Die Geschichte

Phelps DD-360 - Geschichte


Phelps
(DD-360: dp. 1.805; 1. 380'6"; T. 36'2"; dr. 10'3"; s. 37 k.;
kpl. 276; A. 8 5", 8 21" tt.; kl. Porter)

Phelps (DD-360) wurde am 2. Januar 1934 von Bethlehem Shipbuilding Corp., Quincy, Massachusetts, niedergelegt; ins Leben gerufen 18. Juli 1935; gesponsert von Frau Richard A. Kearny; und in Auftrag gegeben 26. Februar 1936, Comdr. Albert H. Rooks im Auftrag.

Nach einem Friedensdienst im Pazifik schoss Phelps am 7. Dezember 1941 in Pearl Harbor ein feindliches Flugzeug ab. Sie half dem Flugzeugträger Lexington im Februar und März 1942 bei Luftschlachten gegen die Japaner in der Nähe von Port Moresby, Neuguinea.

Sie erlitt keine Verluste in der Schlacht im Korallenmeer vom 4. bis 8. Mai und half am 8. Mai, Lexington (CV-2) zu versenken, um die feindliche Eroberung dieses Trägers zu verhindern. Im Juni 1942 schützte sie die amerikanischen Träger, die der japanischen Marine in der Schlacht um Midway einen schweren Schlag versetzten. Im August 1942 bewachte sie Truppen, die in Guadalcanal einmarschierten. Nach einem Besuch an der Westküste im Oktober nahm sie im Mai 1943 an Landungen auf Attu, Alaska, teil. Nach der Bombardierung von Kiska, Alaska, unterstützte sie im November 1943 die Landung auf dem Makin-Atoll , bombardierte sie Kwajalein und Eniwetok. Im März bewachte sie Tanker während eines Streiks auf den Palau-Inseln. Im Juni bombardierte sie Saipan, um die am 15. dort gelandeten amerikanischen Truppen zu schützen.

Nach dem Dienst in Saipan dampfte sie über den Panamakanal nach Charleston, S.C., um dort Rüstungsänderungen vorzunehmen, wo sie am 2. August eintraf. Sie verließ Norfolk Virginia im November und begleitete einen Konvoi nach Mers-el-Kebir, Algerien. Nach drei weiteren Konvoi-Eskortreisen ins Mittelmeer im Jahr 1945 kam sie am 10. Juni in New York an.

Am 6. November 1945 außer Dienst gestellt, wurde sie am 28. Januar 1947 aus dem Marineschiffsregister gestrichen und von Northern Metals Co., Philadelphia, Pennsylvania, verschrottet.

Phelps erhielt zwölf Kampfsterne für den Dienst im Zweiten Weltkrieg.


Phelps DD-360 - Geschichte

Die USS Phelps, ein 1805-Tonnen-Zerstörer der Porter-Klasse, gebaut in Quincy, Massachusetts, wurde im Februar 1936 in Dienst gestellt. Sie diente vor dem Zweiten Weltkrieg hauptsächlich im Pazifik und blieb während der ersten zweieinhalb Jahre dieses Konflikts in diesem Ozean. Phelps war in Pearl Harbor anwesend, als die Japaner mit ihrem Überraschungsangriff vom 7. Dezember 1941 den Krieg begannen. Sie operierte Anfang 1942 mit der USS Lexington im Südpazifik und half, sie zu versenken, nachdem der große Flugzeugträger Anfang Mai in der Schlacht im Korallenmeer tödliche Schäden erlitten hatte. Einen Monat später nahm Phelps an der Schlacht von Midway teil und im August 1942 untersuchte sie den Träger Saratoga während der Invasion von Guadalcanal und Tulagi und der Schlacht bei den östlichen Salomonen.

Nach einer Überholung der Westküste operierte Phelps in den Gewässern Alaskas und nahm im Mai 1943 an den Attu-Landungen teil. Während dieser Zeit schlug sie erfolgreich einen japanischen Gegenangriff aus der Luft ab und beschoss später die Insel Kiska. Im November 1943 und im Januar-Februar 1944 leistete der Zerstörer bei den Invasionen von Makin Island bei den Gilberts und von Kwajalein bei den Marshalls nahe Unterstützung. Sie half auch, das japanische U-Boot RO-40 Mitte Februar bei Kwajalein zu versenken. Phelps begleitete im März eine Betankungsgruppe bei Flugzeugträgerangriffen im Zentralpazifik und nutzte ihre Geschütze im Juni, um Saipan zu bombardieren, als US-Streitkräfte dort landeten. Am 18. Juni wurde sie während ihres Einsatzes von japanischer Küstenartillerie beschädigt, war aber noch mehrere Tage im Einsatz gegen feindliche Küstenpositionen und Landungsboote.

Mitte 1944 wurde Phelps in den Atlantik verlegt. Nachdem sie mit neuen Geschützen und anderen Verbesserungen ausgestattet worden war, diente sie für den Rest des Zweiten Weltkriegs als Konvoi-Eskorte zwischen den USA und dem Mittelmeer. Die USS Phelps wurde im November 1945 außer Dienst gestellt und verbrachte etwas mehr als ein Jahr in der Reserveflotte. Sie wurde im Januar 1947 aus dem Marineschiffsregister gestrichen und im August zur Verschrottung verkauft.

Diese Seite enthält ausgewählte Ansichten von USS Phelps (DD-360).

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Laufversuche vor Rockland, Maine, 17. Dezember 1935. Diese Ansicht wurde aufgenommen, als sie 29,56 Knoten auf Run Nr. 18 North machte.
Beachten Sie, dass die Schiffsbatterie von acht 5''/38-Kanonen noch nicht installiert wurde.

Offizielles Foto der US-Marine aus den Sammlungen des Naval Historical Center.

Online-Bild: 86 KB 740 x 605 Pixel

In Pearl Harbor, ca. Ende Mai 1942, nach der Schlacht von Coral Sea und kurz vor der Schlacht von Midway.

Offizielles Foto der US-Marine, jetzt in den Sammlungen des Nationalarchivs.

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Vor San Francisco, Kalifornien, 11. Dezember 1942.

Foto aus dem Bureau of Ships Collection im U.S. National Archives.

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Unterwegs auf See, 27. Mai 1944.

Offizielles Foto der US-Marine, jetzt in den Sammlungen des Nationalarchivs.

Online-Bild: 93 KB 740 x 610 Pixel

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Vor dem Charleston Navy Yard, South Carolina, ungefähr im November 1944.
Sie ist in Camouflage-Maß 32, Design 3d bemalt.

Foto aus dem Bureau of Ships Collection im U.S. National Archives.

Online-Bild: 93 KB 740 x 615 Pixel

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Vor dem Charleston Navy Yard, South Carolina, ungefähr im November 1944.
Sie ist in Camouflage-Maß 32, Design 3d bemalt.

Foto aus dem Bureau of Ships Collection im U.S. National Archives.

Online-Bild: 129 KB 740 x 620 Pixel

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Vor dem New York Navy Yard, 8. August 1945.

Foto aus dem Bureau of Ships Collection im U.S. National Archives.

Online-Bild: 125 KB 740 x 610 Pixel

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Vertäut in Casco Bay, Maine, 9. August 1945.
USS McCall (DD-400) und eine Fregatte (PF) sind mit ihr festgemacht.

Offizielles Foto der US-Marine, jetzt in den Sammlungen des Nationalarchivs.

Online-Bild: 105 KB 740 x 605 Pixel

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Um 1937 fotografiert, daneben mehrere Zerstörer. Dazu gehören (von links nach rechts): USS Phelps (DD-360), USS Worden (DD-332), USS MacDonough (DD-351), USS Dewey (DD-349) und USS Hull (DD-350).
Beachten Sie, dass einige der Rumpfnummern dieser Schiffe in der Nähe der Wasserlinie gemalt sind, während andere etwa auf halbem Weg zwischen der Stiefelspitze und dem Wetterdeck liegen.

Mit freundlicher Genehmigung von BMGC Ralph E. Turpin, USN (im Ruhestand), 1963.

Foto vom historischen Zentrum der US-Marine.

Online-Bild: 71 KB 740 x 455 Pixel

Unterwegs, gefolgt von anderen Zerstörern der Scouting Force, US-Flotte, um 1936. USS Dewey (DD-349) ist das nächste Schiff achteraus.

Sammlung von Vizeadmiral George C. Dyer, USN (im Ruhestand).

Foto vom historischen Zentrum der US-Marine.

Online-Bild: 112 KB 740 x 600 Pixel

Draufsicht, nach vorn, aufgenommen während sie am 24. November 1942 auf dem Mare Island Navy Yard, Kalifornien, war.
Kreise markieren die jüngsten Änderungen am Schiff.

Foto aus dem Bureau of Ships Collection im U.S. National Archives.

Online-Bild: 102 KB 740 x 595 Pixel

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Draufsicht, achtern, aufgenommen, während sie am 24. November 1942 auf dem Mare Island Navy Yard, Kalifornien, war.
Beachten Sie U-Boot-Bauwege und Kräne im Hintergrund.
Kreise markieren die jüngsten Änderungen am Schiff.


Mục lục

Phelps được đặt lườn vào ngày 2 tháng 1 năm 1934 tại xưởng tàu của hãng Bethlehem Shipbuilding Corporation ở Quincy, Massachusetts. Nó được hạ thủy vào ngày 18 tháng 7 năm 1935, được đỡ đầu bởi bà Richard A. Kearny và được cho nhập biên chế vào ngày 26. .

Trước chiến tranh Sửa đổi

Vào tháng 11 năm 1936, Phelps đã cùng với chiếc Chester hộ tống cho tàu tuần dương hạng nặng Indianapolis đưa Tổng thống Franklin D. Roosevelt i Buenos Aires, Argentinien tham dự Hội nghị Hòa bình Liên Mỹ 1936. Chuyến đi cũng bao gồm các cuộc viếng thăm thiện chí nghị, Brasilien, Uruguay v. Montevideo, Brasilien

Thế Chiến II Sửa đổi

Trong cuộc tấn công bất ngờ mà Hải quân Nhật nhắm vào Trân Châu Cảng, Phelps đã bắn rơi một máy bay đối phương. Sau đó trong tháng 2 và tháng 3 năm 1942, nó phục vụ hộ tống cho các tàu chiến thuộc Lực lượng Đặc nhiệm 11, bao gồm tàu ​​sân bay Lexington (CV-2) trong cuộc không kích lên vịnh Huon ngoài khơi Lae và lên Salamaua, Neuguinea ngang qua dãi núi Owen Stanley từ vịnh Papua vào ngày 10 tháng 3 năn 1942. Trong bn Trongà nn 1942 , khi các tàu sân bay LexingtonYorktown (CV-10) được cho tách ra để né tránh cuộc tốn công của Nhật Bản, Phelps đã ở lại để bảo vệ cho Yorktown, và đã thoát được mà không bị hư hại. Tuy nhiên khi Lexington bị hư hại nặng, chiếc tàu khu trục đã giúp vào việc tránh cho chiếc tàu sân bay bị đối phương chiếm bằng phát ân huệ, kết liễu Lexington với hai quả ngư lôi. [2] [3]

Vào tháng 6 năm 1942, Phelps bảo vệ các tàu sân bay Hoa Kỳ vốn đã giáng một đòn nặng vào Hải quân Nhật Bản trong Trận Midway và sang tháng 8 năm 1942 bảo vệ cho lực lượng. lên Sau một chuyến viếng thăm vùng bờ Tây vào tháng 10, nó tham gia các cuộc đổ bộ lên Attu, Alaska, vào tháng 5 năm 1943. Sau khi bắn phá Kiska, Alaska, chi huc tàc ká huc tà cuợ khi bắn phá Kiska, Alaska, chi bắ tà cuợ ká hế tà cuợ bộ lên đảo san hô Makin vào tháng 11 năm 1943. Trong Chiến dịch quần đảo Marshall vào tháng 2 năm 1944, nó tham gia bắn phá Kwajalein và Eniwetok. n tháng 3, nó bảo vệ cho các tàu chở dầu cho một đợt tấn công lên quần đảo Palau. Vào tháng 6, nó bắn phá Saipan để bảo vệ lực lượng Hoa Kỳ đã đổ bộ lên đây vào ngày 15 tháng 6.

Sau khi hoàn thành nhiệm vụ tại Saipan, Phelps lên đường băng qua kênh đào Panama để đi Charleston, South Carolina, nơi nó được năng cấp vũ khí, đến nơi vào ngày 2. tải đi Mers-el-Kebir, Algerien và sau ba chuyến hộ tống vận tải khác đến khu vực Địa Trung Hải trong năm 1945, nó Kai về New York, New York vào ngà 6.y 10th

Phelps được cho xuất biên chế vào ngày 6 tháng 11 năm 1945. Tên nó được cho rút khỏi danh sách Đăng bạ Hải quân vào ngày 28 lâu sau ó.

Phelps c tặng thưởng mười hai Ngôi sao Chiến trận tun thành tích phục vụ trong Chiến tranh Thế giới thứ hai.


Jimmy Doolittle: Erstflüge

1917 wurde Doolittle ein fliegender Kadett im US Army Signal Corps. Er war bald Solo und diente als Fluggeschützlehrer. Später beantragte er eine Versetzung auf das europäische Theater, aber der Waffenstillstand zerstörte seine Kampfträume.

Stattdessen arbeitete Doolittle im Kelly Field der Armee in San Antonio, Texas, bevor er nach Berkeley zurückkehrte, um seinen Abschluss zu machen. 1922 flog er als erster Pilot in weniger als 24 Stunden von Küste zu Küste und schaffte die Reise von Florida nach Kalifornien mit nur einem Stopp. Die Armee schickte ihn an das Massachusetts Institute of Technology, wo er einen Master- und Doktortitel in Luftfahrttechnik erwarb.

Den Rest des Jahrzehnts verbrachte er als Testpilot für Militär- und Zivilflugzeuge, stellte Flugrekorde auf und half bei der Entwicklung von Instrumenten, die es Piloten ermöglichten, unter Whiteout-Bedingungen zu fliegen. 1930 verließ er die Armee, um höher bezahlte Arbeiten bei der Shell Oil Company zu übernehmen, wo er auf die Einführung von fortschrittlichem Flugbenzin drängte.


USS Phelps (DD-360)

Die USS Phelps (DD-360) war ein Zerstörer der Porter-Klasse aus der Zeit des Zweiten Weltkriegs im Dienst der United States Navy. Sie wurde nach Thomas Stowell Phelps benannt, der 1884 Konteradmiral in der US Navy war.

Phelps wurde am 2. Januar 1934 von der Fore River Shipyard der Bethlehem Shipbuilding Corporation, Quincy, Massachusetts, auf Kiel gelegt, am 18. Juli 1935 von Mrs. Richard A. Kearny gesponsert und am 26. Februar 1936 unter dem Kommando von Commander Albert H. Rooks in Dienst gestellt. Im November 1936 eskortierte Phelps zusammen mit dem Kreuzer Chester den schweren Kreuzer Indianapolis mit Präsident Franklin D. Roosevelt nach Buenos Aires, Argentinien zur Eröffnung der Interamerikanischen Friedenskonferenz von 1936. Die Kreuzfahrt beinhaltete Besuche in Montevideo, Uruguay und Rio de Janeiro, Brasilien.

Beim Angriff auf Pearl Harbor am 7. Dezember 1941 schoss Phelps ein feindliches Flugzeug ab. Im Februar und März 1942 diente sie als Teil des Zerstörerschirms der Task Force 11, einschließlich des Trägers USS Lexington, bei einem Angriff im Huon-Golf vor Lae und bei einem Angriff auf Salamaua, Neuguinea, über die Owen-Stanley-Bergkette aus dem Golf von Papua, 10. März 1942. Während der Schlacht im Korallenmeer, die am 8. Mai begann, als Lexington und die USS Yorktown auseinanderliefen, um feindlichen Angriffen zu entgehen, blieb Phelps bei Yorktown. Phelps kam ohne Verluste aus der Schlacht, aber als die Lexington schwer beschädigt wurde, half sie, die feindliche Eroberung des Trägers zu verhindern, indem sie den Coup de Grácircce ausführte und sie mit zwei Torpedos erledigte.


Warum hat König John die Magna Carta unterschrieben?

König John wurde im Juni 1215 von den Baronen, die London übernommen und den König in Windsor beinahe gefangen genommen hatten, gezwungen, die Magna Carta zu unterzeichnen, als Vergeltung für die hohen Steuern, die ihnen auferlegt wurden. Selbst nach der Unterzeichnung der endgültigen Version des Dokuments, das in Runnymede zur Magna Carta werden sollte, hatte König John nicht die Absicht, sich an die Vereinbarung zu halten, die zum Krieg des Barons führte.

Der König erlegte den Baronen und dem englischen Volk exorbitante Steuern auf, um sie Papst Innozenz III. Die Barone waren mit der rücksichtslosen Herrschaft des Königs nicht einverstanden. Um den König unter Kontrolle zu bringen, erstellten die Barone im Januar 1215 eine Liste ihrer Forderungen, die als Artikel der Barone bekannt sind König, dem Treffen in Runnymede im Juni zuzustimmen. Nach der Unterzeichnung der Magna Carta erneuerten die Barone den Treueid auf den König. Kopien der Magna Carta wurden an Bischöfe, Sheriffs und andere Adlige in England verteilt.


Katie Ledecky ist eine der berühmtesten Schwimmerinnen aller Zeiten, nach einer rekordverdächtigen olympischen Leistung mit nur 15 Jahren und 800m Freistilrennen. Seitdem hat sie 13 Weltrekorde gebrochen und 20 Medaillen (19 Gold) gewonnen, darunter sechs olympische Medaillen. Sie wurde 2013, 2014 und 2015 mit den Titeln World Swimmer of the Year und American Swimmer of the Year ausgezeichnet.

Torres ist der einzige Schwimmer, der die USA bei fünf Olympischen Spielen vertritt. Sie ist auch eine der bekanntesten Schwimmerinnen und wurde von . als eine der „Top-Athletinnen des Jahrzehnts“ ausgezeichnet Sport illustriert . Sie hat vielen Frauen in der Schwimmszene den Weg geebnet und 12 olympische Medaillen gewonnen, davon vier Gold.


Inhalt

Frühe Menschen Bearbeiten

In der Blombos-Höhle in Südafrika wurde eine 100.000 Jahre alte Ockerverarbeitungswerkstatt gefunden. Es weist darauf hin, dass die frühen Menschen über elementare Kenntnisse der Chemie verfügten. Von frühen Menschen gezeichnete Gemälde, in denen frühe Menschen Tierblut mit anderen Flüssigkeiten mischen, die an Höhlenwänden gefunden wurden, weisen ebenfalls auf geringe Kenntnisse der Chemie hin. [2] [3]

Frühe Metallurgie Bearbeiten

Das früheste aufgezeichnete Metall, das von Menschen verwendet wurde, scheint Gold zu sein, das frei oder "nativ" gefunden werden kann. Kleine Mengen an natürlichem Gold wurden in spanischen Höhlen gefunden, die während der späten Altsteinzeit, etwa 40.000 v. Chr., genutzt wurden. [4]

Silber, Kupfer, Zinn und meteorisches Eisen sind ebenfalls heimisch, was in alten Kulturen eine begrenzte Menge an Metallbearbeitung ermöglichte.[5] Ägyptische Waffen, die um 3000 v. Chr. aus meteorischem Eisen hergestellt wurden, wurden als "Dolche des Himmels" hoch geschätzt. [6]

Die wohl erste kontrollierte chemische Reaktion war Feuer. Aber Jahrtausende lang wurde Feuer einfach als eine mystische Kraft angesehen, die eine Substanz in eine andere (brennendes Holz oder kochendes Wasser) umwandeln konnte und dabei Wärme und Licht erzeugte. Feuer beeinflusste viele Aspekte der frühen Gesellschaften. Diese reichten von den einfachsten Facetten des täglichen Lebens wie Kochen und Beheizen und Beleuchten von Wohnräumen bis hin zu fortgeschritteneren Anwendungen wie der Herstellung von Töpferwaren und Ziegeln und dem Schmelzen von Metallen zur Herstellung von Werkzeugen.

Es war das Feuer, das zur Entdeckung von Glas und der Reinigung von Metallen führte, gefolgt vom Aufstieg der Metallurgie. [7] In den frühen Stadien der Metallurgie wurden Methoden zur Reinigung von Metallen gesucht, und Gold, das im alten Ägypten bereits 2900 v. Chr. bekannt war, wurde zu einem Edelmetall.

Bronzezeit Bearbeiten

Bestimmte Metalle können aus ihren Erzen durch einfaches Erhitzen des Gesteins in einem Feuer gewonnen werden: insbesondere Zinn, Blei und (bei höherer Temperatur) Kupfer. Dieser Vorgang wird als Schmelzen bezeichnet. Die ersten Beweise für diese extraktive Metallurgie stammen aus dem 6. und 5. Jahrtausend v. Chr. und wurden in den archäologischen Stätten Majdanpek, Yarmovac und Plocnik, alle drei in Serbien, gefunden. Bis heute findet man die früheste Kupferverhüttung am Standort Belovode [8] Zu diesen Beispielen gehört eine Kupferaxt aus dem Jahr 5500 v. Chr., die zur Vinča-Kultur gehört. [9] Andere Spuren früher Metalle wurden aus dem dritten Jahrtausend v. Chr. in Orten wie Palmela (Portugal), Los Millares (Spanien) und Stonehenge (Großbritannien) gefunden. Wie so oft bei der Erforschung prähistorischer Zeiten, lassen sich die endgültigen Anfänge jedoch nicht klar definieren und neue Entdeckungen sind im Gange.

Diese ersten Metalle waren einzelne Elemente oder auch Kombinationen, wie sie natürlich vorkommen. Durch die Kombination von Kupfer und Zinn konnte ein überlegenes Metall hergestellt werden, eine Legierung namens Bronze. Dies war ein wichtiger technologischer Wandel, der um 3500 v. Chr. Die Bronzezeit begann. Die Bronzezeit war eine Periode in der menschlichen kulturellen Entwicklung, in der die fortschrittlichste Metallverarbeitung (zumindest in systematischer und weitverbreiteter Anwendung) Techniken zum Schmelzen von Kupfer und Zinn aus natürlich vorkommenden Kupfererzaufschlüssen und dann zum Schmelzen dieser Erze zum Gießen von Bronze umfasste. Diese natürlich vorkommenden Erze enthielten typischerweise Arsen als übliche Verunreinigung. Kupfer-/Zinnerze sind selten, was sich in der Abwesenheit von Zinnbronzen in Westasien vor 3000 v. Chr. niederschlägt.

Nach der Bronzezeit war die Geschichte der Metallurgie von Armeen geprägt, die nach besseren Waffen suchten. Staaten in Eurasien florierten, als sie die überlegenen Legierungen herstellten, die wiederum bessere Rüstungen und bessere Waffen lieferten. [ Zitat benötigt ] Bedeutende Fortschritte in der Metallurgie und Alchemie wurden im alten Indien gemacht. [10]

Eisenzeit Bearbeiten

Die Gewinnung von Eisen aus seinem Erz in ein verarbeitbares Metall ist viel schwieriger als bei Kupfer oder Zinn. Obwohl Eisen für Werkzeuge nicht besser geeignet ist als Bronze (bis Stahl entdeckt wurde), ist Eisenerz viel häufiger und häufiger als Kupfer oder Zinn und daher häufiger lokal verfügbar, ohne dass dafür gehandelt werden muss.

Die Eisenbearbeitung scheint von den Hethitern um 1200 v. Chr. erfunden worden zu sein, als die Eisenzeit begann. Das Geheimnis der Gewinnung und Verarbeitung von Eisen war ein Schlüsselfaktor für den Erfolg der Philister. [6] [11]

Die Eisenzeit bezieht sich auf das Aufkommen der Eisenbearbeitung (Eisenmetallurgie). Historische Entwicklungen in der Eisenmetallurgie finden sich in einer Vielzahl vergangener Kulturen und Zivilisationen. Dazu gehören die alten und mittelalterlichen Königreiche und Reiche des Nahen Ostens und des Nahen Ostens, der alte Iran, das alte Ägypten, das antike Nubien und Anatolien (Türkei), das antike Nok, Karthago, die Griechen und Römer des alten Europa, das mittelalterliche Europa, das antike und mittelalterliches China, antikes und mittelalterliches Indien, antikes und mittelalterliches Japan, unter anderem. Viele Anwendungen, Praktiken und Geräte, die mit der Metallurgie verbunden sind oder an ihr beteiligt sind, wurden im alten China etabliert, wie die Innovation des Hochofens, des Gusseisens, der hydraulisch angetriebenen Schlaghämmer und des doppeltwirkenden Kolbenbalges. [12] [13]

Klassische Antike und Atomismus Bearbeiten

Philosophische Versuche zu erklären, warum verschiedene Substanzen unterschiedliche Eigenschaften (Farbe, Dichte, Geruch) haben, in verschiedenen Zuständen (gasförmig, flüssig und fest) vorliegen und auf unterschiedliche Weise reagieren, wenn sie Umgebungen ausgesetzt sind, beispielsweise Wasser, Feuer oder Temperatur Veränderungen führten antike Philosophen dazu, die ersten Theorien über Natur und Chemie zu postulieren. Die Geschichte solcher philosophischen Theorien, die sich auf die Chemie beziehen, lässt sich wahrscheinlich auf jede einzelne antike Zivilisation zurückverfolgen. Der gemeinsame Aspekt all dieser Theorien war der Versuch, eine kleine Anzahl von primären klassischen Elementen zu identifizieren, aus denen alle verschiedenen Substanzen in der Natur bestehen. Substanzen wie Luft, Wasser und Erde/Erde, Energieformen wie Feuer und Licht und abstraktere Konzepte wie Gedanken, Äther und Himmel waren in alten Zivilisationen selbst ohne gegenseitige Befruchtung üblich: zum Beispiel Die antiken griechischen, indischen, Maya- und chinesischen Philosophien betrachteten alle Luft, Wasser, Erde und Feuer als primäre Elemente. [ Zitat benötigt ]

Antike Welt Bearbeiten

Um 420 v. Chr. stellte Empedokles fest, dass alle Materie aus vier elementaren Substanzen besteht: Erde, Feuer, Luft und Wasser. Die frühe Theorie des Atomismus lässt sich bis ins antike Griechenland und das antike Indien zurückverfolgen. [14] Der griechische Atomismus geht auf den griechischen Philosophen Demokrit zurück, der um 380 v. Leukippus erklärte auch, dass Atome der unteilbarste Teil der Materie seien. Dies fiel mit einer ähnlichen Erklärung des indischen Philosophen Kanada in seinen Vaisheshika-Sutras ungefähr zur gleichen Zeit zusammen. [14] In ähnlicher Weise diskutierte er die Existenz von Gasen. Was Kanada durch Sutra erklärte, erklärte Demokrit durch philosophisches Grübeln. Beide litten unter einem Mangel an empirischen Daten. Ohne wissenschaftliche Beweise war die Existenz von Atomen leicht zu leugnen. Aristoteles wandte sich 330 v. Chr. gegen die Existenz von Atomen. Zuvor, im Jahr 380 v. Chr., argumentierte ein Polybus zugeschriebener griechischer Text, dass der menschliche Körper aus vier Körpersäften besteht. Um 300 v. Chr. postulierte Epikur ein Universum aus unzerstörbaren Atomen, in dem der Mensch selbst für ein ausgeglichenes Leben verantwortlich ist.

Mit dem Ziel, einem römischen Publikum die epikureische Philosophie zu erklären, schrieb der römische Dichter und Philosoph Lucretius [15] De rerum natura (Die Natur der Dinge) [16] im Jahr 50 v. In dem Werk präsentiert Lucretius die Prinzipien des Atomismus, die Natur des Geistes und der Seele, Erklärungen von Empfindungen und Gedanken, die Entwicklung der Welt und ihrer Phänomene und erklärt eine Vielzahl von himmlischen und irdischen Phänomenen.

Ein Großteil der frühen Entwicklung von Reinigungsmethoden wird von Plinius dem Älteren in seiner Naturalis Historia beschrieben. Er versuchte, diese Methoden zu erklären und machte genaue Beobachtungen des Zustands vieler Mineralien.

Das in der mittelalterlichen Alchemie verwendete Elementarsystem wurde hauptsächlich von dem persisch-arabischen Alchemisten Jābir ibn Hayyān entwickelt und wurzelt in den klassischen Elementen der griechischen Tradition. [17] Sein System bestand aus den vier aristotelischen Elementen Luft, Erde, Feuer und Wasser sowie zwei philosophischen Elementen: Schwefel, der das Prinzip der Brennbarkeit charakterisiert, "der Stein, der brennt" und Quecksilber, das das Prinzip der metallischen Eigenschaften charakterisiert . Sie wurden von frühen Alchemisten als idealisierter Ausdruck irreduzibler Komponenten des Universums angesehen [18] und sind von größerer Bedeutung [ Klärung nötig ] innerhalb der philosophischen Alchemie.

Die drei metallischen Prinzipien (Schwefel für Entflammbarkeit oder Verbrennung, Quecksilber für Flüchtigkeit und Stabilität und Salz für Festigkeit) wurden zum tria prima des Schweizer Alchemisten Paracelsus. Er argumentierte, dass die Vier-Elemente-Theorie von Aristoteles in Körpern als drei Prinzipien auftauchte. Paracelsus betrachtete diese Prinzipien als grundlegend und begründete sie mit dem Rückgriff auf die Beschreibung, wie Holz im Feuer brennt. Quecksilber beinhaltete das Kohäsionsprinzip, so dass beim Verlassen des Holzes (in Rauch) das Holz auseinanderfiel. Rauch beschrieb die Flüchtigkeit (Quecksilber-Prinzip), die wärmespendenden Flammen die Entflammbarkeit (Schwefel) und die Restasche die Festigkeit (Salz). [19]

Der Stein der Weisen Bearbeiten

Alchemie ist definiert durch die hermetische Suche nach dem Stein der Weisen, deren Studium von symbolischer Mystik durchdrungen ist und sich stark von der modernen Wissenschaft unterscheidet. Alchemisten mühten sich ab, Transformationen auf einer esoterischen (spirituellen) und/oder exoterischen (praktischen) Ebene vorzunehmen. [20] Es waren die protowissenschaftlichen, exoterischen Aspekte der Alchemie, die stark zur Entwicklung der Chemie im griechisch-römischen Ägypten, im islamischen Goldenen Zeitalter und dann in Europa beitrugen. Alchemie und Chemie teilen ein gemeinsames Interesse an der Zusammensetzung und den Eigenschaften der Materie und waren bis zum 18. Jahrhundert keine getrennten Disziplinen. Der Begriff Chemie wurde verwendet, um die Mischung aus Alchemie und Chemie zu beschreiben, die vor dieser Zeit existierte. [21]

Die ersten westlichen Alchemisten, die in den ersten Jahrhunderten unserer Zeitrechnung lebten, erfanden chemische Apparate. Die Bain-Marie, oder Wasserbad, ist nach Maria der Jüdin benannt. Ihre Arbeit gibt auch die ersten Beschreibungen der tribikos und kerotakis. [22] Kleopatra die Alchemistin beschrieb Öfen und wurde mit der Erfindung des Destillierkolbens gutgeschrieben. [23] Später beeinflusste der von Jabir ibn Hayyan geschaffene experimentelle Rahmen die Alchemisten, als die Disziplin durch die islamische Welt und dann im 12. Jahrhundert n. Chr. nach Europa wanderte.

Während der Renaissance blieb die exoterische Alchemie in Form der paracelsischen Iatrochemie populär, während die spirituelle Alchemie florierte und sich auf ihre platonischen, hermetischen und gnostischen Wurzeln ausrichtete. Folglich wurde die symbolische Suche nach dem Stein der Weisen nicht von wissenschaftlichen Fortschritten abgelöst und war bis ins frühe 18. Jahrhundert noch die Domäne angesehener Wissenschaftler und Ärzte. Alchemisten der frühen Neuzeit, die für ihre wissenschaftlichen Beiträge bekannt sind, umfassen Jan Baptist van Helmont, Robert Boyle und Isaac Newton.

Alchemie in der islamischen Welt Bearbeiten

In der islamischen Welt übersetzten die Muslime die Werke altgriechischer und hellenistischer Philosophen ins Arabische und experimentierten mit wissenschaftlichen Ideen. [24] Die Entwicklung der modernen wissenschaftlichen Methode war langsam und mühsam, aber unter frühen muslimischen Chemikern begann eine frühe wissenschaftliche Methode für die Chemie aufzutauchen, beginnend mit dem perso-arabischen Chemiker Jābir ibn Hayyān aus dem 9. ". Die ihm zugeschriebenen arabischen Werke führten eine systematische Klassifikation chemischer Stoffe ein und lieferten Anweisungen, um aus organischen Stoffen (wie Pflanzen, Blut und Haaren) auf chemischem Wege eine anorganische Verbindung (Salamoniak oder Ammoniumchlorid) abzuleiten. [25] Einige arabische Jabirian-Werke (z. B. das "Buch der Barmherzigkeit" und das "Buch der Siebzig") wurden später unter dem latinisierten Namen "Geber" ins Lateinische übersetzt, [26] und im Europa des 13. Jahrhunderts ein anonymer Schriftsteller , meist als Pseudo-Geber bezeichnet, begann unter diesem Namen alchemistische und metallurgische Schriften zu erstellen. [27] Spätere einflussreiche muslimische Philosophen wie Abū al-Rayhān al-Bīrūnī [28] und Avicenna [29] bestritten die Theorien der Alchemie, insbesondere die Theorie der Transmutation von Metallen.

Nasīr al-Dīn al-Tūsī beschrieb eine Version der Massenerhaltung und stellte fest, dass sich ein Materiekörper ändern, aber nicht verschwinden kann. [30] Rhazes widerlegte zum ersten Mal Aristoteles' Theorie der vier klassischen Elemente und legte die soliden Grundlagen der modernen Chemie, indem er das Labor im modernen Sinne nutzte, mehr als zwanzig Instrumente entwarf und beschrieb, von denen viele Teile noch heute in Gebrauch sind , wie ein Tiegel, ein Kürbis oder eine Retorte für die Destillation, und der Kopf einer Destille mit einem Förderrohr (ambiq, lateinisch alembic) und verschiedene Arten von Öfen oder Herden. [ Zitat benötigt ]

Probleme mit Alchemie Bearbeiten

Aus heutiger Sicht gab es mehrere Probleme mit der Alchemie. Es gab kein systematisches Namensschema für neue Verbindungen, und die Sprache war esoterisch und so vage, dass die Terminologien für verschiedene Menschen unterschiedliche Bedeutungen hatten. Tatsächlich, nach Die Fontana-Geschichte der Chemie (Brock, 1992):

Die Sprache der Alchemie entwickelte bald ein geheimnisvolles und geheimnisvolles technisches Vokabular, das darauf ausgelegt war, Informationen vor Uneingeweihten zu verbergen. Diese Sprache ist für uns heute weitgehend unverständlich, obwohl es offensichtlich ist, dass die Leser von Geoffery Chaucers Canons Yeoman's Tale oder das Publikum von Ben Jonsons The Alchemist in der Lage waren, sie ausreichend zu interpretieren, um darüber zu lachen. [31]

Chaucers Geschichte enthüllte die betrügerische Seite der Alchemie, insbesondere die Herstellung von gefälschtem Gold aus billigen Substanzen. Weniger als ein Jahrhundert zuvor zeigte auch Dante Alighieri ein Bewusstsein für diesen Betrug, was ihn veranlasste, alle Alchemisten in seinen Schriften dem Inferno zu überantworten. Bald darauf, im Jahr 1317, befahl der Papst Johannes XXII. von Avignon allen Alchemisten, Frankreich zu verlassen, um Falschgeld zu machen. In England wurde 1403 ein Gesetz erlassen, das die "Vermehrung von Metallen" mit dem Tode bestrafte. Trotz dieser und anderer scheinbar extremer Maßnahmen starb die Alchemie nicht aus. Adelige und privilegierte Klassen suchten noch immer den Stein der Weisen und das Lebenselixier für sich zu entdecken. [32]

Es gab auch keine einvernehmliche wissenschaftliche Methode, um Experimente reproduzierbar zu machen. Tatsächlich schlossen viele Alchemisten in ihre Methoden irrelevante Informationen wie den Zeitpunkt der Gezeiten oder die Mondphasen ein. Die esoterische Natur und das kodifizierte Vokabular der Alchemie schienen nützlicher zu sein, um die Tatsache zu verbergen, dass sie sich nicht sehr sicher sein konnten. Bereits im 14. Jahrhundert schienen Risse in der Fassade der Alchemie zu wachsen und die Menschen wurden skeptisch. [ Zitat benötigt ] Es musste eindeutig eine wissenschaftliche Methode geben, mit der Experimente von anderen Personen wiederholt werden konnten, und die Ergebnisse mussten in einer klaren Sprache berichtet werden, die sowohl das Bekannte als auch das Unbekannte darlegte.

Praktische Versuche, die Raffination von Erzen und deren Gewinnung zu Schmelzmetallen zu verbessern, waren eine wichtige Informationsquelle für die frühen Chemiker des 16. De re metallica im Jahr 1556. Sein Werk beschreibt die hochentwickelten und komplexen Prozesse des Metallerzabbaus, der Metallgewinnung und der Metallurgie der damaligen Zeit. Sein Ansatz entfernte die mit dem Thema verbundene Mystik und schuf die praktische Grundlage, auf der andere aufbauen konnten. Das Werk beschreibt die vielen Arten von Öfen, die zum Schmelzen von Erzen verwendet wurden, und weckten das Interesse an Mineralien und ihrer Zusammensetzung. Es ist kein Zufall, dass er zahlreiche Hinweise auf den früheren Autor Plinius den Älteren und seine Naturalis Historia. Agricola wurde als "Vater der Metallurgie" bezeichnet. [33]

1605 veröffentlichte Sir Francis Bacon Die Kompetenz und der Fortschritt des Lernens, das eine Beschreibung dessen enthält, was später als wissenschaftliche Methode bekannt wurde. [34] 1605 veröffentlicht Michal Sedziwój die alchemistische Abhandlung Ein neues Licht der Alchemie die die Existenz der "Lebensnahrung" in der Luft vorschlug, die viel später als Sauerstoff erkannt wurde. 1615 veröffentlichte Jean Beguin die Tyrocinium chymicum, ein frühes Lehrbuch der Chemie, und zeichnet darin die allererste chemische Gleichung. [35] 1637 veröffentlicht René Descartes Discours de la méthode, das einen Überblick über die wissenschaftliche Methode enthält.

Die Arbeit des niederländischen Chemikers Jan Baptist van Helmont Ortus medicinae wurde 1648 posthum veröffentlicht, das Buch wird von einigen als wichtiges Übergangswerk zwischen Alchemie und Chemie und als wichtiger Einfluss auf Robert Boyle bezeichnet. Das Buch enthält die Ergebnisse zahlreicher Experimente und begründet eine frühe Version des Massenerhaltungssatzes. Jan Baptist van Helmont, der in der Zeit kurz nach Paracelsus und der Iatrochemie arbeitete, schlug vor, dass es außer Luft substanzlose Substanzen gibt, und prägte einen Namen für sie - "Gas", vom griechischen Wort Chaos. Van Helmont führte nicht nur das Wort "Gas" in den Wortschatz der Wissenschaftler ein, sondern führte auch mehrere Experimente mit Gasen durch. Auch Jan Baptist van Helmont ist heute vor allem für seine Ideen zur spontanen Zeugung und sein 5-jähriges Baumexperiment bekannt und gilt als Begründer der pneumatischen Chemie.

Robert Boyle Bearbeiten

Der anglo-irische Chemiker Robert Boyle (1627–1691) gilt als Verfeinerter der modernen wissenschaftlichen Methode der Alchemie und als Trennung der Chemie von der Alchemie. [36] Obwohl seine Forschung eindeutig in der alchemistischen Tradition verwurzelt ist, gilt Boyle heute weitgehend als erster moderner Chemiker und damit als einer der Begründer der modernen Chemie und als einer der Pioniere moderner experimenteller wissenschaftlicher Methoden. Obwohl Boyle nicht der ursprüngliche Entdecker war, ist er am bekanntesten für das Boylesche Gesetz, das er 1662 vorstellte: [37] das Gesetz beschreibt die umgekehrt proportionale Beziehung zwischen dem absoluten Druck und dem Volumen eines Gases, wenn die Temperatur innerhalb von a . konstant gehalten wird geschlossenes System. [38] [39]

Boyle wird auch seine wegweisende Veröffentlichung zugeschrieben Der skeptische Chymist 1661, das als Grundsteinbuch der Chemie gilt. In der Arbeit stellt Boyle seine Hypothese vor, dass jedes Phänomen das Ergebnis von Kollisionen von bewegten Teilchen war. Boyle appellierte an Chemiker zu experimentieren und behauptete, dass Experimente die Beschränkung chemischer Elemente auf nur die klassischen vier Elemente leugnen: Erde, Feuer, Luft und Wasser. Er plädierte auch dafür, dass die Chemie aufhören sollte, der Medizin oder der Alchemie unterzuordnen und zum Status einer Wissenschaft aufzusteigen. Wichtig ist, dass er einen rigorosen Ansatz für wissenschaftliche Experimente befürwortete: Er glaubte, dass alle Theorien experimentell bewiesen werden müssen, bevor sie als wahr angesehen werden. Das Werk enthält einige der frühesten modernen Ideen von Atomen, Molekülen und chemischen Reaktionen und markiert den Beginn der Geschichte der modernen Chemie.

Boyle versuchte auch, Chemikalien zu reinigen, um reproduzierbare Reaktionen zu erhalten. Er war ein lautstarker Befürworter der mechanischen Philosophie von René Descartes, um die physikalischen Eigenschaften und Wechselwirkungen materieller Substanzen zu erklären und zu quantifizieren. Boyle war Atomist, favorisierte aber das Wort Korpuskel Über Atome. Er bemerkte, dass die feinste Aufteilung der Materie, bei der die Eigenschaften erhalten bleiben, auf der Ebene der Korpuskeln liegt. Er führte auch zahlreiche Untersuchungen mit einer Luftpumpe durch und stellte fest, dass das Quecksilber beim Abpumpen von Luft abfiel. Er beobachtete auch, dass das Abpumpen der Luft aus einem Behälter eine Flamme löschen und kleine Tiere töten würde, die sich darin befanden. Boyle half mit seiner mechanischen Korpuskularphilosophie, den Grundstein für die Chemische Revolution zu legen.[40] Boyle wiederholte das Baumexperiment von van Helmont und verwendete als erster Indikatoren, die mit Säure ihre Farbe änderten.

Entwicklung und Abbau von Phlogiston Edit

1702 prägte der deutsche Chemiker Georg Stahl den Namen "Phlogiston" für die Substanz, von der angenommen wird, dass sie bei der Verbrennung freigesetzt wird. Um 1735 analysierte der schwedische Chemiker Georg Brandt ein dunkelblaues Pigment, das in Kupfererz gefunden wurde. Brandt zeigte, dass das Pigment ein neues Element enthielt, das später Kobalt genannt wurde. 1751 identifizierte ein schwedischer Chemiker und Schüler von Stahl namens Axel Fredrik Cronstedt eine Verunreinigung im Kupfererz als separates metallisches Element, das er Nickel nannte. Cronstedt ist einer der Begründer der modernen Mineralogie. [41] Cronstedt entdeckte 1751 auch das Mineral Scheelit, das er Wolfram nannte, was auf Schwedisch "schwerer Stein" bedeutet.

1754 isolierte der schottische Chemiker Joseph Black Kohlendioxid, das er "fixierte Luft" nannte. [42] Im Jahr 1757 erschafft Louis Claude Cadet de Gassicourt bei der Untersuchung von Arsenverbindungen Cadets rauchende Flüssigkeit, die später als Kakodyloxid entdeckt wurde und als die erste synthetische metallorganische Verbindung gilt. [43] 1758 formulierte Joseph Black das Konzept der latenten Wärme, um die Thermochemie von Phasenänderungen zu erklären. [44] 1766 isolierte der englische Chemiker Henry Cavendish Wasserstoff, den er „entzündliche Luft“ nannte. Cavendish entdeckte Wasserstoff als farbloses, geruchloses Gas, das brennt und mit Luft ein explosives Gemisch bilden kann, und veröffentlichte eine Arbeit über die Produktion von Wasser durch Verbrennen von entzündlicher Luft (d. h. Wasserstoff) in dephlogistischer Luft (jetzt bekannt als Sauerstoff). letztere ein Bestandteil der atmosphärischen Luft (Phlogistontheorie).

1773 entdeckte der schwedische Chemiker Carl Wilhelm Scheele den Sauerstoff, den er „Feuerluft“ nannte, veröffentlichte seine Leistung jedoch nicht sofort. [45] 1774 isolierte der englische Chemiker Joseph Priestley unabhängig Sauerstoff in seinem gasförmigen Zustand und nannte ihn „dephlogistisierte Luft“ und veröffentlichte seine Arbeit vor Scheele. [46] [47] Zu seinen Lebzeiten beruhte Priestleys beträchtlicher wissenschaftlicher Ruf auf seiner Erfindung von Sodawasser, seinen Schriften über Elektrizität und seiner Entdeckung mehrerer "Luft" (Gase), von denen Priestley das berühmteste war, was er "dephlogistisierte Luft" nannte. (Sauerstoff). Priestleys Entschlossenheit, die Phlogiston-Theorie zu verteidigen und die chemische Revolution abzulehnen, isolierte ihn jedoch schließlich innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft.

1781 entdeckte Carl Wilhelm Scheele, dass aus Cronstedts Scheelit (damals Wolfram genannt) eine neue Säure, Wolframsäure, hergestellt werden konnte. Scheele und Torbern Bergman schlugen vor, dass es möglich sein könnte, durch Reduktion dieser Säure ein neues Metall zu erhalten. [48] ​​1783 fanden José und Fausto Elhuyar eine Säure aus Wolframit, die mit Wolframsäure identisch war. Später in diesem Jahr gelang es den Brüdern in Spanien, das heute als Wolfram bekannte Metall durch Reduktion dieser Säure mit Holzkohle zu isolieren, und ihnen wird die Entdeckung des Elements zugeschrieben. [49] [50]

Volta und der Voltaische Haufen Bearbeiten

Der italienische Physiker Alessandro Volta konstruierte ein Gerät zum Akkumulieren einer großen Ladung durch eine Reihe von Induktionen und Erdungen. Er untersuchte die Entdeckung der „tierischen Elektrizität“ aus den 1780er Jahren von Luigi Galvani und stellte fest, dass der elektrische Strom durch den Kontakt unterschiedlicher Metalle erzeugt wurde und dass das Froschschenkel nur als Detektor fungierte. Volta demonstrierte 1794, dass zwei Metalle und in Salzlake getränktes Tuch oder Pappe in einem Stromkreis einen elektrischen Strom erzeugen.

Im Jahr 1800 stapelte Volta mehrere Paare abwechselnder Kupfer- (oder Silber-) und Zinkscheiben (Elektroden), die durch in Salzlake (Elektrolyt) getränktes Tuch oder Pappe getrennt waren, um die Elektrolytleitfähigkeit zu erhöhen. [51] Wenn der obere und der untere Kontakt durch einen Draht verbunden waren, floss ein elektrischer Strom durch diese voltaische Säule und den Verbindungsdraht. Damit wird Volta der Bau der ersten elektrischen Batterie zur Stromerzeugung zugeschrieben.

Damit gilt Volta als Begründer der Elektrochemie. [52] Eine galvanische Zelle (oder voltaische Zelle) ist eine elektrochemische Zelle, die elektrische Energie aus einer spontanen Redoxreaktion in der Zelle gewinnt. Es besteht im Allgemeinen aus zwei verschiedenen Metallen, die durch eine Salzbrücke verbunden sind, oder aus einzelnen Halbzellen, die durch eine poröse Membran getrennt sind.

Antoine-Laurent de Lavoisier Bearbeiten

Antoine-Laurent de Lavoisier demonstrierte mit sorgfältigen Messungen, dass eine Umwandlung von Wasser in die Erde nicht möglich war, sondern dass das von kochendem Wasser beobachtete Sediment aus dem Behälter stammte. Er verbrannte Phosphor und Schwefel in der Luft und bewies, dass die Produkte mehr wogen als die Originalproben, wobei die gewonnene Masse aus der Luft verloren ging. So begründete er 1789 das Gesetz der Erhaltung der Masse, das auch "Lavoisiersches Gesetz" genannt wird. [53]

Er wiederholte die Experimente von Priestley und zeigte, dass Luft aus zwei Teilen besteht, von denen sich einer mit Metallen verbindet, um Calxen zu bilden. In Considérations Générales sur la Nature des Acides (1778) zeigte er, dass die für die Verbrennung verantwortliche "Luft" auch die Quelle der Säure war. Im nächsten Jahr nannte er diesen Teil Sauerstoff (griechisch für Säurebildner) und den anderen Azote (griechisch für kein Leben). Aufgrund seiner gründlicheren Charakterisierung als Element hat Lavoisier somit neben Priestley und Scheele Anspruch auf die Entdeckung des Sauerstoffs. Er entdeckte auch, dass die von Cavendish entdeckte "entzündliche Luft" - die er Wasserstoff (griechisch für Wasserbildner) nannte - mit Sauerstoff kombinierte, um einen Tau zu erzeugen, der, wie Priestley berichtet hatte, Wasser zu sein schien. In Reflexions sur le Phlogistique (1783) zeigte Lavoisier, dass die Phlogiston-Theorie der Verbrennung widersprüchlich ist. Mikhail Lomonosov begründete im 18. Jahrhundert unabhängig eine Tradition der Chemie in Russland, lehnte auch die Phlogiston-Theorie ab und nahm die kinetische Gastheorie vorweg. Lomonosov betrachtete Wärme als eine Form der Bewegung und stellte die Idee der Erhaltung der Materie fest.

Lavoisier arbeitete mit Claude Louis Berthollet und anderen zusammen, um ein System der chemischen Nomenklatur zu entwickeln, das als Grundlage für das moderne System zur Benennung chemischer Verbindungen dient. In seinem Methoden der chemischen Nomenklatur (1787) erfand Lavoisier das heute noch weitgehend gebräuchliche Benennungs- und Klassifizierungssystem, darunter Namen wie Schwefelsäure, Sulfate und Sulfite. 1785 führte Berthollet als erster die Verwendung von Chlorgas als kommerzielles Bleichmittel ein. Im selben Jahr bestimmte er erstmals die elementare Zusammensetzung des Gases Ammoniak. Berthollet stellte 1789 erstmals eine moderne Bleichflüssigkeit her, indem man Chlorgas durch eine Lösung von Natriumcarbonat leitete - das Ergebnis war eine schwache Lösung von Natriumhypochlorit. Ein weiteres starkes Chloroxidationsmittel und Bleichmittel, das er untersuchte und als erster produzierte, Kaliumchlorat (KClO3), ist als Berthollet-Salz bekannt. Berthollet ist auch für seine wissenschaftlichen Beiträge zur Theorie des chemischen Gleichgewichts über den Mechanismus reversibler Reaktionen bekannt.

Lavoisiers Traité Élémentaire de Chimie (Elementary Treatise of Chemistry, 1789) war das erste moderne chemische Lehrbuch und präsentierte eine einheitliche Sichtweise neuer Theorien der Chemie, enthielt eine klare Aussage über das Gesetz der Erhaltung der Masse und bestritt die Existenz von Phlogiston. Darüber hinaus enthielt es eine Liste von Elementen oder Substanzen, die nicht weiter zerlegt werden konnten, darunter Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Phosphor, Quecksilber, Zink und Schwefel. Auf seiner Liste standen jedoch auch Licht und Kalorien, die er für materielle Substanzen hielt. In der Arbeit unterstrich Lavoisier die Beobachtungsgrundlage seiner Chemie, indem er sagte: "Ich habe versucht um so weit wie möglich der Fackel der Beobachtung und des Experiments zu folgen." Trotzdem glaubte er, dass die reale Existenz von Atomen philosophisch unmöglich sei. Lavoisier zeigte, dass Organismen die atmosphärische Luft auf die gleiche Weise wie ein brennender Körper zerlegen und wiederherstellen.

Zusammen mit Pierre-Simon Laplace verwendete Lavoisier ein Kalorimeter, um die Wärmeentwicklung pro produzierter Kohlendioxideinheit abzuschätzen. Sie fanden das gleiche Verhältnis für eine Flamme und Tiere, was darauf hindeutet, dass Tiere durch eine Art Verbrennung Energie produzierten. Lavoisier glaubte an die Radikaltheorie, die besagte, dass Radikale, die in einer chemischen Reaktion als einzelne Gruppe fungieren, sich in Reaktionen mit Sauerstoff verbinden würden. Er glaubte, dass alle Säuren Sauerstoff enthielten. Er entdeckte auch, dass Diamant eine kristalline Form von Kohlenstoff ist.

Obwohl viele von Lavoisiers Partnern für die Weiterentwicklung der Chemie als wissenschaftliche Disziplin einflussreich waren, war seine Frau Marie-Anne Lavoisier wohl die einflussreichste von allen. Nach ihrer Heirat, Mme. Lavoisier begann, Chemie, Englisch und Zeichnen zu studieren, um ihrem Mann bei seiner Arbeit zu helfen, indem er entweder Papiere ins Englische übersetzte, eine Sprache, die Lavoisier nicht kannte, oder indem sie Aufzeichnungen führte und die verschiedenen Apparate zeichnete, die Lavoisier in seinen Labors benutzte. [54] Durch ihre Fähigkeit, Artikel aus Großbritannien für ihren Ehemann zu lesen und zu übersetzen, hatte Lavoisier Zugang zu Wissen über viele der chemischen Fortschritte, die außerhalb seines Labors geschehen. Außerdem, Frau. Lavoisier führte Aufzeichnungen über die Arbeit ihres Mannes und sorgte dafür, dass seine Werke veröffentlicht wurden. Das erste Anzeichen von Marie-Annes wahrem Potenzial als Chemikerin in Lavoisiers Labor kam, als sie ein Buch des Wissenschaftlers Richard Kirwan übersetzte. Beim Übersetzen stieß sie auf mehrere Fehler und korrigierte sie. Als sie Lavoisier ihre Übersetzung zusammen mit ihren Notizen vorlegte, führten ihre Beiträge zu Lavoisiers Widerlegung der Phlogistontheorie.

Lavoisier leistete viele grundlegende Beiträge zur Wissenschaft der Chemie. Nach seiner Arbeit erlangte die Chemie einen strengen quantitativen Charakter, der zuverlässige Vorhersagen ermöglichte. Die Revolution in der Chemie, die er herbeiführte, war das Ergebnis eines bewussten Bemühens, alle Experimente in den Rahmen einer einzigen Theorie einzuordnen. Er etablierte die konsequente Verwendung des chemischen Gleichgewichts, benutzte Sauerstoff, um die Phlogiston-Theorie zu stürzen, und entwickelte ein neues System der chemischen Nomenklatur. Weitere potenzielle Beiträge wurden unterbrochen, als Lavoisier während der Französischen Revolution enthauptet wurde.

1802 gründete der französisch-amerikanische Chemiker und Industrielle Éleuthère Irénée du Pont, der unter Antoine Lavoisier die Herstellung von Schießpulver und Sprengstoffen erlernte, in Delaware eine Schießpulverfabrik namens E. I. du Pont de Nemours and Company. Die Französische Revolution zwang seine Familie, in die Vereinigten Staaten zu ziehen, wo du Pont eine Schießpulvermühle am Brandywine River in Delaware gründete. Um das bestmögliche Pulver herzustellen, achtete du Pont auf die Qualität der von ihm verwendeten Materialien. 32 Jahre lang war du Pont Präsident von E. I. du Pont de Nemours and Company, die sich schließlich zu einem der größten und erfolgreichsten Unternehmen in Amerika entwickelte.

Während des gesamten 19. Jahrhunderts war die Chemie zwischen denen geteilt, die der Atomtheorie von John Dalton folgten und denen, die dies nicht taten, wie Wilhelm Ostwald und Ernst Mach. [55] Obwohl Befürworter der Atomtheorie wie Amedeo Avogadro und Ludwig Boltzmann große Fortschritte bei der Erklärung des Verhaltens von Gasen machten, wurde dieser Streit erst durch die experimentelle Untersuchung von Einsteins atomarer Erklärung der Brownschen Bewegung durch Jean Perrin im ersten Jahrzehnt des 19. 20. Jahrhundert. [55]

Lange bevor der Streit beigelegt war, hatten viele das Konzept des Atomismus bereits auf die Chemie übertragen. Ein wichtiges Beispiel war die Ionentheorie von Svante Arrhenius, die Ideen über den atomaren Unterbau vorwegnahm, die sich erst im 20. Jahrhundert vollständig entwickelten. Michael Faraday war ein weiterer früher Arbeiter, dessen Hauptbeitrag zur Chemie die Elektrochemie war, in der (unter anderem) eine bestimmte Menge an Elektrizität während der Elektrolyse oder galvanischen Abscheidung von Metallen mit bestimmten Mengen chemischer Elemente und festen Mengen der Elemente daher in bestimmten Verhältnissen miteinander. [ Zitat benötigt ] Diese Befunde, wie die von Daltons Kombinationsverhältnissen, waren frühe Hinweise auf die atomare Natur der Materie.

John Dalton Bearbeiten

Im Jahr 1803 schlug der englische Meteorologe und Chemiker John Dalton das Daltonsche Gesetz vor, das die Beziehung zwischen den Komponenten in einem Gasgemisch und den relativen Druck beschreibt, der jeweils zu dem des Gesamtgemisches beiträgt. [56] Dieses 1801 entdeckte Konzept ist auch als Daltonsches Partialdruckgesetz bekannt.

Dalton schlug 1803 auch eine moderne Atomtheorie vor, die besagte, dass alle Materie aus kleinen unteilbaren Teilchen besteht, die Atome genannt werden, Atome eines bestimmten Elements einzigartige Eigenschaften und Gewicht besitzen und es drei Arten von Atomen gibt: einfache (Elemente), zusammengesetzte (einfache Moleküle). ) und komplex (komplexe Moleküle). Im Jahr 1808 veröffentlichte Dalton erstmals Neues System der chemischen Philosophie (1808-1827), in dem er die erste moderne wissenschaftliche Beschreibung der Atomtheorie skizzierte. Diese Arbeit identifizierte chemische Elemente als eine bestimmte Art von Atomen und lehnte damit Newtons Theorie der chemischen Affinitäten ab.

Stattdessen leitete Dalton Anteile von Elementen in Verbindungen ab, indem er Gewichtsverhältnisse der Reaktanten annahm und das Atomgewicht von Wasserstoff auf identisch eins setzte. Nach Jeremias Benjamin Richter (bekannt für die Einführung des Begriffs Stöchiometrie) schlug er vor, dass sich chemische Elemente in ganzzahligen Verhältnissen verbinden. Dies ist als das Gesetz der multiplen Proportionen oder Daltons Gesetz bekannt, und Dalton hat eine klare Beschreibung des Gesetzes in seine Neues System der chemischen Philosophie. Das Gesetz der multiplen Proportionen ist eines der Grundgesetze der Stöchiometrie, das zur Aufstellung der Atomtheorie verwendet wird. Trotz der Bedeutung der Arbeit als erste Sicht auf Atome als physikalisch reale Einheiten und Einführung eines Systems chemischer Symbole, Neues System der chemischen Philosophie der kalorischen Theorie fast ebenso viel Raum eingeräumt wie dem Atomismus.

Der französische Chemiker Joseph Proust schlug das Gesetz der bestimmten Proportionen vor, das besagt, dass sich Elemente immer in kleinen ganzzahligen Verhältnissen zu Verbindungen verbinden, basierend auf mehreren Experimenten, die zwischen 1797 und 1804 durchgeführt wurden [57]. bestimmte Proportionen bilden die Grundlage der Stöchiometrie. Das Gesetz der bestimmten Proportionen und der konstanten Zusammensetzung beweist nicht, dass Atome existieren, aber sie sind schwer zu erklären, ohne anzunehmen, dass chemische Verbindungen entstehen, wenn sich Atome in konstanten Proportionen verbinden.

Jöns Jacob Berzelius Bearbeiten

Jöns Jacob Berzelius, ein schwedischer Chemiker und Schüler von Dalton, begann ein systematisches Programm, um genaue und präzise quantitative Messungen durchzuführen und die Reinheit von Chemikalien sicherzustellen. Berzelius gilt neben Lavoisier, Boyle und Dalton als Vater der modernen Chemie. 1828 erstellte er eine Tabelle der relativen Atomgewichte, in der Sauerstoff als Standard mit einem Gewicht von 100 verwendet wurde und die alle damals bekannten Elemente enthielt. Diese Arbeit lieferte Beweise für Daltons Atomtheorie - dass anorganische chemische Verbindungen aus Atomen zusammengesetzt sind, die in ganzzahligen Mengen kombiniert sind. Er bestimmte die exakten Elementarbestandteile einer großen Zahl von Verbindungen, wobei die Ergebnisse das Proustsche Gesetz der bestimmten Proportionen stark unterstützten. Indem Berzelius entdeckte, dass Atomgewichte keine ganzzahligen Vielfachen des Gewichts von Wasserstoff sind, widerlegte Berzelius auch Prouts Hypothese, dass Elemente aus Wasserstoffatomen aufgebaut sind.

Motiviert durch seine umfangreichen Atomgewichtsbestimmungen und in dem Wunsch, seine Experimente zu unterstützen, führte er mit seiner Veröffentlichung von 1808 das klassische System chemischer Symbole und Notationen ein Lärbok i Kemien, in dem Elemente auf ein oder zwei Buchstaben abgekürzt werden, um ein deutliches Symbol von ihrem lateinischen Namen zu bilden. Dieses chemische Notationssystem, bei dem die Elemente mit einfachen schriftlichen Bezeichnungen wie O für Sauerstoff oder Fe für Eisen mit Zahlenangaben versehen wurden, ist das gleiche Grundsystem, das heute verwendet wird. Der einzige Unterschied besteht darin, dass anstelle der heute verwendeten tiefgestellten Zahl (z. B. H2O), verwendete Berzelius ein hochgestelltes Zeichen (H 2 O). Berzelius wird die Identifizierung der chemischen Elemente Silizium, Selen, Thorium und Cer zugeschrieben. Studenten, die in Berzelius' Labor arbeiteten, entdeckten auch Lithium und Vanadium.

Berzelius entwickelte die Radikaltheorie der chemischen Kombination, die besagt, dass Reaktionen ablaufen, wenn stabile Atomgruppen, sogenannte Radikale, zwischen Molekülen ausgetauscht werden. Er glaubte, dass Salze Verbindungen aus Säuren und Basen sind, und entdeckte, dass die Anionen in Säuren von einer positiven Elektrode (der Anode) angezogen werden, während die Kationen in einer Base von einer negativen Elektrode (der Kathode) angezogen werden. Berzelius glaubte nicht an die Vitalismus-Theorie, sondern an eine regulative Kraft, die eine Gewebeorganisation in einem Organismus hervorrief. Berzelius wird auch die Entstehung der chemischen Begriffe "Katalyse", "Polymer", "Isomer" und "Allotrop" zugeschrieben, obwohl sich seine ursprünglichen Definitionen dramatisch vom modernen Gebrauch unterscheiden. Zum Beispiel prägte er 1833 den Begriff "Polymer", um organische Verbindungen zu beschreiben, die identische empirische Formeln hatten, sich jedoch im Gesamtmolekulargewicht unterschieden, wobei die größere der Verbindungen als "Polymere" der kleinsten bezeichnet wurde. Nach dieser seit langem überholten prästrukturellen Definition ist Glucose (C6h12Ö6) wurde als Polymer von Formaldehyd (CH2Ö).

Neue Elemente und Gasgesetze Bearbeiten

Der englische Chemiker Humphry Davy war ein Pionier auf dem Gebiet der Elektrolyse und nutzte die Voltaische Säule von Alessandro Volta, um gängige Verbindungen aufzuspalten und so eine Reihe neuer Elemente zu isolieren. Er fuhr fort, geschmolzene Salze zu elektrolysieren und entdeckte mehrere neue Metalle, insbesondere Natrium und Kalium, hochreaktive Elemente, die als Alkalimetalle bekannt sind. Kalium, das erste durch Elektrolyse isolierte Metall, wurde 1807 von Davy entdeckt und aus Ätzkali (KOH) gewonnen. Vor dem 19. Jahrhundert wurde nicht zwischen Kalium und Natrium unterschieden. Natrium wurde erstmals im selben Jahr von Davy isoliert, indem ein elektrischer Strom durch geschmolzenes Natriumhydroxid (NaOH) geleitet wurde. Als Davy hörte, dass Berzelius und Pontin Kalziumamalgam durch Elektrolyse von Kalk in Quecksilber herstellten, versuchte er es selbst. Davy war erfolgreich und entdeckte 1808 Kalzium, indem er eine Mischung aus Kalk und Quecksilberoxid elektrolysierte. [58] [59] Er beschäftigte sich zeitlebens mit Elektrolyse und isolierte 1808 Magnesium, Strontium [60] und Barium. [61]

Davy experimentierte auch mit Gasen, indem er sie einatmete. Dieses experimentelle Verfahren erwies sich bei mehreren Gelegenheiten als beinahe tödlich, führte jedoch zur Entdeckung der ungewöhnlichen Wirkung von Lachgas, das als Lachgas bekannt wurde. Chlor wurde 1774 vom schwedischen Chemiker Carl Wilhelm Scheele entdeckt, der es nannte "dephlogistisierte Meeressäure" (siehe Phlogiston-Theorie) und dachte fälschlicherweise, es enthalte Sauerstoff. Scheele beobachtete mehrere Eigenschaften von Chlorgas, wie seine bleichende Wirkung auf Lackmus, seine tödliche Wirkung auf Insekten, seine gelbgrüne Farbe und die Ähnlichkeit seines Geruchs mit dem von Königswasser. Scheele konnte seine Ergebnisse damals jedoch nicht veröffentlichen. Im Jahr 1810 erhielt Chlor seinen heutigen Namen von Humphry Davy (abgeleitet vom griechischen Wort für grün), der darauf bestand, dass Chlor tatsächlich ein Element sei. [62] Er zeigte auch, dass aus der als Oxymuriatsäure (HCl-Lösung) bekannten Substanz kein Sauerstoff gewonnen werden kann. Diese Entdeckung kippte Lavoisiers Definition von Säuren als Sauerstoffverbindungen. Davy war ein beliebter Dozent und fähiger Experimentator.

Der französische Chemiker Joseph Louis Gay-Lussac teilte das Interesse von Lavoisier und anderen an der quantitativen Untersuchung der Eigenschaften von Gasen. Aus seinem ersten großen Forschungsprogramm in den Jahren 1801–1802 kam er zu dem Schluss, dass sich gleiche Volumina aller Gase bei gleichem Temperaturanstieg gleich ausdehnen: Diese Schlussfolgerung wird gewöhnlich "Charles'sches Gesetz" genannt, wie Gay-Lussac Jacques Charles zuschrieb, der war in den 1780er Jahren zu fast demselben Ergebnis gekommen, hatte es aber nicht veröffentlicht. [63] Das Gesetz wurde 1801 unabhängig vom britischen Naturphilosophen John Dalton entdeckt, obwohl Daltons Beschreibung weniger gründlich war als die von Gay-Lussac. [64] [65] Im Jahr 1804 gelang Gay-Lussac mehrere waghalsige Besteigungen von über 7.000 Metern über dem Meeresspiegel in wasserstoffgefüllten Ballons – eine Leistung, die in weiteren 50 Jahren nicht erreicht wurde –, die es ihm ermöglichte, andere Aspekte von Gasen zu untersuchen. Er sammelte nicht nur magnetische Messungen in verschiedenen Höhen, sondern nahm auch Druck-, Temperatur- und Feuchtigkeitsmessungen sowie Luftproben vor, die er später chemisch analysierte.

1808 verkündete Gay-Lussac seine wohl größte Einzelleistung: Aus eigenen und fremden Experimenten leitete er ab, dass sich Gase bei konstanter Temperatur und konstantem Druck in einfachen numerischen Volumenverhältnissen verbinden und das resultierende Produkt oder die resultierenden Produkte – falls Gase – ebenfalls tragen ein einfaches Volumenverhältnis zu den Volumina der Reaktanten. Mit anderen Worten, Gase reagieren unter gleichen Temperatur- und Druckbedingungen in Volumenverhältnissen kleiner ganzer Zahlen miteinander. Diese Schlussfolgerung wurde später als "Gesetz von Gay-Lussac" oder "Gesetz der Kombination von Volumen" bekannt. Mit seinem Professorenkollegen an der cole Polytechnique, Louis Jacques Thénard, beteiligte sich Gay-Lussac auch an der frühen elektrochemischen Forschung und untersuchte die dabei entdeckten Elemente. Unter anderem haben sie Borsäure unter Verwendung von geschmolzenem Kalium zersetzt und so das Element Bor entdeckt. Die beiden nahmen auch an zeitgenössischen Debatten teil, die Lavoisiers Definition von Säuren modifizierten und sein Programm zur Analyse organischer Verbindungen auf ihren Sauerstoff- und Wasserstoffgehalt förderten.

Das Element Jod wurde 1811 vom französischen Chemiker Bernard Courtois entdeckt. [66] [67] Courtois gab seinen Freunden Charles Bernard Desormes (1777–1862) und Nicolas Clément (1779–1841) Proben zur weiteren Forschung. Einen Teil der Substanz gab er auch Gay-Lussac und dem Physiker André-Marie Ampère. Am 6. Dezember 1813 gab Gay-Lussac bekannt, dass die neue Substanz entweder ein Element oder eine Sauerstoffverbindung sei. [68] [69] [70] Es war Gay-Lussac, der den Namen vorschlug "jode", vom griechischen Wort ιώδες (Jode) für Violett (wegen der Farbe des Joddampfes). [66] [68] Ampère hatte Humphry Davy einen Teil seiner Probe gegeben. Davy führte einige Experimente mit der Substanz durch und stellte ihre Ähnlichkeit mit Chlor fest. [71] Davy schickte einen Brief vom 10. Dezember an die Royal Society of London, in dem er erklärte, dass er ein neues Element identifiziert habe. [72] Zwischen Davy und Gay-Lussac brachen Streitigkeiten darüber aus, wer zuerst Jod identifizierte, aber beide Wissenschaftler erkannten Courtois als den ersten an, der das Element isolierte.

Im Jahr 1815 erfand Humphry Davy die Davy-Lampe, die es Bergleuten in Kohlebergwerken ermöglichte, in Gegenwart von brennbaren Gasen sicher zu arbeiten. Es gab viele Bergbauexplosionen, die durch Schlagwetter oder Methan verursacht wurden, das oft durch offene Flammen der Lampen entzündet wurde, die dann von Bergleuten verwendet wurden. Davy dachte daran, die Flamme einer Lampe mit einem Eisengaze zu umschließen und so zu verhindern, dass das in der Lampe brennende Methan in die allgemeine Atmosphäre übergeht. Obwohl die Idee der Sicherheitslampe bereits von William Reid Clanny und dem damals unbekannten (später sehr berühmten) Ingenieur George Stephenson demonstriert wurde, wurde Davys Verwendung von Drahtgewebe zur Verhinderung der Flammenausbreitung von vielen anderen Erfindern in ihren späteren verwendet entwirft. Es gab einige Diskussionen darüber, ob Davy die Prinzipien seiner Lampe ohne die Hilfe von Smithson Tennant entdeckt hatte, aber es herrschte allgemein Einigkeit darüber, dass die Arbeit beider Männer unabhängig gewesen war. Davy weigerte sich, die Lampe patentieren zu lassen, und ihre Erfindung führte dazu, dass ihm 1816 die Rumford-Medaille verliehen wurde. [73]

Nachdem Dalton 1808 seine Atomtheorie veröffentlicht hatte, wurden einige seiner zentralen Ideen bald von den meisten Chemikern übernommen. Ein halbes Jahrhundert lang herrschte jedoch Unsicherheit darüber, wie die Atomtheorie konfiguriert und auf konkrete Situationen angewendet werden sollte. Chemiker in verschiedenen Ländern entwickelten mehrere verschiedene inkompatible atomistische Systeme. Ein Papier, das einen Ausweg aus dieser schwierigen Situation vorschlug, wurde bereits 1811 von dem italienischen Physiker Amedeo Avogadro (1776-1856) veröffentlicht, der die Hypothese aufstellte, dass gleiche Gasvolumina bei gleicher Temperatur und gleichem Druck die gleiche Anzahl von Molekülen enthalten, Daraus folgte, dass die relativen Molekulargewichte von zwei beliebigen Gasen gleich dem Verhältnis der Dichten der beiden Gase unter den gleichen Temperatur- und Druckbedingungen sind. Avogadro argumentierte auch, dass einfache Gase nicht aus einzelnen Atomen bestehen, sondern zusammengesetzte Moleküle aus zwei oder mehr Atomen sind. Auf diese Weise konnte Avogadro die Schwierigkeit überwinden, auf die Dalton und andere gestoßen waren, als Gay-Lussac berichtete, dass oberhalb von 100 °C das Volumen des Wasserdampfs doppelt so groß war wie der Sauerstoff, der zu seiner Bildung verwendet wurde. Laut Avogadro hatte sich das Sauerstoffmolekül bei der Bildung von Wasserdampf in zwei Atome gespalten.

Avogadros Hypothese wurde nach ihrer ersten Veröffentlichung ein halbes Jahrhundert lang vernachlässigt. Viele Gründe für diese Vernachlässigung wurden angeführt, darunter einige theoretische Probleme, wie der "Dualismus" von Jöns Jacob Berzelius, der behauptete, dass Verbindungen durch die Anziehung positiver und negativer elektrischer Ladungen zusammengehalten werden, was es unvorstellbar macht, dass ein Molekül aus zwei elektrisch ähnliche Atome – wie in Sauerstoff – könnten existieren. Ein weiteres Hindernis für die Akzeptanz war die Tatsache, dass viele Chemiker zögerlich waren, physikalische Methoden (wie Dampfdichtebestimmungen) anzuwenden, um ihre Probleme zu lösen. Um die Mitte des Jahrhunderts hatten jedoch einige führende Persönlichkeiten begonnen, die chaotische Vielfalt konkurrierender Systeme von Atomgewichten und Molekülformeln als unerträglich zu betrachten. Darüber hinaus häuften sich rein chemische Beweise, die darauf hindeuteten, dass Avogadros Ansatz doch richtig sein könnte. In den 1850er Jahren begannen jüngere Chemiker wie Alexander Williamson in England, Charles Gerhardt und Charles-Adolphe Wurtz in Frankreich und August Kekulé in Deutschland eine Reform der theoretischen Chemie zu befürworten, um sie mit der avogadrischen Theorie in Einklang zu bringen.

Wöhler und die Vitalismusdebatte Bearbeiten

1825 führten Friedrich Wöhler und Justus von Liebig die erste bestätigte Entdeckung und Erklärung von Isomeren durch, die zuvor von Berzelius benannt wurden. Bei der Arbeit mit Cyansäure und Fulminsäure schlossen sie richtig, dass die Isomerie durch unterschiedliche Anordnungen von Atomen innerhalb einer Molekülstruktur verursacht wird. Im Jahr 1827 klassifizierte William Prout Biomoleküle in ihre modernen Gruppierungen: Kohlenhydrate, Proteine ​​und Lipide. Nachdem das Wesen der Verbrennung geklärt war, begann ein Streit um den Vitalismus und die wesentliche Unterscheidung zwischen organischen und anorganischen Stoffen. Die Vitalismusfrage wurde 1828 revolutioniert, als Friedrich Wöhler Harnstoff synthetisierte und damit die Herstellung organischer Verbindungen aus anorganischen Ausgangsstoffen bewies und die Vitalismustheorie widerlegte.

Dies eröffnete ein neues Forschungsgebiet in der Chemie, und Ende des 19. Jahrhunderts konnten Wissenschaftler Hunderte von organischen Verbindungen synthetisieren. Die wichtigsten unter ihnen sind Mauve, Magenta und andere synthetische Farbstoffe sowie das weit verbreitete Medikament Aspirin. Die Entdeckung der künstlichen Harnstoffsynthese hat einen großen Beitrag zur Isomerietheorie geleistet, da die empirischen chemischen Formeln für Harnstoff und Ammoniumcyanat identisch sind (siehe Wöhler-Synthese). 1832 entdeckten und erklärten Friedrich Wöhler und Justus von Liebig funktionelle Gruppen und Radikale im Zusammenhang mit der organischen Chemie und synthetisierten erstmals Benzaldehyd. Liebig, ein deutscher Chemiker, leistete wichtige Beiträge zur landwirtschaftlichen und biologischen Chemie und arbeitete an der Organisation der organischen Chemie. Liebig gilt als "Vater der Düngemittelindustrie" für seine Entdeckung des Stickstoffs als essentiellen Pflanzennährstoff und seine Formulierung des Gesetzes des Minimums, das die Wirkung einzelner Nährstoffe auf Nutzpflanzen beschrieb.

Mitte des 19. Jahrhunderts Bearbeiten

1840 schlug Germain Hess das Hess-Gesetz vor, eine frühe Aussage des Energieerhaltungssatzes, der festlegt, dass Energieänderungen in einem chemischen Prozess nur von den Zuständen der Ausgangs- und Produktmaterialien und nicht von dem spezifischen Weg zwischen den beiden abhängen Zustände. 1847 erhielt Hermann Kolbe Essigsäure aus vollständig anorganischen Quellen, was den Vitalismus weiter widerlegte. Im Jahr 1848 begründete William Thomson, 1. Baron Kelvin (allgemein bekannt als Lord Kelvin) das Konzept des absoluten Nullpunkts, der Temperatur, bei der alle Molekülbewegungen aufhören. 1849 entdeckte Louis Pasteur, dass die racemische Form der Weinsäure eine Mischung aus linksdrehender und rechtsdrehender Form ist, wodurch die Natur der optischen Drehung geklärt und das Gebiet der Stereochemie vorangebracht wurde. [74] Im Jahr 1852 schlug August Beer das Beersche Gesetz vor, das die Beziehung zwischen der Zusammensetzung einer Mischung und der Lichtmenge, die sie absorbieren wird, erklärt. Es basiert teilweise auf früheren Arbeiten von Pierre Bouguer und Johann Heinrich Lambert und etablierte die als Spektrophotometrie bekannte Analysetechnik. [75] Im Jahr 1855 leistete Benjamin Silliman, Jr. Pionierarbeit bei Methoden des Erdölcrackens, die die gesamte moderne petrochemische Industrie ermöglichten. [76]

Avogadros Hypothese begann unter Chemikern erst dann breite Anklang zu finden, als sein Landsmann und Wissenschaftlerkollege Stanislao Cannizzaro 1858, zwei Jahre nach Avogadros Tod, ihren Wert demonstrierte. Cannizzaros chemisches Interesse hatte sich ursprünglich auf Naturstoffe und Reaktionen aromatischer Verbindungen konzentriert. 1853 entdeckte er, dass bei der Behandlung von Benzaldehyd mit konzentrierter Base sowohl Benzoesäure als auch Benzylalkohol entstehen – ein Phänomen, das heute als Cannizzaro-Reaktion bekannt ist. In seiner Broschüre von 1858 zeigte Cannizzaro, dass eine vollständige Rückkehr zu den Ideen von Avogadro verwendet werden könnte, um eine konsistente und robuste theoretische Struktur zu konstruieren, die zu fast allen verfügbaren empirischen Beweisen passt. Zum Beispiel wies er auf Beweise hin, die darauf hindeuteten, dass nicht alle elementaren Gase aus zwei Atomen pro Molekül bestehen – einige waren einatomig, die meisten waren zweiatomig und einige waren sogar noch komplexer.

Ein weiterer Streitpunkt waren die Formeln für Verbindungen der Alkalimetalle (wie Natrium) und der Erdalkalimetalle (wie Calcium), die die meisten Chemiker aufgrund ihrer auffallenden chemischen Analogien der gleichen Formel zuordnen wollten Typ. Cannizzaro argumentierte, dass die Einteilung dieser Metalle in verschiedene Kategorien das vorteilhafte Ergebnis habe, bestimmte Anomalien zu beseitigen, wenn ihre physikalischen Eigenschaften zur Ableitung von Atomgewichten verwendet würden. Leider wurde Cannizzaros Pamphlet zunächst nur auf Italienisch veröffentlicht und hatte wenig unmittelbare Wirkung. Der eigentliche Durchbruch gelang mit einem internationalen Chemiekongress im September 1860 im deutschen Karlsruhe, an dem die meisten der führenden europäischen Chemiker teilnahmen. Der Karlsruher Kongress war von Kekulé, Wurtz und einigen anderen arrangiert worden, die Cannizzaros Gespür für die Richtung der Chemie teilten. Auf Französisch sprechend (wie alle dort) hinterließen Cannizzaros Eloquenz und Logik einen unauslöschlichen Eindruck auf den versammelten Körper. Außerdem verteilte sein Freund Angelo Pavesi am Ende des Treffens Cannizzaros Broschüre an die Teilnehmer, mehr als ein Chemiker schrieb später über den entscheidenden Eindruck, den die Lektüre dieses Dokuments hinterließ. Lothar Meyer schrieb zum Beispiel später, als er Cannizzaros Zeitung las: "Die Schuppen schienen mir von den Augen zu fallen." [77] Cannizzaro spielte somit eine entscheidende Rolle, um den Kampf um die Reform zu gewinnen. Das von ihm befürwortete und bald darauf von den meisten führenden Chemikern übernommene System ist im Wesentlichen identisch mit dem, was heute noch verwendet wird.

Perkin, Crookes und Nobel Bearbeiten

Im Jahr 1856 versuchte der 18-jährige Sir William Henry Perkin, der von seinem Professor August Wilhelm von Hofmann herausgefordert wurde, Chinin, das Anti-Malaria-Medikament, aus Kohlenteer zu synthetisieren. In einem Versuch oxidierte Perkin Anilin mit Kaliumdichromat, dessen Toluidin-Verunreinigungen mit dem Anilin reagierten und einen schwarzen Feststoff lieferten – was auf eine „fehlgeschlagene“ organische Synthese hindeutet. Beim Reinigen des Kolbens mit Alkohol bemerkte Perkin violette Teile der Lösung: Ein Nebenprodukt des Versuchs war der erste synthetische Farbstoff, der als Mauveine oder Perkins Mauve bekannt war. Perkins Entdeckung ist die Grundlage der Farbstoffsyntheseindustrie, einer der ersten erfolgreichen chemischen Industrien.

Der wichtigste Einzelbeitrag des deutschen Chemikers August Kekulé von Stradonitz war seine Strukturtheorie der organischen Zusammensetzung, die in zwei Artikeln aus den Jahren 1857 und 1858 skizziert und auf den Seiten seines außerordentlich populären Lehrbuch der organischen Chemie ("Lehrbuch der organischen Chemie"), dessen erster Teil 1859 erschien und nach und nach auf vier Bände ausgedehnt wurde. Kekulé argumentierte, dass tetravalente Kohlenstoffatome - d , Stickstoff und Chlor) könnten sich verbinden. Er war überzeugt, dass es dem Chemiker möglich sei, diese detaillierte molekulare Architektur zumindest für die seinerzeit bekannten einfacheren organischen Verbindungen zu spezifizieren. Kekulé war nicht der einzige Chemiker, der in dieser Zeit solche Behauptungen aufstellte. Der schottische Chemiker Archibald Scott Couper veröffentlichte fast gleichzeitig eine im Wesentlichen ähnliche Theorie, und der russische Chemiker Aleksandr Butlerov tat viel, um die Strukturtheorie zu klären und zu erweitern. Es waren jedoch vor allem Kekulés Ideen, die sich in der chemischen Gemeinschaft durchsetzten.

Der britische Chemiker und Physiker William Crookes ist bekannt für seine Kathodenstrahlstudien, die für die Entwicklung der Atomphysik grundlegend sind. Seine Forschungen über elektrische Entladungen durch ein verdünntes Gas führten ihn dazu, den dunklen Raum um die Kathode herum zu beobachten, der heute als Crookes-Dunkelraum bezeichnet wird. Er zeigte, dass sich Kathodenstrahlen geradlinig ausbreiten und beim Auftreffen auf bestimmte Materialien Phosphoreszenz und Wärme erzeugen. Als Pionier der Vakuumröhre erfand Crookes die Crookes-Röhre – eine frühe experimentelle Entladungsröhre mit Teilvakuum, mit der er das Verhalten von Kathodenstrahlen untersuchte. Mit der Einführung der Spektralanalyse durch Robert Bunsen und Gustav Kirchhoff (1859-1860) wandte Crookes die neue Technik auf das Studium von Selenverbindungen an. Bunsen und Kirchhoff hatten zuvor die Spektroskopie als Mittel der chemischen Analyse verwendet, um Cäsium und Rubidium zu entdecken. Im Jahr 1861 nutzte Crookes dieses Verfahren, um Thallium in einigen Selenvorkommen zu entdecken. Er setzte die Arbeit an diesem neuen Element fort, isolierte es, studierte seine Eigenschaften und bestimmte 1873 sein Atomgewicht. Während seiner Studien über Thallium entdeckte Crookes das Prinzip des Crookes-Radiometers, einem Gerät, das Lichtstrahlung in Drehbewegungen umwandelt. Das Prinzip dieses Radiometers hat zahlreiche Anwendungen in der Entwicklung empfindlicher Messgeräte gefunden.

1862 stellte Alexander Parkes auf der Internationalen Ausstellung in London Parkesine aus, eines der frühesten synthetischen Polymere. Diese Entdeckung bildete die Grundlage der modernen Kunststoffindustrie. 1864 schlugen Cato Maximilian Guldberg und Peter Waage, aufbauend auf den Ideen von Claude Louis Berthollet, das Gesetz der Massenwirkung vor. 1865 bestimmte Johann Josef Loschmidt die genaue Anzahl der Moleküle in einem Maulwurf, die später Avogadro-Zahl genannt wurde.

1865 stellte August Kekulé, teilweise auf der Grundlage der Arbeiten von Loschmidt und anderen, die Struktur von Benzol als Sechs-Kohlenstoff-Ring mit alternierenden Einfach- und Doppelbindungen fest. Kekulés neuartiger Vorschlag für die cyclische Struktur von Benzol war stark umstritten, wurde aber nie durch eine überlegene Theorie ersetzt. Diese Theorie lieferte die wissenschaftliche Grundlage für die dramatische Expansion der deutschen Chemieindustrie im letzten Drittel des 19. Jahrhunderts. Heute sind die meisten bekannten organischen Verbindungen aromatisch, und alle enthalten mindestens einen hexagonalen Benzolring, wie er von Kekulé befürwortet wurde. Kekulé ist auch dafür bekannt, die Natur aromatischer Verbindungen aufgeklärt zu haben, die auf dem Benzolmolekül basieren. 1865 begann Adolf von Baeyer mit der Arbeit an Indigofarbstoffen, einem Meilenstein der modernen industriellen organischen Chemie, der die Farbstoffindustrie revolutionierte.

Der schwedische Chemiker und Erfinder Alfred Nobel fand heraus, dass Nitroglycerin in eine absorbierende inerte Substanz wie z Kieselgur (Kieselgur) wurde es sicherer und bequemer zu handhaben, und diese Mischung ließ er sich 1867 als Dynamit patentieren. Nobel kombinierte später Nitroglycerin mit verschiedenen Nitrocelluloseverbindungen, ähnlich dem Kollodium, entschied sich jedoch für ein effizienteres Rezept, das einen anderen Nitratsprengstoff kombinierte, und erhielt eine transparente, geleeartige Substanz, die ein stärkerer Sprengstoff als Dynamit war. Gelignit oder Strahlgelatine, wie es genannt wurde, wurde 1876 patentiert und es folgten eine Vielzahl ähnlicher Kombinationen, modifiziert durch die Zugabe von Kaliumnitrat und verschiedenen anderen Substanzen.

Mendelejews Periodensystem Bearbeiten

Ein wichtiger Durchbruch beim Verständnis der Liste bekannter chemischer Elemente (sowie beim Verständnis der inneren Struktur von Atomen) war Dmitri Mendelejews Entwicklung des ersten modernen Periodensystems oder der periodischen Klassifikation der Elemente. Mendelejew, ein russischer Chemiker, war der Meinung, dass die Elemente eine Art Ordnung haben, und verbrachte mehr als dreizehn Jahre seines Lebens damit, Daten zu sammeln und das Konzept zusammenzustellen, zunächst mit der Idee, einige der Unordnungen in diesem Feld für seine Studenten zu lösen . Mendelejew fand heraus, dass, wenn alle bekannten chemischen Elemente nach zunehmendem Atomgewicht angeordnet wurden, die resultierende Tabelle ein wiederkehrendes Muster oder eine Periodizität von Eigenschaften innerhalb von Elementgruppen aufwies.Mendelejews Gesetz erlaubte ihm, ein systematisches Periodensystem aller damals bekannten 66 Elemente auf der Grundlage der Atommasse aufzubauen, das er in . veröffentlichte Grundlagen der Chemie im Jahr 1869. Sein erstes Periodensystem wurde auf der Grundlage der Anordnung der Elemente in aufsteigender Reihenfolge des Atomgewichts und der Gruppierung nach Ähnlichkeit der Eigenschaften erstellt.

Mendelejew hatte solches Vertrauen in die Gültigkeit des Periodengesetzes, dass er Änderungen der allgemein anerkannten Werte für das Atomgewicht einiger Elemente vorschlug und in seiner Version des Periodensystems von 1871 die Positionen innerhalb der Tabelle der unbekannten Elemente zusammen vorhersagte mit ihren Eigenschaften. Er sagte sogar die wahrscheinlichen Eigenschaften von drei noch zu entdeckenden Elementen voraus, die er Ekaboron (Eb), Ekaaluminium (Ea) und Ekasilicon (Es) nannte, die sich als gute Prädiktoren für die Eigenschaften von Scandium, Gallium, und Germanium, die jeweils die von Mendelejew zugewiesene Stelle im Periodensystem ausfüllen.

Das Periodensystem stieß bei Chemikern zunächst nicht auf Interesse. Mit der Entdeckung der vorhergesagten Elemente, insbesondere Gallium im Jahr 1875, Scandium im Jahr 1879 und Germanium im Jahr 1886, begann es jedoch, breite Akzeptanz zu finden. Der spätere Beweis vieler seiner Vorhersagen zu seinen Lebzeiten machte Mendelejew als Begründer des periodischen Gesetzes berühmt. Diese Organisation übertraf frühere Klassifikationsversuche von Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois, der 1862 die tellurische Helix, eine frühe, dreidimensionale Version des Periodensystems der Elemente, veröffentlichte zum Periodengesetz) im Jahr 1864 und Lothar Meyer, der 1864 eine frühe Version des Periodensystems mit 28 nach Valenz geordneten Elementen entwickelte. Mendelejews Tabelle enthielt jedoch keines der noch nicht entdeckten Edelgase. Allmählich wurden das Periodengesetz und die Periodentafel zum Rahmen für einen großen Teil der chemischen Theorie. Als Mendeleev 1907 starb, genoss er internationale Anerkennung und hatte Auszeichnungen und Auszeichnungen aus vielen Ländern erhalten.

1873 entwickelten Jacobus Henricus van 't Hoff und Joseph Achille Le Bel unabhängig voneinander ein Modell der chemischen Bindung, das die Chiralitätsexperimente von Pasteur erklärte und eine physikalische Ursache für die optische Aktivität in chiralen Verbindungen lieferte. [78] van 't Hoffs Veröffentlichung, genannt Voorstel tot Uitbreiding der Tegenwoordige in de Scheikunde gebruikte Structuurformules in de Ruimte, etc. (Vorschlag zur Entwicklung dreidimensionaler chemischer Strukturformeln) und bestehend aus zwölf Textseiten und einer Diagrammseite gaben den Anstoß zur Entwicklung der Stereochemie. Der in dieser Veröffentlichung behandelte Begriff des "asymmetrischen Kohlenstoffatoms" lieferte eine Erklärung für das Auftreten zahlreicher Isomere, die mit den damals gängigen Strukturformeln unerklärlich waren. Gleichzeitig wies er auf die Existenz eines Zusammenhangs zwischen optischer Aktivität und dem Vorhandensein eines asymmetrischen Kohlenstoffatoms hin.

Josiah Willard Gibbs Bearbeiten

Die Arbeit des amerikanischen mathematischen Physikers J. Willard Gibbs über die Anwendungen der Thermodynamik trug maßgeblich dazu bei, die physikalische Chemie in eine strenge deduktive Wissenschaft zu verwandeln. In den Jahren von 1876 bis 1878 arbeitete Gibbs an den Prinzipien der Thermodynamik und wandte sie auf die komplexen Prozesse chemischer Reaktionen an. Er entdeckte das Konzept des chemischen Potenzials oder des "Treibstoffs", der chemische Reaktionen zum Laufen bringt. 1876 ​​veröffentlichte er seinen berühmtesten Beitrag "On the Equilibrium of Heterogeneous Substances", eine Zusammenstellung seiner Arbeiten über Thermodynamik und physikalische Chemie, die das Konzept der freien Energie zur Erklärung der physikalischen Grundlagen chemischer Gleichgewichte darlegte. [79] In diesen Essays waren die Anfänge von Gibbs’ Theorien über die Phasen der Materie: Er betrachtete jeden Aggregatzustand als Phase und jede Substanz als Komponente. Gibbs nahm alle Variablen, die an einer chemischen Reaktion beteiligt sind - Temperatur, Druck, Energie, Volumen und Entropie - und fügte sie in eine einfache Gleichung ein, die als Gibbs' Phasenregel bekannt ist.

In dieser Arbeit war vielleicht sein herausragendster Beitrag, die Einführung des Konzepts der freien Energie, das ihm zu Ehren jetzt allgemein als Gibbs freie Energie bezeichnet wird. Die freie Gibbs-Energie bezieht sich auf die Tendenz eines physikalischen oder chemischen Systems, in einem spontanen natürlichen Prozess gleichzeitig seine Energie zu senken und seine Unordnung oder Entropie zu erhöhen. Der Ansatz von Gibbs ermöglicht es einem Forscher, die Änderung der freien Energie während des Prozesses, beispielsweise bei einer chemischen Reaktion, und deren Geschwindigkeit zu berechnen. Da praktisch alle chemischen Prozesse und viele physikalische Prozesse solche Veränderungen beinhalten, hat seine Arbeit sowohl die theoretischen als auch die erfahrungsbezogenen Aspekte dieser Wissenschaften maßgeblich beeinflusst. 1877 erstellte Ludwig Boltzmann statistische Ableitungen vieler wichtiger physikalischer und chemischer Konzepte, einschließlich Entropie und Verteilungen von Molekülgeschwindigkeiten in der Gasphase. [80] Zusammen mit Boltzmann und James Clerk Maxwell schuf Gibbs einen neuen Zweig der theoretischen Physik namens Statistische Mechanik (ein von ihm geprägter Begriff), der die Gesetze der Thermodynamik als Folgen der statistischen Eigenschaften großer Teilchenensembles erklärte. Gibbs arbeitete auch an der Anwendung der Maxwell-Gleichungen auf Probleme der physikalischen Optik. Gibbs' Ableitung der phänomenologischen Gesetze der Thermodynamik aus den statistischen Eigenschaften von Systemen mit vielen Teilchen wurde in seinem einflussreichen Lehrbuch vorgestellt Grundlegende Prinzipien der statistischen Mechanik, veröffentlicht 1902, ein Jahr vor seinem Tod. In dieser Arbeit untersuchte Gibbs die Beziehung zwischen den Gesetzen der Thermodynamik und der statistischen Theorie der Molekülbewegungen. Das Überschwingen der ursprünglichen Funktion durch Teilsummen von Fourierreihen an Unstetigkeitspunkten ist als Gibbs-Phänomen bekannt.

Ende des 19. Jahrhunderts Bearbeiten

Die Erfindung des kontinuierlichen Verfahrens zur Verflüssigung von Gasen in großen Mengen durch den deutschen Ingenieur Carl von Linde bildete die Grundlage für die moderne Kältetechnik und lieferte sowohl Anstoß als auch Mittel für die wissenschaftliche Forschung bei niedrigen Temperaturen und sehr hohem Vakuum. Er entwickelte einen Dimethylether-Kühlschrank (1874) und einen Ammoniak-Kühlschrank (1876). Obwohl schon früher andere Kältemaschinen entwickelt wurden, waren die Linde-Kältemaschinen die ersten, die mit dem Ziel präziser Wirkungsgradberechnungen konstruiert wurden. 1895 errichtete er eine Großanlage zur Herstellung von flüssiger Luft. Sechs Jahre später entwickelte er eine Methode zur Abtrennung von reinem Flüssigsauerstoff aus flüssiger Luft, die zu einer weit verbreiteten industriellen Umstellung auf sauerstoffverwendende Verfahren (z. B. bei der Stahlherstellung) führte.

1883 entwickelte Svante Arrhenius eine Ionentheorie, um die Leitfähigkeit in Elektrolyten zu erklären. [81] 1884 veröffentlichte Jacobus Henricus van 't Hoff tudes de Dynamique chimique (Studies in Dynamic Chemistry), eine bahnbrechende Studie zur chemischen Kinetik. [82] Mit dieser Arbeit betrat van 't Hoff erstmals das Gebiet der physikalischen Chemie. Von großer Bedeutung war seine Entwicklung des allgemeinen thermodynamischen Zusammenhangs zwischen der Umwandlungswärme und der Verschiebung des Gleichgewichts infolge von Temperaturschwankungen. Bei konstantem Volumen neigt das Gleichgewicht in einem System dazu, sich in eine solche Richtung zu verschieben, dass es der Temperaturänderung entgegenwirkt, die dem System auferlegt wird. Somit führt eine Temperaturerniedrigung zu einer Wärmeentwicklung, während eine Temperaturerhöhung zu einer Wärmeabsorption führt. Dieses Prinzip des beweglichen Gleichgewichts wurde später (1885) von Henry Louis Le Chatelier in eine allgemeine Form gebracht, der das Prinzip auf die Kompensation von Druckänderungen durch Volumenänderung ausdehnte. Das van 't Hoff-Le Chatelier-Prinzip oder einfach das Le Chatelier-Prinzip erklärt die Reaktion dynamischer chemischer Gleichgewichte auf äußere Belastungen. [83]

1884 schlug Hermann Emil Fischer die Struktur von Purin vor, einer Schlüsselstruktur vieler Biomoleküle, die er später 1898 synthetisierte. Er begann auch mit der Chemie von Glucose und verwandten Zuckern. [84] 1885 nannte Eugene Goldstein den Kathodenstrahl, von dem später entdeckt wurde, dass er aus Elektronen besteht, und den Kanalstrahl, der später als positive Wasserstoffionen entdeckt wurde, denen in einer Kathodenstrahlröhre ihre Elektronen entzogen worden waren Protonen. [85] Im Jahr 1885 erschien auch J. H. van 't Hoff's L'Équilibre chimique dans les Systèmes Gazeux oder Dissous à I'État dilué (Chemische Gleichgewichte in gasförmigen Systemen oder stark verdünnten Lösungen), die sich mit dieser Theorie der verdünnten Lösungen beschäftigten. Hier zeigte er, dass der "osmotische Druck" in ausreichend verdünnten Lösungen proportional zur Konzentration und zur absoluten Temperatur ist, so dass dieser Druck durch eine Formel dargestellt werden kann, die nur um einen Koeffizienten von der Formel für den Gasdruck abweicht ich. Er bestimmt auch den Wert von ich B. anhand des Dampfdrucks und der Ergebnisse von François-Marie Raoult zur Gefrierpunktserniedrigung. Damit konnte van 't Hoff beweisen, dass thermodynamische Gesetze nicht nur für Gase, sondern auch für verdünnte Lösungen gelten. Seine Druckgesetze, die durch die elektrolytische Dissoziationstheorie von Arrhenius (1884-1887) - dem ersten Ausländer, der mit ihm in Amsterdam (1888) zusammenarbeitete - allgemeine Gültigkeit erhielten, gelten als die umfassendsten und wichtigsten im Bereich der Naturwissenschaften. 1893 entdeckte Alfred Werner die oktaedrische Struktur von Cobaltkomplexen und begründete damit das Gebiet der Koordinationschemie. [86]

Ramsays Entdeckung der Edelgase Bearbeiten

Die berühmtesten Entdeckungen des schottischen Chemikers William Ramsay wurden in der anorganischen Chemie gemacht. Ramsay war fasziniert von dem britischen Physiker John Strutt, der 1892 vom 3. Baron Rayleigh entdeckte, dass das Atomgewicht von Stickstoff in chemischen Verbindungen niedriger war als das von Stickstoff in der Atmosphäre. Er führte diese Diskrepanz auf ein leichtes Gas zurück, das in chemischen Stickstoffverbindungen enthalten ist, während Ramsay ein bisher unentdecktes schweres Gas im atmosphärischen Stickstoff vermutete. Mit zwei verschiedenen Methoden, um alle bekannten Gase aus der Luft zu entfernen, konnten Ramsay und Lord Rayleigh 1894 verkünden, dass sie ein einatomiges, chemisch inertes gasförmiges Element gefunden hatten, das fast 1 Prozent der Atmosphäre ausmachte, nannten sie es Argon.

Im folgenden Jahr befreite Ramsay ein weiteres Edelgas aus einem Mineral namens Cleveit, das sich als Helium erwies, das bisher nur im Sonnenspektrum bekannt war. In seinem Buch Die Gase der Atmosphäre (1896) zeigte Ramsay, dass die Positionen von Helium und Argon im Periodensystem der Elemente darauf hindeuteten, dass mindestens drei weitere Edelgase existieren könnten. 1898 isolierten Ramsay und der britische Chemiker Morris W. Travers diese Elemente – Neon, Krypton und Xenon genannt – aus Luft, die bei niedriger Temperatur und hohem Druck in einen flüssigen Zustand gebracht wurde. Sir William Ramsay arbeitete 1903 mit Frederick Soddy zusammen, um zu zeigen, dass während des radioaktiven Zerfalls einer Radiumprobe kontinuierlich Alphateilchen (Heliumkerne) erzeugt wurden. Ramsay erhielt 1904 den Nobelpreis für Chemie in Anerkennung seiner "Verdienste um die Entdeckung der inerten gasförmigen Elemente in der Luft und seine Bestimmung ihres Platzes im Periodensystem".

1897 entdeckte J. J. Thomson das Elektron mit der Kathodenstrahlröhre. 1898 demonstrierte Wilhelm Wien, dass Kanalstrahlen (Ströme positiver Ionen) durch Magnetfelder abgelenkt werden können und dass die Ablenkung proportional zum Masse-Ladungs-Verhältnis ist. Diese Entdeckung führte 1912 zu der als Massenspektrometrie bekannten Analysetechnik. [87]

Marie und Pierre Curie Bearbeiten

Marie Skłodowska-Curie war eine in Polen geborene französische Physikerin und Chemikerin, die für ihre bahnbrechende Forschung zur Radioaktivität bekannt ist. Sie und ihr Mann gelten mit ihrer Erforschung der Radioaktivität als Grundstein für das Atomzeitalter. Marie war fasziniert von der Arbeit von Henri Becquerel, einem französischen Physiker, der 1896 entdeckte, dass Uran Strahlen ähnlich den von Wilhelm Röntgen entdeckten Röntgenstrahlen abstrahlt. Marie Curie begann Ende 1897 mit dem Studium von Uran und stellte in einem Artikel von 1904, den sie für die Zeitschrift Century schrieb, die Theorie auf, „dass die Emission von Strahlen durch die Uranverbindungen eine Eigenschaft des Metalls selbst ist – dass es eine atomare Eigenschaft des Elements ist Uran unabhängig von seinem chemischen oder physikalischen Zustand." Curie führte Becquerels Arbeit noch ein paar Schritte weiter und führte ihre eigenen Experimente mit Uranstrahlen durch. Sie entdeckte, dass die Strahlen konstant blieben, unabhängig vom Zustand oder der Form des Urans. Die Strahlen, so theoretisierte sie, stammten von der atomaren Struktur des Elements. Diese revolutionäre Idee schuf das Gebiet der Atomphysik und die Curies prägten das Wort Radioaktivität Phänomene zu beschreiben.

Pierre und Marie erforschten die Radioaktivität weiter, indem sie daran arbeiteten, die Substanzen in Uranerzen zu trennen und dann mit dem Elektrometer Strahlungsmessungen durchzuführen, um die winzige Menge unbekannter radioaktiver Elemente unter den resultierenden Fraktionen zu „verfolgen“. Bei der Arbeit mit dem Mineral Pechblende entdeckten die beiden 1898 ein neues radioaktives Element. Sie benannten das Element Polonium, nach Maries Heimat Polen. Am 21. Dezember 1898 entdeckten die Curies das Vorhandensein eines anderen radioaktiven Materials in der Pechblende. Diesen Befund stellten sie am 26. Dezember der französischen Akademie der Wissenschaften vor und schlugen vor, das neue Element Radium zu nennen. Die Curies machten sich dann daran, Polonium und Radium aus natürlich vorkommenden Verbindungen zu isolieren, um zu beweisen, dass es sich um neue Elemente handelte. 1902 gaben die Curies bekannt, dass sie ein Dezigramm von reinem Radium hergestellt hatten, was seine Existenz als einzigartiges chemisches Element bewies. Während sie drei Jahre brauchten, um Radium zu isolieren, waren sie nie in der Lage, Polonium zu isolieren. Neben der Entdeckung zweier neuer Elemente und der Entdeckung von Techniken zur Isolierung radioaktiver Isotope beaufsichtigte Curie die weltweit ersten Studien zur Behandlung von Neoplasmen unter Verwendung radioaktiver Isotope. Zusammen mit Henri Becquerel und ihrem Mann Pierre Curie erhielt sie 1903 den Nobelpreis für Physik. Sie war die einzige Trägerin des Nobelpreises für Chemie 1911. Sie war die erste Frau, die einen Nobelpreis erhielt, und sie ist die einzige Frau, die den Preis in zwei verschiedenen Bereichen gewonnen hat.

Während er mit Marie zusammenarbeitete, um reine Substanzen aus Erzen zu gewinnen, ein Unterfangen, das wirklich industrielle Ressourcen erforderte, aber unter relativ primitiven Bedingungen erreicht wurde, konzentrierte sich Pierre selbst auf die physikalische Untersuchung (einschließlich der Licht- und chemischen Effekte) der neuen Strahlungen. Durch die Einwirkung von Magnetfeldern auf die vom Radium abgegebenen Strahlen bewies er die Existenz elektrisch positiver, negativer und neutraler Teilchen, die Ernest Rutherford später Alpha-, Beta- und Gammastrahlen nannte. Pierre untersuchte diese Strahlungen dann kalorimetrisch und beobachtete auch die physiologischen Wirkungen von Radium und ebnete damit den Weg für die Radiumtherapie. Zu den Entdeckungen von Pierre Curie gehörte, dass ferromagnetische Stoffe einen kritischen Temperaturübergang aufwiesen, oberhalb dessen die Stoffe ihr ferromagnetisches Verhalten verloren – dies wird als „Curie-Punkt“ bezeichnet. Er wurde in die Akademie der Wissenschaften (1905) gewählt, nachdem er 1903 gemeinsam mit Marie die renommierte Davy-Medaille der Royal Society und gemeinsam mit ihr und Becquerel den Nobelpreis für Physik erhalten hatte. Er wurde 1906 in der Rue Dauphine in Paris von einer Kutsche überfahren und starb sofort. Sein Gesamtwerk wurde 1908 veröffentlicht.

Ernest Rutherford Bearbeiten

Der in Neuseeland geborene Chemiker und Physiker Ernest Rutherford gilt als "Vater der Kernphysik". Rutherford ist am besten dafür bekannt, dass er die Namen Alpha, Beta und Gamma entwickelt hat, um verschiedene Formen radioaktiver "Strahlen" zu klassifizieren, die zu seiner Zeit kaum verstanden wurden (Alpha- und Beta-Strahlen sind Teilchenstrahlen, während Gammastrahlen eine Form von hochenergetischer elektromagnetischer Strahlung sind Strahlung). Rutherford lenkte 1903 Alphastrahlen sowohl mit elektrischen als auch mit magnetischen Feldern ab. In Zusammenarbeit mit Frederick Soddy erklärte Rutherford, dass die Radioaktivität auf die Transmutation von Elementen zurückzuführen ist, von denen heute bekannt ist, dass sie Kernreaktionen beinhalten.

Er beobachtete auch, dass die Intensität der Radioaktivität eines radioaktiven Elements über einen einzigartigen und regelmäßigen Zeitraum bis zu einem Stabilitätspunkt abnimmt, und nannte die Halbierungszeit die "Halbwertszeit". In den Jahren 1901 und 1902 arbeitete er mit Frederick Soddy zusammen, um zu beweisen, dass sich Atome eines radioaktiven Elements spontan in ein anderes verwandeln würden, indem ein Stück des Atoms mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen wurde. Im Jahr 1906 beaufsichtigte Rutherford an der Universität von Manchester ein Experiment, das von seinen Studenten Hans Geiger (bekannt für den Geigerzähler) und Ernest Marsden durchgeführt wurde. Beim Geiger-Marsden-Experiment wurde ein Strahl von Alphateilchen, der durch den radioaktiven Zerfall von Radon erzeugt wurde, in einer evakuierten Kammer normal auf eine sehr dünne Goldfolie gelenkt. Nach dem vorherrschenden Plumpudding-Modell sollten die Alpha-Teilchen alle die Folie passiert haben und auf den Detektorschirm auftreffen oder höchstens um einige Grad abgelenkt worden sein.

Die tatsächlichen Ergebnisse überraschten Rutherford jedoch. Obwohl viele der Alphateilchen wie erwartet durchkamen, wurden viele andere in kleinen Winkeln abgelenkt, während andere zur Alphaquelle zurückreflektiert wurden. Sie beobachteten, dass ein sehr kleiner Prozentsatz der Partikel durch Winkel von viel mehr als 90 Grad abgelenkt wurde. Das Goldfolien-Experiment zeigte große Ablenkungen für einen kleinen Bruchteil der einfallenden Teilchen. Rutherford erkannte, dass das Atom ein konzentriertes Zentrum positiver Ladung und relativ großer Masse hatte, weil einige der Alphateilchen abgelenkt oder reflektiert wurden - Rutherford nannte dieses positive Zentrum später den "Atomkern". Die Alphateilchen hatten das positive Zentrum entweder direkt getroffen oder nahe genug daran vorbeigezogen, um von seiner positiven Ladung beeinflusst zu werden. Da viele andere Partikel die Goldfolie passierten, müsste das positive Zentrum im Vergleich zum Rest des Atoms relativ klein sein – das heißt, das Atom ist größtenteils offener Raum. Aus seinen Ergebnissen entwickelte Rutherford ein dem Sonnensystem ähnliches Atommodell, das als Rutherford-Modell bekannt ist. Wie Planeten umkreisten Elektronen einen zentralen, sonnenähnlichen Kern. Für seine Arbeiten zur Strahlung und zum Atomkern erhielt Rutherford 1908 den Nobelpreis für Chemie.

1903 erfand Mikhail Tsvet die Chromatographie, eine wichtige analytische Technik. 1904 schlug Hantaro Nagaoka ein frühes Kernmodell des Atoms vor, bei dem Elektronen einen dichten, massiven Kern umkreisen. 1905 entwickelten Fritz Haber und Carl Bosch das Haber-Verfahren zur Herstellung von Ammoniak, ein Meilenstein der industriellen Chemie mit weitreichenden Folgen für die Landwirtschaft. Das Haber-Verfahren oder Haber-Bosch-Verfahren kombiniert Stickstoff und Wasserstoff zu Ammoniak in industriellen Mengen zur Herstellung von Düngemitteln und Munition.Die Nahrungsmittelproduktion für die Hälfte der heutigen Weltbevölkerung hängt von dieser Methode zur Herstellung von Düngemitteln ab. Haber schlug zusammen mit Max Born den Born-Haber-Zyklus als Methode zur Bewertung der Gitterenergie eines ionischen Festkörpers vor. Haber wurde auch als "Vater der chemischen Kriegsführung" für seine Arbeiten zur Entwicklung und zum Einsatz von Chlor und anderen giftigen Gasen während des Ersten Weltkriegs bezeichnet.

1905 erklärte Albert Einstein die Brownsche Bewegung auf eine Weise, die die Atomtheorie endgültig bewies. Leo Baekeland erfand Bakelit, einen der ersten kommerziell erfolgreichen Kunststoffe. 1909 maß der amerikanische Physiker Robert Andrews Millikan – der in Europa bei Walther Nernst und Max Planck studiert hatte – die Ladung einzelner Elektronen mit bisher unerreichter Genauigkeit durch das Öltropfen-Experiment, bei dem er die elektrische Ladung an winzigem fallendem Wasser maß (und später Öl) Tröpfchen. Seine Studie ergab, dass die elektrische Ladung jedes einzelnen Tröpfchens ein Vielfaches eines bestimmten fundamentalen Wertes ist – der Ladung des Elektrons – und somit eine Bestätigung dafür, dass alle Elektronen die gleiche Ladung und Masse haben. Ab 1912 verbrachte er mehrere Jahre damit, Albert Einsteins vorgeschlagene lineare Beziehung zwischen Energie und Frequenz zu untersuchen und schließlich zu beweisen, und lieferte die erste direkte photoelektrische Unterstützung für die Planck-Konstante. 1923 erhielt Millikan den Nobelpreis für Physik.

1909 erfand S. P. L. Sørensen das pH-Konzept und entwickelte Methoden zur Messung des Säuregehalts. Im Jahr 1911 schlug Antonius Van den Broek die Idee vor, dass die Elemente im Periodensystem besser nach positiver Kernladung als nach Atomgewicht organisiert sind. 1911 fand in Brüssel die erste Solvay-Konferenz statt, an der die meisten der prominentesten Wissenschaftler der damaligen Zeit teilnahmen. 1912 schlugen William Henry Bragg und William Lawrence Bragg das Braggsche Gesetz vor und begründeten das Gebiet der Röntgenkristallographie, ein wichtiges Werkzeug zur Aufklärung der Kristallstruktur von Substanzen. 1912 verwendete Peter Debye das Konzept eines molekularen Dipols, um die asymmetrische Ladungsverteilung in einigen Molekülen zu beschreiben.

Niels Bohr Bearbeiten

1913 führte Niels Bohr, ein dänischer Physiker, die Konzepte der Quantenmechanik in die Atomstruktur ein, indem er das sogenannte Bohrsche Atommodell vorschlug, bei dem Elektronen nur in genau definierten Kreisbahnen um den Kern existieren, ähnlich wie Sprossen auf a Leiter. Das Bohr-Modell ist ein Planetenmodell, bei dem die negativ geladenen Elektronen einen kleinen, positiv geladenen Kern ähnlich den Planeten umkreisen, die die Sonne umkreisen (außer dass die Bahnen nicht planar sind) - die Gravitationskraft des Sonnensystems ist mathematisch der Anziehungskraft ähnlich Coulomb (elektrische) Kraft zwischen dem positiv geladenen Kern und den negativ geladenen Elektronen.

Im Bohr-Modell jedoch umkreisen Elektronen den Kern in Bahnen, die eine festgelegte Größe und Energie haben - die Energieniveaus heißen quantisiert, was bedeutet, dass nur bestimmte Bahnen mit bestimmten Radien erlaubt sind Bahnen dazwischen gibt es einfach nicht. Die Energie der Umlaufbahn hängt mit ihrer Größe zusammen - das heißt, die niedrigste Energie befindet sich in der kleinsten Umlaufbahn. Bohr postulierte auch, dass elektromagnetische Strahlung absorbiert oder emittiert wird, wenn sich ein Elektron von einer Umlaufbahn in eine andere bewegt. Da nur bestimmte Elektronenbahnen erlaubt sind, erzeugt die Lichtemission, die einen Sprung eines Elektrons von einem angeregten Energiezustand in den Grundzustand begleitet, ein einzigartiges Emissionsspektrum für jedes Element. Bohr erhielt für diese Arbeit später den Nobelpreis für Physik.

Niels Bohr arbeitete auch mit dem Komplementaritätsprinzip, das besagt, dass ein Elektron auf zwei sich gegenseitig ausschließende und gültige Arten interpretiert werden kann. Elektronen können als Wellen- oder Teilchenmodelle interpretiert werden. Seine Hypothese war, dass ein einfallendes Teilchen auf den Kern trifft und einen angeregten zusammengesetzten Kern erzeugt. Dies bildete die Grundlage seines Flüssigkeitstropfenmodells und lieferte später eine theoretische Grundlage für die Kernspaltung nach ihrer Entdeckung durch die Chemiker Otto Hahn und Fritz Strassman und Erklärung und Namensgebung durch die Physiker Lise Meitner und Otto Frisch.

1913 führte Henry Moseley, ausgehend von Van den Broeks früherer Idee, das Konzept der Ordnungszahl ein, um einige Unzulänglichkeiten von Mendelejews Periodensystem zu beheben, das auf dem Atomgewicht beruhte. Der Höhepunkt von Frederick Soddys Karriere in der Radiochemie war 1913 mit seiner Formulierung des Isotopenkonzepts, das besagte, dass bestimmte Elemente in zwei oder mehr Formen existieren, die unterschiedliche Atomgewichte haben, aber chemisch nicht unterscheidbar sind. Man erinnert sich an ihn, weil er die Existenz von Isotopen bestimmter radioaktiver Elemente nachgewiesen hat, und ihm wird neben anderen auch die Entdeckung des Elements Protactinium im Jahr 1917 zugeschrieben. 1913 erweiterte JJ Thomson die Arbeit von Wien, indem er zeigte, dass geladene subatomare Teilchen können durch ihr Masse-zu-Ladungs-Verhältnis getrennt werden, eine Technik, die als Massenspektrometrie bekannt ist.

Gilbert N. Lewis Bearbeiten

Der amerikanische Physikochemiker Gilbert N. Lewis legte die Grundlage der Valenzbindungstheorie. Er war maßgeblich an der Entwicklung einer Bindungstheorie beteiligt, die auf der Anzahl der Elektronen in der äußersten "Valenz"-Schale des Atoms basiert. Als Lewis 1902 versuchte, seinen Schülern die Wertigkeit zu erklären, stellte er Atome als aus einer konzentrischen Reihe von Würfeln mit Elektronen an jeder Ecke aufgebaut dar. Dieses "kubische Atom" erklärte die acht Gruppen im Periodensystem und repräsentierte seine Idee, dass chemische Bindungen durch Elektronenübertragung gebildet werden, um jedem Atom einen vollständigen Satz von acht äußeren Elektronen (ein "Oktett") zu geben.

Lewis 'Theorie der chemischen Bindung entwickelte sich weiter und veröffentlichte 1916 seinen wegweisenden Artikel "The Atom of the Molecule", der darauf hinwies, dass eine chemische Bindung ein Elektronenpaar ist, das von zwei Atomen geteilt wird. Lewis' Modell setzte die klassische chemische Bindung mit der gemeinsamen Nutzung eines Elektronenpaares zwischen den beiden gebundenen Atomen gleich. Lewis führte in diesem Papier die "Elektronenpunktdiagramme" ein, um die elektronischen Strukturen von Atomen und Molekülen zu symbolisieren. Heute als Lewis-Strukturen bekannt, werden sie in praktisch jedem einführenden Chemiebuch diskutiert.

Kurz nach der Veröffentlichung seines Aufsatzes von 1916 beschäftigte sich Lewis mit der militärischen Forschung. Erst 1923 kehrte er zum Thema chemische Bindung zurück, als er sein Modell meisterhaft in einer kurzen Monographie mit dem Titel Valence and the Structure of Atoms and Molecules zusammenfasste. Sein Interesse an diesem Thema wurde hauptsächlich durch die Aktivitäten des amerikanischen Chemikers und General Electric-Forschers Irving Langmuir angeregt, der zwischen 1919 und 1921 Lewis' Modell populär machte und ausarbeitete. Langmuir führte anschließend den Begriff ein kovalente Bindung. 1921 begründeten Otto Stern und Walther Gerlach das Konzept des quantenmechanischen Spins in subatomaren Teilchen.

Für Fälle, in denen keine gemeinsame Nutzung involviert war, entwickelte Lewis 1923 die Elektronenpaartheorie von Säuren und Basen: Lewis definierte eine Säure neu als jedes Atom oder Molekül mit einem unvollständigen Oktett, das also in der Lage war, Elektronen von einem anderen Atom aufzunehmen Basen waren natürlich Elektronendonatoren. Seine Theorie ist als das Konzept der Lewis-Säuren und -Basen bekannt. 1923 veröffentlichten G. N. Lewis und Merle Randall Thermodynamik und die Freie Energie chemischer Stoffe, erste moderne Abhandlung über chemische Thermodynamik.

In den 1920er Jahren wurde Lewis' Modell der Elektronenpaarbindung schnell auf dem Gebiet der organischen Chemie und der Koordinationschemie angenommen und angewendet. In der organischen Chemie war dies hauptsächlich auf die Bemühungen der britischen Chemiker Arthur Lapworth, Robert Robinson, Thomas Lowry und Christopher Ingold zurückzuführen, während in der Koordinationschemie Lewis' Bindungsmodell durch die Bemühungen des amerikanischen Chemikers Maurice Huggins und des britischen Chemikers gefördert wurde Nevil Sidgwick.

Quantenmechanik Bearbeiten

Quantenmechanik in den 1920er Jahren
Von links nach rechts, obere Reihe: Louis de Broglie (1892–1987) und Wolfgang Pauli (1900–58) zweite Reihe: Erwin Schrödinger (1887–1961) und Werner Heisenberg (1901–76)

1924 veröffentlichte der französische Quantenphysiker Louis de Broglie seine Dissertation, in der er eine revolutionäre Theorie der Elektronenwellen basierend auf dem Welle-Teilchen-Dualismus vorstellte. Zu seiner Zeit wurden die Wellen- und Teilcheninterpretationen von Licht und Materie als widersprüchlich angesehen, aber de Broglie schlug vor, dass diese scheinbar unterschiedlichen Eigenschaften stattdessen das gleiche Verhalten waren, das aus verschiedenen Perspektiven beobachtet wurde – dass sich Teilchen wie Wellen verhalten können, und Wellen (Strahlung) können sich wie Teilchen verhalten. Broglies Vorschlag bot eine Erklärung für die eingeschränkte Bewegung von Elektronen innerhalb des Atoms. Die ersten Veröffentlichungen von Broglies Idee der "Materiewellen" hatten bei anderen Physikern wenig Aufmerksamkeit auf sich gezogen, aber ein Exemplar seiner Doktorarbeit erreichte Einstein, dessen Reaktion begeistert war. Einstein betonte die Bedeutung von Broglies Werk sowohl explizit als auch darauf aufbauend.

1925 entwickelte der in Österreich geborene Physiker Wolfgang Pauli das Pauli-Ausschlussprinzip, das besagt, dass keine zwei Elektronen um einen einzelnen Kern in einem Atom gleichzeitig denselben Quantenzustand einnehmen können, der durch vier Quantenzahlen beschrieben wird. Pauli leistete wichtige Beiträge zur Quantenmechanik und Quantenfeldtheorie – für seine Entdeckung des Pauli-Ausschlussprinzips erhielt er 1945 den Nobelpreis für Physik – sowie zur Festkörperphysik und stellte erfolgreich die Existenz des Neutrinos auf. Neben seinem ursprünglichen Werk verfasste er meisterhafte Synthesen mehrerer Bereiche der physikalischen Theorie, die als Klassiker der wissenschaftlichen Literatur gelten.

1926, im Alter von 39 Jahren, veröffentlichte der österreichische theoretische Physiker Erwin Schrödinger die Veröffentlichungen, die die Grundlagen der Quantenwellenmechanik lieferten. Darin beschrieb er seine partielle Differentialgleichung, die die Grundgleichung der Quantenmechanik ist und dieselbe Beziehung zur Mechanik des Atoms hat wie Newtons Bewegungsgleichungen zur planetaren Astronomie. Nach einem Vorschlag von Louis de Broglie aus dem Jahr 1924, dass Materieteilchen eine duale Natur haben und sich in manchen Situationen wie Wellen verhalten, führte Schrödinger eine Theorie ein, die das Verhalten eines solchen Systems durch eine Wellengleichung beschreibt, die heute als Schrödinger-Gleichung bekannt ist. Die Lösungen der Schrödinger-Gleichung sind im Gegensatz zu den Lösungen der Newton-Gleichungen Wellenfunktionen, die nur auf das wahrscheinliche Auftreten physikalischer Ereignisse bezogen werden können. Die leicht visualisierte Abfolge von Ereignissen der Planetenbahnen von Newton wird in der Quantenmechanik durch den abstrakteren Begriff der Wahrscheinlichkeit ersetzt. (Dieser Aspekt der Quantentheorie machte Schrödinger und mehrere andere Physiker zutiefst unglücklich, und er widmete einen Großteil seines späteren Lebens der Formulierung philosophischer Einwände gegen die allgemein akzeptierte Interpretation der Theorie, für die er so viel getan hatte.)

Der deutsche theoretische Physiker Werner Heisenberg war einer der wichtigsten Schöpfer der Quantenmechanik. 1925 entdeckte Heisenberg eine Möglichkeit, die Quantenmechanik in Form von Matrizen zu formulieren. Für diese Entdeckung erhielt er 1932 den Nobelpreis für Physik. 1927 veröffentlichte er sein Unsicherheitsprinzip, auf dem er seine Philosophie aufbaute und für das er am bekanntesten ist. Heisenberg konnte zeigen, dass man beim Studium eines Elektrons in einem Atom sagen konnte, wo es war (der Ort des Elektrons) oder wohin es ging (die Geschwindigkeit des Elektrons), aber es war unmöglich, beides gleichzeitig auszudrücken. Er leistete auch wichtige Beiträge zu den Theorien der Hydrodynamik turbulenter Strömungen, des Atomkerns, des Ferromagnetismus, der kosmischen Strahlung und der subatomaren Teilchen und war maßgeblich an der Planung des ersten westdeutschen Kernreaktors in Karlsruhe sowie eines Forschungsreaktors in München beteiligt , 1957. Erhebliche Kontroversen umgibt seine Arbeit zur Atomforschung während des Zweiten Weltkriegs.

Quantenchemie Bearbeiten

Manche sehen die Geburt der Quantenchemie in der Entdeckung der Schrödinger-Gleichung und ihrer Anwendung auf das Wasserstoffatom im Jahr 1926. [ Zitat benötigt ] Der Artikel von Walter Heitler und Fritz London aus dem Jahr 1927 [88] wird jedoch oft als erster Meilenstein in der Geschichte der Quantenchemie angesehen. Dies ist die erste Anwendung der Quantenmechanik auf das zweiatomige Wasserstoffmolekül und damit auf das Phänomen der chemischen Bindung. In den folgenden Jahren haben Edward Teller, Robert S. Mulliken, Max Born, J. Robert Oppenheimer, Linus Pauling, Erich Hückel, Douglas Hartree und Vladimir Alexandrovich Fock, um nur einige zu nennen, große Fortschritte erzielt. [ Zitat benötigt ]

Dennoch blieb die Skepsis hinsichtlich der allgemeinen Leistungsfähigkeit der Quantenmechanik, die auf komplexe chemische Systeme angewendet wird, bestehen. [ Zitat benötigt ] Die Situation um 1930 wird von Paul Dirac beschrieben: [89]

Die zugrundeliegenden physikalischen Gesetze, die für die mathematische Theorie eines großen Teils der Physik und der gesamten Chemie notwendig sind, sind somit vollständig bekannt, und die Schwierigkeit besteht nur darin, dass die genaue Anwendung dieser Gesetze zu Gleichungen führt, die viel zu kompliziert sind, um lösbar zu sein. Es ist daher wünschenswert, ungefähre praktische Methoden zur Anwendung der Quantenmechanik zu entwickeln, die ohne großen Rechenaufwand zu einer Erklärung der Hauptmerkmale komplexer atomarer Systeme führen können.

Daher werden die in den 1930er und 1940er Jahren entwickelten quantenmechanischen Methoden oft als theoretische Molekül- oder Atomphysik bezeichnet, um zu unterstreichen, dass sie eher die Anwendung der Quantenmechanik auf Chemie und Spektroskopie als Antworten auf chemisch relevante Fragen waren. Ein Meilenstein in der Quantenchemie aus dem Jahr 1951 ist die wegweisende Arbeit von Clemens C. J. Roothaan über Roothaan-Gleichungen. [90] Es öffnete den Weg zur Lösung der selbstkonsistenten Feldgleichungen für kleine Moleküle wie Wasserstoff oder Stickstoff. Diese Berechnungen wurden mit Hilfe von Integraltabellen durchgeführt, die auf den fortschrittlichsten Computern der Zeit berechnet wurden. [ Zitat benötigt ]

In den 1940er Jahren wandten sich viele Physiker von der Molekular- oder Atomphysik zur Kernphysik (wie J. Robert Oppenheimer oder Edward Teller). Glenn T. Seaborg war ein amerikanischer Nuklearchemiker, der vor allem für seine Arbeiten zur Isolierung und Identifizierung von Transuran-Elementen (die schwerer als Uran) bekannt ist. Er teilte sich 1951 den Nobelpreis für Chemie mit Edwin Mattison McMillan für ihre unabhängigen Entdeckungen von Transuranelementen. Seaborgium wurde ihm zu Ehren benannt und ist damit neben Albert Einstein und Yuri Oganessian die einzige Person, nach der zu seinen Lebzeiten ein chemisches Element benannt wurde.

Molekularbiologie und Biochemie Bearbeiten

Bis Mitte des 20. Jahrhunderts war die Integration von Physik und Chemie im Prinzip weitreichend, wobei die chemischen Eigenschaften als Ergebnis der elektronischen Struktur des Atoms erklärt wurden Linus Paulings Buch über Die Natur der chemischen Bindung nutzten die Prinzipien der Quantenmechanik, um Bindungswinkel in immer komplizierteren Molekülen abzuleiten. Obwohl einige aus der Quantenmechanik abgeleitete Prinzipien einige chemische Eigenschaften biologisch relevanter Moleküle qualitativ vorhersagen konnten, waren sie bis zum Ende des 20. Jahrhunderts eher eine Sammlung von Regeln, Beobachtungen und Rezepten als strenge quantitative Ab-initio-Methoden. [ Zitat benötigt ]

Dieser heuristische Ansatz triumphierte 1953, als James Watson und Francis Crick die Doppelhelixstruktur der DNA herleiteten, indem sie Modelle konstruierten, die durch das Wissen über die Chemie der Bestandteile und die von Rosalind Franklin erhaltenen Röntgenbeugungsmuster eingeschränkt und informiert wurden. [91] Diese Entdeckung führte zu einer explosionsartigen Erforschung der Biochemie des Lebens.

Im selben Jahr zeigte das Miller-Urey-Experiment, dass in einer Simulation von Urprozessen auf der Erde Grundbestandteile von Proteinen, einfache Aminosäuren, selbst aus einfacheren Molekülen aufgebaut werden können. Dieser erste Versuch von Chemikern, hypothetische Prozesse im Labor unter kontrollierten Bedingungen zu untersuchen, trug dazu bei, eine reiche Forschung in den Naturwissenschaften über die Ursprünge des Lebens in Gang zu setzen.

1983 entwickelte Kary Mullis eine Methode zur In-vitro-Amplifikation von DNA, die als Polymerase-Kettenreaktion (PCR) bekannt ist und die chemischen Prozesse zur Manipulation im Labor revolutionierte. Die PCR könnte zur Synthese bestimmter DNA-Stücke eingesetzt werden und ermöglichte die Sequenzierung von DNA von Organismen, die in dem riesigen Humangenomprojekt gipfelte.

Ein wichtiges Teil des Doppelhelix-Puzzles wurde von einem der Pauling-Studenten Matthew Meselson und Frank Stahl gelöst, das Ergebnis ihrer Zusammenarbeit (Meselson-Stahl-Experiment) wird als "das schönste Experiment der Biologie" bezeichnet.

Sie verwendeten eine Zentrifugationstechnik, die Moleküle nach Gewichtsunterschieden sortierte. Da Stickstoffatome Bestandteil der DNA sind, wurden sie markiert und daher bei der Replikation in Bakterien verfolgt.

Ende des 20. Jahrhunderts Bearbeiten

1970 entwickelte John Pople das Gaussian-Programm, das die computergestützten Chemierechnungen erheblich vereinfachte. [92] 1971 lieferte Yves Chauvin eine Erklärung des Reaktionsmechanismus von Olefinmetathesereaktionen. [93] 1975 entdeckten Karl Barry Sharpless und seine Gruppe stereoselektive Oxidationsreaktionen, einschließlich Sharpless-Epoxidierung, [94] [95] Sharpless-asymmetrische Dihydroxylierung, [96] [97] [98] und Sharpless-Oxyaminierung. [99] [100] [101] 1985 entdeckten Harold Kroto, Robert Curl und Richard Smalley Fullerene, eine Klasse großer Kohlenstoffmoleküle, die oberflächlich der geodätischen Kuppel des Architekten R. Buckminster Fuller ähneln. [102] 1991 entdeckte Sumio Iijima mithilfe der Elektronenmikroskopie eine Art zylindrischer Fullerene, die als Kohlenstoff-Nanoröhrchen bekannt sind, obwohl bereits 1951 auf diesem Gebiet frühere Arbeiten durchgeführt wurden. Dieses Material ist eine wichtige Komponente auf dem Gebiet der Nanotechnologie. [103] 1994 gelang K. C. Nicolaou mit seiner Gruppe [104] [105] und Robert A. Holton und seiner Gruppe die erste Totalsynthese von Taxol. [106] [107] [108] 1995 stellten Eric Cornell und Carl Wieman das erste Bose-Einstein-Kondensat her, eine Substanz mit quantenmechanischen Eigenschaften im makroskopischen Maßstab. [109]

Klassisch, vor dem 20. Jahrhundert, wurde Chemie als die Wissenschaft von der Natur der Materie und ihrer Umwandlungen definiert. Sie unterschied sich daher deutlich von der Physik, die sich nicht mit solch dramatischen Umwandlungen der Materie beschäftigte. Darüber hinaus verwendete die Chemie im Gegensatz zur Physik nicht viel von der Mathematik. Sogar einige waren besonders zurückhaltend, Mathematik in der Chemie zu verwenden. Auguste Comte schrieb beispielsweise 1830:

Jeder Versuch, mathematische Methoden zur Erforschung chemischer Fragen anzuwenden, muss als zutiefst irrational und gegen den Geist der Chemie gewertet werden.wenn die mathematische Analyse jemals einen herausragenden Platz in der Chemie einnehmen sollte – eine Abweichung, die glücklicherweise fast unmöglich ist – würde dies eine schnelle und weit verbreitete Degeneration dieser Wissenschaft bewirken.

In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts änderte sich die Situation jedoch und August Kekulé schrieb 1867:

Ich erwarte vielmehr, dass wir eines Tages eine mathematisch-mechanische Erklärung für das, was wir heute Atome nennen, finden werden, die über ihre Eigenschaften Rechenschaft ablegen wird.

Mit dem Verständnis der Natur der Materie hat sich auch das Selbstverständnis der Wissenschaft der Chemie durch ihre Praktiker weiterentwickelt. Dieser fortlaufende historische Bewertungsprozess umfasst die Kategorien, Begriffe, Ziele und Bereiche der Chemie. Darüber hinaus sind die Entwicklung sozialer Institutionen und Netzwerke, die die chemische Forschung unterstützen, sehr wichtige Faktoren, die die Produktion, Verbreitung und Anwendung von chemischem Wissen ermöglichen. (Siehe Philosophie der Chemie)

Chemische Industrie Bearbeiten

In der späteren Hälfte des 19. Jahrhunderts nahm die Ausbeutung von Erdöl aus der Erde zur Herstellung einer Vielzahl von Chemikalien enorm zu und ersetzte weitgehend die frühere Verwendung von Walöl, Kohlenteer und Marinelagern. Die großtechnische Produktion und Veredelung von Erdöl lieferte Rohstoffe für flüssige Kraftstoffe wie Benzin und Diesel, Lösungsmittel, Schmierstoffe, Asphalt, Wachse und für die Produktion vieler der gängigen Materialien der modernen Welt, wie synthetische Fasern, Kunststoffe, Farben , Waschmittel, Pharmazeutika, Klebstoffe und Ammoniak als Düngemittel und für andere Zwecke. Viele davon erforderten neue Katalysatoren und den Einsatz chemischer Verfahren zu ihrer kostengünstigen Herstellung.

Mitte des 20. Jahrhunderts wurde die Kontrolle der elektronischen Struktur von Halbleitermaterialien durch die Herstellung großer Ingots aus extrem reinen Einkristallen aus Silizium und Germanium präziser gemacht. Die genaue Kontrolle ihrer chemischen Zusammensetzung durch Dotierung mit anderen Elementen ermöglichte 1951 die Herstellung des Festkörpertransistors und ermöglichte die Herstellung winziger integrierter Schaltkreise für den Einsatz in elektronischen Geräten, insbesondere Computern.


Das Geheimnis von Roanoke erduldet eine weitere grausame Wendung

Es schien zu schön, um wahr zu sein. Und es war.

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Vor fast 20 Jahren entdeckten Bagger, die auf der abgelegenen Insel Hatteras Island in North Carolina gruben, einen abgenutzten Ring, auf dem ein tänzelnder Löwe prangte. Ein lokaler Juwelier erklärte es zu Gold, aber es wurde mehr als nur ein vergrabener Schatz, als ein britischer Heraldik-Experte es mit der Familie Kendall in Verbindung brachte, die an den Roanoke-Reisen der 1580er Jahre beteiligt war, die von Sir Walter Raleigh während der Herrschaft von Elizabeth I. organisiert wurden.

Die Entdeckung von 1998 elektrisierte Archäologen und Historiker. Das Artefakt schien ein seltenes Überbleibsel des ersten englischen Versuchs zu sein, die Neue Welt zu besiedeln, das auch Aufschluss darüber geben könnte, was mit 115 Männern, Frauen und Kindern passiert ist, die die Küste besiedelten, nur um in der sogenannten Verlorenen Kolonie von Roanoke zu verschwinden .

Nun stellt sich heraus, dass die Forscher von Anfang an falsch lagen.

Ein Team um den Archäologen Charles Ewen hat den Ring kürzlich einem Labortest an der East Carolina University unterzogen. Das Röntgenfluoreszenzgerät, das wie eine Kreuzung zwischen einer Strahlenkanone und einem Haartrockner geformt ist, enthüllt die genaue elementare Zusammensetzung eines Objekts, ohne einen Teil davon zu zerstören. Ewen war fassungslos, als er die Ergebnisse sah.

“Es ist alles Messing,”, sagte er. “Es gibt kein Gold.”

Der Ring, der zuvor für Gold gehalten wurde, stellt sich als Messing heraus. (Charles Ewen/ECU)

Der Konservator des Staates North Carolina, Erik Farrell, der die Analyse in einer ECU-Anlage durchführte, fand im Ring hohe Kupfergehalte, zusammen mit etwas Zink und Spuren von Silber, Blei, Zinn und Nickel. Die Verhältnisse, sagte Farrell, „sind typisch für Messing“ aus der frühen Neuzeit. Er fand keine Beweise dafür, dass die Oberfläche des Rings vergoldet war, was jahrelange Spekulationen und Forschungen in ernsthafte Zweifel werfen ließ.

“Jeder möchte, dass es etwas ist, das ein verlorener Kolonist in den Sand geworfen hat,” fügte Ewen hinzu. Er sagte, es sei wahrscheinlicher, dass der Ring ein üblicher Massenartikel war, der lange nach dem gescheiterten Siedlungsversuch an amerikanische Ureinwohner gehandelt wurde.

Nicht alle Archäologen sind sich jedoch einig, und die überraschenden Ergebnisse werden die Debatte über das Schicksal der Verlorenen Kolonie mit Sicherheit neu entfachen.

Die Siedler kamen im Sommer 1587 aus England an, angeführt von John White. Sie bauten einen Außenposten auf Roanoke Island, 80 km nördlich von Hatteras, wieder auf, der von einer früheren Kolonistengruppe verlassen wurde. Zu Whites Gruppe gehörte seine Tochter Eleanor, die bald Virginia Dare zur Welt brachte, das erste Kind englischer Eltern in der Neuen Welt.

White reiste schnell nach England, um Vorräte und zusätzliche Kolonisten zu sammeln, aber seine Rückkehr wurde durch den Ausbruch des Krieges mit Spanien verzögert. Als es ihm drei Jahre später endlich gelang, auf Roanoke Island zu landen, war die Siedlung verlassen. Der einzige Hinweis war das Wort “Croatoan”, das in einen Pfosten geritzt war, der Name eines mit den Engländern verbündeten Stammes und der Insel, die jetzt Hatteras heißt.

Der inzwischen verstorbene ECU-Archäologe David Phelps fand den Ring bei Ausgrabungen in einem Dorf der amerikanischen Ureinwohner und brachte ihn zu einem Juwelier namens Frank Riddick im nahe gelegenen Nags Head. Phelps berichtete, dass der Juwelier den Ring getestet und festgestellt hat, dass es sich um 18-karätiges Gold handelt.

Riddick, der jetzt ein Angel-Charter-Unternehmen namens Fishy Bizness betreibt, erinnerte sich kürzlich daran, dass er keinen Säure-Kratz-Test durchgeführt hat, der normalerweise verwendet wird, um das Vorhandensein und die Qualität des Edelmetalls zu überprüfen. “Da es hier nicht ums Kaufen oder Verkaufen ging, haben wir das nicht gemacht,”, sagte er. “Ich habe ihm gerade gesagt, dass ich es für Gold hielt.” Phelps wollte das Objekt anscheinend nicht einem möglichen Schaden aussetzen.

Ein hochrangiges Mitglied des Londoner College of Arms stellte anschließend fest, dass das Siegel auf dem Siegelring von einem Löwen passant war, und schlug vor, dass es sich auf die Kendall-Familie von Devon und Cornwall beziehen könnte. Ein Master Kendall war Teil des ersten Kolonisierungsversuchs im Jahr 1585, während ein anderer Kendall Croatoan besuchte, als eine Flotte unter der Führung von Sir Francis Drake 1586 vorbeikam. Obwohl diese Verbindung nie bestätigt wurde, erhielt das Objekt den Spitznamen Kendall-Ring.

Da Phelps dachte, der Ring sei aus einem kostbaren Material und wahrscheinlich aus der elisabethanischen Ära, argumentierte er, dass dies ein wichtiger Hinweis sei. “Das heißt nicht, dass die Verlorene Kolonie hier war,”, sagte er einem Reporter an der Ausgrabungsstätte nach der Entdeckung des Rings. “Aber das fängt an, das zu authentifizieren.”

Einige Archäologen waren jedoch skeptisch gegenüber der Verbindung des Artefakts mit Roanoke, da es mit anderen Artefakten aus der Zeit zwischen 1670 und 1720 gefunden wurde, etwa ein Jahrhundert nach den elisabethanischen Reisen. Dies war auch eine Ära, in der Messingringe an indianischen Stätten entlang der Ostküste auftauchten.

Mark Horton, ein Archäologe an der University of Bristol im Vereinigten Königreich, sagt jedoch, dass die Ergebnisse von Ewen nicht unbedingt ausschließen, dass es einem Kolonisten von Roanoke gehörte. “Die Tatsache, dass der Ring aus Messing besteht, macht ihn anderen britischen Beispielen ähnlicher,” er sagte, dass der Ring in den 1580er Jahren hergestellt worden sein könnte. “Ich würde argumentieren, dass es als Erbstück aufbewahrt, weitergegeben und dann weggeworfen wurde.”

Horton gräbt derzeit am Standort Hatteras, wo der Ring entdeckt wurde. Die von der Croatoan Archaeological Society gesponserten Ausgrabungen haben bisher mehrere Artefakte freigelegt, die möglicherweise während der elisabethanischen Zeit angefertigt wurden, darunter der Griff eines Degens und Metallteile von Kleidung.

Wenn die Verlorenen Kolonisten Ende der 1580er Jahre Roanoke nach Kroatien verließen, argumentiert Horton, hätten sie möglicherweise ihre wertvollsten Gegenstände mitgebracht. Über ein paar Generationen hinweg haben sie sich möglicherweise mit dem Algonkin sprechenden kroatischen Volk assimiliert und ihre englischen Erbstücke wären schließlich abgenutzt. “Oh, da rostet ’s Opa’s altes Schwert in der Ecke,”, sagte Horton. “Warum behalten wir das bei?”

Seine Theorie basiert auch auf archäologischen Funden, die zeigen, dass die amerikanischen Ureinwohner auf Hatteras in den 1650er Jahren Bleischrot herstellten und Gewehre zur Jagd auf Hirsche und Vögel verwendeten. Zuvor basierte ihre Ernährung stark auf Fisch und Schalentieren. Die technologische Raffinesse, so Horton, deutet auf die Anwesenheit von Europäern hin, bevor die zweite Welle der Engländer Ende des 17. Jahrhunderts in der Gegend ankam. Auch das könnte auf die Anwesenheit assimilierter Kolonisten und deren Nachkommen hinweisen.

Diese Theorie ist weit hergeholt, sagt der Archäologe Charles Heath, der mit Phelps zusammenarbeitete und anwesend war, als der Ring gefunden wurde. “Solche Gegenstände würden von ihren einheimischen Besitzern—und nachfolgenden einheimischen Besitzern— viele Jahre lang verwendet, modifiziert, gehandelt, neu gehandelt, verloren, verworfen oder kuratiert,”, argumentierte er. Am Ende, sagte er, „wird ein verirrtes Artefakt aus dem 16.

Horton räumt ein, dass das kroatische Volk die Waren statt der Besitztümer der Kolonie Roanoke, die durch die Assimilation der Engländer mitgebracht wurden, stattdessen von Jamestown, der späteren Kolonie von Virginia im Norden, hätte erwerben können. Feuersteine, Münzen und Glasperlen, die an der Stätte gefunden wurden, stammen mit ziemlicher Sicherheit aus der neueren englischen Siedlung. Er ist aber zuversichtlich, dass die aktuellen Ausgrabungen bald weitere Beweise ans Licht bringen werden.

Unterdessen geht die Jagd nach der verlorenen Kolonie weiter. Eine andere Gruppe von Archäologen, die etwa 80 Kilometer westlich von Roanoke Island an der Spitze des Albemarle Sound arbeitet, sagt, dass sie Keramik- und Metallartefakte haben, die wahrscheinlich mit der Verlorenen Kolonie in Verbindung stehen. Die Ausgrabungen der First Colony Foundation wurden durch die Entdeckung eines Fleckens im Jahr 2012 ausgelöst, der das Bild einer Festung auf einer von John White gemalten Karte verbirgt.

Aber wie die Funde in Hatteras könnten die Objekte mit der zweiten englischen Siedlungswelle in Verbindung gebracht werden.

Letzten Herbst ergab eine Ausgrabung des National Park Service in Fort Raleigh auf Roanoke Island, die für die ursprüngliche Siedlung gehalten wurde, keine Spur der Kolonisten. Aber Anfang 2016 fanden Archäologen eine Handvoll Fragmente eines Apothekerglases, die mit ziemlicher Sicherheit aus dem 16. Jahrhundert stammen.

Dass der goldene Kendall-Ring wahrscheinlich ein billiger Messing-Handelsgegenstand ist, wird die Suche nach den Ereignissen auf den Outer Banks vor mehr als vier Jahrhunderten nicht entgleisen lassen. Was Ewen betrifft, so hofft er, dass die Analyse des Rings den Forschern helfen wird, bei ihrer Suche nach den spärlichen Hinweisen auf die Siedler von Roanoke wieder auf die Spur zu kommen. “Wissenschaft funktioniert tatsächlich,” er sagte,—“wenn man ihr Zeit lässt.”


Per Post Auslandsdienst
Aktualisiert: 09:58 BST, 6. Februar 2009

Die Getreidehersteller Kellogg's haben beschlossen, den Sponsoringvertrag von Phelps nach dem Skandal nicht zu verlängern

Die Olympia-Schwimmlegende Michael Phelps wurde für drei Monate vom Wettkampf suspendiert, nachdem er offenbar illegale Drogen genommen hatte.

Der 23-Jährige, der letztes Jahr acht Goldmedaillen bei den Olympischen Spielen in Peking gewann, entschuldigte sich öffentlich, nachdem die News of the World ein Foto veröffentlicht hatte, auf dem er aus einer Glaspfeife inhaliert, die zum Rauchen von Cannabis verwendet wird.

Obwohl er nicht zugab, Cannabis zu konsumieren, gab Phelps Anfang dieser Woche eine Erklärung ab, in der er sich für sein „bedauerliches“ Verhalten und „schlechtes Urteilsvermögen“ entschuldigte.

Der Schwimmer wird vom Internationalen Olympischen Komitee (IOC) und der FINA, dem Weltdachverband des Sports, unterstützt.

Sein nationaler Dachverband USA Swimming bestätigte jedoch das dreimonatige Verbot und den Entzug der finanziellen Unterstützung.

Es wurde auch bekannt, dass Sponsor Kellogg seinen Vertrag mit dem Schwimmer nicht verlängern wird, wenn er Ende des Monats ausläuft.

Und der Sheriff in der Stadt in South Carolina, in der Phelps mit der Pfeife abgebildet war, hat enthüllt, dass der Sportler strafrechtlich verfolgt werden könnte.

Leon Lott gelobte zu handeln, wenn er feststellte, dass der Olympia-Held in Kolumbien Marihuana geraucht hat.

In der Erklärung des US-Schwimmens heißt es: „USA Swimming hat Michael Phelps gemäß seinem Verhaltenskodex gerügt, indem es die finanzielle Unterstützung und die Teilnahmeberechtigung für einen Zeitraum von drei Monaten mit Wirkung zum heutigen 5. Februar 2009 entzogen hat.

"Dies ist keine Situation, in der gegen eine Anti-Doping-Regel verstoßen wurde, aber wir haben uns entschieden, eine starke Botschaft an Michael zu senden, weil er so viele Menschen enttäuscht hat, insbesondere die Hunderttausenden von Kindern der USA Swimming-Mitglieder, die zu ihm als Rolle aufschauen." Vorbild und Held.

"Michael hat diesen Verweis freiwillig akzeptiert und sich verpflichtet, unser Vertrauen zurückzugewinnen."

Die Sperre von Phelps läuft Anfang Mai aus, was bedeutet, dass er im Juli für die Weltmeisterschaftsprüfungen qualifiziert ist, wenn er sich entschließt, die sieben Titel zu verteidigen, die er 2007 in Melbourne gewonnen hat.

Gefangen mit der Kamera: Michael Phelps hat zugegeben, dass dieses Bild, auf dem er aus einer Glaspfeife oder "Bong" raucht, die üblicherweise zum Rauchen von Marihuana verwendet wird, authentisch ist

Sponsor Kellogg veröffentlichte auch eine Erklärung, in der es heißt: „Michaels jüngstes Verhalten stimmt nicht mit dem Image von Kellogg überein.

"Sein Vertrag läuft Ende Februar aus und wir haben uns entschieden, seinen Vertrag nicht zu verlängern."

Aber auch andere Sponsoren wie Speedo-, Visa- und Omega-Uhren standen dem Schwimmer zur Seite.

Die Bestrafung wurde am selben Tag verkündet, an dem der 14-fache Olympiasieger seine ersten öffentlichen Äußerungen seit der Veröffentlichung des Fotos machte.

Phelps sagte der Baltimore Sun, dass er aufgrund der intensiven öffentlichen Kontrolle darüber nachdenke, ob er 2012 in London antreten soll.

Es ist die jüngste öffentliche Peinlichkeit für den Olympiastar, der 2004 wegen Trunkenheit am Steuer zu einer Bewährungsstrafe verurteilt wurde.

Der Trainer von Phelps, Bob Bowman, sagte der Baltimore Sun: „Ich denke, es sendet eine Botschaft an Michael, und wir werden uns sicherlich daran halten.

Phelps in fröhlicher Stimmung, als er gestern vor dem Meadowbrook Pool in Baltimore fotografiert wurde

"Er ist begierig darauf, wieder im Training zu sein und möchte weitermachen."

Marc Schubert, Cheftrainer und General Manager der Nationalmannschaft, fügte hinzu: „Die ganze Situation war natürlich enttäuschend, aber Michael ist sehr enttäuscht. „Es war eine wirklich harte Zeit für Michael.

„Er hat sich in letzter Zeit irgendwie ins Schwimmen gestürzt, was eine gute Sache war, weil ich denke, dass er seine Freunde in seinem Schwimmteam hat, und ich denke, er hat die Situation in sich gekehrt. Er hat sich selbst genau angesehen und erkennt seinen Fehler.'

In der Zwischenzeit sagte die Verwaltungsgesellschaft von Phelps, Octagon, dass der Schwimmer die Entscheidungen von USA Swimming akzeptiert.

„Michael akzeptiert diese Entscheidungen und versteht ihren Standpunkt. Er fühlt sich schlecht, dass er jemanden im Stich gelassen hat.

„Er wird auch durch die Tausenden von Kommentaren, die er von seinen Fans erhalten hat, und die Unterstützung seiner vielen Sponsoren ermutigt. Er will hart arbeiten, um das Vertrauen aller zurückzugewinnen.'

Amerikas größter Olympiasieger wurde für drei Monate vom Schwimmen suspendiert, nachdem er in einer britischen Zeitung beim Rauchen einer Drogenpfeife abgebildet wurde.

Jetzt könnte Michael Phelps wegen Drogenmissbrauchs angeklagt werden, wenn eine Untersuchung in South Carolina beweist, dass er tatsächlich Cannabis geraucht hat.

Richland County Sheriff Leon Lott sagte einer Zeitung in South Carolina, dass er Phelps anklagen würde, wenn er beweisen könnte, dass er in seinem County Marihuana geraucht hat.

Phelps musste auch seiner Mutter von seiner Übertretung erzählen – er gab zu, dass dies „definitiv nicht einfach“ war.

Die öffentliche Kontrolle war so intensiv, dass Phelps der Baltimore Sun sagte, er überlege tatsächlich, ob er 2012 in London antreten soll oder nicht.

Der 23-Jährige, der letztes Jahr bei den Olympischen Spielen in Peking acht Goldmedaillen gewann,
entschuldigte sich öffentlich, nachdem die News of the World ein Foto von ihm veröffentlicht hatte
Inhalation aus einer Glaspfeife, die zum Rauchen von Cannabis verwendet wird.

Obwohl er kurz davor gestanden hat, Cannabis zu konsumieren, hat Phelps vorhin nicht gestanden
Woche gab eine Erklärung ab, in der er sich für sein „bedauerliches“ Verhalten entschuldigte und für
"schlechtes Urteilsvermögen gezeigt" haben.

Der Schwimmer aus Baltimore wird vom Internationalen Olympischen Komitee unterstützt
(IOC) und FINA, dem Weltverband des Sports.

Sein nationaler Verwaltungsrat hat jedoch zuvor das dreimonatige Verbot bestätigt und
Entzug der finanziellen Unterstützung.

Dies wurde dann durch die Ankündigung verschlimmert, dass Sponsor Kellogg dies nicht tun würde
den Vertrag mit dem Schwimmer erneuern, wenn er zum Monatsende ausläuft.

In der Erklärung des US-Schwimmens heißt es: "USA Swimming hat Michael Phelps gemäß seinem Verhaltenskodex gerügt, indem es die finanzielle Unterstützung und die Teilnahmeberechtigung entzogen hat."
für einen Zeitraum von drei Monaten mit Wirkung vom 5. Februar 2009 antreten.

"Dies ist keine Situation, in der eine Anti-Doping-Regel verletzt wurde, aber wir"
beschlossen, Michael eine starke Botschaft zu senden, weil er so viele enttäuscht hat
Menschen, insbesondere die Hunderttausende Kinder von USA Swimming-Mitgliedern, die
schaue zu ihm als Vorbild und Held auf.

"Michael hat diesen Verweis freiwillig akzeptiert und sich verpflichtet, zu verdienen"
unser Vertrauen zurück.'

Die Suspendierung von Phelps läuft Anfang Mai aus, was bedeutet, dass er Anspruch auf die
WM-Prüfungen im Juli, wenn er beschließt, die sieben Titel zu verteidigen, die er
gewann 2007 in Melbourne.

Die Weltmeisterschaft findet im August in Rom statt.

Sponsor Kellogg veröffentlichte ebenfalls eine Erklärung, in der es heißt: „Michaels jüngstes Verhalten stimmt nicht mit dem Image von Kellogg überein.

"Sein Vertrag läuft Ende Februar aus und wir haben uns entschieden, seinen Vertrag nicht zu verlängern."

Aber auch andere Sponsoren wie Speedo-, Visa- und Omega-Uhren standen dem Schwimmer zur Seite.

Die Bestrafung wurde am selben Tag verkündet, an dem der 14-fache Olympiasieger seine ersten öffentlichen Äußerungen seit der Veröffentlichung des Fotos machte.

Es ist die neueste öffentliche Peinlichkeit für den verurteilten Olympiastar
2004 wegen Trunkenheit am Steuer auf Bewährung.

Der Trainer von Phelps, Bob Bowman, sagte der Baltimore Sun: “Ich denke, es sendet eine Botschaft”
an Michael, und wir werden uns sicherlich daran halten.

Er ist begierig darauf, wieder im Training zu sein und möchte weiterkommen.'

Marc Schubert, Cheftrainer und General Manager der Nationalmannschaft, fügte hinzu: "Das Ganze"
Situation war offensichtlich enttäuschend, aber Michael ist sehr enttäuscht
selbst.

„Es war eine wirklich harte Zeit für Michael.

"Er hat sich in letzter Zeit irgendwie ins Schwimmen gestürzt, was gut war"
Sache, weil ich denke, er hat seine Freunde in seinem Schwimmteam, und ich denke, er war es
introspektiv über die Situation. Er hat sich selbst genau angesehen und erkennt
sein Fehler.'

In der Zwischenzeit sagte die Verwaltungsgesellschaft von Phelps, Octagon, der Schwimmer akzeptiere die
Entscheidungen von USA Swimming.

„Michael akzeptiert diese Entscheidungen und versteht ihren Standpunkt. Er fühlt
schlecht, dass er jemanden im Stich gelassen hat.

"Er ist auch ermutigt von den Tausenden von Kommentaren, die er von seinen Fans erhalten hat"
und die Unterstützung seiner zahlreichen Sponsoren. Er beabsichtigt, hart zu arbeiten, um wiederzuerlangen
das Vertrauen aller.'

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