Биография карла вельгельма шееле

Содержание

Введение……………………………………………………………….1

Биография Карла Вильгельма Шееле………………………………..2

Заключение …………………………………………………………...14

Список литературы…………………………………………………...15

Приложение 1…………………………………………………………16

Приложение 2………………………………………………………….17

Приложение 3………………………………………………………….18

Введение 

На протяжении многих веков человечество занимается изучением химии. Химия занимает центральное место в ряду естественных наук, поскольку она изучает элементы и образуемые ими соединения, которые составляют Вселенную. Миллионы неорганических и органических веществ существует в природе или синтезированы человеком, и среди них такие, которые являются основой самой жизни.

Многие ученые посвятили  всю свою жизнь изучению химии. Днями  и ночами они проводили время  в лабораториях, открывая и наблюдая новые элементы и реакции. История  знает множество ученых таких,  как Ломоносов, Берлто, Лавуазье, Менделеев, Складовская-Кюри, Шееле и другие. Их жизнь и научная деятельность представляет несравненное богатство для развития современной химии и фармации. Изучение биографии каждого из этих ученных позволяет проследить развитие, эволюцию научной мысли в конкретный исторически период.

По моему мнению, наибольший и весомый вклад в развитие химии внес Карл Вильгельм Шееле, труды, которого охватывают многие области химии. Подробно рассмотрим и изучим его биографию.

Биография Карла Вильгельма Шееле

9 декабря 1742 г. – 21 мая  1786 г.

Родился в городе Штральзунде, в Померании, входившей в то время в состав Шведского государства. Его отец, известный шведский торговец, имел самый большой магазин в городе. Для обучения сына он нанял учителей, которые вели занятия с мальчиком на немецком и шведских языках. Карл был прилежным учеником и с удовольствием занимался, но еще большее удовольствие получал от своих прогулок по побережью Балтийского моря. На берегу он собирал выброшенные волнами водоросли. Карл делил их на группы: зеленые, коричневые, красноватые. Дома он разделял их на мелкие кусочки, укладывал в чашки и заливал водой или водкой. Через несколько дней переливал полученные настои в бутылки и аккуратно расставлял их по полкам. Это была его «аптека с чудесными лекарствами». В ней были настойки из липовой коры, брусничный сок и разные сушеный травы. Когда мальчик подрос немного, отец отдал его в немецкую школу, но и там он не оставил своего любимого занятия – собирать лекарственные травы, гуляя по живописным окрестностям Штральзунда.

Господин Шееле не возражал увлечению сына, так как знал, что аптекарское дело не менее выгодно, чем торговля. В торговле он преуспевал, ну а если сын выучится и откроет собственную аптеку, доход только увеличится. Он встретился со своим другом Баухом, аптекарем из Гётеборга, и заручился его согласием взять Карла к себе в ученики.

По  законам того времени, прежде чем стать аптекарем, нужно было сначала поработать учеником-помощником, или, как часто говорили, подмастерьем. Обучение этому ремеслу длилось пять-десять лет. Поскольку Карл предпочел аптеку гимназии, отец решил немедленно отправить его в Гётеборг. Собрали багаж и осенью 1757 года на маленьком торговом корабле отец и сын прибыли в Гётеборг.

Господин Баух ввел его в аптеку. Весь первый этаж дома занимали различные лаборатории и складские помещения. В библиотеке Бауха были собраны почти все известные в то время труды по фармации и химии. Она располагалась по соседству со складом для целебных растений. Отсюда можно было пройти и в химическую лабораторию, и в магазин, и в варочное отделение.

Жизнь в Гетерборге совсем была не похожа на жизнь в Штральзунде. Почти все время Карл проводил в аптеке. Он внимательно следил за сложными операциями господина Бауха и его помощников.  Иногда он помогал приготовлять лекарства. Поначалу ему разрешали растереть в ступке какую-либо соль, нарезать коренья или листья целебного растения, вымыть грязную посуду. Но для того, чтобы стать мастером своего дела, Карлу нужно было много читать и учиться. Труды Неймана, Лемери, Кункеля, Шталя хранили тысячи тайн, и он должен был их познать. В то время еще не делали различий между химией и фармацией. Многие считали химию наукой о приготовлении лекарств.

Любимой книгой Карла было руководство Кункеля «Лаборатория». Он подробно изучал описание опытов и потом подолгу размышлял над прочитанным.

Однажды он долго не мог  заснуть. Ему казалось невероятным  то, о чем написал в своем  труде Кункель. Карл зажег свечу, тихонько спустился по лестнице и через библиотеку проскользнул в лабораторию. Нашел необходимую ему бутыль с надписью: «Спиритус салис» (соляная кислота). Карл отсыпал немного порошка и начал старательно растирать его в ступке. Увлеченный работой он не услышал шум приближающихся шагов.

- Карл, что ты здесь  делаешь ночью?

- Это ты , Грунберт? Ну и напугал же ты меня!

- Почему ты не спишь?  Разве дня тебе мало?

- Что-то не спится. Смотри, Кункель пишет, что «спиритус салис» и «магнезия нигра» не могут смешиваться. Я нашел здесь две банки с «магнелией нигра»; посмотри они не одинаковы: в одной банке серое вещество и блестящее и оно не смешивается со «спиритусом салис», а в другой – совсем черное.

Веществами, которыми заинтересовался  молодой Шееле , были графит и двуокись марганца (перолюзит). В то время химики не отличали их от одно от другого и называли «магнезия нигра». Позже при своих опытах с пиролюзитом Шееле получил хлор.

Работа ночью в лаборатории  понравилась Карлу, и он теперь часто  проводил опыты в тайне от Бауха. Бессонные ночи сказались на здоровье юноши. Карл похудел. Лицо его вытянулось и стало болезненно бледным. Однако в аптечном деле он стал разбираться хорошо. Нередко своими знаниями Карл поражал и такого знатока, как господин Баух.

Кончился шестилетний срок обучения, Карл успешно сдал экзамены и получил свидетельство о присвоении ему звания аптекаря. Он попросился у Бауха взять его к себе в помощники на несколько лет. Баух охотно согласился.

В 1765 г., когда Баух продал свою аптеку, Шееле перешел в аптеку в Мальме, также в качестве аптекарского ученика. Однако в это время он превосходил своими знаниями химии и фармации даже опытных аптекарей. В Мальме Шееле познакомился с А. И. Ретциусом - видным шведским ученым того времени. Ретциус поощрял молодого Шееле в лабораторных занятиях и научил его вести лабораторный журнал. В Мальме Шееле выделил и характеризовал винную кислоту C2H2(OH)2(COOH)2, которую он получил из ее соли – винного камня (гидротартрата калия), и плавиковой (фтороводородной) из плавикового шпата – природного фторида кальция. В аптеке Кьелльстрёма молодой Шееле проработал два года. Потом Карлу поступило еще одно предложение. Известный аптекарь Шеренберг из Стокгольма нуждался в помощнике и пригласил Шееле перейти к нему.

 В апреле 1768 г. Шееле переехал в Стокгольм и здесь также работал в аптеке. Шеренберг  сказал Карлу, что поможет ему устроиться в химическую лабораторию при Академии наук в Стокгольме. Карл пользовался библиотекой в академии, одной из самых больших в Шведции. В Стокгольме он посещал и другую библиотеку – Королевскую. Все это способствовало расширению научного кругозора молодого Шееле.

В аптеке Шеренберга Карл нашел прекрасные условия для работы. Выполняя обязанности аптекаря, он приступил к исследованию различных природных веществ. Поначалу его привлек винный камень. На стенках бочек с винном, привезенных из солнечной Италии, образовывалась толстая красная корка. Шееле заставил рабочих соскоблить этот удивительный налет и принялся тщательно его изучать. Он заметил, что винный камень при нагревании в серной кислоте растворяется, а после охлаждения в чашке образуются красивые прозрачные кристаллы. Они были кислыми на вкус, растворялись в воде и по всем признакам походили на кислоту. Шеле назвал их винной кислотой.

Еще более загадочным показался  ему прозрачный кристалл, который  назвали плавиковым шпатом. При действии на него серной кислотой выделялся  удушливый газ, а стенки сосуда, в  котором Шееле проводил опыт, теряли прозрачность – образовавшиеся газы неизвестного состава разъедали стекло. Шееле начал кропотливо изучать эти новые вещества. В результате он сделал вывод, что это плавиковая кислота. Она растворяет песок и образует фтористый кремний.

В 1770 г. он переехал в Упсалу - известный университетский город - и поступил в аптеку своего земляка X. Л. Локка. Локк предоставил Шееле полную свободу экспериментирования в лаборатории при аптеке и даже сам принял участие в опытах Шееле. В Упсале Шееле познакомился со знаменитым ботаником К. Линнеем и химиком Т. Бергманом. Знакомство с последним произошло при следующих обстоятельствах. Бергман приобрел в аптеке Локка селитру для своей лаборатории и забраковал ее на том основании, что после прокаливания она при действии уксусной кислоты выделяла бурые пары (95). Ни Локк, ни работавший в его аптеке студент И. Г. Ган, ставший впоследствии профессором Стокгольмского университета, не могли объяснить причин этого явления. Объяснил их лаборант аптеки Шееле, знавший, что при прокаливании селитра частично превращается в азотистокислую соль. Бергман захотел познакомиться с Шееле и посмотреть его лабораторию. В разговоре с Шееле он убедился, что имеет дело с хорошо образованным химиком. С тех пор они поддерживали тесное научное содружество. Шееле сообщал Бергману о своих новых исследованиях, Бергман же давал теоретические объяснения новым фактам, расширяя тем самым научный кругозор самоучки Шееле. Дружеская связь между обоими учеными продолжалась до смерти Бергмана (1784 г.) и оплодотворила научную деятельность обоих.

В 1774 году, исследуя пиролюзит («черную магнезию»), показал, что он является соединением флогистированного неизвестного металла, фиолетовый раствор которого получается растворением сплава черной магнезии с поташом и селитрой. Из черной двуокиси марганца, которую называли «магнезии нигра», Шееле получил соединения неизвестного металла марганца – перманганат.

Совмещая работу в аптеке, Шееле продолжал изучать «этот черный порошок». Он заметил, что, когда к этому веществу добавляют муриевую (соляную) кислоту и нагревают, в колбе образуется зеленоватый едкий газ, вызывающий кашель. Очевидно, этот газ был очень активным, потому что, спустя короткое время короткое время после образования, он снова исчезал. Шееле решил собрать газ в пузырь, поглощая его водой. У местного мясника он взял несколько свиных пузырей. Ученый вставлял в отверстие пузыря трубку для отвода газов и нагревал колбу с «магнезией нигра» и муриевой кислотой. Полученный газ, наполняя пузырь, постепенно раздувал его. (см. приложение 3) В это время черная магнезия превращалась в белую  марганцовую золу (окись марганца). Такое превращение Шееле наблюдал при нагревании черного порошка с серной кислотой, но тогда из смеси выделился бесцветный газ -  «жизненный воздух». Он назвал его огненным воздухом, потому что вещества в нем очень бурно. Когда Шееле заменил серную кислоту муриевой, «жизненный воздух» не выделялся. Это показывало, что его поглотила муриевая кислота. Но когда вещества поглощают «жизненный воздух», они теряют содержащийся в них флогистон.

Следовательно, этот зеленоватый  газ должно называть дефлогистированной муриевой кислотой. Теперь мы знаем, что это был хлор.

А «огненный воздух», который  выделялся из черной магнезии при  действии на нее серной кислоты, Шееле мог получить и другими методами. Нагревая нитрат магния, карбонат серебра или карбонат ртути, он тоже выделял газ, не имеющий ни цвета, ни запаха. Вещества же сгорали в нем более бурно, чем в воздухе. При нагревании этих карбонатов Шееле получал смесь углекислого газа и кислорода, потому что их разложение происходит в два этапа: сначала карбонат разлагается на окись и углекислый газ, потом окись – на металл и кислород. Кислорода в газовой смеси около 50%, поэтому вещества в нем горят очень бурно. Длительные наблюдения показали, что и в воздухе содержится тот же газ, но смешанный с каким-то другим газом – «негорючим воздухом». Шееле попытался разделить эти два газа, входящие в состав воздуха, попробовал даже оценить их объемы, но результаты были не очень надежными. «Огненный воздух» приковал к себе внимание ученого. Он получил его и при нагревании ртутной золы (окиси ртути).

Как образуется огненный воздух? Флогистонная теория оказалась бессильна  дать ответ на такой простейший вопрос. Ответ был получен с появлением кислородной теории горения, но автором  ее был не Шееле. Однако и сегодня имя Карла Шееле стоит рядом с именами Пристли и Лавуазье, потому что он независимо от Пристли открыл и изучил кислород, а также предложил несколько методов его получения. Шееле получал кислород (1768 - 1775) нагреванием нитрата магния, двуокиси марганца с купоросным маслом или фосфорной кислотой, нитрата ртути, селитры, разложением углекислого серебра, нагреванием окисей серебра и золота, красной окиси ртути, окиси мышьяка.

Шееле накопил чрезвычайно много опытных данных. Теперь их надо было систематизировать и подробно описать. Он начал составлять «Химический трактат о воздухе и огне», но непредвиденные обстоятельства заставили его на несколько лет прервать работу.

Скоропостижно скончался  известный аптекарь Полер в Чёпинге. На совещании Медицинской коллегии было единодушно решено, что самая подходящая кандидатура на должность управляющего – Шееле. В 1775 году Шееле уезжает в Чёпинг. Это был маленький городок, но именно там ученый мог полностью посвятить свое время занятиям. Шееле занялся реконструкцией лаборатории. Необходимо было приобрести новые химикаты. В это время он получил приглашение президента Академии наук немедля приехать в Стокгольм. На торжественном заседании Карл Вельгельм Шееле был избран в число членов Королевской Академии наук.  Он получил несколько предложений занять профессорские кафедры в Германии и других странах, но предпочел остаться в Швеции.

Лишь в конце 1775 года он снова получил возможность вернуться к работе над своим «Химическим трактатом о воздухе и огне».  Книга была сдана в печать, но по вине издателя вышла в свет только в августе 1777 года, когда уже были опубликованы работы Пристли и Лавуазье о кислороде и его свойствах. Шееле естественно опасался, что описанные им в этой книге открытия могут быть расценены ученым миром как плагиат. К счастью этого не произошло, хотя приоритет обнародования ряда важных открытий и был потерян. Между тем, как было установлено на основании лабораторного журнала Шееле и его писем, он уже в 1772 г. получил «огненный воздух» различными путями. Ученый мир весьма доброжелательно встретил появление книги Шееле.

Осенью 1777 г. Шееле купил аптеку в Чёпинге и уже в полной независимости принялся за дальнейшие исследования, которые, как он выражался, «заставляли сердце смеяться».  Но уже в конце того же года он заболел. Несмотря на болезнь Шееле продолжал напряженно работать.

Изучая растворы, полученные из плодов, корней и листьев различных  растений, он открыл, что в них  содержатся новые вещества, которые можно легко извлечь в виде бесцветных кристаллов, обладающих кислым вкусом.  Предполагая, что растительные соки содержат кислоты в связанном состоянии, Шееле обрабатывал их известью и, разлагая полученные кальциевые соли органических кислот минеральными кислотами, получил мочевую C₅(NH)₄O₃ (1776г.), щавелевую H₂C₂O₄ (1776г.), молочную C₂H₄(OH)COOH (1780), лимонную C₃H₄(OH)(COOH)₃  (1784 г), яблочную С₂H₃(OH)(СOOH)₂ (1785г.), галловую C₆H₂(OH)₃COOH (1786г.). 
   Показал, что молочная кислота, выделенная из кислого молока, несколько отличается от аналогичной кислоты из других источников. Это различие нашло объяснение лишь спустя столетие, после открытия изомеров.

Шееле продолжал изучать различные минеральные вещества. Получил он и мышьяковую кислоту H₃AsO₄ , при окислении мышьяковистого ангидрида As₂O₃ (в виде природного минерала арсенолита). Действием цинка на мышьяковистую кислоту он получил бесцветный газ – мышьяковистый водород (арсин) AsH₃ . As₂O₃ + 6Zn + 6H₂SO₄ → 2AsH₃ + 6ZnSO₄ + 3H₂O. При смешивании мышьяковой кислоты с синим витриолом (медным купоросом) Шееле получил красивый зеленый осадок. Из него он приготовил краску, которую торговцы долгое время продавали под названием шеелевой зелени (арсенат меди). Заезжая в Упсалу, Шееле всегда навещал своего друга Бергмана. Занятый изучением и классификацией минералов, он нашел два очень интересных минерала. Один из них был черным, очень похожий на графит. Бергман назвал его «молибденовый блеск». У другого был желтовато-белый цвет, и он назвал его тангестеном. Бергман предложил Шееле заняться их исследованием. Необходимо было проанализировать и установить элементы, которые входили в состав новых соединений. Шееле растер в порошок черный минерал и начал подробное изучение. Вскоре он убедился, что в этом минерале должен содержаться какой-то новый элемент. Заливая черный порошок азотной кислотой и продолжительное время нагревая его, он получал белый осадок. Шееле назвал вновь полученное вещество «молибденовой землей». Он установил, что это вещество обладает кислотными свойствами. В результате многократных опытов Шееле подробно описал ее свойства.

Он не сумел открыть  элемент молибден, но его работы положили дорогу, по которой первооткрыватели этого элемента установившие, что «молибденова земля» является окисью молибдена. 

В 1781 году Шееле получил трехокись вольфрама WO₃ , обрабатывая кислотами минерал тангстен  (вольфромат кальция), который в дальнейшем был назван шеелитом CaWO₄ . Вольфрам был получен впервые испанскими химиками, учениками Бергмана – братьями де Эльгуйяр (1783 год).

Шееле работал без устали. Однажды, нагревая жир с глетом, чтобы приготовить нужную ему мазь, он заметил, что мазь получается сладковатой на вкус. Как попал сюда сахар? Шееле взял новые порции жира и глета, варил их весь день и оставил на ночь остывать. На следующий день на дне сосуда он обнаружил желтоватую жидкость. Она была обладала сладким вкусом, но совсем не походила на сахар. Шееле назвал ее глицерином  C₃H₅(OH)₃ (1783 год). В воде эта жидкость растворялась как сахар, но при нагревании даже при очень высокой температуре не обугливалась, как это происходило с сахаром, а напротив – возгонялась и только частично разлагалась. Вначале Шееле думал, что глицерин можно превратить в сахар, но действием азотной кислоты на нее получил лишь щавелевую кислоту.

Следует сказать, Шееле описал сложные азотнокислый и солянокислый этиловые эфиры, несколько позднее - уксусный и бензойный эфиры (1781 - 1782), а также и другие сложные эфиры. Выполняя все эти исследования, Шееле не чуждался и чисто практических вопросов. Так он указал на способ длительного хранения уксуса (1782г.). 
Одной из крупных работ Шееле было исследование об «окрашивающей материи берлинской лазури» (1782г.). Еще раньше вместе с Ретциусом  Шееле установил, что для образования берлинской лазури необходимо железо. Теперь он пришел к выводу, что окрашивающее вещество берлинской лазури состоит из некоторого рода кислоты и что это окрашивающее вещество дает с растительной щелочью (поташом) кристаллическую соль. В том же году Шееле, действуя на кровяную щелочь (желтую кровяную соль) серной кислотой, получил «летучую кислоту берлинской лазури», которую позднее кратко назвал «синильной кислотой». Из способа получения этой кислоты он пришел к заключению, что она составлена из летучей щелочной соли (аммиака), «воздушной кислоты» (углекислого газа) и флогистона (водорода). 
Еще ранее Шееле объяснил природу «ледяного масла», или «философской соли» Василия Валентина. Это масло оказалось серным ангидридом. Шееле первым указал, что железо, медь и ртуть могут быть окислены в различной степени. Он доказал также, что между молибденовым блеском и графитом, которые принимались за один и тот же минерал, имеется глубокое различие.

В 1782 г. Шееле опубликовал статью «Исследования и заметки об эфире». В ней описываются различные способы получения серного эфира и дается его определение: «Под эфиром в химии понимают очень летучее, проникающее, бесцветное с ароматическим запахом масло, не растворимое в воде».

Иногда Шееле вынужден был на несколько дней приостанавливать работу: страшная боль в ногах приковывала его к постели. Казалось, что раскаленные иглы впивались в пальцы ног и медленно ползли вверх, порой поражая болью и руки. В такие дни Шееле лежал не подвижно.

Всю зиму 1785 года он страдал  от сильных приступов подагры. Судьба словно смеялась над ним. Он, всю  жизнь готовивший  лекарства для  других, не мог теперь найти средства от своей болезни.

19 мая 1786 года состоялось  бракосочетание с Маргаритой  Полер. А через два дня начался новый приступ болезни. Боясь потерять сознание, Шееле послал за нотариусом и продиктовал завещании: все свое имущество он завещал жене. А через несколько часов он навсегда закрыл глаза.

Швеция потеряла одного из самых великих своих сыновей. Умер человек, показавший миру, что  и в крохотном городке, в маленькой  аптечной лаборатории можно делать великие открытия, о которых всегда будет помнить благодарное человечество.

Заключение

Шееле многое сделал для становления химии как науки. В то время ученые еще не знали о существовании большого количества химических элементов. Объяснения, которые они давали химическим процессам, носили чаще всего псевдонаучный характер, но непрерывная цель их открытия уверенно указывала путь к истине.

Любовь Шееле к химии, его незаурядная способность умело проводить самые сложные эксперименты, наблюдать явления и упорно искать истину снискали ему добрую славу ученого, хотя сам Шееле всегда оставался равнодушным и к славе, и к почестям. Всю жизнь он был скромным аптекарем, более всего на свете влюбленным в науку. Работая в примитивных условиях, вдали от больших городов, он проводил исследования с завидной страстью и увлеченностью. И это не могло не принести плодов: многие соединения и новые элементы впервые были получены и описаны Шееле.

Имя Карла Вильгельма Шееле всегда будет блистать яркой звездой на небосклоне науки рядом с именами других ученых, посвятивших свою жизнь химии.

Карл Шееле – это гениальный человек, который внес огромнейший вклад в развитие химии и фармации. Я считаю, что каждый человек должен брать пример с этого незаурядного ученого, который посвятил всю свою жизнь науке. Каждый студент первого курса может воплотить свои идей в реальность, как сделал это Шееле. Для достижения этого нужно терпение и множество усилий.

Список литературы

1. Большая Советская Энциклопедия третье издание - М.: Советская энциклопедия, 1978.
2. Джуа Микеле «История химии»  - М.: Мир, 1775.
3. Манолов Калоян «Великие химики» том I - М.: Мир, 1977.
4. www.biografia.ru Биография. Ру.
5. www.krugosvet.ru Энциклопедия Кругосвет

Приложение 1

Карл Вильгельм Шееле

Приложение 2

Оборудование Шееле

Приложение 3

Опыт с «магнезией нигра» и муриевой кислотой