4 С. Флогістика

Наприкінці XVII - початку XVIII ст. накопичилось достатньо експериментальних даних для створення всеохоплюючої хімічної теорії, в першу чергу, щодо обпалювання металів, дихання, горіння. На жаль, при її створенні не були враховані прогресивні уявлення Бойля про елементи, сполуки і суміші.

У цих умовах виникла і розповсюдилася теорія флогістону від (грецького флогістос - здатний запалюватись). Цей термін давно вживався лікарями для позначення запального стану органів дихання.

Засновником теорії флогістону (ТФ) є Ґеорг Ернст Шталь (1659-1734). Він був професором медицини в Ієні, потім у Галле, а з 1716 р. особистий лікар короля Пруссії.

Суть його теорії полягала в тому, що існує особлива речовина − флогістон − яка є складовою частиною всіх горючих тіл, яка виділяється з них при горінні або обпалюванні. За Шталем, хіміки XVIII ст. вважали своїм головним завданням виділити гіпотетичний флогістон. Виходило так, що при нагріванні металів з них виділяється флогістон і залишається оксид, який являє собою метал, позбавлений флогістону. Якщо ж тепер до цього оксиду додати речовини, багатої флогістоном, наприклад, вугілля, то оксид наповнюється флогістоном і знову утворюється метал. Отже, схема була такою:

обпалювання

Метал ———————→ оксид + флогістон

Флогістиків не засмучувало те, що вже було відомо про обпалювання металів: при цьому маса металу зростає. Вони пояснювали це тим, що флогістон має негативну вагу, так що чим його в металі (оксиді) менше, тим більша маса залишку. Ми бачимо, наскільки нехтування експериментом було ще живучим у хіміків того часу.

Попри свою хибність (для нас), теорія флогістону дозволяла пояснити зовнішні прояви процесів горіння, була дохідливою для навчання в університетах.

Зауважимо, що в цілому ТФ була результативною і цей період у значній мірі сприяв прогресу в хімії. У великій мірі це було заслугою флогістиків - послідовників Шталя.

Джозеф Блек спочатку був послідовником Шталя, але потім перейшов на позиції Лавуазьє, з чого останній дуже тішився. З фактичного доробку Блека вкажемо на його детальні дослідження карбонатів і "зв'язаного повітря" (СО₂ ). Спочатку Блек установив різницю між карбонатом і оксидом магнію. Обидві речовини давали з кислотою магній сульфат, але тільки перша виділяла при цьому СО₂. Цей газ він назвав "зв'язуючим повітрям", а Лавуазьє згодом − "крейдяна кислота" (1775). Блек установив також, що СО₂ є складовою частиною звичайного повітря.

Генрі Кавендіш (1731-1810) займався фізикою і хімією. Внесок у хімію газів дає підставу вважати його батьком пневматичної хімії: він визначив природу водню як особливого газу; твердив,що повітря − це суміш кисню й азоту; вода утворена з кисню і водню; електрична іскра у вологому повітрі приводить до утворення нітратної кислоти.

Джозеф Прістлі (1733-1801) - теолог, філософ і хімік. Будучи незалежною людиною, він був у складних відносинах з англійською церквою. Врешті змушений був емігрувати у Францію, потім у США. Хоча хімією займався лише в 1772-77 pp., досяг значних результатів. Досліджував повітря та різні його складові частини ("зв'язане повітря" = СО₂; дефлогістоване повітря = О₂) азот (повітря, в якому згоріла свічка). Отримав "селітряне повітря":

HNО₃ + Cu = Cu(NО₃ )₂ + H₂О + NO

При стоянні NО з Fe утворювався новий газ:

NO + Fe + Н₂ О = N₂О + Fe (OH)₃

Але найзнаменитіше його відкриття − виділення чистого кисню (1774):

HgO = Hg + О₂ або Рb₃ О₄ = РbО + О₂

Він назвав кисень "дефлогістоване повітря", бо був прихильником теорії флогістону. Про свої відкриття він повідомив Лавуазьє, а той зробив з цього правильні висновки.

Карл Вільгельм Шееле (1742-1786) відкрив кисень ще в 1771 p., але опублікував ці праці лише у 1777 p. Він назвав кисень "вогняним повітрям", а вже потім Лавуазьє "оксигеном", тобто "породжуючим кислоти".

Проте ні Прістлі, ні Шееле не змогли оцінити свого відкриття, яке по суті було ударом по теорії флогістону.

Шееле розробив кілька нових методів добування кисню:

МеСОз = Me + СО₂ + О₂

Mg(NО₃)₂ = MgO + NО₂ + О₂

МnO₂ + H₂SO₄ = MnSO₄ + Н₂O + O₂

Крім того, він вивчав процеси дихання і горіння. Також відкрив хлор, помітив, що залізо, мідь, ртуть проявляють різні ступені окислення. Ці його досліди суттєво вплинули на розвиток вчення про валентність.