Foundations of Chemistry

In recent years the Chemical Revolution has become a renewed focus of interest among historians of science. This interest isshaped by interpretive strategies associated with the emergence anddevelopment of the discipline of the history of science. The disciplineoccupies a contested intellectual terrain formed in part by thedevelopment and cultural entanglements of science itself. Threestages in this development are analyzed in this paper. Theinterpretive strategies that characterized each stage are elucidatedand traced to the disciplinary interests that gave rise to them. Whilepositivists and whigs appropriated the history of science to thejustificatory and celebratory needs of science itself, postpositivistslinked it to philosophical models of rationality, and sociologists ofknowledge sought its sociological reconstruction. Since none of thesestrategies do justice to the complexity of historical events, a modelof the Chemical Revolution is outlined which upholds the autonomyand specificity of history and the methods used to study it.

In his celebrated historic-epistemological work Identité et réalité, Émile Meyerson claimed that the scientific conservation principles were first suggested and accepted for philosophical reasons, and only afterwards were submitted to experimental tests. One of the instances he discussed in his book is the principle of mass conservation in chemical reactions. Meyerson pointed out that several authors, from Antiquity to Kant, accepted the idea of quantitative conservation of matter; and Lavoisier himself was strongly influenced by a priori ideas, using this principle instead of attempting to test it. This paper will review Meyerson’s claim and historic evidence, focusing especially the late nineteenth and early twentieth century, when the principle of mass conservation was tested in highly accurate experiments. Instead of confirming the principle, some of those experiments led to the detection of anomalies. Hans Landolt, for instance, noticed that there were some small violations of the principle. He observed mass variations of about 10−6 in chemical reactions produced in hermetically sealed glass tubes. Since Landolt was a famous chemist, his results produced a strong response. Several researchers repeated his experiments, with different results. Landolt himself improved his experiments, with a balance that could detect mass changes of 10−7. After changes of the experimental procedure, the chemical reactions did not show significant mass changes. There was not, however, any “crucial experiment” “proving” that mass was conserved. The observed anomalies were set aside mainly by theoretical reasons, after the discovery of radioactivity and the development of the theory of relativity.

Thí nghiệm ‘tái hội phú’ được gọi là thường nằm trung tâm của các bình luận về cuộc tranh luận giữa Boyle và Spinoza. A. Clericuzio đã lập luận có sức ảnh hưởng (phê bình cách giải thích của R.A. & M.B. Hall) trong các ấn phẩm của ông rằng, trong tác phẩm De nitro, Boyle đã giải thích về ‘tái hội phú’ của muối kali dựa trên các thuộc tính hóa học của các hạt lượng tử và ‘không hề cố gắng suy luận chúng từ các nguyên lý cơ học’. Ngược lại, bài báo này lập luận rằng với tác phẩm De nitro, Boyle muốn minh họa và thúc đẩy triết lý hạt lượng tử hoặc cơ học mới của ông, và rằng ông đã có những nỗ lực đáng kể để giải thích các hiện tượng theo các thuộc tính cơ học. Boyle đã vay mượn thí nghiệm ‘tái hội phú’ từ R. Glauber và sử dụng nó trong một nỗ lực để chứng minh rằng triết lý của ông vượt trội hơn lý thuyết của các nhà Peripatetic và Paracelsus. Do đó, việc Clericuzio mô tả cuộc tranh luận giữa Boyle và Spinoza như một cuộc thảo luận giữa một nhà triết học cơ học nghiêm ngặt và một nhà hóa học là có vấn đề, và một cái nhìn rộng hơn về cách giải thích của Spinoza và bối cảnh của nó sẽ mang lại một bức tranh công bằng hơn.

Immanuel Kant đã xây dựng một tri thức học nhị nguyên có vẻ phù hợp với đặc trưng của hóa học. Friedrich Paneth đã sử dụng khái niệm của Kant và đặc trưng hóa các chất đơn giản và cơ bản liên quan đến thế giới kinh nghiệm và thế giới siêu nghiệm. Bài báo này xem xét các ảnh hưởng của triết lý Kant trong triết lý hóa học của Paneth, đồng thời thảo luận về các chủ đề liên quan, như các quan sát, chủ nghĩa nguyên tử và chủ nghĩa hiện thực.

Một lý thuyết hệ thống cho hóa học được đề xuất nhằm cung cấp một khung cơ bản, bao gồm các phương pháp lý thuyết khác nhau được sử dụng trong khoa học phân tử. Các yếu tố cơ bản của lý thuyết hệ thống được giới thiệu và thảo luận. Theo cấu trúc, hóa học hệ thống này cung cấp các sơ đồ phân loại và phân nhóm sẽ giúp xác định phạm vi áp dụng của một số phương pháp lý thuyết nhất định cũng như tìm kiếm các câu hỏi cơ bản vẫn chưa được trả lời. Do đó, nó sẽ có giá trị không chỉ đối với những người muốn hiểu và nghiên cứu cấu trúc của hóa học, mà còn có thể có vai trò quan trọng trong nghiên cứu hàng ngày trong lĩnh vực hóa học.

Khái niệm về những bước tiến khoa học đáng kể xảy ra như một sự thay đổi tư duy 'cách mạng' ngắn hạn, xen kẽ giữa những khoảng thời gian dài được gọi là 'khoa học bình thường', dường như đang mất dần sự ưu thế trước các mô hình sinh thái hơn, phù hợp hơn với những khúc quanh của cuộc sống. Từ ý tưởng này, chỉ là một bước ngắn để vạch ra sự tiến bộ của khoa học dựa trên các giai đoạn được sử dụng trong việc kể chuyện hư cấu, điều này cuối cùng dựa trên cuộc sống. Bài báo này khám phá sự phát triển của bảng tuần hoàn từ góc độ của một 'nhiệm vụ' hư cấu, và nhận thấy rằng các giai đoạn của câu chuyện này được thể hiện rõ ràng. Trong khi Mendeleev hoặc có thể Meyer có thể được một số người coi là người hùng của nhiệm vụ, giai đoạn đầu tiên—cuộc gọi—được đại diện bởi hội nghị Karlsruhe năm 1860, với một dàn diễn viên quốc tế gồm các 'người đồng hành' và 'người trợ giúp' đã góp phần vào sự phát triển ban đầu của Bảng. 'Hành trình' có thể đã bị cản trở bởi sự thiếu dữ liệu thích hợp và hiểu biết về các khái niệm, nhưng giai đoạn 'đến nơi' được đánh dấu rõ ràng bởi sự trao tặng huy chương Davy cho cả Mendeleev và Meyer vào năm 1882. Trong suốt những giai đoạn này, có nhiều đóng góp nhỏ hơn, tuy nhiên cũng rất quan trọng của những 'người nhỏ bé' trong khoa học cho sự tiến bộ tổng thể của Bảng. Sự kết thúc của hành trình không phải là kết thúc của nhiệm vụ: sự phát hiện ra các nguyên tố mới—'những thử thách mới'—và việc đưa chúng vào ngày càng nhiều loại và kiểu bảng tuần hoàn, giống như 'mục tiêu làm mới cuộc sống' của nhiệm vụ hư cấu—tiếp tục.