В физике XIX век ознаменовался раз­работкой молекулярно-кинетической теории. Закономерности преобразо­вания энергии из одного вида в дру­гой объяснялись с использованием понятия молекулы. Химии для описа­ния состава соединений и химиче­ских реакций также был необходим конкретный материальный объект. Таким объектом стал атом. В первые годы XIX столетия английский учё­ный Джон Дальтон (1766—1844) сформулировал основные принципы химической атомистики. Как заметил немецкий философ Фридрих Энгельс, «новая эпоха в химии начинается с атомистики (следовательно, не Лаву­азье, а Дальтон — отец современной химии), а в физике, соответственно этому, — с молекулярной теории».

В чём состояли принципы Дальто­на? Во-первых, он принял, что атомы одного и того же вещества тождест­венны; во-вторых, показал, что раз­ные атомы способны соединяться между собой в различных соотноше­ниях; в-третьих, подчеркнул абсо­лютную неделимость «простых» ато­мов (молекулы Дальтон называл «сложными атомами»). Наконец, в 1803—1804 гг. Дальтон ввёл фунда­ментальное понятие атомного веса — фактически первый количественный параметр, характеризующий атом. Зная атомные веса элементов, можно устанавливать меру химических пре­вращений и химических соотноше­ний веществ, составлять количествен­ные уравнения реакций.

Вокруг понятия атомного веса и происходила впоследствии стреми­тельная кристаллизация атомно-молекулярного учения. Важными вехами на этом пути были газовые законы, установленные французом Жозефом Гей-Люссаком (1802, 1808 гг.) и итальянцем Амедео Авогадро (1811 г.); закон теплоёмкости, сфор­мулированный французскими учё­ными Пьером Дюлонгом и Алекси Пти (1819 г.); открытие явления изо­морфизма немецким химиком Эйльхардом Мичерлихом (1819 г.). Отме­тим также гипотезу, выдвинутую в 1815—1816 гг. английским врачом Уильямом Праутом, согласно которой все химические элементы образо­вались из «первичной материи» — атомов водорода с атомным весом, равным 1. В развитии атомно-молекулярного учения (да и химии в целом) велика была роль шведского химика Якоба Берцелиуса.





Постулаты нового учения уста­навливались в ходе продолжительных дискуссий. Теория Берцелиуса по­служила опорой самых разнообраз­ных исследований, которые в конеч­ном итоге привели к становлению классической химии. Характерно, что первый в истории Международный химический конгресс в Карлсруэ (Германия, I860 г.) был посвящён именно проблемам атомно-молекулярной теории.

На протяжении XIX в. продолжа­лось формирование неорганической, аналитической, органической и дискуссий. Теория Берцелиуса по­служила опорой самых разнообраз­ных исследований, которые в конеч­ном итоге привели к становлению классической химии. Характерно, что первый в истории Международный химический конгресс в Карлсруэ (Германия, I860 г.) был посвящён именно проблемам атомно-молекулярной теории.

На протяжении XIX в. продолжа­лось формирование неорганической, аналитической, органической и физической химии как самостоя­тельных разделов этой науки. Дости­жения неорганической химии со­стояли в открытии, главным образом с помощью химического анализа, большого числа новых элементов и получении многих неорганических соединений. За первую половину XIX в. было открыто 25 элементов. В 1859 г. немецкие учёные Роберт Бунзен и Густав Кирхгоф создали ме­тод оптического спектрального ана­лиза, который позволил определять элементы по характерным линиям в их спектрах. Так обнаружили цезий, рубидий, таллий и индий. К концу 60-х гг. известных элементов насчи­тывалось 63, причём свойства мно­гих удалось изучить достаточно пол­но. Это обстоятельство послужило одной из предпосылок открытия Дмитрием Ивановичем Менделеевым периодического закона (1869 г.) и разработки им периодической систе­мы химических элементов.

В аналитической химии качест­венные и количественные методы стали приводиться в определённую систему. Немецкий химик Карл Фрезениус разработал схему анализа ка­тионов (1841 г.) и разделил металлы на шесть аналитических групп (ионы каждой группы имеют характерные особенности в реакциях с сероводо­родом). В 1862 г. он основал первый журнал, посвящённый исключитель­но аналитической химии.

В фундамент органической химии лёг анализ многочисленных веществ животного и растительного проис­хождения. Их изучение показывало, что состоят они из ограниченного числа одних и тех же элементов: угле­рода, водорода, кислорода, азота и не­которых других. Название «органиче­ская химия» ввёл Берцелиус в 1806 г. По его мнению, искусственно могут быть получены только неорганиче­ские вещества, тогда как органические создаются в животных и раститель­ных организмах под действием неко­ей «жизненной силы». Эти ложные представления тормозили развитие органической химии. Но вот в 1828 г. немецкий химик Фридрих Вёлер впервые искусственно получил при-

родное органическое вещество моче­вину из неорганической соли — цианата аммония. Это событие открыло дорогу к синтезу различных органи­ческих соединений.

К середине XIX в. органическая химия заняла господствующее поло­жение в химических исследованиях За короткий срок удалось синтезиро­вать и обнаружить в природных объ­ектах множество веществ, относящих­ся к различным классам органических соединений. Такое изобилие потре­бовало теоретических обобщений В 40—50-х гг. появилось немало тео­рий для объяснения химической природы и строения органических веществ. Была разработана удовлетво­рительная классификация органиче­ских соединений.

В 1849 г. английский химик Эду­ард Франкленд получил первые металлоорганические соединения (диметил- и диэтилцинк), а в 1852 г. ввёл сам термин «металлоорганические соединения». Он же заложил началь­ные представления о валентности химических элементов. В 1858 г. не­мецкий химик Август Кекуле развил теорию валентности применительно к органическим соединениям и пока­зал, что углерод четырёхвалентен; в 1865 г. он предложил циклическую структурную формулу бензола. Алек­сандр Михайлович Бутлеров разрабо­тал теорию химического строения органических соединений (1861 г.). Она объясняла феномен многообра­зия органических веществ. Вскоре теория была дополнена представле­нием о взаимном влиянии атомов в молекулах. В 1874 г. одновременно Якоб Вант-Гофф в Голландии и Ашиль Ле Бель во Франции заложи­ли основы стереохимии — учения о пространственном строении молекул, К концу XIX столетия органическая химия представляла собой наиболее мощную и разветвлённую область химической науки.

Формирование физической хи­мии проходило своеобразно. Она складывалась в ходе становления и развития отдельных дисциплин, в первую очередь электрохимии, тер­мохимии и фотохимии. Электрохимия своими успехами во многом обя­зана работам английского физика Майкла Фарадея, сформулировавшего законы электролиза (1833—1834 гг.). Для термохимии основополагающи­ми стали труды российского химика Германа Ивановича Гесса, датчанина Юлиуса Томсена, француза Марселе-

на Бертло. К началу 90-х гг. высоко­го уровня достигло учение о раство­рах, благодаря исследованиям Вант-Гоффа в Голландии, Вильгельма Оствальда в Германии, Франсуа Рауля во Франции. Исключительно важным событием стала разработка швед­ским химиком Сванте Аррениусом теории электролитической диссо­циации (1887 г.).

Условия протекания и особенно­сти механизмов химических реакций стали получать теоретическое обос­нование. Этому способствовали пред­ставление о химических равновеси­ях, успехи химической кинетики и учения о катализе. В 18б4—1867 гг. норвежские учёные Като Гульдберг и Петер Вааге ввели понятие химиче­ского равновесия и математически выразили закон действующих масс — зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих ве­ществ. Дальнейшие достижения хи­мической кинетики связаны с имена­ми Бертло, Вант-Гоффа, Аррениуса, Оствальда.

Ещё одна дисциплина — химиче­ская термодинамика — сформирова­лась главным образом благодаря аме­риканскому учёному Джозайе Гиббсу. Своеобразным итогом консолида­ции отдельных физико-химических дисциплин в самостоятельную об­ласть химии стало учреждение в Гер­мании «Журнала физической химии» (1887 г.).

Обрела своё лицо коллоидная хи­мия. Её основные понятия разработал англичанин Томас Грэм.