jako astronomie nebo geometrie, ch. vyšla z empirie, z dílen metallurgů, z officin lékařských a barvířských, z instinktivně nabytých zkušeností všelidských na poli, v kuchyni, v dílně. K těmto vážným zkušenostem, podepřeným objektivně poskytnutým dílem, připojily se záhy osnovy duševné polopositivné, polochimérické, jak zavedly je ohnivě prudké překvapující reakce chemické, které dobře se hodily k mystické náladě nábožensky filosofujících prvních století letopočtu našeho. Egypťané hromadili ve svých kněžských umělecko-průmyslových seminářích materiál pro obojí směr ten, majíce vynikající vědomosti o kovech a slitinách jejich, o struskách při výrobě kovů odtékajících a rozličně zbarvených, o skle a barvení tkani bylinné a j., jali se záhy takové vědomosti roztroušené sestavovati a sourodost jejich vyciťovati. Řekové a Římané nepřičinili dle studia moderního (Berthelot, Les origines de l’alchimie, Paříž, 1885 a Histoire de la chimie du moyen âge, t., 1892—93, 3. sv.) valně nových zkušeností, za to objevuje se u prvých onen velikolepý podnik, koncentrovati veškeré reálné vědomosti a myšlénky kulturně staršího orientu v jednotnou konstrukci světovou Aristotelem. Římané (Plinius, Die chemischen Kentnisse des Plinius od E. O. von Lippmanna, Altenburg, 1892) zanechali nám podrobný výpočet známých látek a chemických processů u starých. Nestarajíce se o účelné, vědomé zkoumání materiálu přírodou poskytnutého pustili se řečtí myslitelé směle dokonce do theoretických spekulací o podstatě hmoty samé. Aristotelův známý názor o složení hmoty byl stálým dozvukem mystických spekulací po celý středověk až do r. 1805, kdy poslední chemická fantasie vyšla (Oersted, Matériaux pour servir de base a une chimie du XIX. siècle) a ihned byla pochována.

Aristotelův náhled z orientálních spekulací pošlý (Whewell, viz Alchymie) o podstatě hmoty, pouhou verbálnou diskussí letmo přehlédnutých zjevů vyvolaný, definice diktovaná duchem volným a šťastným, prací a namáháním experimentálným posud neumdleným, zanechal věkům pozdějším učení o transmutaci kovů. Přeměna kovů méně ušlechtilých v kovy vzácnější, diktována duchem člověka sobeckým, udělala z χημεία (chemia) χρυσοποιΐα (návod k dělání zlata). Doba alchymie, která přivedla nauce naší hojnost přístrojů i manipulací, byla dobou zavedení naivního experimentu, jehož účel byl směšný (kámen mudrců), ale jenž zde jsa sliboval pokrok i rozvoj. Záhy dostavil se následek, fiktivné elementy Aristotelovy: země, voda, vzduch i oheň dostaly tělo v síře i rtuti. Kovy byly z doby egyptské aery známy, i poznány změny kovů sirou, rtutí, arsenem. Rozmanité operace chemické, zkušenosti s proměnou kovů žárem, ba i nejasné pojmy o čistotě jednotlivých kovů i kyselin z pálených solí těkajících sebraly nejstarší spisy, kteréž asi do století IX. vznikly a Geberovi se připisují (Džábir ibn Hajján). Co ve spisech těch pověděno, jest základem chemických vědomostí věků dalších, v nichž obyvatelé Evropy západní v ch-ii stále větší obliby nacházeli.

K osobě Basilia Valentina (snad ve stol. XV.) směřuje a jest sebrána řada dat dosvědčující, že se pilně pracovalo, neboť jest nám zaznamenali zde jakousi první monografii: currus triumphalis antimonii. Ve spisku tom pošinut směr prací alchymistů, již nikoliv výroba zlata z kovů méně ušlechtilých, nýbrž léčení chorob lidských, po případě získání nesmrtelnosti, bylo úkolem chemické práce. Chemické sloučeniny měly býti léky, nastala fase iatrochemická. Paracelsus, geniální a energický člověk, vedle toho však muž vzdělání prostředního, vydal heslo té fase slovy: ch. poznává složení těl normálné i odchylné, jsou-li nemocna, i musí býti úkolem ch., znovuzříditi složení normálné v systému chorobou odchýleném. Staré lékařské autority Galenus i Avicenna, jejichž spisy Paracelsus u veřejné přednášce spálil, tvořily stranu lékařskou jednu, moderní ničím neopřený Paracelsus stranu druhou. Spor se ch. netýká. V době té zasluhuje zmínky Jiří Agricola (* 1490), jenž i v Jáchymově našem byl činným a jenž byl výborný znalec věcí hutnických i hornických. Ve svém díle De re metallica jeví se rozhodným pochybovatelem o podstatě starší alchymie, a spisy v té příčině skeptické na dále publikovány, jak zvykem bylo, pod jménem Agricolovým. Iatrochemikové zaváděli však soli a látky chemicky upravené dále jakožto arcana do lékařství a Galenovci tvrdili, že ch. nemůže svými operacemi obohatiti seznam léků osvědčených. Střední cestu rozumnou nastoupil Libavius, jinak obdivovatel staré alchymie. Zcela ojediněle stojí zde Angelus Sala, svobodomyslný lékař vlaský, jenž učil, že železo neproměňuje se v roztoku modré skalice v měď, nýbrž že měď v roztoku již před tím obsažená železem se vylučuje. Proti Aristotelovu učení vystoupil J. B. van Helmont, šlechtic brabantský, a J. R. Glauber (* 1603), jenž žil z výnosu spisů svých i z prodeje látek, jež vyrobil v laboratoři. Učení obou těch mužů jsou velmi spletitá, nejasná.

Ve 2. pol. XVII. stol. počíná převládati názor, že není ch. zde k tomu, aby zlato dělala nebo lidi nesmrtelnými činila, nýbrž že úkolem jejím jest poznávání přírody. Směr ten zahájili se snažil Robert Boyle, syn hraběte Richarda z Corku (* 1627). Jeho modernost jeví se definicí prvků, kteréž dle něho nejsou po smyslu Aristotelově jen jakési kvality, nýbrž skutečné hmoty, z nichž látky složitější sloučiti dovedeme a kterýchž opět z látek těch složitějších rozkladem nabýváme. Boyle nemohl však ch. zreformovati, neboť nejen předsudky svými vězel zplna v alchymii, nýbrž sám, že kovy transmutoval, píše. Vědecká přesnost a poctivost nebyly tehda ještě obecně u prací experimentálných zvykly, fantasie byla oběma těm ctnostem experimentálným na úkor.

Spalování a změna kovů na vzduchu teplem byly nejbližší úkoly, které se chemikům tehdejším zamlouvaly. Transmutace kovů jevila se po tolika neúspěšných pracích na konec, ne-li principielně nemožnou, tož alespoň na ten čas chimérickou. Nová idea Boyleova o látkách jednoduchých, nerozložených, snad i nerozložitelných, stala se základem přemítání. V kovech zlatě, stříbře, mědi, železe předpokládána jakási essence stálá, která i v jejich odvozeninách po všech chemických přeměnách nezměněna vychází. Ovšem že byl zmatek nemalý mezi pojmy o plynu, o imponderabiliích a mezi uhlím, arsenem, rtutí i našimi nynějšími prvky; přesný systém zde teprv zavedl Lavoisier.

Ku konci stol. XVI. bylo učiněno pozorování, že kovy zahříváním ve vzduchu (kalcinací) stávají se těžšími (Cardanus, Libavius). Naproti tomu bylo známo, že některé látky hořlavé zapáleny byvše mizejí sotva něco popelu ostavujíce. V té těkavosti zplodin hoření, zapomenuvše na poměry váhové, vmyslili si tehdejší chemikové projev materie ohně, který že byl v hmotě hořlavé latentní, před tím předpokládali. »Síra má ohně v přebytku,« pravil již Plinius. Tento element ohně vnikal i v kovy, když se kalcinují. Oheň, látky hořlavé, páry a plyny byly pojmy změtené po celý středověk až do stol. XVIII.

Ideu o spalování a kalcinaci právě vyslovenou, zkusmo ovšem ničím neopřenou, sestavil v systém zdánlivě logicky správný Stahl (* 1660). Před ním ovšem vyslovil Jean Rey, lékař z Perigordu, r. 1630 náhled našemu nynějšímu bližší, že olovo při kalcinaci čásť vzduchu polyká a tím na váze mu přibývá, znamenitý Boyle pálil však r. 1673 kovy v zalitých nádobách skleněných a přírůstek na váze přičítá materii ohně, která skrze páry skla do vnitř ku kovu se dostala. Jak nepatrnou váhu mají pouhé supposice! Stahl učil: síra, uhlí, olej mají v sobě zvláštní princip flogiston, jenž za působení vyšší temperatury přeměňuje se v materii ohně, kteráž se rozptyluje v plameni, teple a světle. Mimo tu látku mají látky hořlavé v sobě zeminu. Kovy tratí při kalcinaci flogiston i mění se v zeminu calx, přistoupí-li k tomuto flogiston z látek hořlavých jím bohatých, na př. z uhlí, vznikají kovy. Tato doktrina jasná, shrnující tolik rozmanitých fakt pomoci jednoduchých vztahů, naplnila obdivem současníky. Jsouc rubem pravdy, vytáčejíc se v době velikého pokroku fysiky hypothesou o negativné váze hmoty flogistu, aby vyložila, že kov jest lehčí po spojení s flogistem, než byl calx před tím, udržovala theorie ta tři generace učenců, mezi nimiž byla slavná jména Boerhave, Macquer, ba i Priestley a Lamethrie, deset let po smrti Lavoisiera, do samého počátku našeho století. Jest snadno srozumitelno, že když poznána byla váha vzduchu, musilo se přihlédnouti i k povaze ostatních plynů známých, z nichž první musil býti plyn uhličitý, jenž pálením uhlí vznikal, z kvasícího vína unikal a z mramoru octem politého šuměl. Black, jenž utajené teplo ve fysiku zavedl, provedl plyn uhličitý (van Helmontův gas) řadou pokusů, pohltil jej žíravinami, vyhnal jej z vápence ohněm i kyselinami a přepečlivě zvážil. Black první vysvětlil změnu žíravých louhů pomocí skutečné vážené látky, plynné uhličité, která louhy oněmi jest pohlcována, Black první zavedl za filosofickou entitu, která po staletí v ch-ii tolik zmatků způsobila, reálnou látku. R. 1767 odkryl Cavendish vodík, však od r. 1771—74 jde řada odkrytí pilného pracovníka, než i odpůrce každé hypothesy, každé theorie, Priestleye: kyslík, kysličníky dusíka, chlorovodík, kyselina siřičitá, ammoniak jdou z jeho laboratoře. Volta nalezl plyn bahenní, Scheele (1771—74) kyslík, fluorid křemičitý a chlór. Názor o složení vzduchu se přeměnil, počítáno s plyny (ch. pneumatická), plyny do pochodů chemických zasahující jsou téz váženy. Započíná aera Lavoisierova. (Lavoisier 1743—1794 par Ed. Grimaux, Paříž, 1888; La révolution chimique, Lavoisier par M. Berthelot, Paříž, 1890.)

Lavoisier učil: kov slučuje se s jednou částí vzduchu, kyslíkem, přibývá mu na váze, vzduchu o tu váhu ubývá. Ten kyslík lze z kysličníků některých vyhnati teplem, z jiných vylákati uhlím, ba i vodíkem. Kyslík a vodík skládají vodu, fosfor, uhlík, síra s kyslíkem skládají kyseliny, kovy s kyslíkem tvoří zásady. Váha systému látek před chemickou reakcí jest rovna váze nového systému látek po reakci. Je-li difference u váze, prchl plyn a ten musí se nalézti. Tyto dnes samozřejmé věty byly tenkráte sporny, výborný experimentátor Priestley jim do smrti své (r. 1804) nevěřil. Věty Lavoisierovy byly vodítkem při pracích v ch-ii minerálné, na základech těch hledány jsou elementy či prvky chemické, jež nejsou ovšem látky nerozložitelné, nýbrž ve statu quo nerozložené. Na principech těch spočívají způsoby i methody stanovení váhových poměrů, v jakových se elementy sestupují, v precisnosti ovšem činěn stále pokrok veliký (Berzelius, Marignac, Stas). V Lavoisierovi jest programm prací našeho století. Lavoisier učil, že respirace zvířecí jest zvolné spalování na útraty kyslíku vzdušného. Při každém slučování se elementů s kyslíkem nastávají změny tepelné určité, i teplo zvířecí pochází z oxydace. Kalorimetricky měřil Lavoisier effekty oxydačné i dal základ ku zvláštní nauce thermochemii (Berthelot, Thomsen, Stohmann).

Mezi tím bystřeny methody, jimiž proměny chemické jsou stopovány a jimiž váhové poměry kombinací prvkových jsou stanoveny, chemie analytická (Bergmann, Gay Lussac, Berzelius, Bunsen; viz Analysa chemická).

Sotva Lavoisier zemřel, již jal se duch neobyčejný Cl. L. Berthollet (Essai de statique chimique, Paříž, 1803) pátrati po příčině zjevů chemických (viz Affinita), ve šlépějích jeho šli Guldberg a Waage (Études sur les affinités chimiques, Christiania, 1867). Na základě thermochemie jal se sestavovali Berthelot svoji Mécanique chimique (Paříž, 1879, 2 sv.) a Matières explosives (1883, 2 sv.). Veškeré otázky sem spadající jsou vyloženy u velikém díle Ostwaldově: Lehrbuch der allgemeinen Chemie, Lipsko, 1891 a násl. Obírá se pak těmito otázkami ch. fysikálná. Rn.

Ch. fysikálná projednává zjevy veškeré, kde kvantitativné vlastnosti v obor fysiky zpravidla zařaďované v jakýkoli vztah přivádíme s chemickou konstitucí látek, jak učí jí moderní theorie chemická. Co do druhu těchto vztahů rozeznáváme vztahy additivné, kde vlastnosti ony fysikálné jsou pro molekulárné shluky součtem veličin platných pro jednotlivé atomy, vztahy konstitutivné, kde rozhoduje o hodnotě těch konstant intramolekulárná konstituce atomová, ať jest rázu jakéhokoliv (všeliká isomerie rovinná jakož i prostorová), kdežto naopak tam, kde ani na ustrojení hmoty ani na shlucích atomů vůbec nezáleží, kde jen relativní rozprostření hmoty v prostoru k platnosti se hlásí (na př. při chování se plynů vůči teplu a tlaku), mluvíme o vlastnostech kolligativních. Vyšetření všech těch vztahů, vztaženo na veškerý obor látek (prvků i sloučenin), tvoří t. zv. stéchiometrii chemickou. Vycházejíce z atomových hmot prvků, z molekulárných hmot sloučenin a ze zkušeností o jich konstituci, pátráme po zákonech, dle nichž podmíněny jsou těmi veličinami vlastnosti látek optické (lámavost světla, absorpce světla i barva, stáčení roviny polarisační o sobě i pod vlivem elektromagnetického pole), vlastnosti kalorické (body varu, body tání, napjetí par, teplo specifické, latentní tepla při změně skupenství atd.), vlastnosti zevně a mechanicky se projevující (poměry krystallografické, poměry volumové a změny jich zejména teplem přivoděné). Význačnou čásť tvoří tu theorie roztoků v analogii své s plyny založené na tlaku osmotickém, jenž týmiž se řídí základními zákony jako plyny. Rozpustidlo jest tu zředidlem, které molekuly látky rozpuštěné udržuje ve volném stavu pohybovém, jako honosí se jím molekuly plynové. Reagují-li látky navzájem, sprovázejí reakci, projev to energie chemické, vždycky projevy jiných druhů energie. Vztahy těch energií k energii chemické vyšetřuje chemická energetika, druhý hlavní oddíl ch. fysikálné. Ježto známe lépe jen vztahy k energii tepelné, elektrické a světelné, dělí se přirozeně oddíl ten na thermochemii, elektrochemii a fotochemii. V chemické energetice hleděno ode dávna vystihnouti měřitelně affinitu či příbuznost chemickou, ale nepodařilo se tak posud přímo, ač četné zjevy thermické (Berthelot) a zejména elektrické vodivosti (Ostwald) jsou cenným kriteriem posuzování reaktivnosti látek, zejména v ch-ii organické. Jako v mechanice vedle podmínek pohybu mají důležitost ony, za nichž pohyb ten se rovná nulle, přecházeje v klid, mají v energetice zvláštní důležitost případy obdobné: vedle rychlosti reakcí případy rovnováhy. Obé studuje chemická dynamika. Také odtud lze čerpati kvantitativné poznatky pro affinitu chemickou význačné. Sem zařaditi jest veškery případy dissociace (v. t.), pokud je kvantitativně stopovati lze. — Ch. fysikálná vznikla zvolna, řekli bychom pod rukama pracovníků, chemiků i fysiků. Po vzdělání mechanické theorie tepla (Clausius aj.) bylo jen dalším krokem ku předu vztahy mezi jinými druhy energií podobně pojati a vzdělati se snažiti. Tou dobou byly četné již poznatky z thermochemie i elektrochemie známy, i nastal úkol zařaditi je vědomě pod jednotné hledisko obecné, což vykonal Ostwald opíraje se o čelné práce předchůdců svých (Van’t Hoff, Nernst, van der Waals, Arrhenius aj.). Z literatury jmenovati jest nehledíc k četným spisům jednotlivostmi se obírajícím: Ostwald, Lehrbuch der allg. Chemie (Lipsko, 1891, 2. vyd.); Nernst, Theoretische Chemie (Štutgart, 1893) a časopis ch-ii fys. věnovaný »Zeitschrift für physikalische Chemie« vydávaný (od r. 1887) v Lipsku Ostwaldem a van't Hoffem a od r. 1896 americký časopis »Journal of physical chemistry«. V naší literatuře máme posud jediný sem čelící spis: Raýman, Chemie theoretická (Praha, 1884). OŠc.

Ch. hospodářská viz Agrikulturní či hospodářská chemie.

Ch. lékařská, čásť ch. biologické, viz Biochemie.

Ch. minerálná či anorganická měla přední problém svůj upraviti elementy ve formě co možná nejčistší, neboť běží jí o váhy slučovací, od doby Daltonovy o váhy atomové (viz Atom). Nověji největší interess nese se k elementům vzácným, jejichž přirozená souvislost uvede nás zajisté na podklad povahy prvkové. Veliký organisator v té části ch. jest Rus Mendělejev, jehož myšlénky jsou vyloženy v čl. Atom str. 984. Větší knihy příručné jsou: Mendělejev: Основы химіи, v několika vydáních vyšlé a do něm. i angličiny přeložené. Oblíbený spis větší jest od sira H. Roscoë a C. Schorlemmera, A treatise on chemistry, který po mnoha vydáních právě od r. 1894 vychází a i do jazyka něm. přeložen jest. Nejobsáhlejší jest O. Dammerem pořádaný a od předních chemiků psaný Handbuch der anorganischen Chemie (1892—95). Časopis, v němž původní práce jsou složeny, jest Krüssem založený »Zeitschrift f. anorganische Chemie«. K ch-ii, zvláště minerálné, připojuje se nověji elektrochemie, jíž věnována jest »Encyklopaedie der Elektrochemie« v 8 svazcích.

Ch. organická byla vlastně také zahájena Lavoisierem, on první nejen některé sloučeniny uhlíka spálil a jejich složení zjistil, nýbrž stanovil rozdíl mezi ch-ií minerálnou a organickou v tom, že s kyslíkem onde element, zde shluk elementů (uhlík s vodíkem, po případě i s dusíkem) ve spojení trvá. Od té doby, co Dalton atomovou theorii do ch. zavedl, stalo se přísně smyslné nazírání Daltonovo nevyhnutelnou pomůckou naší orientace ve sloučeninách, zvláště organických, a zde také docíleny výsledky skvělé. Základ položen slavným potomkem českých emigrantů Kekulem ze Stradonic, professorem v Bonně. On zavedl názor o valenci elementů a konstituci hmoty i klassifikoval celý oddíl ch. sloučenin uhlíkových ve svém klassickém spisu Lehrbuch der organischen Chemie (1861). Literatura tohoto oddílu ch. jest ohromná, největší spis souborný jest Beilsteinův[red 1] Handbuch der organischen Chemie, jenž v Lipsku již ve 3. vyd. v 3 sv. vychází. Časopisy předních společností chemických jsou plněny předem pracemi z ch. organické; pracovníci o ch-ii organické s životem souvisící uveřejňují své práce v »Zeitschrift für fysiologische Chemie«. Několik příručných knih českých z oboru toho napsal B. Raýman.

Ch. technická, nauka o průmyslu a řemeslech, které zakládají se na spracování suroviny od přírody poskytnuté ku předmětům užitkovým, jest velmi rozsáhlá nauka, která podána jest v nesčíslných monografiích. Spisy souborné jsou technologie Musprattova, Wagnerova a Ostova. Časopisů jest mnoho, nejširší programm má Dingler s »Polytechnisches Journal«.

Veškerá ch. dle materialií v abecedním pořádku upravena jest ve slovnících: Watts Henry, A dictionary of chemistry and the allied branches of other sciences; A. Wurtz, Dictionnaire de chimie pure et appliquée (Paříž); H. v. Fehling, Neues Handwörterbuch der Chemie (Brunšvik); Ladenburg, Handwörterbuch der Chemie (Vratislav). Celá ch. dle oborů jest podána v ohromném díle Fremy, L’Encyclopédie chimique (Paříž, Dunod od r. 1881 do dneška).

Časopisy naše ch-ii věnované jsou: »Listy chemické«, jichž redaktory byli Bělohoubek, Kruis, Mašín, K. Preis, B. Raýman, Šulc a »Čas. pro průmysl chem.« redigovaný Bělohoubkem, Štolbou a Jahnem. Rn.

Redakční poznámky

Toto jsou redakční poznámky projektu Wikizdroje, které se v původním textu nenacházejí.

  1. Opravena chyba (původní text: Bechsteinův).