V této jednotce si studující uvědomí začátek obrovského rozmachu vědy a techniky během 19. století. Naučí se  vysvětlit některé skutečnosti, které v té době ještě brzdily rozvoj chemie jako čisté vědy. Porozumí, jak obrovské úsilí museli před objevem dynama vynaložit vědečtí nadšenci, aby prakticky zvládli elektrolytickou výrobu některých kovů. Porozumí, jak geniální bylo seřazení prvků do periodického systému na konci 19. století, tj. před objevem protonu a elektronu.

s. 14-21

Otázky a úkoly:

1) Která země byla na začátku 19. století nazývána "dílnou světa"?

2) První vlna industrializace byla podmíněná vylepšením parního stroje (1765 James Watt). Druhá vlna industrializace se uvádí po r. 1867, kdy byl učiněn objev v oblasti elektřiny. O co se jednalo? Následně byl v r. 1876 objeven spalovací motor na benzín.

3) Které druhy průmyslu se rozvíjely nejdříve v návaznost na objev parního stroje?

4) Vysvětlete, proč je chemie nazývána vědou 19. století.

5) V 19. století se už chemie zřetelně dělila na vědu užitou a vědu čistou. Vysvětlete rozdíl mezi nimi.

UŽITÁ CHEMIE

6) Vysvětlete přínos chemie 19. století pro zpracování a výrobu vláken.

7) Vysvětlete přínos chemie 19. století pro výrobu barviv (čím se látky barvily do konce 18. století?) Jaké nebezpečí v sobě skrývala některá z prvních barviv?

8) Proč byl objev vulkanizace kaučuku (40. léta 19. století) tak zásadní pro rozvoj průmyslu? Kaučukovníky v pralesech Jižní Ameriky jsou ohroženy listovou plísní ("černá smrt gumy"), proti které zatím neexistuje účinná obrana. Odhadněte, co by se stalo, kdyby se z Jižní Ameriky tato plíseň přenesla na kaučukovníkové plantáže v jihovýchodní Asii. 

9) Uveďte některé zajímavosti z oblasti objevů syntetických plastů v 19. století.

10) Uveďte vylepšení výroby železa, která byla učiněna v 19. století. 

11) Jaký zásadní rozdíl v těžbě ropy nastal po r. 1859? Jaký dopad to mělo na průmysl?

12) Kdo je zakladatelem agrochemie?

13) Co znamená v souvislosti s hnojivy zkratka NPK?

14) S jakou oblastí lidské činnosti jsou spjata jména Pasteur a Appert?

15) Který objev položil základy konzervárenského průmyslu?

16) Odkdy bylo možno vyrábět umělý chlad? (objev 1876, komerční prodej chladniček od r. 1911 - zapamatujte si, že šlo o přelom 19. a 20. století). Rozvoj které chemické disciplíny to umožnil?

CHEMIE JAKO ČISTÁ VĚDA

17) Snahy o klasifikaci chemických prvků byly od začátku založeny na jejich atomových hmotnostech. Proč byly tyto snahy zpočátku neúspěšné?

18) Porovnejte Mendělejevovo a dnešní znění Periodického zákona. Mendělejev rozpoznal některé nesrovnalosti mezi svou formulací zákona a "správným" seřazením prvků, takže jeho řazení prvků bylo stejné jako dnešní. Že ale Mendělejevův systém vyhovuje dnešnímu stavu znalostí o stavbě atomů, je víceméně šťastná shoda okolností, o níž Mendělejev nemohl mít ani tušení. O co se jedná? 

19) Najděte např. na internetu 1-2 další zajímavá uspořádání chemických prvků. 

20) Vyjádřete se k Demokritovu a Daltonovu pohledu na stavbu látek.

21) Který prvek byl nejprve zvolen pro srovnávání atomových hmotností? Volba "porovnávacího standardu" se v historii dvakrát změnila. Které 3 prvky byly za porovnávací standard postupně zvoleny?

22) Velmi stručně vyložte historický vývoj chemické symboliky: 

     do konce 18. stol. alchymistické symboly (přes 4000 znaků pro jednotlivé LÁTKY, odlišné u různých autorů; 

     1808 Dalton: kroužky pro jednotlivé atomy, symbol odlišuje PRVEK, ne látku

     1811 Berzelius: kroužky nahrazeny začátečními písmeny latinského názvu prvku

     1826 Dumas: zápis chemických ROVNIC v dnešní podobě

     1787-1789 Lavoisier: dvojslovné názvy ANORGANICKÝCH SLOUČENIN, základ francouzský

     Berzelius - převod základů názvů do latiny, k odlišení různých sloučenin stejných prvků využity předpony a           přípony.

     Presl a Šafařík: názvoslovná zakončení podle oxidačního čísla

    1914-1918 Votoček: Přepracování a prosazení zásad českého chemického názvosloví v podobě blízké dnešku

    ORGANICKÉ SLOUČENINY: 

                 triviální názvy (močovina) -> 

                 radikálové názvy (1. pol. 19. stol. - ethylalkohol) -> 

                 substituční princip (1892 - Ženeva - Mezinárodní konference chemiků - ethanol)

23) Která z částic proton/neutron/elektron byla objevena jako první a která jako poslední? Odhadněte, proč byly objeveny právě v tomto pořadí.

24) Kdy byl objeven elektron? (úplný konec 19. stol).

25) Uveďte jména vědců, kteří stáli u objevu a prvního výzkumu radioaktivity v 19. století.

26) Uveďte jména nejméně 2 vědců, kteří detailněji zkoumali radioaktivitu ve 20. století.

27) Který vědec položil základy dnešní organické chemie?

28) Kdy se konal první světový kongres chemiků?

29) Proč nebylo na začátku 19. století možné využívat barevné indikátory v analytické chemii? Odkdy přibližně se používají?

30) Proč k rozvoji instrumentálních metod analytické chemie došlo teprve na konci 19. století?

31) Dynamo jako zdroj elektrické energie bylo objeveno r. 1867. Zákony elektrolýzy však Faraday formuloval již r. 1834. Odkud mohl brát elektrickou energii pro svůj výzkum?

32) Elektrolýza solí byla známa již r. 1803, kovový sodík a draslík bylo možno elektrolyticky připravit již r. 1807, hliník byl připraven 1827. Jak byla získána elektrická energie na uskutečnění potřebných reakcí? Který objev byl nutnou podmínkou jejich průmyslové výroby, podobně jako elektrolytické výroby chloru nebo NaOH? 

33) S počátkem vědeckého lékařství je spjato jméno L. Pasteur. Které jeho názory byly tak významné? Dokdy se výuka lékařství na evropských univerzitách opírala o Avicennův spis Kánon medicíny (vznikl kolem r. 1030)? 

34) Za první interdisciplinární vědu je pokládána fyzikální chemie. Termín zavedl Lomonosov (1752). Uveďte jména dalších nejméně 4 fyzikálních chemiků 19. století a upřesněte, čím se zabývali.

35) Další interdisciplinární vědou, propojenou s chemií, je biochemie. Uveďte některé biochemické problematiky zkoumané v 19. století.