ХИ́МИЯ

  • рубрика

    Рубрика: Химия

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 34. Москва, 2017, стр. 67-73

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: М. Е. Клецкий, В. И. Минкин

ХИ́МИЯ, нау­ка о ве­ще­ст­вах и за­ко­нах пре­вра­ще­ний ве­ществ. Важ­ней­ши­ми пре­вра­ще­ния­ми ве­ществ, изу­чае­мы­ми Х., яв­ля­ют­ся ре­ак­ции хи­ми­че­ские, обу­слов­лен­ные пе­ре­строй­кой элек­трон­ных обо­ло­чек ато­мов, мо­ле­кул, ио­нов, а так­же пе­ре­груп­пи­ров­кой атом­ных ядер в про­стран­ст­ве (со­стоя­ние ядер при этом не ме­ня­ет­ся). Чис­ло хи­мич. объ­ек­тов, вос­про­из­во­ди­мых са­мой нау­кой, по­ис­ти­не без­гра­нич­но. Это ато­мы, мо­ле­ку­лы, суп­ра­мо­ле­ку­лы, ма­те­риа­лы и т. д. Он­лайн-счёт­чик Chemical Abstracts Service ука­зал 17.3.2016 св. 109 млн. ве­ществ.

В ес­те­ст­во­зна­нии Х. иг­ра­ет важ­ней­шую роль, яв­ля­ясь яр­ко вы­ра­жен­ной экс­пе­рим. нау­кой. Её ме­то­ды но­сят меж­дис­ци­п­ли­нар­ный ха­рак­тер и при­вле­ка­ют зна­ния ма­те­ма­ти­ки, фи­зи­ки, био­ло­гии, ком­пь­ю­тер­ных и др. на­ук. Х. соз­да­ёт фун­да­мент для про­грес­са в мо­ле­ку­ляр­ной био­ло­гии и ген­ной ин­же­не­рии, в ме­ди­ци­не, ох­ра­не здо­ро­вья и ок­ру­жаю­щей сре­ды, в ма­те­риа­ло­ве­де­нии и соз­да­нии но­вых ис­точ­ни­ков и ак­ку­му­ля­то­ров энер­гии и т. д. На про­тя­же­нии де­ся­ти­ле­тий ис­кус­ст­вен­но соз­дан­ный мир, ок­ру­жаю­щий че­ло­ве­ка, всё бы­ст­рее на­сы­ща­ет­ся про­дук­та­ми хи­мич. про­из-ва. Роль Х. оп­ре­де­ле­на ещё в 1751 М. В. Ло­мо­но­со­вым: «Ши­ро­ко рас­про­сти­ра­ет хи­мия ру­ки свои в де­ла че­ло­ве­че­ские! Ку­да ни по­смот­рим, ку­да ни ог­ля­нем­ся, вез­де об­ра­ща­ют­ся пред оча­ми на­ши­ми ус­пе­хи ея при­ле­жа­ния» (Сло­во о поль­зе хи­мии // Ло­мо­но­сов М. В. Полн. собр. соч. М.; Л., 1951. Т. 2. С. 362). В 20 в. Х. окон­ча­тель­но ста­но­вит­ся со­ци­аль­но важ­ной нау­кой, 2011 ООН объ­я­ви­ла Ме­ж­ду­нар. го­дом хи­мии.

Наи­бо­лее близ­кой к Х. нау­кой яв­ля­ет­ся фи­зи­ка. Все за­ко­ны Х. и все ме­то­ды ис­сле­до­ва­ния ве­ществ име­ют фи­зич. при­ро­ду. Фи­зи­ка и Х. взаи­мо­дей­ст­ву­ют в кван­то­вой тео­рии, спек­тро­ско­пии, тер­мо­ди­на­ми­ке, в тео­рии твёр­до­го те­ла, кри­стал­ло­гра­фии, на­но­тех­но­ло­ги­ях и др. об­лас­тях.

Про­ис­хо­ж­де­ние сло­ва «Х.» не­яс­но. Назв. нау­ки про­изош­ло от сло­ва ал­хи­мия по­сле вы­хо­да кн. «Хи­мик-скеп­тик», в за­го­лов­ке ко­то­рой Р. Бойль опус­тил пер­вый слог сло­ва «ал­хи­мик», и вся об­ласть хи­мич. ис­сле­до­ва­ний ста­ла на­зы­вать­ся «Х.». По дру­гой вер­сии, сло­во «Х.» про­ис­хо­дит от име­ни биб­лей­ско­го Ха­ма и впер­вые его ис­поль­зо­вал алек­сан­д­рий­ский ал­хи­мик Зо­си­ма из Па­но­по­ля в 4 в. н. э. в смы­сле «свя­щен­но­го тай­но­го ис­кус­ст­ва». Со­глас­но Кни­ге Бы­тия (гл. 6), это тай­ное ис­кус­ст­во бы­ло пе­ре­да­но лю­дям пад­ши­ми ан­ге­ла­ми.

История химии. 

Прак­тич. ис­поль­зо­ва­ние хи­мич. про­цес­сов на­ча­лось в эпо­ху па­лео­ли­та, от­ме­чен­ную ос­вое­ни­ем ог­ня в Вост. Аф­ри­ке. По­ко­рив огонь, че­ло­век по­сте­пен­но пе­ре­шёл к мас­штаб­но­му ис­поль­зо­ва­нию но­вых тех­но­ло­гий – вна­ча­ле хи­мич. про­цес­сов спе­ка­ния и сплав­ле­ния, а позд­нее и вы­плав­ки ме­тал­лов. В эпо­ху па­лео­ли­та по­яв­ля­ют­ся но­вые ма­те­риа­лы, ак­ту­аль­ные по сей день и дав­но став­шие объ­ек­та­ми хи­мич. нау­ки и про­из-ва, – клей и ке­ра­ми­ка. Эпо­ха не­оли­та – это гл. обр. ос­вое­ние ме­тал­лур­гич. тех­но­ло­гий: вы­плав­ки свин­ца, ме­ди, брон­зы, до­бы­чи оло­ва. По­ми­мо ме­тал­лов и спла­вов, не­олит по­да­рил ци­ви­ли­за­ции шёлк и па­пи­рус. Важ­ней­шие дос­ти­же­ния 2-го и 1-го тыс. до н. э. – про­из-во же­ле­за, чу­гу­на, ста­ли, кра­си­те­лей, стек­ла, зер­кал и бу­ма­ги. В свя­зи с по­яв­ле­ни­ем ме­ди­ци­ны ста­ли раз­ви­вать­ся фар­ма­цев­тич. тех­но­ло­гии, в т. ч. по­лу­че­ние ле­кар­ст­вен­ных средств и ядов из ми­не­ра­лов, ве­ществ рас­тит. и жи­вот­но­го про­ис­хо­ж­де­ния (не­ред­ко ис­поль­зо­ва­лись хи­мич. из­ме­не­ния био­ло­гич. объ­ек­тов – бро­же­ние и гние­ние).

В ан­тич­ной Эл­ла­де бы­ли раз­ра­бо­та­ны тех­но­ло­гии по­лу­че­ния ме­тал­лов. Напр., се­реб­ро до­бы­ва­ли из за­ле­жей суль­фи­да свин­ца. Сна­ча­ла ру­ду обо­га­ща­ли осо­бым спо­со­бом, за­тем вос­ста­нав­ли­ва­ли дре­вес­ным уг­лём, по­лу­чая свин­цо­во-се­реб­ря­ную смесь. По­том про­во­ди­ли ку­пе­ли­ро­ва­ние, на­гре­вая смесь в со­су­дах из гли­ны и ко­ст­ной зо­лы при про­ду­ва­нии воз­ду­хом. Не­бла­го­род­ные ме­тал­лы окис­ля­лись, и по­лу­чен­ные ок­си­ды, рас­тво­ря­ясь в ок­си­де свин­ца, всплы­ва­ли, как пе­на, по­сле уда­ле­ния ко­то­рой по­лу­ча­ли чис­тое се­реб­ро.

На­ря­ду с на­ко­п­ле­ни­ем опы­та древ­ни­ми тех­но­ло­га­ми-са­мо­уч­ка­ми и на­блю­де­ния­ми при­ро­ды в хо­де её пре­вра­ще­ний всё бо­лее ак­ту­аль­ной ста­но­ви­лась за­да­ча по­зна­ния про­ис­хо­див­ших про­цес­сов транс­фор­ма­ции од­них ве­ществ в дру­гие. Для её ре­ше­ния долж­ны бы­ли по­явить­ся за­ко­ны Х. В Ки­тае в 12 в. до н. э. воз­ник­ла тео­рия о ми­ро­вых на­ча­лах (сти­хи­ях, эле­мен­тах), в ка­че­ст­ве ко­то­рых вы­сту­пи­ли огонь, во­да, де­ре­во, зем­ля и ме­талл. Эм­пе­докл в 5 в. до н. э. так­же счи­тал, что всё со­сто­ит из че­ты­рёх пер­во­род­ных сти­хий – зем­ли, воз­ду­ха, ог­ня и во­ды, а про­ти­во­бор­ст­вую­щие си­лы – Лю­бовь и Вра­ж­да – воз­дей­ст­ву­ют на эти сти­хии, объ­е­ди­няя и разъ­е­ди­няя их в бес­ко­неч­ном ко­ли­че­ст­ве раз­но­об­раз­ных форм. В 4 в. до н. э. ка­ж­дой из че­ты­рёх сти­хий Пла­тон по­ста­вил в со­от­вет­ст­вие пра­виль­ный мно­го­гран­ник (по­ли­эдр): ог­ню – тет­ра­эдр, во­де – ико­са­эдр, зем­ле – куб, воз­ду­ху – ок­та­эдр. Эти «кор­ни ми­ра» Пла­тон на­звал «бу­к­ва­ми», т. к. все ве­щи со­сто­ят из эле­мен­тов, по­доб­но то­му, как сло­ва со­сто­ят из букв. Пла­тон объ­е­ди­нил уче­ние о сти­хи­ях с уже су­ще­ст­во­вав­шей то­гда ато­ми­стич. кон­цеп­ци­ей строе­ния ве­ще­ст­ва.

Идеи «сти­хий­но­го» ми­ро­уст­рой­ст­ва раз­вил в 4 в. до н. э. уче­ник Пла­то­на Ари­сто­тель. В его сис­те­ме ка­ж­дый эле­мент пред­став­лял со­бой од­но из со­стоя­ний еди­ной пер­во­ма­те­рии, оп­ре­де­лён­ное со­че­та­ние осн. ка­честв – те­п­ла, хо­ло­да, влаж­но­сти и су­хо­сти (напр., огонь – со­че­та­ние те­п­ла и су­хо­сти, воз­дух – те­п­ла и влаж­но­сти). Ари­сто­тель до­ба­вил к че­ты­рём эле­мен­там пя­тый – эфир, за­полняю­щий не­бес­ные сфе­ры. На пя­ти сти­хи­ях («эрах») строи­ли своё ми­ро­вос­прия­тие ац­те­ки, уве­ко­ве­чив их на зна­ме­ни­том «Кам­не Солн­ца» (15 в. н. э.). В кон. 20 в. пла­то­но­вы те­ла вдох­но­ви­ли хи­миков на слож­ней­ший мо­ле­ку­ляр­ный ди­зайн кар­кас­ных мо­ле­кул. В сис­те­ме эле­мен­тов-сти­хий мож­но ус­мот­реть оп­ре­де­лён­ную ло­ги­ку, со­пос­та­вив их с из­вест­ны­ми се­го­дня аг­ре­гат­ны­ми со­стоя­ния­ми ве­ще­ст­ва – твёр­дым (зем­ля), жид­ким (во­да), га­зо­об­раз­ным (воз­дух) и плаз­мен­ным (огонь). Тем не ме­нее эта тео­рия, про­су­ще­ст­во­вав­шая бес­пре­це­дент­но дол­го – 2000 лет, бы­ла на­уч­но аб­со­лют­но бес­плод­ной, по­сколь­ку из неё не вы­те­ка­ли под­твер­ждае­мые ги­по­те­зы.

Идея ато­мар­но­го строе­ния ма­те­рии бы­ла вы­ска­за­на как до­гад­ка фи­ни­кий­ским фи­ло­со­фом Мо­ху­сом Си­дон­ским в кон. 2-го тыс. до н. э. и ле­ген­дар­ным муд­ре­цом по про­зви­щу Ка­на­да, ко­то­ро­му при­пи­сы­ва­ет­ся соз­да­ние «Вай­ше­ши­ка-сут­ры» (ок. 1 в. н. э.) – ос­но­вы инд. фи­лос. шко­лы вай­ше­ши­ка. Наи­бо­лее по­сле­до­ва­тель­но ато­мизм раз­ви­вал­ся в Древ­ней Гре­ции. На­блю­де­ния над са­мы­ми раз­но­об­раз­ны­ми про­цес­са­ми по­зво­ли­ли за­ме­тить, что лю­бые из­ме­не­ния в при­ро­де про­ис­хо­дят не­рав­но­мер­но и при плав­ном из­ме­не­нии ко­ли­че­ст­вен­но­го при­зна­ка рез­ко из­ме­ня­ет­ся ка­че­ст­во. Имен­но из та­ких фи­лос. по­строе­ний и ро­ди­лась идея об ато­мах как мель­чай­ших час­ти­цах ве­ществ. В ато­ми­стич. уче­нии Лев­кип­па и его уче­ни­ка Де­мок­ри­та (5–4 вв. до н. э.), кон­цеп­ту­аль­но близ­ком к фи­зи­ке Пла­то­на, всё со­вер­шаю­щее­ся в ми­ре обу­слов­ле­но дви­же­ни­ем и со­уда­ре­ни­ем ато­мов, а по­яв­ле­ние и смерть ве­щей про­ис­хо­дят в ре­зуль­та­те их объ­еди­не­ния и раз­де­ле­ния. Все ве­щи со вре­ме­нем по­ги­ба­ют, но со­став­ляю­щие их ато­мы веч­ны. Де­мок­рит, как и Пла­тон, пы­тал­ся при­ми­рить по­сту­лат об ато­мах с пред­став­ле­ния­ми о че­ты­рёх сти­хи­ях, объ­яс­няя раз­ли­чие ме­ж­ду по­след­ни­ми ве­ли­чи­ной и фор­мой ато­мов и уде­ляя осо­бое вни­ма­ние ог­ню как со­стоя­ще­му из са­мых мел­ких ша­ро­об­раз­ных ато­мов. Ато­мы ог­ня, са­мые по­движ­ные, Де­мок­рит счи­тал суб­стра­том ду­ши. Эти идеи впо­след­ст­вии раз­ви­ты Эпи­ку­ром (4–3 вв. до н. э.), сфор­му­ли­ро­вав­шим по­сту­лат о веч­ном дви­же­нии ато­мов и их спон­тан­ных от­кло­не­ни­ях от пря­мо­ли­ней­ных тра­ек­то­рий, и из­ло­же­ны Лук­ре­ци­ем в по­эме «О при­ро­де ве­щей» (1 в. до н. э.). Лев­кипп раз­ли­чал ато­мы по фор­ме, Де­мок­рит – по фор­ме и раз­ме­рам, а Эпи­кур – по фор­ме, раз­ме­рам и ве­су. Пред­став­ле­ния о не­ви­ди­мых ато­мах на­столь­ко силь­но рас­хо­ди­лись с об­ще­при­ня­ты­ми взгля­да­ми на при­ро­ду ве­щей, что на два по­сле­дую­щих ты­ся­че­летия в ка­че­ст­ве глав­ных ут­вер­ди­лись идеи Пла­то­на и Ари­сто­те­ля о впол­не ося­зае­мых и ви­ди­мых сти­хи­ях.

При­бли­зи­тель­но в 3 в. н. э. воз­ни­ка­ет ан­тич­ная ал­хи­мия – при­чуд­ли­вая смесь зна­ний и мис­ти­ки, в ко­то­рой бы­ло всё: на­ча­ла и эле­мен­ты, пла­не­ты и управ­ляе­мые ими ме­тал­лы, со­еди­не­ния и про­цес­сы под зна­ка­ми зо­диа­ка, бес­ко­неч­ные по­пыт­ки по­лу­чить зо­ло­то из пра­ха зем­но­го и най­ти ре­цепт бес­смер­тия. До сих пор ал­хи­мия – од­на из ин­три­гую­щих, до кон­ца не рас­шиф­ро­ван­ных стра­ниц ис­то­рии. Св. 1000 лет она при­вле­ка­ла бле­стя­щих по­этов и ху­дож­ни­ков, учёных и ком­по­зи­то­ров: У. Шек­спи­ра, Дж. Чо­се­ра, П. Брей­ге­ля Стар­ше­го, И. В. Гё­те и др.

Зап. ал­хи­ми­ки пол­но­стью вос­при­ня­ли ари­сто­те­лев­скую кар­ти­ну ми­ро­уст­рой­ст­ва из че­ты­рёх сти­хий плюс пя­тая в ви­де эфи­ра, «квинт­эс­сен­ции» или «пя­то­го эле­мен­та». Ка­ж­дая из че­ты­рёх сти­хий ха­рак­те­ри­зо­ва­лась ин­ди­ви­ду­аль­ны­ми ка­че­ст­ва­ми из раз­ных пар: су­хой – влаж­ный и тё­п­лый – хо­лод­ный. По­это­му тё­п­лый и влаж­ный воз­дух мож­но бы­ло пре­вра­тить в тё­п­лый и су­хой огонь при вы­су­ши­ва­нии. Фор­му объ­ек­та оп­ре­де­ля­ло со­от­но­ше­ние сти­хий, а пре­вра­ще­ние од­ной фор­мы ма­те­рии в дру­гую дос­ти­га­лось из­ме­не­ни­ем со­от­но­ше­ния сти­хий при мно­го­крат­ном на­гре­ва­нии, сжи­га­нии, вы­па­ри­ва­нии и пе­ре­гон­ке. Вост. ал­хи­мия ос­но­вы­ва­лась на сти­хи­ях во­ды, ог­ня, де­ре­ва, ме­тал­ла и зем­ли и прин­ци­пах инь и ян.

Ал­хи­мия Вос­то­ка про­слав­ле­на та­ки­ми име­на­ми, как Джа­бир ибн Хай­ян (араб. ап­те­карь; ок. 721 – ок. 815), Ибн Си­на и Абу Бакр Ра­зи. Пер­вы­ми ев­роп. ал­хи­ми­ка­ми ста­ли Аль­берт Ве­ли­кий и Р. Бэкон­, ув­ле­ка­лись ал­хи­мич. прак­ти­ка­ми И. Нью­тон и Р. Бойль. Наи­бо­лее ус­пеш­ным ал­хи­ми­ком в транс­му­та­ции – пре­вра­ще­нии обыч­ных ме­тал­лов в зо­ло­то – был па­риж­ский пи­сарь Ни­ко­ла Фла­мель (1330–1418). Ал­хи­ми­ки су­ще­ст­во­ва­ли и в Рос­сии. Напр., в 17 в. ал­хи­ми­ей за­ни­ма­лись ста­ро­об­ряд­цы Вы­го-Лек­син­ско­го об­ще­жи­тель­ст­ва.

На сче­ту ал­хи­ми­ков сис­те­ма­тич. изу­че­ние про­стых ве­ществ (ос­но­ва зна­ний о хи­мич. эле­мен­тах), по­ро­ха, со­лей, ще­ло­чей и ки­слот. Ал­хи­ми­ки вне­сли зна­чит. вклад в тех­но­ло­гии по­лу­че­ния спла­вов, а раз­ви­тый ими ме­тод пе­ре­гон­ки по­ло­жил на­ча­ло про­из-ву спир­та и пар­фю­ме­рии. В 16–17 вв. ал­хи­мия свя­за­ла свои проф. це­ли с гор­ным де­лом, ме­тал­лур­ги­ей, ме­ди­ци­ной и но­вы­ми ма­те­риа­ла­ми. Клю­че­вые фи­гу­ры – «отец ми­не­ра­ло­гии» Г. Аг­ри­ко­ла и изо­бре­та­тель мей­сен­ско­го фар­фо­ра нем. ал­хи­мик И. Ф. Бёт­гер. Но наи­бо­лее зна­чи­тель­ной в эпо­ху ур­ба­ни­за­ции и час­тых пан­де­мий ста­ла дея­тель­ность ос­но­ва­те­ля фар­ма­ко­ло­гич. от­рас­ли хи­мии (ят­ро­хи­мии) Па­ра­цель­са, ко­то­рый объ­яс­нял бо­лез­ни на­ру­шения­ми хи­мич. про­цес­сов в ор­га­низ­ме и ис­кал спе­ци­фич. хи­мич. сред­ст­ва их ле­че­ния. Др. круп­ней­ший ят­ро­хи­мик – Ф. Силь­вий, от­крыв­ший в Лей­ден­ском ун-те пер­вую хи­мич. ла­бо­ра­то­рию для мед. ана­ли­зов. Во вре­ме­на ят­ро­хи­мии боль­шин­ст­во хи­ми­ков бы­ли ап­те­ка­ря­ми или вра­ча­ми и раз­ви­ва­ли для сво­их проф. це­лей ме­то­ды хи­ми­че­ско­го ана­ли­за, очи­ст­ки и раз­де­ле­ния ве­ществ.

В 16–17 вв., не­смот­ря на аб­со­лют­ное гла­вен­ст­во ал­хи­мии, ба­зи­рую­щей­ся на идее о сти­хи­ях, Дж. Бру­но и Г. Га­ли­лей воз­ро­ж­да­ют ан­тич­ную ато­ми­стич. тео­рию. В кни­ге П. Гас­сен­ди «О жиз­ни и нра­вах Эпи­ку­ра» («De vita et moribus Epicuri libri octo», 1647) впер­вые ис­поль­зо­ва­но сло­во «мо­ле­ку­ла» (умень­шит. от лат. moles – мас­са). Так же, как и Де­мок­рит, Гас­сен­ди пред­став­ля­ет ма­те­рию со­стоя­щей из мно­же­ст­ва ато­мов, от­де­лён­ных друг от дру­га пус­то­той. Чис­ло ато­мов и их форм ко­неч­но и по­сто­ян­но, но чис­ло форм мень­ше чис­ла ато­мов. Вслед за Де­мок­ри­том Гас­сен­ди не при­зна­ёт за ато­ма­ми за­па­ха и вку­са, раз­ли­чая их по фор­ме, ве­су и стрем­ле­нию к дви­же­нию. Это на­прав­ле­ние мыс­ли под­дер­жал Р. Бойль, гл. труд ко­то­ро­го – кн. «Хи­мик-скеп­тик» – ос­но­ван на кор­пус­ку­ляр­ной тео­рии (ато­ми­сти­ке). Бойль от­ри­цал идею о том, что эле­мен­ты ми­ро­зда­ния мож­но ус­та­но­вить умо­зри­тель­но (от­сю­да назв. ра­бо­ты), и был убе­ж­дён­ным сто­рон­ни­ком экс­пе­рим. под­хо­да к оп­ре­де­ле­нию хи­мич. эле­мен­тов (имен­но Бой­лю при­пи­сы­ва­ют за­слу­гу вве­де­ния в хи­мию тер­ми­на «ана­лиз»). За­мет­ное ме­сто в воз­ро­ж­де­нии и раз­ви­тии атом­но-мо­ле­ку­ляр­но­го уче­ния за­нял М. В. Ло­мо­но­сов. В ра­бо­те 1741 с при­ме­ча­тель­ным назв. «Эле­мен­ты ма­те­ма­ти­че­ской хи­мии» [со­хра­ни­лась ру­ко­пись на лат. яз.; опуб­ли­ко­ва­на Б. Н. Мен­шут­ки­ным (Тру­ды М. В. Ло­мо­но­со­ва по фи­зи­ке и хи­мии. М.; Л., 1936. С. 45–50)] Ло­мо­но­сов чёт­ко раз­ли­ча­ет атом и мо­ле­ку­лу (эле­мент и кор­пус­ку­лу). Имен­но в этой ра­бо­те Ло­мо­но­сов за­яв­ля­ет о за­ви­си­мо­сти свойств ма­те­рии от ро­да, чис­ла и рас­по­ло­же­ния эле­мен­тов, со­став­ляю­щих кор­пус­ку­лу.

В 17–18 вв. раз­ви­тию атом­но-мо­ле­ку­ляр­но­го уче­ния спо­соб­ст­во­ва­ли Х. га­зов (пнев­ма­ти­че­ская Х.), ос­но­ван­ная на тео­рии фло­ги­сто­на, и со­хра­не­ния мас­сы за­кон. Сфор­му­ли­ро­ван­ная И. И. Бехе­ром и Г. Шта­лем тео­рия фло­ги­сто­на ста­ла, в сущ­но­сти, пер­вой еди­ной тео­ри­ей Х., по­зво­лив­шей обоб­щить мно­же­ст­во ре­ак­ций, что ока­за­ло влия­ние на ста­нов­ле­ние Х. как нау­ки.

Ис­то­рия пнев­ма­тич. Х. на­ча­лась с ис­сле­до­ва­ний га­зов Я. Б. ван Гель­мон­том и Дж. При­стли. В 1774 При­стли вы­де­лил газ, в ко­то­ром яр­ко го­ре­ли ве­ще­ст­ва, и на­звал этот газ «де­фло­ги­сти­ро­ван­ным воз­ду­хом». Го­дом позд­нее А. Ла­ву­а­зье зая­вил, что воз­дух в экс­пе­ри­мен­тах При­стли не про­стое ве­ще­ст­во, а смесь двух га­зов. Один из них – «де­фло­ги­сти­ро­ван­ный воз­дух» (ки­сло­род), ко­то­рый со­еди­ня­ет­ся с го­ря­щи­ми или ржа­вею­щи­ми пред­ме­та­ми и не­об­хо­дим для ды­ха­ния. Ра­бо­ты Ла­ву­а­зье («от­ца со­вре­мен­ной хи­мии»), по су­ти, оп­ро­верг­ли тео­рию фло­ги­сто­на, сме­нив её на ки­сло­род­ную тео­рию го­ре­ния. Кро­ме то­го, уда­лось до­ка­зать, что во­да (од­но из ари­сто­те­лев­ских на­чал) на са­мом де­ле уст­рое­на слож­но и яв­ля­ет­ся про­дук­том со­еди­не­ния двух га­зов – во­до­ро­да и кис­ло­ро­да. В «На­чаль­ном учеб­ни­ке хи­мии» (1789) из­вест­но­му с древ­ней­ших вре­мён за­ко­ну со­хра­не­ния мас­сы Ла­ву­а­зье дал точ­ную ко­ли­че­ст­вен­ную фор­му­ли­ров­ку. Все эти зна­ния обес­пе­чи­ли ра­цио­на­ли­за­цию Х., вне­ся в неё ко­ли­че­ст­вен­ные (из­ме­ряе­мые) ха­рак­те­ри­сти­ки как са­мые важ­ные и та­ким об­ра­зом пре­вра­тив Х. в на­стоя­щую нау­ку с осо­бой ло­гич­ной но­менк­ла­ту­рой (Ла­ву­а­зье, А. Фур­круа, Л. Ги­тон де Мор­во, К. Бер­тол­ле, 1786–87). На­уч. пе­ре­во­рот кон. 18 в. час­то на­зы­ва­ют «хи­ми­че­ской ре­во­лю­ци­ей».

На­ча­ло 19 в. – вре­мя от­кры­тия фун­дам. за­ко­нов Х. Од­ним из пер­вых был от­крыт (1799–1806) за­кон по­сто­ян­ст­ва со­ста­ва (Ж. Пруст): ка­ким бы спо­со­бом ни бы­ло по­лу­че­но ве­ще­ст­во, его хи­мич. со­став и свой­ст­ва ос­та­ют­ся не­из­мен­ны­ми. При этом мас­сы од­но­го из эле­мен­тов, при­хо­дя­щие­ся на од­ну и ту же мас­су др. эле­мен­та, от­но­сят­ся как не­боль­шие це­лые чис­ла – крат­ных от­но­ше­ний за­кон (Дж. Даль­тон, 1803). Фор­му­ли­ров­ка за­ко­на по­сто­ян­ст­ва со­ста­ва про­хо­ди­ла на фо­не де­ба­тов с К. Бер­тол­ле, ут­вер­ждав­шим, что эле­мен­ты мо­гут со­еди­нять­ся друг с дру­гом в лю­бых от­но­ше­ни­ях. Се­го­дня оче­вид­на не­уни­вер­саль­ность за­ко­на по­сто­ян­ст­ва со­ста­ва и пра­во­та Бер­тол­ле толь­ко для не­ко­то­рых ве­ществ – бер­тол­ли­дов (в от­ли­чие от даль­то­ни­дов). За­кон по­сто­ян­ст­ва со­ста­ва и за­кон крат­ных от­но­ше­ний об­ра­зо­ва­ли фун­да­мент сте­хио­мет­рии; с это­го вре­ме­ни в Х. на­чи­на­ют ис­поль­зо­вать хи­ми­че­ские фор­му­лы ве­ществ и хи­ми­че­ские урав­не­ния ре­ак­ций.

В 1812–19 Й. Бер­це­ли­ус фор­му­ли­ру­ет дуа­ли­стич. тео­рию строе­ния ве­ществ, со­глас­но ко­то­рой все ве­ще­ст­ва со­сто­ят из двух на­чал элек­трич. при­ро­ды – по­ло­жи­тель­но­го и от­ри­ца­тель­но­го, что по­зво­ли­ло ему соз­дать клас­си­фи­ка­цию хи­ми­че­ских эле­мен­тов и их со­еди­не­ний и впер­вые под­черк­нуть ре­шаю­щее зна­че­ние ку­ло­нов­ско­го взаи­мо­дей­ст­вия для объ­ек­тов из­уче­ния Х. (по­след­нее окон­ча­тель­но до­ка­за­но в кван­то­вой тео­рии). Бы­ли сфор­му­ли­ро­ва­ны за­ко­ны эк­ви­ва­лен­тов (И. Рих­тер, 1792–1802), объ­ём­ных от­но­ше­ний (Ж. Гей-Люс­сак, 1808) и рав­но­го чис­ла мо­ле­кул в оди­на­ко­вых объ­ё­мах га­зов – Аво­гад­ро за­кон (А. Аво­гад­ро, 1811), а так­же ги­по­те­за англ. хи­ми­ка У. Прау­та о во­до­ро­де как пер­вич­ной ма­те­рии, мас­су ко­то­ро­го сле­ду­ет при­нять за еди­ни­цу из­ме­ре­ний (1816). В ос­но­ву всех дос­ти­же­ний Х. это­го пе­рио­да лег­ли пред­став­ле­ния Дж. Даль­то­на о ре­аль­но­сти су­ще­ст­во­ва­ния ато­мов, для ко­то­рых он ввёл по­ня­тие атом­но­го ве­са (мас­сы). Даль­тон впер­вые оп­ре­де­лил эле­мент как со­во­куп­ность ато­мов од­но­го ви­да; в ра­бо­те «Но­вая сис­те­ма хи­ми­че­ской фи­ло­со­фии» (т. 1–3, 1808–27) он по­сле­до­ва­тель­но вы­стро­ил атом­ную тео­рию, по­ста­вив ка­ж­до­му эле­мен­ту в со­от­вет­ст­вие свой вид ато­мов и вве­дя по­ня­тие об их от­но­сит. мас­се (см. Даль­то­на хи­ми­че­ская ато­ми­сти­ка).

В 19 в. ин­тен­сив­но раз­ви­ва­ют­ся струк­тур­ные тео­рии. Сфор­ми­ро­ва­лись тео­рия ра­ди­ка­лов (Ф. Вё­лер, Ж. Гей-Люс­сак, Ю. Ли­бих, Ж. Б. Дю­ма), со­глас­но ко­то­рой ор­га­нич. со­еди­не­ния со­сто­ят из ра­ди­ка­лов, без из­ме­не­ния пе­ре­хо­дя­щих из од­но­го со­еди­не­ния в дру­гое, и тео­рия ти­пов Ш. Же­ра­ра (1851), в со­от­вет­ст­вии с ко­то­рой все ве­ще­ст­ва по­строе­ны по не­сколь­ким ти­пам и мо­гут быть про­из­ве­де­ны пу­тём за­ме­ще­ния ато­мов во­до­ро­да в ти­пич­ном со­еди­не­нии др. ато­ма­ми или ра­ди­ка­ла­ми. Эти ра­бо­ты в даль­ней­шем ста­ли ос­но­вой для пред­став­ле­ний о транс­фе­ра­бель­но­сти групп ато­мов в хи­мич. про­цес­сах, обос­но­ван­ных в 20 в. воз­му­ще­ний тео­ри­ей. Боль­шое зна­че­ние для соз­да­ния хи­мич. тео­рии строе­ния име­ло вве­де­ние Э. Франк­лен­дом в 1852 по­ня­тия «со­еди­ни­тель­ной си­лы» (со­глас­но ко­то­ро­му ка­ж­дый эле­мент об­ра­зу­ет со­еди­не­ния, свя­зы­ва­ясь с оп­ре­де­лён­ным чис­лом эк­ви­ва­лен­тов др. эле­мен­тов). Хи­ми­ки на­ча­ли изу­чать при­ро­ду хи­мич. взаи­мо­дей­ст­вий, вве­дя по­ня­тия ва­лент­ность (1868; нем. хи­мик К. Ви­хель­ха­ус) и «хи­ми­че­ская связь». Про­изош­ло де­ле­ние Х. на час­ти – поя­ви­лись не­ор­га­ни­че­ская хи­мия, ор­га­ни­че­ская хи­мия и ана­ли­ти­че­ская хи­мия. Опуб­ли­ко­ва­ны ра­бо­ты Ф. А. Ке­ку­ле, ко­то­рый при­ме­нил тео­рию ва­лент­но­сти в ор­га­нич. хи­мии и од­но­вре­мен­но с Г. Коль­бе впер­вые оп­ре­де­лил уг­ле­род как че­ты­рёх­валент­ный эле­мент. Важ­ны­ми ве­ха­ми ста­ли тео­рия хи­мич. строе­ния ор­га­нич. со­еди­не­ний А. М. Бут­ле­ро­ва (1861), об­на­ру­же­ние спо­соб­но­сти ато­мов уг­ле­ро­да об­ра­зо­вы­вать це­пи (Ке­ку­ле, А. Ку­пер, 1858), сте­рео­хи­мич. тео­рия Я. Х. Вант-Гоф­фа и Ж. А. Ле Бе­ля (1874), до­ка­затель­ст­во цик­лич. строе­ния бен­зо­ла (Ке­ку­ле, 1865), вве­де­ние пред­став­ле­ния о крат­ных свя­зях (нем. хи­ми­ки Й. Вильб­ранд, Э. Эр­лен­мей­ер, 1865) и о вза­им­ном вли­я­нии не­свя­зан­ных ато­мов (А. М. Зай­цев, В. В. Мар­ков­ни­ков, 1869), раз­ви­тие уни­вер­саль­ных ме­то­дов ор­га­нич. син­те­за (рос. хи­мик Е. Е. Ваг­нер, Ш. Фри­дель, Дж. Крафтс и др.) и не­ор­га­нич. сте­рео­хи­мии (в т. ч. соз­да­ние ко­ор­ди­нац. тео­рии строе­ния ком­плекс­ных со­еди­не­ний А. Вер­не­ра, 1893).

В 19 в. бы­ла оп­ро­верг­ну­та хи­мич. гипо­те­за, сфор­му­ли­ро­ван­ная Й. Бер­це­лиу­сом, по­ла­гав­шим, что в жи­вых ор­га­низ­мах су­ще­ст­ву­ет не­по­зна­вае­мая нау­кой (не­ма­те­ри­аль­ная, сверхъ­ес­те­ст­вен­ная) си­ла, управ­ляю­щая все­ми яв­ле­ния­ми жиз­ни и пре­вра­ще­ния­ми ор­га­нич. ве­ществ, – тео­рия ви­та­лиз­ма. В 1828 Ф. Вё­лер, син­те­зи­руя циа­нат ам­мо­ния из ми­нер. ве­ществ (циа­на­та свин­ца, ам­миа­ка и во­ды), слу­чай­но по­лу­чил ор­ганич. ве­ще­ст­во – мо­че­ви­ну. Окон­ча­тель­но же ви­та­лизм оп­ро­верг­ли ра­бо­ты М. Шев­рё­ля о со­ста­ве слож­ных эфи­ров и тру­ды М. Берт­ло, по­свя­щён­ные син­те­зу ана­ло­гов при­род­ных жи­ров из жир­ных ки­слот и гли­це­ри­на.

19 в. от­ме­чен от­кры­ти­ем но­вых хи­мич. со­еди­не­ний, вос­тре­бо­ван­ных пром. ре­во­лю­ци­ей и сыг­рав­ших вы­даю­щую­ся роль в раз­ви­тии ци­ви­ли­за­ции. Это в пер­вую оче­редь бен­зол (М. Фа­ра­дей, 1825; Э. Мит­чер­лих, 1833), стеа­рин (М. Шев­рёль, Ж. Гей-Люс­сак, 1825), ани­лин (нем. хи­мик О. Ун­фер­дор­бен, 1826; нем. хи­мик Ф. Рун­ге, 1834; рос. хи­мик Ю. Ф. Фриц­ше, 1840; Н. Н. Зи­нин, 1842; А. Гоф­ман, 1845) и нит­ро­гли­це­рин (итал. хи­мик А. Со­бре­ро, 1846). Важ­ней­шим со­бы­ти­ем ста­ло офи­ци­аль­ное при­ня­тие атом­но-мо­ле­ку­ляр­но­го уче­ния на Ме­ж­ду­нар. хи­мич. кон­грес­се в Кар­лс­руэ (1860), од­на­ко толь­ко пол­ве­ка спус­тя, ко­гда на­сту­пи­ла эра «кван­то­вой ре­во­лю­ции», это уче­ние пре­вра­ти­лось в об­ще­тео­ре­тич. фун­да­мент и фи­зи­ки, и хи­мии.

Со­бы­ти­ем 2-й пол. 19 в. стал пе­рио­ди­че­ский за­кон, от­кры­тый Д. И. Мен­де­лее­вым в 1869. Имен­но с это­го мо­мен­та струк­тур­ная хи­мия при­об­ре­та­ет пред­ска­за­тель­ную си­лу, а тер­мин «от­но­си­тель­ный» (хо­ро­шо из­вест­ные се­го­дня от­но­сит. мо­ле­ку­ляр­ная, атом­ная или мо­ляр­ная мас­сы, от­но­сит. ха­рак­те­ри­сти­ки эле­мен­тов в груп­пах или пе­рио­дах, от­но­ше­ния в ре­ак­ци­он­ных се­ри­ях, изо­ло­баль­ные и иные ана­ло­гии и т. д.) ста­но­вит­ся в Х. од­ним из клю­че­вых. На про­тя­же­нии все­го 19 в. от­кры­ва­лись но­вые хи­ми­че­ские эле­мен­ты, три из них – гал­лий, скан­дий и гер­ма­ний – пред­ска­за­ны в нач. 1870-х гг. Мен­де­лее­вым как «экаа­лю­ми­ний», «эка­бор» и «эка­си­ли­ций» и от­кры­ты др. учё­ны­ми со­от­вет­ст­вен­но в 1875, 1879 и 1886.

В 19 в. в Х. на­чи­на­ют изу­чать­ся, в т. ч. на тео­ре­тич. уров­не, ка­та­лиз (Й. Бер­це­ли­ус), ки­не­ти­ка хи­ми­че­ская (К. Гульд­берг и норв. хи­мик П. Ваа­ге), тер­мо­хи­мия (Г. И. Гесс, М. Берт­ло, рос. хи­мик В. Ф. Лу­ги­нин), тер­мо­ди­на­ми­ка хи­ми­че­ская (Дж. Гиббс, Я. Х. Вант-Гофф, В. Нернст), кол­ло­ид­ная хи­мия (М. Фа­ра­дей, Т. Грэм, Дж. Гиббс), фо­то­хи­мия (T. Грот­гус, амер. учё­ный Дж. Дре­пер), элек­тро­хи­мия (Фа­ра­дей, С. Ар­ре­ни­ус, В. Ост­вальд, Нернст, 1888), аг­ро­хи­мия и био­хи­мия (Ю. Ли­бих).

На ру­бе­же 19–20 вв. и в нач. 20 в. в фи­зи­ке со­вер­ше­ны от­кры­тия, ко­то­рые при­ве­ли к ре­во­лю­ции во взгля­дах на струк­ту­ру ма­те­рии. От­кры­ты рент­ге­нов­ское из­лу­че­ние (В. К. Рент­ген), бла­го­род­ные га­зы (У. Рам­зай), ра­дио­ак­тив­ность хи­мич. эле­мен­тов и их со­еди­не­ний (А. А. Бек­ке­рель, П. Кю­ри и М. Скло­дов­ская-Кю­ри). Осо­бен­но важ­но для Х. от­кры­тие элек­тро­на в 1897 (Дж.Дж. Том­сон): элек­трон впо­след­ствии стал ак­тив­но ис­поль­зо­вать­ся в осо­бом гра­фич. язы­ке, объ­яс­няю­щем и пред­ска­зы­ваю­щем струк­ту­ру ве­ще­ст­ва и ме­ха­низ­мы ре­ак­ций (В. Кос­сель, Г. Льюис и К. Ин­гольд). Этот гра­фич. язык – элек­трон­ные фор­му­лы мо­ле­кул – ши­ро­ко рас­про­стра­нён и в на­стоя­щее вре­мя.

Фун­дам. от­кры­тия в фи­зи­ке при­ве­ли к соз­да­нию кван­то­вой ме­ха­ни­ки. Уже в кон. 1920-х гг. на ос­но­ве кван­то­вой ме­ха­ни­ки на­чи­на­ет раз­ви­вать­ся кван­то­вая хи­мия (В. Гайт­лер, Ф. Лон­дон, англ. фи­зик Д. Хар­три, Дж. Слэ­тер, Э. Хюк­кель, Р. Мал­ли­кен, Л. По­линг и др.). Пио­не­ра­ми кван­то­вой Х. в СССР ста­ли В. А. Фок, Я. К. Сыр­кин, М. Е. Дят­ки­на. К со­жа­ле­нию, не­по­ни­ма­ние этой нау­ки спро­во­ци­ро­ва­ло в 1951 на­ду­ман­ную по­ле­ми­ку во­круг тео­рии ре­зо­нан­са (ме­зо­ме­рии) По­лин­га – Ин­голь­да.

Кван­то­вая тео­рия обос­но­ва­ла пе­рио­ди­че­ский за­кон и строе­ние ато­мов, на­пол­ни­ла гл. по­ня­тия Х. (ва­лент­ность, хи­ми­че­ская связь, аро­ма­тич­ность, струк­ту­ра, ре­ак­ци­он­ная спо­соб­ность и пр.) фи­зич. со­дер­жа­ни­ем. Во 2-й пол. 20 в. кван­то­вая ме­ха­ни­ка ста­ла фун­да­мен­том для спек­траль­ных ме­то­дов ис­сле­до­ва­ния и на­но­тех­но­ло­гий, в т. ч. для сбор­ки мо­ле­кул и на­но­ча­стиц из отд. ато­мов. По су­ти, имен­но кван­то­вая тео­рия окон­ча­тель­но пре­вра­ти­ла Х. в фун­дам. нау­ку, т. к. гл. объ­ек­ты изу­че­ния – ато­мы и мо­ле­ку­лы – яв­ля­ют­ся кван­то­вы­ми объ­ек­та­ми, а их пре­вра­ще­ния (ре­ак­ции) – кван­то­вы­ми со­бы­тия­ми. По­ка­за­тель­на те­ма­ти­ка Соль­ве­ев­ских кон­грес­сов по хи­мии, про­во­ди­мых ме­ж­ду­нар. Соль­ве­ев­ски­ми ин-та­ми фи­зи­ки и хи­мии: те­ма­ти­ка кон­грес­сов с 1-го (1922) до 22-го (2010) свя­за­на в осн. с про­бле­ма­ми струк­тур­ной (кван­то­вой) хи­мии. Кван­то­вая ме­ха­ни­ка по­зво­ли­ла сфор­му­ли­ро­вать тео­рию гра­нич­ных ор­би­та­лей К. Фу­куи (1952, см. в ст. Мо­ле­ку­ляр­ных ор­би­та­лей ме­тод), фун­дам. прин­цип со­хра­не­ния орби­таль­ной сим­мет­рии Р. Вуд­вор­да и Р. Хоф­ма­на (1965, Вуд­вор­да – Хоф­ма­на пра­ви­ла), а так­же раз­ра­бо­тать эф­фек­тив­ные ком­пь­ю­тер­ные ме­то­ды изу­че­ния струк­ту­ры ве­ще­ст­ва (У. Кон, Дж. Попл, 1960-е гг.). Соз­да­ние кван­то­вой ме­ха­ни­ки оз­на­ча­ло дол­го­ждан­ную и окон­чат. по­бе­ду атом­но-мо­ле­ку­ляр­но­го уче­ния, что да­ло ос­но­ва­ние Э. Шрё­дин­ге­ру на­звать из­дан­ную в 1948 ра­бо­ту «2400 лет кван­то­вой тео­рии» (Шрё­дин­гер Э. Из­бран­ные тру­ды по кван­то­вой ме­ха­ни­ке. М., 1976. С. 254–255).

В 20 в. к тра­диц. хи­мич. ме­то­дам изу­че­ния ве­ществ и их пре­вра­ще­ний до­бави­лись ме­то­ды смеж­ных ес­теств. на­ук. Сим­би­оз хи­мич., фи­зич., а не­ред­ко и био­ло­гич. ме­то­дов на­уч. ис­сле­до­ва­ния ста­но­вит­ся в Х. об­ще­при­ня­тым. Нау­ка при­об­ре­ла не­ви­дан­ные ра­нее экс­пе­рим. воз­мож­но­сти, в т. ч. бла­го­да­ря раз­ви­тию спек­траль­ных ме­то­дов, хро­ма­то­гра­фии и мик­ро­ско­пии. Спек­траль­ные ме­то­ды, ос­но­ван­ные на взаи­мо­дей­ст­вии элек­тро­маг­нит­но­го по­ля с ве­ще­ст­вом, по­зво­ли­ли ра­зо­брать­ся в строе­нии и ре­ак­ци­он­ной спо­соб­но­сти лю­бо­го ве­ще­ст­ва в разл. диа­па­зо­нах элек­тро­маг­нит­ной шка­лы – от рент­ге­нов­ских волн (рент­ге­нов­ская спек­тро­ско­пия) до ра­дио­волн (ядер­ная спек­тро­ско­пия). Ес­ли в 19 в. ме­ж­ду от­кры­ти­ем бен­зо­ла и ус­та­нов­ле­ни­ем его струк­ту­ры про­шли де­ся­ти­ле­тия, то в 21 в. ЯМР-спек­тро­ско­пия по­зво­ля­ет оп­ре­де­лить струк­ту­ру это­го со­еди­не­ния за неск. ми­нут. Три­ум­фом Х. и био­ло­гии ста­ла мо­дель двой­ной спи­ра­ли ДНК, эв­ри­сти­че­ски по­стро­ен­ная в 1953 Дж. Уот­со­ном и Ф. Кри­ком на ос­но­ва­нии хи­мич. свойств и струк­ту­ры нук­лео­ти­дов и рент­ге­но­ст­рук­тур­ных дан­ных Р. Франк­лин. Ус­та­нов­лен­ные струк­ту­ры ДНК и РНК пол­но­стью от­ве­ча­ли раз­ви­тым ра­нее пред­став­ле­ни­ям о мак­ро­мо­ле­ку­лах (Г. Шта­у­дин­гер, 1920-е гг.).

Промышленная химия

На­чав­шая­ся в сер. 18 в. про­мыш­лен­ная ре­во­лю­ция за­тро­ну­ла в пер­вую оче­редь ма­ши­но­строе­ние и тек­стиль­ную ин­ду­ст­рию. Про­из-во тек­сти­ля ста­ло ост­ро ну­ж­дать­ся в со­де, хло­ре и сер­ной ки­сло­те, не­об­хо­ди­мых для по­лу­че­ния от­бе­ли­ва­те­лей и кра­си­те­лей, что по­влек­ло за со­бой соз­да­ние со­от­вет­ст­вую­щих хи­мич. пред­при­ятий. В 19 в. ин­ду­ст­рия сер­ной ки­сло­ты ста­ла вы­со­ко­рен­та­бель­ной и на­уч­но обос­но­ван­ной. В этот пе­ри­од кар­ди­наль­но по­ме­ня­лось не толь­ко сы­рьё (пи­рит вме­сто се­ры), но и тех­но­ло­гич. про­цес­сы на ка­ж­дой из ста­дий (К. Винк­лер, 1875; нем. ин­же­нер Р. Книч, 1890-е гг.). Пром. про­из-во со­ды на­ча­лось с раз­ра­бот­ки и вне­дре­ния ме­то­да Н. Леб­ла­на в 1787–1791, на сме­ну ко­то­ро­му при­шёл бо­лее рен­та­бель­ный и эко­ло­гич­ный ме­тод Э. Соль­ве (1861), став­ший к нач. 20 в. гос­под­ствую­щим.

Соз­да­ние им­пе­рий, ко­ло­ни­аль­ные за­вое­ва­ния, бур­ное раз­ви­тие ком­му­ни­ка­ций ини­ции­ро­ва­ли в 19 в. пром. про­из-во но­вых взрыв­ча­тых ве­ществ. Осо­бен­но сле­ду­ет от­ме­тить изо­бре­те­ние ди­на­ми­та (А. Но­бель, 1867), сыг­рав­шее вы­даю­щую­ся роль не толь­ко в ре­ше­нии су­гу­бо во­ен. за­дач, но и в строи­тель­ст­ве до­рог, тун­не­лей, ка­на­лов и пр. (см. Взрыв­ные тех­но­ло­гии). По­вы­ше­ние уров­ня жиз­ни в раз­ви­тых стра­нах, ус­пе­хи ме­ди­ци­ны и ги­гие­ны спо­соб­ст­во­ва­ли рос­ту на­ро­до­на­се­ле­ния, что, в свою оче­редь, обо­ст­ри­ло про­бле­му ко­ли­че­ст­ва и ка­че­ст­ва пи­щи. Имев­шие­ся в рас­по­ря­же­нии при­род­ные удоб­ре­ния (фос­фор­ные, азот­ные, ка­лий­ные) не мог­ли обес­пе­чить ус­той­чи­вость с. х-ва, по­сколь­ку ис­поль­зо­ва­лись по разл. на­зна­че­ни­ям (напр., при­род­ный ор­то­фос­фат каль­ция при­ме­нял­ся не толь­ко в с. х-ве, но и в ме­тал­лур­гии, а ка­лий­ные со­ли – в про­из-ве стек­ла, по­ро­ха, кра­си­те­лей и др.). Аг­ро­хи­мия обос­но­ва­ла не­об­хо­ди­мость вне­се­ния в поч­ву «па­тен­то­ван­ных» удоб­ре­ний, соз­дан­ных на хи­мич. пред­при­яти­ях (пер­вым стал за­вод по про­из-ву су­пер­фос­фа­та, по­стро­ен­ный Дж. Ло­сом в 1843 в Ве­ли­ко­бри­та­нии). С 1870-х гг. про­из-во удоб­ре­ний дос­тиг­ло во всём ми­ре пром. мас­шта­бов. Вне­дре­ние в 1911–16 тех­но­ло­гии син­те­за ам­миа­ка (сы­рья для по­лу­че­ния азот­ных удоб­ре­ний) из ат­мо­сфер­но­го азо­та и во­до­ро­да удо­стое­но Но­бе­лев­ских пре­мий (Ф. Га­бер в 1918, К. Бош в 1931).

К важ­ней­шим тех­но­ло­гич. про­ры­вам 1850–1900-х гг. от­но­сит­ся соз­да­ние ин­ду­ст­рии кра­си­те­лей син­те­ти­че­ских. Син­те­зы кра­си­те­лей на ос­но­ве ани­ли­на [мо­ве­ин, У. Пер­кин (стар­ший), 1856; фук­син, А. Гоф­ман, 1858, и др.], ин­док­си­ла (ин­ди­го, А. Бай­ер, 1883) и ан­тра­це­на (али­за­рин, К. Гре­бе совм. с нем. хи­ми­ка­ми К. Ли­бер­ма­ном и Г. Ка­ро, 1869) из­ме­ни­ли проф. за­ня­тость лю­дей в куль­ти­ви­ро­ва­нии кра­силь­ных рас­те­ний.

В свою оче­редь, Х. кра­си­те­лей ока­за­ла влия­ние на фар­ма­цев­тич. пром-сть. В 1878 П. Эр­лих пи­сал, что сред­ст­ва про­тив бак­те­рий на­до ис­кать сре­ди кра­си­те­лей. Эта идея при­ве­ла к соз­да­нию ог­ром­ных хи­ми­ко-фар­ма­цев­тич. пред­при­ятий, про­из­во­див­ших кра­си­те­ли и ле­кар­ст­ва од­но­вре­мен­но (нем. хи­мич. ком­па­ния «Bayer» и др.), и сти­му­ли­ро­ва­ла хи­ми­ков на соз­да­ние но­вых пре­па­ра­тов, та­ких как, напр., про­из­вод­ные ани­ли­на – аток­сил (1861) и фен­аце­тин (1887). Эта же идея ока­залась весь­ма жиз­не­спо­соб­ной и при­ве­ла в 1-й пол. 20 в. к син­те­зу саль­вар­са­на (нем. хи­мик А. Берт­хейм в ла­бо­ра­тории Эр­ли­ха, 1907), прон­то­зи­ла (Г. До­магк, 1932) и то­ра­зи­на (П. Шар­пан­тье, Фран­ция, 1950).

Па­рал­лель­но ста­нов­ле­нию про­из-ва кра­си­те­лей шло раз­ви­тие тек­стиль­ной ин­ду­ст­рии. С кон. 19 в. ак­тив­но раз­ра­ба­ты­ва­лось произ-во ис­кус­ст­вен­ных тка­ней на ос­но­ве про­из­вод­ных цел­лю­ло­зы. Пер­вые ис­кус­ст­вен­ные во­лок­на сфор­мо­ва­ны из нит­ро­цел­лю­ло­зы (1890–91), ксан­то­ге­на­та цел­лю­ло­зы (вис­ко­за, 1905), аце­тил­цел­лю­ло­зы (аце­тат­ный шёлк, 1921). Из вис­коз­ных во­ло­кон по­лу­чи­ли шта­пель­ную пря­жу, из плён­ки – цел­ло­фан (швейц. хи­мик Ж. Бран­ден­бер­гер, 1908). Но­вый ма­те­ри­ал най­лон (по­ли­амид­ные во­лок­на, У. Ка­ро­зерс, 1935) вы­тес­нил до­ро­гой при­род­ный шёлк. В 1942 в Ве­ли­ко­бри­та­нии впер­вые по­лу­че­ны по­лиэфир­ные во­лок­на, наи­бо­лее важ­ный пред­ста­ви­тель ко­то­рых по­ли­эти­лен­те­реф­та­лат; на ос­но­ве по­ли­эфи­ров в Япо­нии в 1976 на­ла­же­но про­из-во мик­ро­фиб­ры. В 1959 на ос­но­ве по­ли­уре­та­на (нем. хи­мик О. Бай­ер, 1937) по­лу­че­на лайк­ра, в 1946 на ос­но­ве по­ли­ак­ри­ло­нит­ри­ла (нем. хи­ми­ки Х. Фик­кен­чер, К. Хойкк, 1930) – нит­рон. По­иск за­ме­ни­те­лей на­ту­раль­ной ко­жи при­вёл к на­ча­лу про­из-ва дер­ма­ти­на («DuPont»), кир­зы (М. М. По­мор­цев, 1903), по­ли­ви­нил­хло­ри­да (амер. хи­мик У. Си­мон, 1926) и др. ма­те­риа­лов.

Во 2-й пол. 19 в. поя­ви­лись пла­ст­мас­сы, за­ме­нив­шие са­мые раз­ные при­род­ные ма­те­риа­лы – сло­но­вую кость, ян­тарь, стек­ло, дра­го­цен­ные кам­ни и пр. Пер­вым стал пар­ке­зин (англ. хи­мик А. Паркс, 1855), за­тем – цел­лу­ло­ид (амер. изо­бре­та­те­ли Дж. и И. Хай­атт, 1869). В 1908 амер. хи­мик Л. Ба­ке­ланд на­ла­дил про­из-во пол­но­стью син­те­тич. пла­сти­ка – ба­ке­ли­та, важ­но­го для раз­ви­тия элек­тро- и ра­дио­про­мыш­лен­но­сти. В 1928–33 нем. хи­мик О. Рём изо­брёл по­ли­ме­тил­ме­так­ри­лат, не­мед­лен­но вос­тре­бо­ван­ный авиа­ци­ей (совр. ор­га­нич. за­ме­ни­те­ли – про­зрач­ные и лёг­кие по­ли­сти­рол, по­ли­ви­нил­хло­рид, по­ли­кар­бо­нат). В 1932 в Ве­ли­ко­бри­та­нии впер­вые по­лу­чен по­ли­эти­лен вы­со­ко­го дав­ле­ния; в 1950-х гг. бла­го­да­ря ра­бо­там К. Циг­ле­ра и Дж. Нат­ты ос­вое­но пром. про­из-во по­ли­эти­ле­на низ­ко­го дав­ле­ния.

Вме­сте с тем про­из-во пла­сти­че­ских масс об­на­ру­жи­ло про­бле­му их со­су­ще­ст­во­ва­ния с жи­вой при­ро­дой. В сред­нем вре­мя жиз­ни пла­ст­масс на­счи­ты­ва­ет сто­ле­тия, т. к. хи­мич. свя­зи в них столь проч­ны, что де­ла­ют пла­ст­мас­сы ус­той­чи­вы­ми к боль­шин­ст­ву при­род­ных про­цес­сов де­гра­да­ции. Му­сор­ные пят­на по по­верх­но­сти Ми­ро­во­го океа­на, свал­ки пром. и бы­то­вых от­хо­дов в круп­ных го­ро­дах и т. п. ак­туа­ли­зи­ро­ва­ли за­да­чу пла­сти­че­ских масс ути­ли­за­ции. Боль­шие на­де­ж­ды воз­ла­га­ют­ся на про­из-во био­де­гра­ди­руе­мых пла­ст­масс (напр., по­ли­лак­та­тов), пла­ст­масс с ок­со­до­бав­ка­ми и др.

1900–50-е гг. ста­ли вре­ме­нем бур­но­го раз­ви­тия ав­то­мо­би­ле­строе­ния. Для Х. это оз­на­ча­ло на­сы­ще­ние по­треб­но­сти в кау­чу­ках син­те­ти­че­ских для про­из-ва шин, как ав­то­мо­биль­ных, так и ве­ло­сипед­ных. В 1888 ве­те­ри­нар­ный врач шотл. про­ис­хо­ж­де­ния Дж. Дан­лоп изо­брёл тех­но­ло­гию про­из-ва ре­зи­но­вых шин, ос­но­вы­ва­ясь на ра­бо­тах Ч. Гудь­и­ра (США) и Т. Хэн­ко­ка (Ве­ли­ко­бри­та­ния), от­крыв­ших со­от­вет­ст­вен­но в 1839 и 1843 вул­ка­ни­за­цию кау­чу­ка. Вы­даю­щий­ся вклад в про­из-во син­те­тич. кау­чу­ка вне­сла рус. хи­мич. шко­ла (В. Н. Ипать­ев, И. Л. Кон­да­ков, И. И. Ост­ро­мыс­лен­ский, Б. В. Бы­зов, С. В. Ле­бе­дев). Ещё в 1913 на пе­терб. за­во­де «Тре­уголь­ник» Бы­зов вне­дрил тех­но­ло­гию по­лу­че­ния син­те­тич. кау­чу­ка из неф­тя­но­го сы­рья, а в 1926–32 Ле­бе­де­вым раз­ра­бо­тан ме­тод по­лу­че­ния бу­та­дие­но­вых кау­чу­ков из эта­но­ла. Бу­та­ди­ен-сти­роль­ные кау­чу­ки или бу­та­ди­ен-нит­риль­ные кау­чу­ки ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся не толь­ко в ав­то­мо­би­ле­строе­нии, но и в элек­тро­тех­ни­ке, мед. тех­ни­ке, в ра­ке­то­строе­нии (как по­ли­мер­ная ос­но­ва при из­го­тов­ле­нии твёр­до­го ра­кет­но­го то­п­ли­ва).

Со­вер­шен­ст­во­ва­ние ос­ве­тит. уст­ройств (изо­бре­те­ние ке­ро­си­но­вой лам­пы, польск. фар­ма­цевт И. Лу­ка­се­вич, 1854) спо­соб­ст­во­ва­ло раз­ви­тию неф­те­хи­мич. пром-сти. Ши­ро­кое ис­поль­зо­ва­ние ке­ро­си­на и др. про­дук­тов неф­те­пе­ре­ра­бот­ки для ос­ве­ще­ния, в ка­че­ст­ве рас­тво­ри­те­лей, в ме­ди­ци­не, в ка­че­ст­ве сма­зоч­ных ма­те­риа­лов для ма­шин и ж.-д. транс­пор­та пре­вра­ти­ло до­бы­чу и пе­ре­ра­бот­ку неф­ти в вы­со­ко­рен­та­бель­ную ин­дуст­рию. Раз­ви­тие ав­то­мо­би­ле­строе­ния и позд­нее авиа­ции сти­му­ли­ро­ва­ло по­лу­че­ние в по­сто­ян­но воз­рас­таю­щих объ­ё­мах бен­зи­на – низ­ко­ки­пя­щей фрак­ции при пе­ре­гон­ке неф­ти. Од­на­ко на­ря­ду с эти­ми про­цес­са­ми шёл так­же по­иск ме­то­дов по­лу­че­ния син­те­ти­че­ско­го жид­ко­го то­п­ли­ва, и вне­дрён­ный в пром-сть в 1930-е гг. ме­тод – Фи­ше­ра – Троп­ша син­тез – стал луч­шим.

Вы­даю­щую­ся роль в ста­нов­ле­нии рос. хи­мич. пром-сти сыг­рал В. Н. Ипать­ев, ис­сле­до­вав­ший ка­та­ли­тич. пре­вра­ще­ния вы­со­ко­ки­пя­щих уг­ле­во­до­ро­дов; позд­нее Ипатьев стал од­ним из ос­но­ва­те­лей амер. неф­те­хи­мии. Важ­ные ис­сле­до­ва­ния вы­пол­не­ны Д. И. Мен­де­лее­вым, А. Но­бе­лем, Н. Д. Зе­лин­ским, В. В. Мар­ков­ни­ко­вым, К. В. Ха­рич­ко­вым и др. Пер­вым про­дук­том неф­те­хи­ми­че­ско­го син­те­за был изо­про­пи­ло­вый спирт, син­те­зи­ро­ван­ный из га­зов при тер­мич. кре­кин­ге неф­ти (США, 1918), а уже в 1950–60-е гг. прак­ти­че­ски весь ос­нов­ной ор­га­ни­че­ский син­тез пе­ре­шёл с уголь­но­го сы­рья на неф­те­га­зо­вое.

Х. все­гда бы­ла ос­но­вой ма­те­риа­ло­ве­де­ния. Ещё в 19 в. вне­дре­ние и со­вер­шен­ст­во­ва­ние ме­то­дов Х. при­ве­ло к соз­да­нию тех­но­ло­гий про­из-ва стё­кол с за­дан­ны­ми свой­ст­ва­ми, бу­ма­ги для бы­ст­ро раз­ви­вав­шей­ся по­ли­гра­фии, син­те­ти­че­ских мою­щих средств, пар­фю­ме­рии, про­дук­ции ме­тал­лур­гии (чу­гу­на, ста­ли, алю­ми­ния) и пи­ще­вой пром-сти (мар­га­ри­на, са­ха­ра, кон­сер­вов, их упа­ков­ки). В 20 в. на­ла­жен ба­зи­рую­щий­ся на дос­ти­же­ни­ях Х. вы­пуск ан­ти­био­ти­ков, про­ти­во­ви­рус­ных средств, био­ма­те­риа­лов, разл. про­дук­тов тон­ко­го ор­га­ни­ческо­го син­те­за. Да­же умо­зри­тель­ное изъ­я­тие лю­бо­го дос­ти­же­ния Х. из обы­ден­ной жиз­ни не­из­беж­но из­ме­нит су­ще­ст­во­ва­ние че­ло­ве­ка в худ­шую сто­ро­ну. Имен­но это об­стоя­тель­ст­во сде­ла­ло Х. важ­ней­шим са­мо­ор­га­ни­зую­щим­ся и без­аль­тер­на­тив­ным дви­га­те­лем на­уч­но-тех­нич. про­грес­са.

Не­ред­ко всё бо­лее со­вер­шен­ные ве­ще­ст­ва и ма­те­риа­лы Х. соз­да­ют «про за­пас» и да­же без пла­на их при­ме­не­ния. В 1879–81 англ. хи­ми­ки Ф. Джонс и Р. Л. Тей­лор впер­вые по­лу­чи­ли бо­ро­во­до­ро­ды, строе­ние ко­то­рых свы­ше по­л­у­ве­ка ка­за­лось не­по­сти­жи­мым. Соз­да­ние в 20 в. ре­ак­тив­ной авиа­ции по­тре­бо­ва­ло вы­со­ко­энер­ге­тич­ных ви­дов то­п­ли­ва. Ока­за­лось, что имен­но бо­ро­во­до­ро­ды удов­ле­тво­ря­ют боль­шин­ст­ву тре­бо­ва­ний к та­кому топ­ли­ву, что не­мед­лен­но сти­му­ли­ро­ва­ло тео­ре­тич. и экс­пе­рим. ис­сле­до­ва­ния в этой об­ласти (У. Лип­ском и др.). Ши­ро­ко­мас­штаб­ное изу­че­ние Х. бо­ра при­ве­ло так­же к по­лу­че­нию кар­кас­ных кар­бо­ра­нов, сыг­рав­ших впо­след­ст­вии вид­ную роль в соз­да­нии ней­тро­но­пог­ло­щаю­щих ма­те­риа­лов для ме­ди­ци­ны.

В 1970-х гг. англ. учё­ным Р. Пен­ро­узом изо­бре­тён не­обыч­ный спо­соб за­мо­ще­ния плос­ко­сти ром­ба­ми двух ти­пов (тес­се­ля­ция). Ока­за­лось, что узор та­ко­го пар­ке­та име­ет оси сим­мет­рии пя­то­го по­ряд­ка, что пред­став­ля­лось не­ве­ро­ят­ным в ми­ре кри­стал­лов. В 1982 Д. Шехт­ман экс­пе­ри­мен­таль­но об­на­ру­жил пар­кет Пен­ро­уза в струк­ту­ре спла­вов ме­тал­лов и до­ка­зал, что та­кие не­обыч­ные ве­ще­ст­ва (ква­зик­ри­стал­лы) яв­ля­ют­ся но­вой фор­мой ор­га­ни­за­ции ма­те­рии. Дол­гое вре­мя эти не­обыч­ные ма­те­риа­лы пред­став­ля­ли ис­клю­чи­тель­но ака­де­мич. ин­те­рес, и толь­ко в 21 в. им на­шли раз­но­об­раз­ные облас­ти при­ме­не­ния. Ещё при­ме­ры – от­кры­тие фул­ле­ре­нов (Х. Кро­то, Р. Смол­ли, Р. Кёрл, 1985), на­нот­ру­бок (рос. хи­ми­ки Л. В. Ра­душ­ке­вич и В. М. Лукь­я­но­вич, 1952; япон. фи­зик С. Иид­жи­ма, 1991), гра­фе­на (ка­над. фи­зик Ф. Уол­лес, 1947) и др. уг­ле­род­ных ма­те­риа­лов, об­лас­ти тех­но­ло­гич. при­ме­не­ния ко­то­рых по­ка не ис­сле­до­ва­ны.

Горизонты химической науки

На про­тя­же­нии сто­ле­тий про­ис­хо­ди­ла по­сте­пен­ная диф­фе­рен­циа­ция Х., ко­то­рая к кон. 20 в. на­счи­ты­ва­ла при­мер­но 60 от­рас­лей. Мно­гие из них, та­кие как фи­зиче­ская хи­мия, ра­диа­ци­он­ная хи­мия, кри­стал­ло­хи­мия, фар­ма­цев­ти­че­ская хи­мия, хи­ми­че­ская фи­зи­ка, ядер­ная хи­мия, на­но­хи­мия и др., – по­гра­нич­ные. В 21 в. струк­ту­ра, за­да­чи и це­ли Х. на­ча­ли в кор­не ме­нять­ся. К важ­ней­ше­му на­прав­ле­нию её раз­ви­тия от­но­сит­ся мо­ле­ку­ляр­ная элек­тро­ни­ка: соз­да­ние мо­ле­ку­ляр­ных про­во­дов и вы­пря­ми­те­лей, мо­ле­ку­ляр­ных пе­ре­клю­ча­те­лей и трёх­мер­ной оп­тич. па­мя­ти – бис­та­биль­ных мо­ле­ку­ляр­ных сис­тем, ма­те­риа­лов со сверх­вы­со­ко­ём­кой маг­нит­ной па­мя­тью, эко­но­мич­ных уст­ройств ото­бра­же­ния ин­фор­ма­ции (дис­пле­ев), мо­ле­ку­ляр­но­го ком­пь­ю­те­ра. Др. на­прав­ле­ния – соз­да­ние на­но­ма­те­риа­лов, ин­тел­лек­ту­аль­ных ма­те­риа­лов; ко­ге­рент­ная и спи­но­вая хи­мия; раз­ви­тие тех­но­ло­гий, реа­ли­зуе­мых в ус­ло­ви­ях мощ­ных ра­дио­ак­тив­ных, ульт­ра­зву­ко­вых или элек­тро­маг­нит­ных воз­дей­ст­вий, а так­же в суб- и сверх­кри­ти­че­ских со­стоя­ни­ях; раз­ви­тие тео­рии хи­мич. ре­ак­ций (фем­то­хи­мия, хи­мия атом­но­го раз­ре­ше­ния, ком­пь­ю­тер­ная хи­мия); соз­да­ние и со­вер­шен­ст­во­ва­ние ме­то­дов оп­ре­де­ле­ния эле­мен­тов и их со­еди­не­ний в ок­ру­жаю­щей сре­де (в т. ч. чув­ст­вит. сен­со­ров хи­ми­че­ских); соз­да­ние ак­тив­ных ма­те­риа­лов (пье­зо- и сег­не­то­элек­три­че­ских, на ос­но­ве не­клас­сич. струк­тур и др.); по­лу­че­ние со­еди­не­ний с не­ли­ней­ны­ми оп­тич. свой­ст­ва­ми; со­зда­ние но­вых ма­те­риа­лов для элек­тро­хи­мич. энер­ге­ти­ки; управ­ле­ние хи­мич. тех­но­ло­гия­ми на мо­ле­ку­ляр­ном уров­не; Х. жиз­ни. Кро­ме то­го, ог­ром­ное зна­че­ние для че­ло­ве­че­ст­ва бу­дут иметь при­ло­же­ния Х. в об­лас­ти вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ной сверх­про­во­ди­мо­сти, хо­лод­но­го ядер­но­го син­те­за, мо­ле­ку­ляр­ных маг­не­ти­ков, сверх­про­во­дя­щих по­ли­ме­ров, го­ре­ния и взры­ва (са­мо­рас­про­ст­ра­няю­ще­го­ся вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­но­го син­те­за, по­лу­че­ния ал­ма­зов и т. п.).

На­ко­пив­шие­ся к кон. 20 в. эко­ло­гич. про­бле­мы, осоз­на­ние хи­мич. об­ще­ст­вен­но­стью от­вет­ст­вен­но­сти пе­ред бу­ду­щи­ми по­ко­ле­ния­ми при­ве­ли в 1990-е гг. к по­яв­ле­нию «зе­лё­ной» Х. Мож­но вы­де­лить гл. на­прав­ле­ния её раз­ви­тия: ис­поль­зо­ва­ние ка­та­ли­тич. ме­то­дов син­те­за и ло­каль­ных ис­точ­ни­ков энер­гии для ак­ти­ва­ции мо­ле­кул, а так­же био­тех­но­ло­гий для по­лу­че­ния ря­да про­мыш­лен­но важ­ных ве­ществ; ис­поль­зо­ва­ние в ка­че­ст­ве рас­тво­ри­те­лей ион­ных жид­ко­стей и сверх­кри­ти­че­ских флю­ид­ных тех­но­ло­гий, а так­же твер­до­фаз­ных ре­ак­ций без рас­тво­ри­те­лей; ис­поль­зо­ва­ние во­зоб­нов­ляе­мых реа­ген­тов (био­мас­сы, био­эта­но­ла, био­то­п­ли­ва, лиг­ни­на).

Химия и общество. 

Раз­ви­тие Х. в те­че­ние по­след­не­го сто­ле­тия при­да­ло осо­бую ост­ро­ту про­бле­ме со­ци­аль­ной от­вет­ст­вен­но­сти учё­но­го. Изо­бре­те­ние Ф. Га­бе­ром пром. спо­со­ба про­из-ва ам­миа­ка бы­ло че­рез 100 лет при­зна­но ве­ли­чай­шим де­то­на­то­ром де­мо­гра­фич. взры­ва 20 в. Ме­тод про­из-ва ам­миа­ка и азот­ной ки­сло­ты по Га­бе­ру дал кай­зе­ров­ской Гер­ма­нии воз­мож­ность про­из­во­дить дос­та­точ­ное ко­ли­че­ст­во взрыв­ча­тых ве­ществ и тем са­мым спо­соб­ст­во­вал за­тя­ги­ва­нию 1-й ми­ро­вой вой­ны. К по­зор­ным стра­ни­цам ис­то­рии сле­ду­ет от­не­сти и свое­об­раз­ное при­ме­не­ние пнев­ма­тич. Х. в ви­де от­рав­ляю­щих ве­ществ (га­зов) как Гер­ма­ни­ей (Га­бер, О. Ган, В. Нернст), так и стра­на­ми Ан­тан­ты (В. Гринь­яр, Г. Льюис), из-за че­го 1-ю ми­ро­вую вой­ну не­ред­ко на­зы­ва­ют ве­ли­кой га­зо­вой вой­ной или вой­ной хи­ми­ков. В этом же ря­ду – ис­поль­зо­ва­ние от­рав­ляю­щих ве­ществ, раз­ра­бо­тан­ных кон­цер­ном «I. G. Farbenindustrie» для на­ци­ст­ских конц­ла­ге­рей, при­ме­не­ние ар­ми­ей США де­фо­ли­ан­тов во вре­мя вой­ны во Вьет­на­ме, ава­рий­ный вы­брос ме­ти­ли­зо­циа­на­та на за­во­де по про­из-ву пес­ти­ци­дов в Бхо­па­ле и т. д. Эти и мн. др. со­бы­тия, не все­гда оп­рав­дан­ные де­мар­ши «Грин­пис», пар­тии «зе­лё­ных» и др. пред­ста­ви­те­лей эко­ло­ги­че­ско­го дви­же­ния, а так­же от­сут­ст­вие долж­но­го уров­ня хи­мич. об­ра­зо­ва­ния и вос­пи­та­ния у на­се­ле­ния при­ве­ли к по­яв­ле­нию пси­хич. рас­стройств – хе­мо­фо­бий. Др. край­ность – сле­пая ве­ра в без­гра­нич­ные воз­мож­но­сти Х., не­од­но­крат­но оформ­лен­ная в СССР в ви­де спец. гос. про­грамм хи­ми­за­ции нар. хо­зяй­ст­ва.

Образование и информация. 

Се­го­дня Х. изу­ча­ют не толь­ко сту­ден­ты всех ес­теств.-на­уч. и тех­нич. на­прав­ле­ний, но и мн. бу­ду­щие гу­ма­ни­та­рии. Ка­ж­дая из от­рас­лей Х. име­ет собств. пред­мет ис­сле­до­ва­ний, свои ме­то­ды экс­пе­ри­мен­та и да­же свои учеб­ные за­ве­де­ния и спе­циа­ли­зи­ро­ван­ные на­уч. ин-ты. Ве­ду­щи­ми отеч. цен­тра­ми выс­ше­го хи­мич. об­ра­зо­ва­ния яв­ля­ют­ся Мо­ск­ва, Ка­зань, Рос­тов-на-До­ну, Ниж­ний Нов­го­род, Но­во­си­бирск и др. Рос. сис­те­ма школь­но­го хи­мич. об­ра­зо­ва­ния пре­тер­пе­ла за по­след­ние де­ся­ти­ле­тия боль­шие из­ме­не­ния, но не­из­мен­но вклю­ча­ет олим­пиа­ды разл. уров­ня, круж­ко­вые за­ня­тия, под­го­тов­ку аби­ту­ри­ен­тов.

Бес­пре­це­дент­но боль­шое ко­ли­че­ст­во хи­мич. ин­фор­ма­ции ещё в 19 в. по­тре­бо­ва­ло из­да­ния де­таль­ных спра­воч­ни­ков. Ве­ду­щи­ми ста­ли спра­воч­ник Л. Гме­ли­на «Gmelin-Handbuch der anorgani­schen Chemie» (с 1817), ре­фе­ра­тив­ный ж. «Pharmazeutisches Zentralblatt» (1830; пе­ре­име­но­ван впо­след­ст­вии в «Che­mi­sches Zentralblatt»), спра­воч­ник Ф. Ф. Бей­ль­штей­на «Handbuch der or­gani­schen Chemie» (с 1881), «Chemical Ab­stracts» (с 1907), ре­фе­ра­тив­ный ж. «Хи­мия» (с 1953), спра­воч­ни­ки В. Фре­зениу­са «Handbuch der analyti­schen Chemie» (с 1940), В. Тай­ль­хай­ме­ра «Syn­thetic methods of organic chemistry» (с 1948) и др. В 19 в. ми­ро­вы­ми ве­ду­щи­ми жур­на­ла­ми по Х. бы­ли «Жур­нал Рус­ско­го фи­зи­ко-хи­ми­че­ско­го об­ще­ст­ва», «Berichte der Deutschen chemi­schen Gesellschaft», «Journal of the Chemical Society». В 20 в. си­туа­ция по­ме­ня­лась кар­ди­наль­но. А. Н. Не­смея­нов пи­сал: «…в ми­ре вы­хо­дит око­ло 10 тыс. на­зва­ний пе­рио­ди­че­ских из­да­ний, пред­став­ляю­щих не­по­сред­ст­вен­ный ин­те­рес для хи­ми­ков. В этих пе­рио­ди­че­ских из­да­ни­ях еже­год­но по­ме­ща­ет­ся не ме­нее 200 тыс. пуб­ли­ка­ций по хи­мии и хи­ми­че­ской тех­но­ло­гии. Кро­ме то­го, в ми­ре пуб­ли­ку­ет­ся до 5 тыс. книг, свы­ше 30 тыс. па­тен­тов и око­ло 20 тыс. на­уч­но-тех­ни­че­ских от­че­тов, пол­но­стью или час­тич­но от­но­ся­щих­ся к хи­мии и хи­миче­ской тех­но­ло­гии. …Ес­ли бы хи­мик, сво­бод­но вла­дею­щий 30 язы­ка­ми (ус­ло­вие не­ве­ро­ят­ное), на­чал с 1 ян­ва­ря 1964 г. чи­тать все вы­хо­дя­щие в этом го­ду пуб­ли­ка­ции, пред­став­ляю­щие для не­го про­фес­сио­наль­ный ин­те­рес, и чи­тал бы их по 40 ча­сов в не­де­лю со ско­ро­стью 4 пуб­ли­ка­ции в час, то к 31 де­каб­ря 1964 г. он про­чи­тал бы лишь 1/20 часть этих пуб­ли­ка­ций» (Нес­мея­нов А.Н. Пре­ди­сло­вие к пер­во­му из­да­нию // Ми­хай­лов А.И., Чёр­ный А.И., Ги­ля­рев­ский Р.С. Ос­но­вы ин­фор­ма­ти­ки. 2-е изд. М., 1968. С. 6). Это ска­за­но в 1965, но с тех пор по­ток хи­мич. ли­те­ра­ту­ры вы­рос бо­лее чем в 3 раза. Для сбо­ра, по­ис­ка, об­ра­бот­ки, хра­не­ния и вы­да­чи поль­зо­ва­те­лям хи­мич. ин­фор­ма­ции ис­поль­зу­ют ин­фор­ма­ци­он­но-по­ис­ко­вые сис­те­мы по хи­мии.

В нач. 21 в. по­лу­чи­ла раз­ви­тие ком­пью­тер­ная (ма­те­ма­ти­че­ская) Х., ис­поль­зую­щая, на­ря­ду с ком­пь­ю­тер­ны­ми ме­то­да­ми, тео­рию гра­фов и ком­би­на­то­ри­ку. При этом мо­ле­ку­лы мо­де­ли­ру­ют­ся гра­фа­ми, а хи­мич. ре­ак­ции – опе­ра­ция­ми с гра­фа­ми (ком­пь­ю­тер­ное мо­де­ли­ро­ва­ние в Х.). К важ­ней­шим за­да­чам ком­пь­ю­тер­ной Х. от­но­сят­ся: по­иск за­ви­симо­стей ти­па «струк­ту­ра – свой­ст­во» (струк­ту­ра – свой­ст­ва со­от­но­ше­ния ко­ли­че­ст­вен­ные); ком­пь­ю­тер­ный син­тез; рас­по­зна­ва­ние хи­мич. струк­тур при ра­бо­те с со­от­вет­ст­вую­щи­ми ба­за­ми дан­ных и пр. (см. Струк­тур­ная хи­мия). Ме­то­ды ком­пь­ю­тер­ной Х. не­ред­ко со­че­та­ют с ме­то­да­ми кван­то­вой Х., мо­ле­ку­ляр­ной ме­ха­ни­ки, ма­те­ма­тич. ста­ти­сти­ки и ис­кус­ст­вен­но­го ин­тел­лек­та. Се­го­дня для ре­ше­ния хи­мич. про­блем при­ме­ня­ют так­же ме­то­ды ин­фор­ма­ти­ки (см. Хе­мо­ин­фор­ма­ти­ка).

Организации и учреждения. 

Х. пред­став­ле­на мно­го­числ. ав­то­ри­тет­ны­ми ме­ж­ду­нар. и нац. хи­мич. об-ва­ми. Ста­рей­шие хи­мич. об-ва: Лон­дон­ское (1841), Па­риж­ское (1857, с 1907 Франц. хи­мич. об-во), Не­мец­кое (1867), Рус­ское (1868; см. Рос­сий­ское хи­ми­че­ское об­ще­ст­во им. Д. И. Мен­де­лее­ва), Аме­ри­кан­ское (1876). В 1911 соз­да­на Ме­жду­нар. ас­со­циа­ция хи­мич. об­ществ, в 1919 – Меж­ду­на­род­ный со­юз тео­ре­ти­че­ской и при­клад­ной хи­мии (ИЮПАК), ко­торый зани­ма­ет­ся во­про­са­ми хи­мич. номенк­ла­ту­ры, тер­ми­но­ло­гии, обо­зна­че­ний, ад­ре­сов ор­га­ни­за­ций, ре­сур­сов и т. п. Др. ас­со­циа­ции: European Association for Chemical and Molecular Sciences (EuCheMS) – Фе­де­ра­ция ев­роп. хи­мич. об­ществ; Federation of Asian Che­mical Societies (FACS) – Фе­де­ра­ция хи­мич. об­ществ Азии, Ав­ст­ра­лии и Океа­нии. В РФ функ­цио­ни­ру­ет Рос. со­юз пред­при­ятий и ор­га­ни­за­ций хи­мич. ком­плек­са (Рос. со­юз хи­ми­ков, РСХ), объ­е­ди­няю­щий пред­при­ятия хи­мич. сек­то­ра, от­рас­ле­вые н.-и., про­ект­ные и учеб­ные ин-ты, сою­зы и ас­со­циа­ции хи­мич. на­прав­лен­но­сти. Пло­щад­ка­ми для об­ще­ния ши­ро­ко­го кру­га спе­циа­ли­стов тра­ди­ци­он­но яв­ля­ют­ся вы­став­ки и кон­фе­рен­ции по Х. и хи­мич. пром-сти.

В кон. 19 в. А. Но­бе­лем уч­ре­ж­де­на пре­мия как выс­шая оцен­ка дос­ти­же­ний в нау­ке, ли­те­ра­ту­ре и борь­бе за мир. В 20 в. Но­бе­лев­ская пр. по хи­мии вру­ча­лась гра­ж­да­ни­ну СССР Н. Н. Се­мё­но­ву (1956) и гра­ж­да­нам др. стран, ро­див­шим­ся на тер­ри­то­рии Рос. им­пе­рии (В. Ост­вальд, 1909; М. Скло­дов­ская-Кю­ри, 1911; П. Кар­рер, 1937; А. Вир­та­нен, 1945). Др. пре­стиж­ные на­гра­ды – ме­да­ли Г. Дэ­ви, Б. Рум­фор­да, Г. Ко­п­ли Лон­дон­ско­го ко­ро­лев­ско­го об-ва, Фа­ра­де­ев­ская лек­ция (в 1889 удо­сто­ен Д. И. Мен­де­ле­ев), пр. Воль­фа и др. РАН при­су­ж­да­ет имен­ные зо­ло­тые ме­да­ли и пре­мии (ме­да­ли Д. И. Мен­де­лее­ва, Н. С. Кур­на­ко­ва, А. М. Бут­ле­ро­ва, Н. Н. Се­мё­но­ва; пре­мии В. Н. Ипать­е­ва, Н. Д. Зе­лин­ско­го, Л. А. Чу­гае­ва, В. Г. Хло­пи­на и др.). Хи­ми­кам вру­ча­ет­ся и выс­шая на­гра­да РАН – Боль­шая зо­ло­тая ме­даль им. М. В. Ло­мо­но­со­ва.

Лит.: Хофф­ман Р. Та­кой оди­на­ко­вый и раз­ный мир. М., 2001; Лип­пард С.Дж. «Ти­хая ре­во­лю­ция в хи­мии» // Рос­сий­ский хи­ми­че­ский жур­нал. 2001. Т. 45. № 2; Хар­гит­таи И. От­кро­вен­ная нау­ка: Бе­се­ды со зна­ме­ни­ты­ми хи­ми­ка­ми. М., 2003; Бу­ча­чен­ко А. Л. Хи­мия как му­зы­ка. Там­бов [и др.], 2004; Тар­та­ков­ский В. А., Ал­до­шин С. М. Хи­мия в XXI ве­ке. Взгляд в бу­ду­щее // Вест­ник РАН. 2009. Т. 79. № 3; Го­ри­зон­ты хи­мии 21 сто­ле­тия. Рос­тов н/Д., 2009; Brock W. The Fontana history of chemistry. L., 2010; Ле­ку­тер П., Бер­ре­сон Дж. Пу­го­ви­цы На­по­ле­о­на: сем­на­дцать мо­ле­кул, ко­то­рые из­ме­ни­ли мир. М., 2015.

Вернуться к началу