Views
3 years ago

Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR

Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR

t é m a2011 – ROK

t é m a2011 – ROK CHEMIE„Opravdu jsou vědeckými milníky ceny a spolky?“Jako popularizátor vědy to stále chovám v živé paměti: 2005 – Rok fyziky,2009 – Rok astronomie. Fyzikové si za záminku zvolili sté výročí „zázračného roku“(annus mirabilis), v němž Albert Einstein zveřejnil tři práce, které od základu změnilyfyziku: podal kvantový výklad fotoelektrického jevu a výklad Brownova pohybumikročástic a formuloval speciální teorii relativity. Každý z těchto výsledků je mimořádnýuž sám o sobě, jejich triáda v průběhu jediného roku a jediného mozku je neopakovatelná.Hvězdáři, rodní bratři fyziků, si předloni připomněli 400 let od souběhu dvou událostí,které „otřásly nebem“: Galileovo zavedení dalekohledu coby nejvýznamnější událostpozorovací astronomie a vydání prvního ze základních děl astronomie teoretické– Keplerův „pražský“ spis Astronomia nova s prvními dvěma zákony oběhu planet.Chemieve spojeníse zákony životastane senejpozoruhodnějšía nejdůležitějšíze všech věd.(Humphry Davy,anglický chemik,1800)m ě s í c eMezinárodní rok chemie 2011 společně vyhlásilyUNESCO a Mezinárodní unie čisté a aplikované chemie(IUPAC) s následujícími hlavními cíli: zvýšit u veřejnostivnímání chemie jako nezbytného prostředku zajišťovánílidských potřeb, podnítit u mladé generacezájem o chemickou vědu a o její užitečnost ve škále vědeckýchspecializací a oslavit a zdůraznit úlohu žen vevědě.Jako záminku si chemici vybrali rovněž dvě kulatávýročí. V roce 1911 získala Nobelovu cenu za chemiiprvní žena (Marie Curie, osm let předtím dostala tutéžcenu za fyziku) a vznikla Mezinárodní asociacechemických společností (mimochodem, Česká chemickáspolečnost funguje od roku 1866).Ne že by šlo o vyloženě okrajová témata, ale přece– oproti událostem celebrovaným druhdy fyziky a astronomy?Copak pro vědu jsou tak důležité ženy (jenproto, že jsou ženy) či založení nějaké organizace (jakkolimezinárodní)? Cožpak chemici nemají v historiisvého milovaného oboru významnější příležitost? Arcižemají, vždyť škála jejich zájmů sahá od chemie uchovávánía vývoje života přes syntézu nových léků či chemiivzniku ozonové díry až třeba – někdy v budoucnosti– po chemii myšlení a tvoření… Ostatně stačí si projítNobelovy ceny za chemii a nověji i za medicínu.akademickýbulletinAtomNěkdy kolem roku 1796 analyzoval manchesterskýučitel a amatérský přírodovědec John Dalton dva zajímavéplyny – „olejotvorný“ (etylen, CH 2 = CH 2 )a„bahenní“(metan, CH 4 ). V prvním zjistil váhový poměruhlíku k vodíku 6 : 1, ve druhém 6 : 2. Skutečnost, žejeden plyn obsahuje přesně dvakrát tolik vodíku neždruhý, ho upoutala; jaký asi je vnitřní význam té podivuhodnéjednoduchosti vztahů? Začal tedy systematickystudovat i zastoupení prvků v jiných sloučeninách.Pořád nacházel jen poměry malých celýchab18FOTO: ARCHIV ÚJF AV ČRčísel (na rozdíl od homogenních směsí s poměremsložek takřka libovolným). V úporné snaze přijít věcina kloub usoudil, že při slučování prvků nedocházík jakémusi spojitému prolnutí jejich mas, jak se dosudmyslelo, nýbrž že spolu musí reagovat jednotlivé„kusy“ prvků. K tomuto závěru Dalton dospěl roku1802; v ucelené formě jej publikoval o šest let pozdějiv knize Nový systém chemické filosofie.Takže znovu antika, tentokrát s podporou analýza experimentů: Prvky se skládají z nedělitelných,nezničitelných i nevytvořitelných částic – atomů. Nynínavíc s poznáním, že stejné jsou pouze atomy téhožprvku, atomy prvků různých se liší svou váhou.Hmotnosti atomů různých prvků se k sobě mají v poměrucelých čísel a jsou celistvým násobkem hmotnostiatomu nejlehčího prvku – vodíku.

Daltonova jednoduchá (atomová) teorie nabídlaklíč k celému dalšímu rozvoji chemie. Klíč, který – žel– odemykal jen některé zámky. Zjevně totiž nefungovalna chemické reakce v plynné fázi. Proč? Daltoncoby skalní newtonovský mechanista považovalatomy za nestlačitelná tělíska se stálým objememv prostoru, takže znásobení počtu atomů při reakcimuselo přinést odpovídající znásobení objemu produktu.A teď si vezměme reakci dvou objemů vodíku(2 N atomů) s jedním objemem kyslíku (1 N atomů).Podle Daltona „částice“ vody obsahuje (2 + 1) N atomů,tudíž by měly vzniknout tři objemy vodní páry(vše vždy za stejné teploty a tlaku). Francouzský fyzikLouis Joseph Gay Lussac však našel objemy dva!MolekulaTím, kdo Daltonův klíč dopracoval do univerzálněpoužitelné podoby, se stal italský hrabě, právníka přírodovědec Amedeo Avogadro. Ten uvažoval asitakto: „Vliv počtu částic na objem plynu by platit měl,v tom má Dalton pravdu, ale pozor, jakých částic?Jen atomů? Nemohlo by to náhodou fungovat tak, žesloučením atomů vznikne zase jen jedna částice,pravda, složitější, ale jedna?“Avogadro vyvodil, že nejmenším kvantem prvkůi sloučenin, které může samostatně existovat v plynnémstavu, je nový druh částice složené ze dvou čivíce zreagovaných atomů. Nazval ji termínem francouzskýchučenců Gassendiho a Descartesa molekula(latinsky malá hmota). Z výše řečeného rovněžvyplývá tvrzení nyní nazývané Avogadrův zákon:„Stejné objemy plynů (tedy i par vysoko nad bodemvaru příslušných kapalin) za stejného tlaku a teplotyobsahují stejné množství molekul.“To vše Avogadro poprvé publikoval ve francouzskémčasopise Journal de Physique v létě roku 1811.Molekula?Právě před dvěma sty lety tedy díky Avogadrovi dostalichemici do ruky úhelný kámen svého zájmu – molekulu.Leč odmítali ho přijmout. Jednak tehdy neexistovalzpůsob, jak existenci molekul experimentálně ověřit,jednak jejich objevitel nebyl dost vědecky známý a průbojný.K posunu došlo až v roce 1860, čtyři roky po Avogadrověsmrti, na chemickém kongresu v Karlsruhe.Zasloužil se o něj italský chemik Stanislao Cannizzaro,který v temperamentní přednášce nazvané O chemickéfilosofii vysvětlil podstatu Avogadrovy hypotézy.Očitý svědek Mendělejev poté napsal: „[…] bylapřijata rezoluce tohoto znění: ,Navrhuje se rozlišovatpojem částice (molekuly) a pojem atomu a považovatza částici (molekulu) takové množství látky, jež vstupujedo reakce a určuje zároveň fyzikální vlastnostilátky obsažené v částicích.‘“Molekula!Učení a atomech a molekulách bylo propojeno, avšakstále bez přesvědčivého experimentálního důkazuo jejich existenci! Přitom už v roce 1865 ve Vídni JosephLoschmidt (rodák od Karlových Varů) pojmyz hustoty kapalin a viskozity plynů teoreticky zkombinovalse zbrusu novou kinetickou teorií plynů a vypočítalmnožství molekul obsažených v jednom kubickémcentimetru plynu; vyšla mu hodnota na řád blízkádnešní (ta činí 2,69 x 10 19 ). Pojem Avogadrova konstantajako počet molekul v jednom molu látky zavedlv roce 1909 francouzský fyzik Jean Perrin. Ten na jemnýchsuspenzích rostlinného barviva gumiguty a na roztocíchkoloidního zlata experimentálně potvrdil platnostEinsteinem teoreticky odvozené rovnice Brownova pohybuz roku 1905 a z ní určil Avogadrovu konstantu (dospělk hodnotě 6,09 x 10 23 , dnešní, zpřesněná, činí6,022 x 10 23 ). Poprvé ji jako uzavřený celek zveřejnil na1. Solvayově kongresu na podzim roku 1911 v Bruselu.Právě jeho tamější přednáška je všeobecně považovánaza první nezvratný důkaz existence molekul.Česká společnost chemická ve spolupráci s výzkumnýmia vzdělávacími institucemi s chemickýmzaměřením a se zástupci chemického průmysluchystá pro tento rok akce pro všechny, kteří chtějío chemii vědět víc než jen to, že se (v rukou hamižnýchpodnikatelů či nezodpovědných spotřebitelů)občas stane tématem katastrofických zpráv.Průběžné informace o akcích, které se v souvislostis Mezinárodním rokem chemie uskutečníu nás i v zahraničí, najdete na webové adresehttp://www.rokchemie.cz/rok-chemie-2011. ■FRANTIŠEK HOUDEK19 abDržiteléNobelovy cenyza fyziku Pierrea Marie Curieve své laboratoři.Marie Curiezískala pozdějiNobelovu cenutaké za chemii.

Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
věda a výzkum - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
ab ZÁŘÍ 2008 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
ab BŘEZEN 2008 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
Sestava 1 - Akademický bulletin - Akademie věd ČR
SOU OBÉ ĚJINY - Ústav pro soudobé dějiny AV - Akademie věd ČR
pdf, 13 MB - Historický ústav AV ČR - Akademie věd ČR
SOU OBÉ ĚJINY - Ústav pro soudobé dějiny AV - Akademie věd ČR