Читать книгу Қышқылдық-негіздік әрекеттесу негіздері курсы бойынша әдістемелік нұсқау - Назгүл Дaлaбaевa - Страница 2

Күкірт қышқылын парсы алхимигі Әбубәкір әл-Рази ашқан деген дерек бар. Дегенмен адамзат баласы онымен мыңдаған жылдар бұрын танысуы да ғажап емес. Оған күкірт қышқылының тұздарын – ашудастарды мата бояуда қолдана бастағаны дәлел. Бояланатын маталар алдын-ала ашудастар – калий және алюминий сульфатынан құралған қос тұздардың ерітіндісіне малынып кептірілген. Тек сонда ғана маталар бояуды өзіне сіңіріп ұстап қалатын болған. Алхимиктер болса ашудастың құрамын зерттеп оны жасанды жолмен алуға да талаптанған. Ашудастардан күкірт қышқылын бөліп алуды да сол замандарда тапқан.

Бертін келе химиктер күкірт қышқылын темір ашудастарынан да алуды үйренген. Ашудастар атауының пайда болғанына бірнеше мың жылдар өткенін ескерсек, біздің арғы атамыздың оның тілді үйіретін дәміне бола «ашудас» деп атап, алхимиктер заманынан бұрын қолданып, мата бояудың басытқысына айналдыра білгені даусыз. Сонау кезеңнен араб алхимиктері дайындаған ашудастарды сатып алып, керуенмен елге жеткізіп, мата, былғары, тері бояуға пайдаланғаны күмән тудырмас.

Тұз және азот қышқылдарын химиктер шамамен XIV ғасырда алған. Олардың «тұз спирті», «селитра арағы» деген атауларының өзі-ақ қандай заттар екенін анық көрсетіп тұр. Ас тұзынан тұз қышқылын бөлу оңай болмағаны анық. Ол үшін ас тұзын темір сульфатымен араластырып, қатты қыздырғанда бөлінетін газ күйіндегі хлорсутекті суға сіңіріп, тұз қышқылын алған. Дәл осылай темір сульфатына селитра қосып қатты қыздырғанда бөлінген азот қышқылын суға жіберіп ерітіндіге айналдырған.

Тұздарды зертханалық тәсілдермен алу жолдарын алғашқы жариялаған әйгілі неміс химигі, дәрігер Иоган Рудольф Глаубер. Ол ретортада натрий нитраты NaNO₃ мен сұйық күкірт қышқылын (H₂SO₄) бірге айдау арқылы таза тұз және азот қышқылдарын алып, оларды дәрі-дәрмектер жасауға қолданған. Күкірт қышқылының көмегімен басқа да қышқылдарды алуға байланысты оған «Бүкіл қышқылдардың анасы» деп атау таққан. Қазіргі орта мектептің 8-сыныбының «Химия» оқулығындағы тұздарды металдар, оксидтер, қышқылдар мен негіздер және басқа да тұздардың көмегімен алудың 10 тәсілі сонау XVII ғасырда-ақ әйгілі болғанға ұқсайды.

Қышқылдарға тән ерекшелікті алғаш байқаған ағылшын химигі Роберт Бойль болды. Ол абайсызда тұз қышқылын шегіргүлге тамызып алады. Шегіргүлдің көкшіл-күлгін түсті гүлі ашық қызыл түске боялғанының күәсі болады. Роберт Бойль басқа да кейбір гүлдерге (раушан, көк тікен т.б) қышқыл тигізгенде олардың түсінің өзгергенін байқады. Әсіресе, оны таң қалдырғаны лакмус мүгінің күлгін түсті тұндырмасы болды. Ол қышқылдың әсерінен қызыл түске, ал сілтіге малығанда көк түске боялатынын көрсетті. Р. Бойль мұндай қабілетіне бола өсімдік сөлдеріне «индикатор» деген атау тақты. Латын тілінен аударғанда индикатор – көрсеткіш дегенді білдіреді. Сол кезден-ақ химиктер қышқылдардың ерітіндісін тану үшін индикаторлардың түстерінің өзгеруіне сүйене бастаған. Индикаторларды қолдану Р. Бойльдың жаңа қышқылдарды ашуына мүмкіндік берді. Мысалы, фосфорды жаққанда түзілетін ақ түсті ұнтақтың суға салғанда қышқыл табиғатын көрсетуіне орай «фосфор қышқылы» деп атады.

XVII ғасырдың соңына орай бор қышқылын ұсақ ақ түсті, қатты күйдегі қиыршақтар-кристалдар түрінде бөліп алды. Оны көп уақыт бойы «Гомбергтың тыныштандырғыш тұзы» деп атап келді, өйткені химиктер алғашқы кездерде қышқылдардың бәрі сұйықтықтар түрінде болады деп санаған.

XVIII ғасырдың ортасына дейін қышқылдардың кейбіреуін қаттылығына бола тұз деп шатастырған. Ол Карл Шееле жұмыстарынан да айқын байқалады. Ол қалыпты жағдайда бірнеше қатты кристал түріндегі қышқылдарды бөліп алады. Шарап тасымалдайтын ағаш бөшкелердің қабырғасында пайда болған қызыл түсті қабыршақты «шарап тасы» деп атады. Оған күкірт қышқылын қосып қыздырғанда еріп, салқындатқанда, әдемі мөлдір, қышқыл дәмі бар кристалдар бөлініп шықты. Осылайша «шарап тасы» деп жүрген қатты күйдегі зат шарап қышқылы болып шықты.

К. Шееле басқадай өсімдіктердің түбірлері мен жапырақтарының тұндырмаларынан әртүрлі қышқыл дәмі бар заттарды бөліп алып, қасиеттерін зерттей отырып, өсімдік түрлеріне орай лимон, алма, қымыздық қышқылдарын ашты. Ұзақ тәжірибенің арқасында К. Шееле алғаш рет күкірт сутек қышқылын Н₂S кейіннен балқытқыш қышқылды HF және мышьяк қышқылын Н₃AsO₄ бөліп алды. Мышьякты қышқылды мыс ұнтағымен араластырғанда алынатын жасыл түсіне бола суретшілер үшін таптырмас бояуға айналды. Өмірінің соңынан 3 жыл бұрын көгерткіш қышқылды НСN таза күйінде бөліп алып, оның исін иіскеп, дәмін де татты. Осы аса ұлы қышқылдың зардабы болар К. Шееле небәрі 44 жыл өмір сүрді. Өкініштісі мұндай қайғылы жағдай талай алхимиктер мен практик-химиктердің де тағдырына айналып, өмірден ерте өтті.

Көпшілікке таныс көмір қышқылын XVIII ғасырдың соңында ағылшын ғалымы әрі дін қызметкері Джозеф Пристли алған. Ол 1756 жылы ашылған көмір қышқыл газын суға жіберіп, сода суын алып, шөл басатын сусын ретінде қолдана бастайды. Осы газдалған сусынды алған еңбегіне орай Д. Пристли алтын медальмен марапатталады.

Осылайша XVIII ғасырдың соңына ала химиктер оннан астам қышқылды әртүрлі тәсілдер арқылы бөліп алып, кеңінен қолдана бастағанына қарамастан, олардың химиялық құрамы туралы ол ештеңе білмейтін еді. Бар болғаны – қышқылдарға тән қышқыл дәм беретіні, лакмусты қызыл түске бояйтыны оларға тән құбылыс екенін біліп, жалпылай қышқылдар деп атай бастады. Қышқылдар мен негіздердің табиғатын тану алдағы ғасырлардың үлесіне тиесілі болатын.

Глаубер Иоган Рудольф неміс ғалымы, Германияның Карл штат қаласында туған. 1644 жылдан бастап корольдың сарайын-да емші қызметін атқарған. Бонн, Амстердам т.б қалаларда тұрған. Үйінде зертхана ұйымдастырып, бейорганикалық заттар-дың біразын алуға айтарлықтай үлес қосқан. Шыныдан ыдыс жасауды алғаш ұсынғандардың бірі. Тюрингияда шыны қайнатуды кәсіптік деңгейде іске асырған. Калий және натрий силикатынан сұйық шыны алған. 1648 жылы өсімдік тектес заттардан сірке қышқылын алуды іске асырған. Ол селитра мен кү-кірт қышқылының қоспасын айдау арқылы таза азот қышқылын алған.

Ройль Роберт (1627-1691). Ағылшын физигі әрі химигі. Лондонның Корольдік қоғамының мүшесі. Женева Академиясында білім алып, Оксфордта кейіннен Лондонда тұрған. Ғылыми еңбегі физика мен химияның эксперименттік әдістерін негіздеуге бағытталған. 1662 жылы қысымның өзгеруіне сәйкес газдың көлемінің өзгеру заңын ашқан (Бойль-Мориот заңы).

Негізгі еңбегін химияның қалыптасуына жұмасаған. Металдарды өртеу, жану, ағашты құрғақ айдау, тұздар, қышқылдар мен негіздердің үдерістерін эксперименттік салмақтық зерделеу нәтижесінде денелердің құрамын талдау және элемент ұғымдарын енгізді. «Химик-скептик» (Күмәншіл химик) атты кітабында элементтерге алғаш қарапайым дене ретінде анықтама берген (1661). Алғаш рет индикаторларды қышқылдар мен негіздерді айқындауға қолданған. Әйгілі табиғат танушы Ф. Энгельстің айтуынша: «Бойль химияны ғылымға айналдырды».

Шееле Карл Вильгельм (1742-1786). Швед химимгі, Корольдік Ғылым Академиясының мүшесі. Гетеборгта, Мальмеде, Стагольмде, Упсалада т.б қалаларда дәріханада жұмыс істеген. Еңбектері химияның көптеген салаларын қамтиды. Ол ғажап экспериментатор болған. Фторсутекті ашып, фосфор, хлор, марганец, барий оксидтерін алған (1768-1774). Марганец металын ашқан (1808), мышьяксутек пен мышьякты қышқылды ашқан. Молибден, вольфрам оксидтерін алған. Органикалық шараптас, сүт, цианур, бензой қышқылдарын, сірке, бензой т.б қышқылдардың этилэфирлерін алған. Сарықан тұзынан көгерткіш қышқылды бөлген. Эфирлерді алудың тәсілдерін ұсынып, «эфир» терминінің анықтамасын берген. Алғаш рет лимон, алма, пирогал қышқылдарын бөлудің тәсілдерін жазып кеткен (1784-1786). Көптеген минералдарды зерттеген. Оның құрметіне бір минералды «шеелит» деп атаған.

Пристли Джозеф (1733-1804). Ағылшын химигі, философ, Лондон Корольдік қоғамының мүшесі. Уоррингтондағы Академия профессоры, Лидс, Бирмингем т.б қалаларда тұрған. Газ туралы және пневматикалық химия негізін қалаған. Алғаш рет хлор сутек, азот, шала оксидін алып, аммиакты ашқан (1772). Сынап оксидін қыздырып, таза оттек алған. Күкірт және азот қышқылдарының қосылуынан туатын, кейін нитрозилкүкірт қышқылы деп аталған күрделі қышқылды алған. Дербес күйде фторсутек, күкіртті газ бен көміртек оксидін бөліп алған (1775-1779).