Masarykova univerzita Pedagogická fakulta

Organická chemie

Vývoj organické chemie získal od roku 1900 na spádu jako velmi významné pole chemického výzkumu. Zlepšení aparatur, dostupnost reagencií a vývoj analytických metod umožňují atakovat komplexní problémy (reakční mechanismy, stereochemie, syntézy, studium přírodních látek – sacharidy, proteiny, aminokyseliny, steroidy,…)

Biochemie

Biochemie se ve 20. století prudce specializovala. Na počátku století byl učiněn pokrok na poli hormonů a výživy. Přestože počáteční studie byly prováděny těžkopádnými metodami, poskytly povzbuzující výsledky. Téměř všechny práce o vitamínech byly uskutečněny v období, kdy analytické výsledky byly získány pracovními postupy využívajícími živé organismy.

Pokrok v porozumění vitamínům byl pomalý, protože teorie stopových živin byla neznámá. Nemoci související s nesprávným příjmem vitamínů bylo obtížné zkoumat z důvodu závislosti na kombinacích živin. I přes některé obtíže však byla problematika vitamínů z větší části vyřešena kolem roku 1940.

Problematice fotosyntézy a metabolismu začala být zvláštní pozornost věnována po roce 1940 díky využití izotopového značení. Zkušenosti získané při výzkumu vitamínů a hormonů (včetně chromatografie) byly zúročeny při práci na metabolických procesech.

Důležitý je výzkum nukleových kyselin, který po roce 1953 vyústil ve vznik nového vědního oboru - molekulární biologie.

Průmyslová chemie

Na počátku 20. století byl chemický průmyslu dominantou Německa a během První světové války narostl do celosvětových proporcí. Významným trendem byl odklon od kamenouhelného dehtu jako primárního zdroje syntézy organických látek; jeho místo převzaly ropné produkty a produkty zemědělství.

Obě světové války stimulovaly expanzi průmyslu. Byly zkoumány a využívány nové přírodní zdroje a byly vyráběny nové látky, aby uspokojily nenasytné potřeby válečného úsilí. Po příchodu míru využívání nových přírodních materiálů pokračovalo a bylo vynaloženo značné úsilí, které odklonilo využívání nových produktů k mírovým účelům (např. yperit – bojový plyn; dusíkatý yperit – základ léku proti rakovině).

Zejména Druhá světová válka měla obrovské požadavky na chemický průmysl, nejen na tradiční výbušniny a ostatní chemické látky, ale také na lehké kovy, syntetický kaučuk, vysoce kvalitní letecké benzíny, syntetické oleje a tuky, léčiva a čisté izotopy pro nukleární zbraně.

Období studené války mělo také značný vliv na chemický průmysl, který musel vyhovět požadavkům jaderného výzkumu, poskytnout vhodná paliva pro trysková letadla a rakety,… Kosmický věk obrátil pozornost na řadu prvků a sloučenin, které dříve bývaly vzácnými zajímavostmi v laboratořích jedinců. Tím se takové kovy jako titan nebo zirkonium a paliva jako hydrazin nebo borany náhle staly předmětem poptávky.

Vývoj průmyslové chemie 20. století se týká výroby standardních chemikálií, průmyslových plynů, rozpouštědel, řady dalších organických látek, chemických látek získávaných z produktů zemědělství, nových kovů a slitin, syntetických léků, výbušnin a dalších bojových látek, průmyslu ropy, plastů, textilií, průmyslu kaučuku a látek důležitých pro zemědělství.

Chemické látky

Prvky

Antimon

• 
  chemická značka: Sb
  
• 
  název: - český: Antimon, - anglický: Antimony, - latinský: Stibium
  
• 
  původ názvu: Plinius (50 let n. l.) pojmenoval prvek jako stibium, z něhož byla odvozena chemická značka, název antimon je pravděpodobně odvozen od podobnosti srostlých krystalů sulfidu antimonitého s květy (řecky anthemonion – květ, odkvět)
  
• 
  doba objevu: : 4 000 – 3 000 let př. n. l.
  
• 
  získávání v době objevu: z minerálu antimonitu (sulfid antimonitý) – dříve nazývaný stimmi
  
• 
  použití v době objevu: antimonit užívaly ženy jako kosmetický prostředek pro zvýrazňování a zkrášlování obočí, k výrobě líčidel a k přípravě léčebných mastí
  
• 
  naleziště v době objevu: Egypt, Čína
  
• 
  naleziště v Čechách v době objevu: oblast Příbramska
  

Arsen

• 
  chemická značka: As
  
• 
  název: - český: Arsen, - anglický: Arsenic, - latinský: Arsenicum
  
• 
  původ názvu: původ řeckého názvu arsenikon je odvozen příponou -on z perského az-zarníkh
  
• 
  doba objevu: vlastnosti sulfidu arsenitého a odvozených sloučenin byly známy v 5. století př. n. l., elementární arsen až ve 13. století n. l.
  
• 
  získávání v době objevu: o izolaci elementárního arsenu se zasloužil Albertus Magnus, který jej získal zahříváním auripigmentu (As₂S₃) s mýdlem
  
• 
  použití v době objevu: sloučeniny arsenu se používaly jako jed při nástrahách na hlodavce, byly také častým nástrojem travičů, některé sloučeniny arsenu se užívaly jako léky
  
• 
  naleziště v době objevu: oblast Zakavkazska
  
• 
  naleziště v Čechách v době objevu: není známo
  

Beryllium

• 
  chemická značka: Be
  
• 
  název: - český: Beryllium, - anglický: Beryllium, - latinský: Beryllium
  
• 
  původ názvu: současný název navrhl Wöhler odvozením od nerostu beryllu
  
• 
  doba objevu: zelená odrůda berylu, byl znám již ve starověku, avšak nebyly známy jeho nejdůležitější složky; kovové beryllium se podařilo připravit až v roce 1828
  
• 
  získávání v době objevu:
  
  • 
    kovové beryllium bylo poprvé připraveno nezávisle dvěma vědci: F. Wöhlerem a A. Bussym
    
  • 
    roku 1898 poprvé kov elektrolyticky připravil P. Lebeau
    
  • 
    první technickou přípravu beryllia navrhl v roce 1932 A. Stock a H. Goldschmidt
    
• 
  použití v době objevu: výroba různých slitin (např. s mědí tvoří berylliový bronz) nebo jako konstrukční materiál pro letectví
  
• 
  naleziště v době objevu: Evropa
  
• 
  naleziště v Čechách v době objevu: není známo
  

Cín

• 
  chemická značka: Sn
  
• 
  název: - český: Cín, - anglický: Tin, - latinský: Stannum
  
• 
  původ názvu: chemická značka je odvozena z latinského stannum
  
• 
  doba objevu: kolem 3 000 let př. n. l. poznali Egypťané cín, avšak čistý kov byl vyroben kolem roku 1 800 př. n. l.
  
• 
  získávání v době objevu: cín se získával z cínových ložisek, cínové rudy se zpracovávaly společně s měděnými rudami
  
• 
  použití v době objevu: cín se používal k pocínování měděných nádob, k odlévání zvonů, používal se i jako ozdoby na krunýře, štíty, brnění, byly nalezeny i cínové jehly, kruhy, knoflíky nebo hliněné nádoby potažené cínem; cínařství dosáhlo vrcholu v evropském středověku, renesanci a baroku - hlavními výrobky této doby byly užitkové a liturgické nádoby, svícny, křtitelnice, před objevením porcelánu byl cín důležitým materiálem pro výrobu talířů, konví a číší; později byly z cínu odlévány i drobné hračky (cínoví vojáčci), sošky a pamětní medaile
  
• 
  naleziště v době objevu: Anglie, Egypt, Čína a Japonsko
  
• 
  naleziště v Čechách v době objevu: staré odvaly u Krupky a u Lokte svědčí o tom, že cínovou rudu těžili již Keltové
  

Fosfor

• 
  chemická značka: P
  
• 
  název: - český: Fosfor, - anglický: Phosphorus, - latinský: Phosphorus
  
• 
  původ názvu: název fosforu je odvozen od schopnosti par tohoto prvku světélkovat; latinský název phosphorus znamená „nesoucí světlo“ nebo „světlonoš“ (phos = světlo, phoros = nesoucí)
  
• 
  doba objevu: 17. století
  
• 
  získávání v době objevu:
  
  • 
    historicky byl fosfor poprvé izolován německým alchymistou H. Brandtem v roce 1669, který několik dní nechal rozkládat lidskou moč, pak ji zahustil pískem a nakonec destiloval při vysokých teplotách, páry nechal zkondenzovat pod vodou a získal voskovitou látku, která na vzduchu ve tmě světélkovala
    
  • 
    J. G. Gahn poprvé objevil fosfor v minerálu pyromorfitu (fosforečnanu olovnatém)
    
  • 
    o několik let později jej T. Bergman a J. L. Proust nalezli v hojněji se vyskytujícím apatitu
    
• 
  použití v době objevu:
  
• 
  součást samozápalných bomb, které během druhé světové války způsobily obrovské ztráty na lidských životech, např. jimi byl zničen Hamburg
  
• 
  naleziště v době objevu: minerál apatit byl těžen na poloostrově Kola, v Rusku, Maroku, USA a na Ukrajině
  
• 
  naleziště v Čechách v době objevu: Písecko
  

Hliník

• 
  chemická značka: Al
  
• 
  název: - český: Hliník, - anglický: Aluminium, - latinský: Aluminium
  
• 
  původ názvu: název pro tento prvek pochází z latinského alumen (hořká sůl), který byl ve starém Řecku a Římě užíván v lékařství jako stahující (adstringentní) látka; název alumium a později aluminum byl modifikován na aluminium
  
• 
  doba objevu: počátek 19. století
  
• 
  získávání v době objevu:
  
  • 
    roku 1808 Angličan H. Davy elektrochemicky připravil hliník, avšak Davymu se nezdařilo jej z reakční směsi oddělit
    
  • 
    úspěšnější byl Dán H. Ch. Oersted, který roku 1825 poprvé izoloval znečištěný kov reakcí zředěného amalgamu draslíku s chloridem hlinitým; metodu přípravy zlepšil roku 1827 F. Wöhler, který použil pro reakci draslík; francouzský chemik H. S.-C. Deville roku 1845 místo drahého draslíku použil k redukci sodík, čímž výrobu hliníku zkvalitnil a zlevnil
    
  • 
    roku 1886 Američan Charles Martin Hall objevil způsob průmyslové výroby elektrolýzou (základ pro dnešní výrobu hliníku)
    
• 
  použití v době objevu: kov byl v době objevu tak drahý, že byl vystavován na pařížské výstavě v roce 1855 vedle korunovačních klenotů, pro jeho vysokou cenu používal císař Ludvík Napoleon III. při státních návštěvách hliníkové příbory
  
• 
  výroba v době objevu: Evropa
  
• 
  počátky výroby v Čechách: od roku 1953 do roku 1998 probíhala výroba hliníku ve slovenském Žiaru nad Hronom
  

Mangan

• 
  chemická značka: Mn
  
• 
  název: - český: Mangan, - anglický: Manganese, - latinský: Manganum
  
• 
  původ názvu: podle vědců vznikl název manganum z latinského slova magnes (magnetovec), protože burel, ruda tvořená převážně oxidem manganičitým, byl v minulosti považován za modifikaci magnetovce
  
• 
  doba objevu: 18. století
  
• 
  příprava v době objevu: zahříváním burelu s práškovým uhlím, o které se zasloužil J. G. Gahn v roce 1774, vzniklo „manganesium“, v roce 1808 dostalo název mangan, aby nedošlo k záměně s magnesiem (hořčík); ve velmi čisté formě byl mangan vyroben ve 30. letech 20. století elektrolýzou vodných roztoků manganatých solí
  
• 
  použití v době objevu: výroba skla
  
• 
  naleziště rud v době objevu: Evropa
  
• 
  naleziště rud v Čechách v době objevu: Jablonec, Krkonoše, okolí České Kamenice a Falknov
  

Měď

• 
  chemická značka: Cu
  
• 
  název: - český: Měď, - anglický: Cooper, - latinský: Cuprum
  
• 
  původ názvu: název kovu je odvozen od názvu ostrova – Cypr, kde se nacházely první doly na měď, označení cuprum a chemická značka byly odvozeny z Aes cyprium = kyperský kov
  
• 
  doba objevu: 5 000 let př. n. l.
  
• 
  získávání v době objevu: měď se získávala z rud, např. z malachitu, čistá (bez příměsí jiných nerostů) se nacházela v přírodě
  
• 
  použití v době objevu: v podobě bronzu sloužila měď ke zhotovování zbraní, odlévání bronzových soch a jiných ozdobných předmětů, známé je razidlo mincí v Egyptě, které obsahovalo z 80 % měď
  
• 
  naleziště v době objevu: arménsko-anatolská oblast (Arménie, Anatolie, Írán), Kypr
  
• 
  naleziště v Čechách v době objevu: okolí Hustopečí, Český Brod, Krušné hory, Jáchymov
  

Nikl

• 
  chemická značka: Ni
  
• 
  název: - český: Nikl, - anglický: Nickel, - latinský: Niccolum
  
• 
  původ názvu: slovo „nikl“ bylo původně nadávkou v řeči horníků, jako kupfernickel („měděný ničema“) se ve středověkém Německu označovala ruda načervenalé barvy, která byla podobná mědi, ale nepodařilo se z ní vyloučit žádný kov; název nickel je spojen s objevem prvku, o který se zasloužil A. F. Cronstedt
  
• 
  doba objevu: slitiny niklu byly vytavovány již ve starověku, předměty zhotovené ze slitin niklu staré více než 2 000 let pocházely z Číny; v Evropě byl nikl objeven až v 18. století
  
• 
  získávání v době objevu: roku 1751 zkoumal nerost „nikelin“ švédský chemik A. F. Cronstedt a izoloval kovový, nepříliš čistý nikl; asi o 15 let později získal T. Bergman mnohem čistší nikl
  
• 
  použití v době objevu: mince ze slitiny měď – nikl, obsahující 20 % niklu
  
• 
  naleziště v době objevu: Čína, Řecko, Evropa
  
• 
  naleziště v Čechách v době objevu: oblast Krušných hor
  

Olovo

• 
  chemická značka: Pb
  
• 
  název: - český: Olovo, - anglický: Lead, - latinský: Plumbum
  
• 
  původ názvu: Římané rozlišovali olovo, nazývané plumbum nigrum, od cínu, nazývaného plumbum album nebo candidum; chemická značka je odvozená od latinského názvu plumbum, český název pro olovo pochází od baltských Slovanů
  
• 
  doba objevu: 3. tisíciletí př. n. l.
  
• 
  získávání v době objevu: těžbou z olovnatých dolů
  
• 
  použití v době objevu: pro výrobu potrubí na vodovody, lázně, na krytí střech paláců a chrámů, jako materiál na výrobu pečetidel, olověných tabulek k psaní, černý sulfid olovnatý se používal k malování obočí, olověná běloba k líčení, k vítěznému pochodu si Římané malovali obličej červeně miniem (Pb₃O₄)
  
• 
  naleziště v době objevu: Egypt, Řecko, Řím, Indie
  
• 
  naleziště v Čechách v době objevu: olovnaté rudy se nacházely v Příbrami, Stříbru a Oloví, za husitských válek však byly tyto hutě zničeny
  

Rtuť

• 
  chemická značka: Hg
  
• 
  název: - český: Rtuť, - anglický: Mercury, - latinský: Hydrargyrum
  
• 
  původ názvu: chemická značka je odvozena z latinského slova hydrargyrum (= kapalné stříbro)
  
• 
  doba objevu: 3 500 let př. n. l.
  
• 
  získávání v době objevu: v přírodě byla nalézána jako ryzí, později se získávala těžbou rudy z dolů, nejznámější rudou je rumělka (HgS)
  
• 
  použití v době objevu: Římané používali sulfid rtuťnatý jako líčidlo a malířské barvy, v období alchymie byla rtuť považována za „klíč“ k transmutacím obyčejných kovů na zlato, ke zlacení i přípravě imitací zlata se využívaly amalgamy
  
• 
  naleziště v době objevu: španělské doly v Sisepu (dnešní Almaden), Řím, Saudská Arábie
  
• 
  naleziště v Čechách v době objevu: Hořovice a Luby u Chebu
  

Síra

• 
  chemická značka: S
  
• 
  název: - český: Síra, - anglický: Mercury, - latinský: Sulphur
  
• 
  původ názvu: latinský název sulphur má pravděpodobně původ v sanskrtském sulvere, z něhož vzniklo také německé označení schwefel, kořen sweb znamená spát, což v pozdějším anglosaském sweblau znamenalo zabíjet
  
• 
  doba objevu: 4 000 let př. n. l.
  
• 
  získávání v době objevu: síra se získávala a získává srážením za horka ze sirných par, k němuž v přírodě dochází v blízkosti činných i vyhaslých sopek; získávat síru lze také vytavováním z hornin, které ji obsahují ve volném stavu
  
• 
  použití v době objevu: k dezinfekci, na knoty do lamp, k bělení bavlny, při úpravách a srážení vlněných tkanin, k výrobě farmaceutických preparátů (sirné masti) nebo jako vykuřovadlo při bohoslužbách
  
• 
  naleziště v době objevu: oblast Středomoří – Sicílie, Japonsko
  
• 
  naleziště v Čechách v době objevu: není známo
  

Stříbro

• 
  chemická značka: Ag
  
• 
  název: - český: Stříbro, - anglický: Silver, - latinský: Argentum
  
• 
  původ názvu: někdy je název stříbra odvozován od sanskrtského výrazu argenos (=jasný), latinský název argentum (odvozen z řeckého argos = lesklý, bílý), český název pochází ze slovenského slova serebro
  
• 
  doba objevu: 2 500 let př. n. l.
  
• 
  získávání v době objevu: dobýváním stříbrných rud
  
• 
  použití v době objevu: největší uplatnění stříbra bylo v mincovnictví, kde se používalo jako platidlo
  
• 
  naleziště v době objevu: Arménie, Kypr, Španělsko, Sardinie
  
• 
  naleziště v Čechách v době objevu: o stříbrném bohatství v Čechách svědčí stříbrné denáry Boleslava I., nejstarší naleziště stříbra - Stříbro, Sedlec (nedaleko Kutné Hory), později ložiska u Jihlavy a v Krušných horách
  

Zlato

• 
  chemická značka: Au
  
• 
  název: - český: Zlato, - anglický: Gold, - latinský: Aurum
  
• 
  původ názvu: Egypťané nazývali zlato nub, neboť přicházelo z Nubie, Římané jej nazývali aurum, z toho vznikl latinský název aurum, český název je odvozen ze slovanského zoloto
  
• 
  doba objevu: 6 000 – 5 000 let př. n. l.
  
• 
  získávání v době objevu: z náplav řek a rýžováním říčního písku, od 2. tisíciletí př. n. l. se zlato těžilo v dolech, od 6. století se získávalo amalgamací
  
• 
  použití v době objevu:
  
  • 
    zlaté šperky, mumiím se pozlacovaly nehty na rukou a nohou; v 7. století př. n. l. Řekové razili mince z kovu, který nazývali elektros (slitina přírodní slitiny zlata a stříbra), Římané razili zlaté mince zvané aureus
    
  • 
    se zlatými předměty se před několika tisíci lety seznámili i severoameričtí Indiáni, kteří si ze zlata vyráběli převážně obřadní nástroje, ve kterých se ukrývala mýtická cesta k božstvům
    
• 
  naleziště v době objevu: Núbie, Malá Asie a Thrákie
  
• 
  naleziště v Čechách v době objevu: o použití zlata svědčí nálezy zlatých kroužků a drátěných svitků nalezených v Krupé u Rakovníka, keltské mince byly nalezeny u Podmokel ve zlatém podkladu keltských bojovníků a v 11. století bylo „plavené zlato“ získáváno ze zlatonosných písků řeky Otavy
  

Železo

• 
  chemická značka: Fe
  
• 
  název: - český: Železo, - anglický: Iron, - latinský: Ferrum
  
• 
  původ názvu: kmen latinského názvu ferrum se objevuje v románských jazycích, např. ve francouzštině, kde se železo nazývá le fer, řeckolatinsky fars (=být tvrdý), kořenem českého, ruského nebo polského jména je -lez-, odvozeno od slova lezo (=ostří)
  
• 
  doba objevu: před 6 000 lety se v přírodě nacházelo tzv. meteoritické železo (= železo-niklové meteority), širší využití železo získalo až kolem roku 2 000 př. n. l.
  
• 
  získávání v době objevu: nejprve náhodně nalézané železo v meteoritech dopadajících na zemský povrch, později se železo získávalo tavením z železných rud
  
• 
  použití v době objevu: železné nástroje a zbraně, např. železný pluh, kovadlina, kovářské kleště, železné dýky, meče, srpy, kosy, sekery a nože na krájení pokrmů
  
• 
  naleziště v době objevu: Blízký Východ – převážně Čína, Malá Asie a Mezopotámie
  
• 
  naleziště v Čechách v době objevu: železné hutě v Hořovicích, ve Zbirohu nebo v Klabavě nedaleko Rokycan