История химии с древнейших времен до конца XX века

И. Я. МИТТОВА, А. М. САМОЙЛОВ

ИСТОРИЯ ХИМИИ
С ДРЕВНЕЙШИХ ВРЕМЕН
ДО КОНЦА XX ВЕКА

Том I

Учебное пособие

Допущено Учебно-методическим объединением по классическому
университетскому образованию в качестве учебного пособия для студентов 
высших учебных заведений, обучающихся по специальности ВПО 020900 – 
Химия, физика и механика материалов

2012

И. Я. Миттова, А. М. Самойлов
История химии с древнейших времен до конца ХХ века: Учебное
пособие. В 2 т. Т. 1 / И. Миттова, А.М. Самойлов – Долгопрудный:
Издательский Дом «Интеллект», 2012. – 416 с.: цв. вкл.
ISBN 9785915591300

В учебном пособии в углубленном изложении представлены основные темы
учебного лекционного курса «История и методология химии». Авторы рассматривают эволюцию химических знаний с древнейших времен до наших дней.
Особое внимание в книге уделено анализу развития и становления фундаментальных концепций химической теории; детально прослеживается сложный
и длительный переход от античного атомизма к современным учениям о строении вещества.
Первый том пособия посвящен важнейшим событиям в истории химии классического периода. В нем рассмотрен вклад крупнейших ученых и философов в
процесс формирования основных научных понятий и теоретических представлений с древности до 60х гг. XIX столетия.
Издание содержит большое количество иллюстраций, способствующих более наглядной реконструкции описываемых событий, а также краткие биографии наиболее видных ученыххимиков и мыслителей древности.
Для преподавателей, студентов и аспирантов химических факультетов классических университетов, а также широкого круга читателей, интересующихся
проблемами истории химии.

ISBN 9785915591300

                                © 2009, И. Я. Миттова, А.М. Самойлов
                                 © 2012, ООО Издательский Дом «Интеллект»,
                                      оригиналмакет, оформление

УДК 54(091+075.8)
ББК 2.24г+2.24я73
М67
Рецензенты:
доктор химических наук, доцент кафедры органической химии
Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова
О. Н. Зефирова,
заслуженный деятель науки РФ, доктор химических наук,
профессор кафедры химии
Тамбовского государственного технического университета
В. И. Вигдорович,
заслуженный деятель науки РФ, доктор химических наук, профессор кафедры
аналитической химии Воронежского государственного университета
В. А. Шапошник

М67

УДК 54(091+075.8)
ББК 2.24г+2.24я73

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОТ АВТОРОВ ...............................................................................................................6

ГЛАВА  1.  ИСТОРИЯ ХИМИИ КАК ЧАСТЬ ОБЩЕЙ ИСТОРИИ
ЧЕЛОВЕЧЕСТВА .........................................................................................................9

1.1. Роль химии в развитии человеческой цивилизации .................................9
1.2. История химии как часть истории культуры ...........................................14
1.3. Зарождение и становление истории химии .............................................15
1.4. Периодизация истории химии...................................................................17
1.5. Краткие биографические данные ученых ................................................20

ГЛАВА  2.  НАКОПЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ
В ДОИСТОРИЧЕСКИЕ ВРЕМЕНА .......................................................................23

2.1. Источники знаний о химических навыках древнего человека ..............23
2.2. Покорение огня ...........................................................................................26
2.3. Эра металлов...............................................................................................29

2.3.1. Медь и бронза ...................................................................................29
2.3.2. Железо и сталь ..................................................................................38
2.3.3. Технология получения других металлов ........................................43

2.4. Общий уровень развития прикладной химии древних цивилизаций ..... 45

2.4.1. Химические технологии, связанные
с использованием высоких температур ....................................................45
2.4.2. Процессы брожения .........................................................................48
2.4.3. Изготовление красок и косметических средств .............................49
2.4.4. Лекарства и яды ................................................................................50

2.5. Рост потребностей и накопление химических знаний ...........................56
2.6. Происхождение термина «химия» ............................................................58
2.7. Краткие биографические данные ученых ................................................59

ГЛАВА  3.  ПЕРВЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДРЕВНИХ
О ПРИРОДЕ ХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ .................................................62

3.1. Эволюция химии в древнейшие времена: опыт и знания ......................62
3.2. Античная натурфилософия .......................................................................66
3.3. Формирование абстрактных понятий.......................................................75
3.4. Учение Эмпедокла об элементах ..............................................................82
3.5. Платон и Аристотель: учение об элементах-качествах ..........................86
3.6. Античная атомистика .................................................................................94
3.7. Краткие биографические данные ученых ..............................................100

ГЛАВА 4. АЛХИМИЯ:  ПОИСКИ ИСТИНЫ ИЛИ БЛУЖДАНИЯ ВО ТЬМЕ .....104

4.1. Основные особенности алхимического периода ..................................104
4.2. Зарождение алхимии, ее цели и основные этапы .................................107

4.3. Греко-египетская алхимия .......................................................................109
4.4. Арабская алхимия ....................................................................................116
4.5. Средневековая алхимия Европы .............................................................123
4.6. Алхимический трактат ............................................................................134
4.7. Закат западноевропейской алхимии .......................................................139
4.8. Место алхимии в средневековом обществе ...........................................145
4.9. Алхимия: лженаука или scientia immutabilis? ........................................146
4.10. Краткие биографические данные ученых ............................................152

ГЛАВА  5.  ПЕРИОД ОБЪЕДИНЕНИЯ ХИМИИ ................................................157

5.1. Основные особенности периода объединения химии ..........................157
5.2. Ятрохимия и ее основные результаты ....................................................159
5.3. Успехи технической химии в XVI – XVII вв. ........................................169
5.4. Элементаризм, атомистика и метафизика эпохи Возрождения ...........175
5.5. Краткие биографические данные ученых ..............................................182

ГЛАВА  6.  РАЗВИТИЕ ХИМИИ В  XVII–XVIII  ВВ. ........................................188

6.1. Научная революция в физике и астрономии .........................................188
6.2. Зарождение пневматической химии (химии газов) ..............................190
6.3. Роберт Бойль .............................................................................................192
6.4. Ученые – современники Роберта Бойля .................................................201
6.5. Эпоха теории флогистона ........................................................................206
6.6. Открытие газов .........................................................................................215

6.6.1. Открытие углекислого газа и азота ...............................................215
6.6.2. Открытие водорода и кислорода ...................................................217

6.7. Антуан Лоран Лавуазье ...........................................................................223

6.7.1. Борьба против теории флогистона ................................................223
6.7.2. Кислородная теория строения веществ ........................................229
6.7.3. Реформа химии ...............................................................................231

6.8. Краткие биографические данные ученых ..............................................239

ГЛАВА  7.  ВЕЩЕСТВА,  ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОТОРЫХ
ОПРЕДЕЛИЛО ПУТИ РАЗВИТИЯ ЦИВИЛИЗАЦИИ ......................................244

7.1. Преумножение традиций и развитие новых методов ...........................245

7.1.1. Черная металлургия........................................................................245
7.1.2. Производство цветных металлов ..................................................258

7.2. Производство стекла ................................................................................265
7.3. Керамика и фарфор ..................................................................................270
7.4. Получение солей ......................................................................................274

7.4.1. Добыча поваренной соли ...............................................................274
7.4.2. Добыча и производство других солей ..........................................276
7.4.3. Получение соды по методу Леблана .............................................277

7.5. Изготовление письменных материалов ..................................................280
7.6. Производство сахара ................................................................................285
7.7. Новые вещества и новые технологии .....................................................287

7.7.1. Порох и зажигательные смеси .......................................................287
7.7.2. Производство спирта ......................................................................294
7.7.3. Минеральные кислоты ...................................................................297

7.8. Краткие биографические данные ученых ..............................................299

ГЛАВА  8.  ПЕРИОД КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ЗАКОНОВ.  
АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЧЕНИЕ ................................................................301

8.1. Общая характеристика периода ..............................................................301
8.2. Закон эквивалентов ..................................................................................303
8.3. Закон постоянства состава ......................................................................305
8.4. Атомистическая теория Джона Дальтона ..............................................307

8.4.1. Закон простых кратных отношений ..............................................307
8.4.2. Основные положения атомистической теории Дальтона ...........313

8.5. Закон простых объемных отношений ....................................................316
8.6. Молекулярная теория Авогадро..............................................................318
8.7. Закон изоморфизма ..................................................................................321
8.8. Закон удельных теплоемкостей ...............................................................322
8.9. Законы электролиза ..................................................................................322
8.10. Развитие атомистики в первой половине XIX в. .................................326
8.11. Й. Я. Берцелиус – титан химии XIX в. Атомные массы
и символы элементов ......................................................................................327
8.12. Попытки реформы системы атомных весов ........................................336
8.13. Международный съезд химиков в Карлсруэ. 
Атомно-молекулярная реформа С. Канниццаро ...........................................339
8.14. Краткие биографические данные ученых ............................................342

ГЛАВА  9.  ЗАРОЖДЕНИЕ И СТАНОВЛЕНИЕ
ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ....................................................................................347

9.1. Истоки органической химии ...................................................................347
9.2. Крушение теории витализма ...................................................................350
9.3. Открытие изомеров и радикалов ............................................................352
9.4. Теория радикалов .....................................................................................356
9.5. Теория замещения Дюма и теория ядер (типов) Лорана ......................358
9.6. Теория валентности .................................................................................363
9.7. Структурные формулы органических веществ .....................................365
9.8. Теория химического строения А. М. Бутлерова ....................................369
9.9. Пространственные структурные формулы молекул .............................374

9.9.1. Оптические свойства веществ. 
Природа оптической изомерии ................................................................374
9.9.2. Стереохимическая модель Вант-Гоффа–Ле Белля ......................376

9.10. Краткие биографические данные ученых ............................................380

ПРИЛОЖЕНИЯ .........................................................................................................386

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .....................................................................406

ОТ АВТОРОВ

...Нет
науки, которая
была
бы
замечательнее

и поучительнее истории химии.

Юстус Либих

Эта книга адресована главным образом читателям, чьи профессиональные ин
тересы так или иначе связаны с химией.

Современная химическая наука поистине необъятна: неорганическая химия, 

органическая, элементоорганическая, физическая, коллоидная, электро- и биохимия, химия координационных соединений, химия полимеров и высокомолекулярных соединений – список областей химической науки неуклонно увеличивается, 
а следовательно, будет расти и в будущем. Однако есть нечто общее, связывающее
воедино разросшиеся ветви химической науки, – ствол громадного дерева – теоретическая химия как совокупность наиболее всеобъемлющих фундаментальных
представлений.

Созданию любой теоретической концепции практически всегда предшествует

накопление и систематизация огромного количества экспериментальных данных. 
По своей сути химия была, есть и будет экспериментально-теоретической наукой. А потому, описывая зарождение и эволюцию основных фундаментальных
концепций химической науки, следует помнить, что первые зачатки теоретических представлений возникали лишь при осмыслении результатов длительной
практической деятельности человека, который накапливал знания и умения, руководствуясь исключительно здравым смыслом. Даже не одухотворенная никакими
теориями, химия изначально стремилась к тому, чтобы улучшать условия существования людей. Поэтому вполне уместно представить историю химии как гармоничное единство эволюции теоретических концепций и прикладных знаний, полученных в процессе создания и усовершенствования технологий тех материалов, 
которые оказали решающее влияние на развитие всей цивилизации.

В начале разговора хотелось бы обозначить несколько общих моментов.
Прежде всего, весьма поверхностным было бы представление истории химии

в виде монотонного процесса накопления экспериментальных фактов, приводящего на определенных стадиях ее развития к переосмыслению одних теоретических концепций и замене их другими под влиянием неотвратимой логики обстоятельств. История химии, как, впрочем, и любой другой науки, хранит в себе
немало поистине драматических страниц. «История науки – не драма людей, а
драма идей», – писал Альберт Эйнштейн. К сожалению, данный принцип реализуется в публикациях сравнительно редко – чаще во главу угла ставят соблюдение

От авторов

 7 

хронологии событий и перечисление открытий того или иного ученого. А ведь
история любой науки – это прежде всего история теоретических воззрений, которые претерпевали существенные изменения под воздействием неожиданных, 
порой фантастических, гипотез. В этой книге мы стремились показать, что смена
гипотез и теорий практически всегда происходила в результате острых научных
дискуссий, столкновения не только точек зрения, но и личностей. Причем научные конфронтации приобретали порой форму ожесточенной и бескомпромиссной
борьбы, а потому и создавая краткий исторический очерк становления и развития
химической науки, трудно сохранить абсолютную беспристрастность.

При описании борьбы идей и воззрений в процессе эволюции химии необхо
димо учитывать, что сторонниками или противниками тех или иных теорий и концепций всегда являлись ученые – живые люди, многие из которых весьма бурно
переживали собственные триумф или поражение. Для некоторых из них невозможность отстоять свою теорию или гипотезу в научной полемике с общепризнанными авторитетами химической науки оказывалась настолько серьезным ударом, что
коренным образом изменяла всю их последующую жизнь и деятельность. Наша
книга представляет собой попытку воспроизвести историю химической науки не
только как драму идей, но и как драму (а в некоторых случаях – трагедию) людей. 
Именно такой подход к анализу эволюции любой отрасли человеческого знания
обладает явно выраженным педагогическим эффектом*.

Один из величайших физиков XIX столетия Дж. К. Максвелл писал: «Наука

захватывает нас тогда, когда, заинтересовавшись жизнью великих исследователей, 
мы начинаем следовать за историей их открытий». Действительно, когда в руки
молодому читателю, вступающему на тернистый путь научного поиска, попадают
увлекательно и ярко написанные книги об истории науки или творческом пути великих ученых, это помогает ему ощутить благоговение перед гениальными умами
человечества, осознать силу их таланта и колоссальный объем выполненных ими
экспериментальных или теоретических исследований; загореться желанием хотя
бы в малой степени походить на своих кумиров. Вот почему мы видим свою задачу еще и в том, чтобы пропагандировать историю жизни и деятельности великих
ученых, которые были главными действующими лицами описываемых событий. 
Именно поэтому в конце каждой главы мы сочли целесообразным привести краткие биографические данные, содержащие сведения о самых существенных заслугах ученых не только в области химии, но и в других естественных науках.

По вполне понятным причинам авторы могли допустить некоторую субъек
тивность в оценке событий а также результатов деятельности тех или иных выдающихся представителей химической науки. Пытаясь представить общий обзор
эволюции химии, используя и сопоставляя уже имеющиеся в литературе фактические данные, анализируя их интерпретацию, мы обнаружили, что зачастую одни
и те же события или явления трактуются весьма неоднозначно. Поэтому в данной

* См.: Шапошник В. А. Принципы истории аналитической химии: Доклад на Всерос. конф. 
«Аналитика России», Москва – Клязьма, 2004 г. – М.: Изд-во МГУ, 2004. – С. 20.

История химии с древнейших времен до конца ХХ века

 8 

книге, по мере возможности, указаны расхождения во мнениях разных авторитетных исследователей по наиболее важным вопросам в истории химической науки.

Изложение материала представлено в соответствии с историко-логическим

подходом, который считается наиболее убедительным при изучении процесса
развития любой науки. В этом случае допустимо параллельное рассмотрение
отдельных направлений химических исследований при сохранении принципа
последовательного изложения развития событий.

Работая над этой книгой, мы жили надеждой, что результат нашего труда в

первую очередь привлечет к себе внимание студентов и аспирантов химических
специальностей высших учебных заведений.

Авторы будут благодарны за любые замечания по поводу данного издания. 

Ваши отзывы просим присылать по адресу: samoylov@chem.vsu.ru

Доктор химических наук, профессор И. Я. Миттова,

доктор химических наук, доцент А. М. Самойлов

Г Л А В А   1

ИСТОРИЯ ХИМИИ КАК ЧАСТЬ

ОБЩЕЙ ИСТОРИИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

Не деяниями могущественных князей или прославленных полководцев, а бессмертными именами Колумба, 
Коперника, Кеплера, Галилея, Ньютона связана история
прогресса в естествознании и состояние духовного развития в наше время.

Юстус Либих

1.1. Роль химии в развитии человеческой цивилизации

Никто не станет оспаривать мудрость древнеримских мыслителей: «Historia 

est magistra vitae» – «История – учитель жизни». Однако чаще всего при слове
«история» в сознании обычного человека возникают картины кровавых сражений
и грандиозных социальных потрясений, даты великих побед и поражений, имена бесстрашных полководцев, смелых реформаторов и деспотичных правителей. 
Это совершенно естественно прежде всего потому, что большая часть истории
человечества была написана не чернилами, а кровью мужественных воинов и слезами вдов и сирот. Между тем среди читателей, проявивших интерес к истории
химической науки, вряд ли найдется человек, который бы усомнился в том, что
важнейшей составляющей материальной и духовной культуры является наука, 
которая на протяжении многих веков создавала не только интеллектуальное, но и
материальное богатство общества. Наметившиеся в последнее время тенденции
позволяют надеяться, что в ближайшем будущем при изучении всемирной истории произойдет смещение акцентов в сторону более глубокого осознания роли науки и техники в процессе эволюции человеческой цивилизации. Однако еще рано
утверждать, что в обозримом будущем определяющая роль науки в прогрессе
человечества будет осознана большинством людей. Авторы этой книги искренне
надеются, что изучение истории науки займет подобающее ей место, по крайней
мере, в исследованиях ученых.

По поводу того, в каких отношениях в настоящий момент находятся общая

история и история науки, существует, по меньшей мере, три точки зрения*. Первая из них принадлежит американскому физику Роберту Оппенгеймеру, который
сформулировал ее так: «Исследования по истории науки смогут внести самосогласованность в общую интеллектуальную и культурную жизнь нашего времени». 
Эту точку зрения можно назвать принципом дополнительности истории науки к
общей истории.

* См.: Шапошник В. А. Указ. соч. – С. 20.

ГЛАВА 1. История химии как часть общей истории человечества

 10 

Основная идея второго подхода к этой проблеме была сформулирована Дже
ральдом Холтоном на XIII Международном конгрессе по истории науки в 1971 г.: 
«Наблюдатель, находящийся в системе, называемой «историей науки», получает такое понимание событий, которое по своему качеству и значимости равноценно пониманию, полученному наблюдателями, находящимися в системах «политическая
теория», «социально-экономическаятеория». СамХолтонназвалэтотпринциппринципом относительности, в действительности же это принцип эквивалентности*.

Третья точка зрения принадлежит известному математику и историку науки

Бартелу Лендерту Ван-дер-Вардену, который представил ее в виде вопроса: «Кто
отдает себе отчет в том, что с исторической точки зрения Ньютон является самой значительной фигурой XVII века?» Этот принцип можно назвать принципом
доминантности истории науки.

Какую из упомянутых выше точек зрения мы

должны принять? Вне всякого сомнения, человечество бы только выиграло, если бы общество
приняло точку зрения Ван-дер-Вардена, и мы уверены, что наступит время, когда хотя бы концепция эквивалентности роли науки в истории человечества станет преобладающей, но пока история
науки в трудах большинства ученых служит лишь
дополнением к традиционной истории. Необходимо поддерживать любые усилия, которые способствуют изменению данной ситуации.

Если обратиться к двум основополагающим

трудам по истории науки – книгам Вильгельма

Фридриха
Остваль
да «Путеводные нити
химии» и Джона Десмонда Бернала «Наука в истории общества», станет ясно, что
именно история науки
дает весьма надежный фактологический материал, 
на котором могут быть изучены многие закономерности развития человеческой цивилизации в целом. 
Бесспорным является тот факт, что большинство эволюционных скачков в развитии человечества непосредственно связано с революционными открытиями в
науке и технике. Общеизвестно, что переход к оседлому земледелию, возникновение первых городов и
становление рабовладельческого строя были обуслов
* Шапошник В. А. Указ. соч. – С. 21.

Джон Десмонд Бернал

(1901–1971)

Вильгельм Фридрих Оствальд

(1853–1932)