Kimyo tarixi

XX asr kimyosining uchinchi muhim belgisi — juda ko’p zamonaviy tadqiqot usullarini qo’llash, ular yordamida kimyoviy moddalarning aniq tarkibini hisoblash emas, balki juda murakkab tuzilishga ega birikmalarning nozik molekulyar strukturasini isbotlash, kimyoviy reaksiya jarayoni yo’nalishiga har xil faktorlarning bosqichli ta’sirini o‘rganishdan iborat. Ma’lumki, XIX asr oxirlarida kimyoning uchta mustaqil yo’nalishi shakllangan edi: anorganik, organic, fizikaviy kimyo bo’limlari.
An’anaviy bunday bo’linish hozir ham mavjud, ammo bu bo’linish il-garigiga nisbatan o’z chegarasini yo’qotib, hozirgi zamon kimyo fani ta-raqqiyotida to’la akslanmaydi.
XX asr kimyosining to’rtinchi yana bir muhim belgisi - shundaki anorganik sintez juda yuqori haroratlarda amalga oshirilmoqda. Davriylik qonuniyati, koordinasion birikmalar nazariyasi, atom-molekulyar ta’limotning aniq shakllanishi anorganik kimyo rivojiga juda katta hissa qo’shdi. Anorganik va organik kimyo ancha qo’shilib ketdi, endi kun tartibida elementorganik birikmalar va koordinasion birikmalar kimyolari bo’linishi dolzarb yo’nalish bo’ldi. Bir necha o’n ming yangi moddalar yaratildiki, ularni aniq qilib anorganik yoki organik birikma deb aytib bo’lmaydi (sendvichlar, klatratlar, kompleks birikmalar va hokazo)
Ma’lumki kimyoviy sanoatning asosini anorganik va organik sintez tashikl qiladi.
Anorganik sintez – bu anorganik moddalar (oksidlar, kislotalar, asoslar va tuzlar)ni sintez qilishda zarur bo’lgan asbob va reaktivlar, ularning xillari va miqdori, sintez usullari, reaksiyani olib borish uchun zarur bo’lgan sharoit va ishlash texnologiyasi haqidagi fandir. Anorganik sintezni rivojlantirish uchun ko’plab olimlar fanda faoliyat ko’rsatdilar. Ularning tajriba natijalaridan shu narsa aniq bo’ldiki, sintez bilan shug’ullanuvchi, ya’ni sintezchi ish davomida doimo amal qilishi kerak bo’lgan xavfsizlik texnikasini va sintez uchun zarur bo’lgan barcha nazariy bilimlarni bilishi shart. Sintezga oid nazariy bilimlar quyidagilardan iborat:

1. 
   Reaksiyani olib borish uchun sharoit.
   
2. 
   Reaksiya kinetikasi. (Reaksiyani olib borish uchun reaksiya kinetikasini o’rganish juda muhim).
   

Misol uchun sanoatdagi ammiak sintezini olaylik. Sanoatda ammiak olish uchun asosiy xomashyo erkin holdagi vodorod bilan azotdir. Shu ikki moddadan ammiak sintez qilinadi:
N₂ + 3H₂ 2NH₃+ 92 kJ

Bu reaksiya qaytar reaksiya katalizator ishtiroki bilan boradi. Reaksiya natijasida gazlar hajmi kamayadi va issiqlik ajralib chiqadi. Tenglamadan ko’rinib turibdiki muvozanatni o’ngga siljitish uchun 1-faktor bosim ta’sirini ko’raylik, bosim oshirilsa muvozar gazning kam sondagi molekulalari tomoniga siljiydi, demak ammiak hosil bo’lish tomoniga siljiydi.

Muvozanatni siljishi 1884-yilda ta’riflangan umumiy qoida Le-Shatelye prinsipiga bo’ysunadi:
«Muvozanatda turgan sistemaning bosimi, harorati yoki konsentratsiyasi o’zgartirilsa, muvozanat shu tashqi ta’sirni kamaytirish tomoniga siljiydi».
Ma’lumki muvozanatga t⁰ ham ta’sir qiladi. Shu holda muvozanatni o’ngga siljitish uchun gazlar aralashmasini sovitish kerak, lekin bunda reaksiyaning tezligi juda kamayib ketadi va katalizatorning aktivligi kamayadi. Shunday qilib temperaturani muayyan darajada saqlab turish kerak. Muvozanatni siljitish uchun konsentratsiya ta’siridan ham foydalanish mumkin. Agar hosil bo’layotgan ammiakni konsentratsiyasi kamaytirilsa sistema uni ko’paytirishga intiladi.
Buning uchun ammiak reaksiya zonasidan doimo chiqarib turilishi kerak. Shunday qilib ammiak sintezi uchun sharoit tanlab olinadi. Bunda har bir temperatura, har bir bosim uchun ajralib chiqayotgan ammiakning unumi hisoblanadi va qaysi sharoitda reaksiyaning unumi ko’p bo’lsa sintez qilish uchun ana o’sha uchchala shartga qilinganda sintez yetarli darajada to’liq va iqtosodiy jihatdan qulay bo’ladi. Demak ammiak sintezi uchun qulay sharoit yuqori bosim (100-1000 atmos), 400-550 C temperaturada katalizator ishtirokida olib boriladi va reaksion zonadan peshma-pesh hosil bo’lgan ammaikni chiqarib turiladi. Hozirgi vaqtda ammaik sintezi uchun xuddi shu sharoitlar qo’llaniladi.
Sintezga oid nazariy bilimlarni yetarli olib bo’lgach keyin amaliy ishga o’tiladi. Bunda tegishli moddani sintez qilish uchun qanday asbob va uskuna hamda reaktivlar zarur bo’lsa ularni yig’ib tayyorlanadi va reaktivlarning miqdori hisoblanadi. Misol uchun yuqoridagi reaksiya uchun: Gazlarning olinishi shuni ta’kidlash kerakki, laboratoriyada ammaiak olish uchun ishlatiladigan asbobning hamma detallari quruq bo’lishi kerak. Ammiak havodan yengil bo’lganligi uchun uni laboratoriyada to’nkarilgan probirkaga yig’ishkerak. Ammaiakning hosil bo’lganligini bilsh uchun probirkaning og’zini barmoq bilan berkitib olinadi unga ozgina suv solinadi. Ma’lumki ammaiak suvda yaxshi eruvchan. Ammaiak eritmasi lakmusni ko’kartiradi. Shundan biz ammaiak hosil bo’lganligini bilishimiz mumkin.
Sanoatda ammiak maxsus sintez kolonkalarida amalga oshiriladi va hosil bo’lgan gaz holdagi ammiakni 8,5 atm bosim bilan suyuq holga o’tkazib reaksion zonadan chiqarib turiladi.
Ammiak hosil bo’lish jarayoni qaytar bo’lganligi uchun kontekt apparatidan chiqayotgan gaz aralshmaning faqat 20-30 foiz ichida bo’lib, qolgani reaksiyaga kirishmay qolgan H₂ aralashmadir. Gaz aralashmasi trubali sovutkichga kelganda yuqori bosim ostida ыгнгйдшллф o’tkaziladi, reaksiyaga kirishmay qolgani esa sirkulya ko’rib chiqdiki, bu sirkulyatsiya protsessi deyiladi.
Bunday sirkulyatsiya tufayli azot va vodorod aralashmasidan foydalanish darajasi 95% ga yetkaziladi.
Xullas biz qaysi tomonga qaramaylik ximiyaviy sintezni ko’ramiz. Chunki ximiyaviy jarayonlar yerda ham, odam organizmida ham bizni o’rab turgan atmosgerada ham sodir bo’ladi. Agar biz yer yuzida bo’layotgan ximiyaviy jarayonlarni bilmasak, resurslarsiz qolamiz, agar organizmimizda sodir bo’layotganlarini bilmasak, sog’ligimizni yo’qotamiz. Agar atmosferadagi o’zgarishlarni tushunmasak, atmosfera muvozanatini buzib qo’yamiz va planetadagi hayot xavf ostida qoladi.
Hozirgi vaqtda insoniyat oldida uchta asosiy ma’lumot bor. Ular:

1. 
   Oziq ovqat muammosi – agrokimiyo bilan bog’liq.
   
2. 
   Energetika–ko’mirni qayta ishlash, yadro yonilg’isi ximiyasiga bog’liq.
   
3. 
   Ekologik muammolar–yangi kam chiqindili ishlab chiqarishga va chiqindilarni zararsizlantirishning samarali usullariga bog’liq.
   

Bu muammolarni hal etish esa kimyo sanoatining rivojlanishiga bog’liqdir.