Wiedza o materii
W nowożytności chemia przeszła długą drogę od jakościowych, alchemicznych teorii opartych na metafizycznych założeniach do zmatematyzowanej dziedziny zainteresowanej ilościowymi cechami substancji i ich przemian.
1661: Robert Boyle publikuje „The Sceptical Chymist”, uznawane za „dzieło założycielskie” nowej dyscypliny. Ma ono formę dialogu między pięcioma przyjaciółmi, z których Karneades – alter ego Boyle’a – stwierdza na początku: „Nie jest całkiem absurdalne przyjąć, że [materia] podzielona jest w istocie na maleńkie cząsteczki o różnych rozmiarach i kształtach”. Zaiste, nie jest to całkiem absurdalne.
1770: Joseph Priestley – teolog i duchowny protestancki oraz chemik hobbysta – opisuje metodę wytwarzania mieszaniny wody i dwutlenku węgla, czyli wody sodowej. Odkrywa też tlen.
1783: Henry Cavendish otrzymuje wodę w reakcji spalania wodoru: pokazując, że nie jest ona fundamentalnym żywiołem („elementem”) natury; kilka lat wcześniej, w 1775 roku, Antoine Lavoisier (zob. tekst „Ojciec założyciel”) wykazał, że powietrze nie jest pierwiastkiem. Badania te przyczyniły się do upadku teorii żywiołów i wykazały, że przemiany chemiczne mogą prowadzić do powstawania związków pod żadnym względem niepodobnych do substancji wyjściowych, wbrew fundamentalnym zasadom alchemii.
1808: John Dalton przedstawia teorię atomową budowy materii w traktacie „A New System of Chemical Philosophy”. Dzięki żmudnemu ważeniu związków chemicznych przed i po zachodzeniu reakcji Dalton ustalił, że różne pierwiastki łączą się ze sobą w stałych proporcjach, dających się wyrazić przez niewielkie liczby całkowite. Wywnioskował stąd, że każdy związek składa się z maleńkich jednostek każdego z pierwiastków – atomów – które łączą się z innymi atomami w stałych proporcjach, a nie z nieskończenie podzielnej materii.
1814: Joseph von Fraunhofer, badając wykonane przez siebie pryzmaty, dolicza się w widmie światła słonecznego aż 600 czarnych prążków i odnotowuje ich dokładne rozmieszczenie. Dzięki temu odkryciu zostanie później nazwany ojcem nauki o oddziaływaniu światła i materii, zwanej dzisiaj spektroskopią, która na wiele lat stanie się podstawową metodą wykrywania nowych pierwiastków, a współcześnie – nowych związków. Badania widma promieniowania słonecznego i wykrycie w nim śladu po pierwiastkach występujących na Ziemi (a w atmosferze ziemskiej gazowego helu, który miał być „gazem Słońca”; stąd jego nazwa) obaliły arystotelesowską teorię, że Ziemia i „niebiosa” zbudowane są z różnych typów materii.
1828: Friedrich Wöhler dokonuje syntezy mocznika (substancji organicznej) z cyjanianu amonu (wówczas uważanego za związek nieorganiczny), podważając doktrynę witalizmu, według której do powstania materii ożywionej potrzebna jest specjalna „siła życiowa” (vis vitalis), a substancje organiczne mogą powstawać wyłącznie w żywych organizmach. Wöhler pokazał, że organizmy żywe składają się ze związków, które można uzyskać z materii nieożywionej, co stało się motorem do odtwarzania w laboratorium „chemii życia”.
Ok. 1835: Louis Daguerre odkrywa, że niektóre związki srebra wykazują się wielką czułością na światło – jego doświadczenia doprowadziły do powstania nowoczesnej fotografii.
1849: Ascanio Sobrero ogłasza odkrycie nitrogliceryny. W rzeczywistości wyizolował ją rok wcześniej, ale – przerażony mocą tej substancji – utrzymywał ją w tajemnicy. Jego kolegą ze studiów był Alfred Nobel.
1852: Ignacy Łukasiewicz dokonuje pierwszej destylacji ropy naftowej, stając się pionierem petrochemii. Oprócz oczywistego znaczenia tego kroku dla energetyki, produkty destylacji ropy naftowej są współcześnie punktem wyjścia w wielu ścieżkach syntezy chemicznej: od lekarstw po tworzywa sztuczne.
1858: Archibald Scott Couper publikuje jedną ze swych prac na temat wiązań chemicznych, używając powszechnej dziś konwencji, aby przedstawiać je jako kreski łączące litery symbolizujące atomy. Większość z nas do dziś tak sobie wyobraża związki chemiczne.
1865: Rudolf Clausius po raz pierwszy używa terminu „entropia” i podaje jego interpretację matematyczną. Entropia pełni dziś kluczową rolę w chemii, fizyce, a nawet kosmologii. W zbliżonym czasie wyłania się nowoczesna termodynamika, czyli nauka o przemianach ciepła, pracy, energii, a także – w szerszym sensie – o porządku i chaosie w świecie.
1869: Dmitrij Mendelejew publikuje swój układ okresowy pierwiastków (zob. tekst „Człowiek, który uporządkował chemię”). Choć wielu chemików przed nim, zwłaszcza Julius Meyer, opisywało porządek we właściwościach pierwiastków, Mendelejew jako pierwszy pozostawił luki na „brakujące” pierwiastki, które dopiero czekały na odkrycie. Dzięki tej metodzie możliwe stało się przewidywanie masy i właściwości nieznanych pierwiastków.
1883: Karol Olszewski i Zygmunt Wróblewski, pionierzy badań nad skrajnie niskimi temperaturami, jako pierwsi skraplają tlen i azot; rok później: argon. Gdy już się posiada tak rewolucyjną technikę, odkrycia przychodzą same. Dwa lata później Wróblewski jako pierwszy na świecie dokona przewidywania, że wodór przechodzi do stanu płynnego, choć dopiero w temperaturze zaledwie 33 kelwinów. W 1898 roku potwierdzi to eksperymentalnie James Dewar
