התחלנו לפני כ-2500 שנים, ביוון העתיקה ועקבנו
אחר מחשבותיהם של הפילוסופים היוונים אשר ניסו להבין את העולם סביבם.

ראינו כיצד לאט לאט מתחילה
תמונת העולם להשתנות ומסתבר
למדענים כי לא מספיק רק
לחשוב, אלא על כל מחשבה
ומודל להתבסס אך ורק על
עדות ניסויית ועל מדידות כמותיות.

אחד הראשונים שחשב כך היה בויל אשר בניסויים
שערך בעזרת משאבת הריק קידם רבות את הבנת
המצב הגזי.

התיאור הבא ימחיש לכם כיצד תרמה ההתייחסות הכמותית להתפתחות המדע.

כזכור לכם, אחת מטענותיהם של היוונים היתה כי ניתן להפוך יסוד אחד,
לדוגמה – מים, ליסוד אחר – לדוגמה, אדמה. טענה זו נתמכה כביכול גם
על-ידי ניסוי. רבים שמו לב לכך שכאשר חיממו מים במשך שעות רבות
הצטבר בתחתית הכלי מוצק שנוצר, כביכול, מן המים. זו נחשבה כהוכחה
לטענת האלכימאים שהמים הפכו לאדמה. בויל לא האמין בכך, חזר על
הניסוי וקבל תוצאות דומות. למרות זאת לא השתכנע בויל והציע כי יש
לחזור על הניסוי בתוך כלי סגור, אך משום מה לא התפנה לבצע זאת.

מי שכן ביצע את הניסוי היה אנטואן לבואזיה
(Lavoisier, 1794-1743) אשר ב-1770 הכניס לכלי
(שאת משקלו מדד), כמות שקולה של מים ואטם את
הכלי. במשך 117 ימים הוא הרתיח את המים, ולאחר
תקופה זו אכן נוצר משקע בתחתית הכלי. אלא
שלבואזיה הוכיח כי משקל המים לא השתנה. לעומת
זאת, משקל הכלי (לאחר שרוקן ויובש) קטן ומשקל
המשקע שנוצר היה שווה לירידה במשקל הכלי.
מכאן שהחימום הממושך גרם לכך שמעט מן החומר
ממנו היה הכלי עשוי התפורר. זו היתה אחת
ההוכחות הברורות נגד תורת היסודות היוונית.

לבואזיה מכונה על-ידי רבים בשם "אבי הכימיה" וזאת בעיקר משום
שהיה לו הכשרון הנדיר לאסוף נתונים רבים, לבצע ניסויים מתאימים
ולמצוא לכל אלה מסגרת הגיונית ומסודרת. לדוגמה, לבואזיה מוכר כמדען
אשר ניסח את אחד החוקים החשובים והמרכזיים בכימיה – חוק שימור החומר.

כזכור לכם, ההנחה שחומר אינו נעלם בזמן תגובה כימית הוצעה כבר בסוף
המאה ה-16 על-ידי ון-הלמונט שכתב:

"… לכן, הכרחי שפחם יפלוט 'רוח פראית' או נשימה. נניח ש-62
אונקיות של פחם (נשרפו), אונקיה אחת של אפר מתקבלת: מכאן
ששאר 61 האונקיות הנותרות הן של ה'רוח הפראית' אשר … לא תוכל
להפרד מכיוון שהכלי היה סגור".

לבואזיה שהתעניין מאד בתהליכי בעירה, בצע שורה ארוכה של ניסויים
שבחנו תגובות כאלה באופן כמותי.

הדעה המקובלת בזמנו היתה כי בזמן בעירה נפלט משהו (שקראו לו
פלוגיסטון) מן החומר הבוער. ובאמת, כאשר התחילו המדענים לשקול
דברים, מצאו בכמה מקרים כי לאחר הבעירה היה משקל התוצרים קטן
יותר ממשקל החומר המקורי. אלא שבמקרים אחרים היה הדבר הפוך.

לבואזיה החליט לבדוק זאת. הוא הכניס לתוך כלי כמות שקולה של
כספית, סגר את הכלי באופן הרמטי כך ששום חומר לא יוכל להכנס אליו
או לצאת ממנו ובעזרת זכוכית מגדלת כיוון אליו את קרני השמש:

לאחר שהכלי התקרר, שקל אותו לבואזיה ומצא כי משקלו לא השתנה.

בעקבות ניסוי זה ביצע לבואזיה ניסויים נוספים בהם בדק באופן כמותי
תגובות שונות. לבואזייה חזר על ניסוייו של המדען האנגלי פריסטלי
(Joseph Priestley, 1733-1804) שהיה אחד ממגלי החמצן.

הוא השתמש במערכת המתוארת באיור הבא, חזר גם על הניסויים של
פריסטלי ובידד את החמצן.(אם אינכם מבינים את התיאור, הקליקו כאן)

לבואזייה היה הראשון שהבין את תפקיד החמצן בבעירה ומקום חשוב
שמור לו בהיסטוריה של הכימיה בכך שהוא היה זה שפיתח את השפה בה
מדברים הכימאים עד היום.

עד לתקופתו של לבואזייה השתמשו
אותו חומר, דבר שגרם לבלבול רציני. לדוגמה, במאה ה-16 היו למתכת
כספית למעלה מ-100 שמות שונים, ביניהם – "מים חיים", העיט העף",
"זנב הדרקון" ועוד. תרכובות שונות כונו לפי צבען או על שם הכימאים
שגילו אותם, לדוגמה, התרכובת נתרן גופרתי היתה קרויה ה"מלח של
גלובר".

לבואזייה "הכניס סדר" באיפיונם של החומרים ובשמותיהם:

1. לכל תרכובת יהיה רק שם אחד, וכל שם יציין רק חומר אחד.
2. השם המתאים לתרכובת חייב להיות השם הפשוט ביותר שיאפיין אותה.
3. היות ויסודות יכולים להתרכב וליצור תרכובות, השם המתאים ביותר לתרכובת הוא צירוף שמות היסודות המרכיבים אותה.

סיכום

עם מותו של לבואזייה, לקראת סוף המאה ה-18, נפתחה תקופה חדשה
לכימיה. התקופה של הניסויים הכמותיים.

מדענים במקומות שונים ביצעו ניסויים
שבהם פורקו תרכובות למרכיבים פשוטים
יותר, או ניסויים בהם התרכבו חומרים
פשוטים לתרכובות מסובכות יותר.

המאפיין את התקופה ואת הניסויים שנעשו
בה היה הדגש על מדידות ושקילות
שכתוצאה מהם הצברו נתונים כמותיים
רבים ופורסמו בטבלאות רבות בעיתונים מדעיים שונים.