Sejarah kimia
Sejarah kimia merepresentasikan rentang waktu dari sejarah kuno sampai sekarang. Pada 1000 SM, peradaban menggunakan teknologi yang pada akhirnya akan membentuk basis berbagai cabang ilmu kimia. Contohnya termasuk mengekstraksi logam dari bijihnya, membuat tembikar dan glasir, memfermentasi bir dan anggur, mengeluarkan bahan kimia dari tumbuh-tumbuhan untuk
obat-obatan dan parfum, mengubah lemak menjadi sabun, membuat kaca, dan membuat paduan seperti perunggu.
Protosains kimia, alkimia, tidak berhasil menjelaskan sifat materi dan transformasinya. Namun, dengan melakukan percobaan dan mencatat hasilnya, alkimiawan memantapkan panggung untuk kimia modern. Perbedaannya mulai muncul ketika diferensiasi yang jelas antara kimia dan alkimia dibuat oleh Robert Boyle dalam karyanya The Sceptical Chymist (1661). Sementara alkimia dan kimia berkaitan dengan materi dan transformasinya, kimiawan diakui karena menerapkan metode ilmiah pada karyanya.
Kimia dianggap telah menjadi sains yang mapan melalui karya Antoine Lavoisier, yang mengembangkan hukum kekekalan massa yang menuntut pengukuran yang cermat dan pengamatan kuantitatif terhadap fenomena kimia. Sejarah kimia berhubungan erat dengan sejarah termodinamika, terutama melalui karya Willard Gibbs.
Logam yang tercatat paling awal yang digunakan oleh manusia tampaknya adalah emas yang bisa ditemukan bebas atau "asli". Sejumlah kecil emas alami telah ditemukan di gua-gua Spanyol yang digunakan selama periode Paleolitik akhir, c. 40000 SM.
Perak, tembaga, timah dan besi meteor asli dapat juga ditemukan, yang memungkinkan pengolahan logam secara terbatas dalam budaya kuno. Senjata Mesir yang terbuat dari besi meteor pada sekitar 3000 SM sangat berharga bak "Belati dari Surga".
Reaksi kimia pertama yang digunakan secara terkendali adalah api. Namun, selama ribuan tahun api hanya dipandang sebagai kekuatan mistis yang bisa mengubah satu zat menjadi zat lain (membakar kayu atau mendidihkan air) saat menghasilkan panas dan cahaya. Api mempengaruhi banyak aspek masyarakat awal. Ini berkisar dari aspek kehidupan sehari-hari yang paling
sederhana, seperti memasak dan pencahayaan lingkungan, hingga teknologi yang lebih maju, seperti tembikar, batu bata, dan pencairan logam untuk dijadikan alat.
Apilah yang mendorong penemuan kaca dan pemurnian logam yang pada gilirannya memberi jalan kepada kebangkitan metalurgi. Selama tahap awal metalurgi, metode pemurnian logam dicari, dan emas, yang dikenal di era Mesir kuno pada awal 2900 SM, menjadi logam berharga.
Logam tertentu dapat diekstraksi dari bijihnya dengan hanya memanaskan batuan dalam api: terutama timah, timbal dan tembaga (pada suhu yang lebih tinggi), sebuah proses yang dikenal sebagai peleburan. Bukti pertama metalurgi ekstraktif ini berasal dari milenium ke-5 dan ke-6 SM, dan ditemukan di situs arkeologi Majdanpek, Yarmovac dan Plocnik, ketiganya di Serbia. Sampai saat
ini, peleburan tembaga paling awal ditemukan di situs Belovode, contoh-contoh ini termasuk kapak tembaga dari 5500 SM yang termasuk dalam budaya Vina. Tanda-tanda lain dari logam awal ditemukan dari milenium ketiga SM di tempat-tempat seperti Palmela (Portugal), Los Millares (Spanyol), dan Stonehenge (Britania Raya). Namun, seperti yang sering terjadi dengan studi zaman prasejarah, awal mulanya tidak dapat didefinisikan dengan jelas dan sedang berlangsung penemuan-penemuan baru.
Logam pertama ini adalah logam tunggal atau seperti yang ditemukan. Dengan menggabungkan tembaga dan timah, bisa dibuat logam unggul, paduan yang disebut perunggu, sebuah pergeseran besar dalam teknologi yang dimulai pada Zaman Perunggu sekitar 3500 SM. Zaman Perunggu adalah periode perkembangan budaya manusia saat pengolahan logam paling maju (setidaknya secara sistematis dan banyak digunakan) mencakup
teknik peleburan tembaga dan timah dari tempaan bijih tembaga yang terjadi secara alami, dan kemudian melebur bijih tersebut untuk menghasilkan perunggu. Bijih alami ini biasanya mengandung arsen sebagai ketakmurnian. Langkanya bijih tembaga/timah tercermin dari kenyataan bahwa tidak ada perunggu timah di Asia barat sebelum 3000 SM.
Setelah Zaman Perunggu, sejarah metalurgi ditandai oleh tentara yang mencari persenjataan yang lebih baik. Negara-negara di Eurasia menjadi makmur saat mereka membuat paduan yang superior, yang pada gilirannya membuat armor dan senjata yang lebih baik. Hal ini sering menentukan hasil pertempuran. Kemajuan signifikan dalam metalurgi dan alkimia dibuat di India kuno.
Ekstraksi besi dari bijihnya menjadi logam yang bisa diolah jauh lebih sulit daripada tembaga atau timah. Ini tampaknya telah ditemukan oleh bangsa Het pada sekitar 1200 SM, sebagai tanda dimulainya Zaman Besi. Rahasia ekstraksi dan pengolahan besi merupakan faktor kunci keberhasilan bangsa Filistin.
Dengan kata lain, Zaman Besi mengacu pada kemunculan metalurgi besi. Perkembangan sejarah metalurgi besi dapat ditemukan dalam berbagai macam budaya dan peradaban masa lalu. Ini termasuk, antara lain, kerajaan-kerajaan kuno dan abad pertengahan serta kekaisaran Timur Tengah dan Timur Dekat, Iran kuno, Mesir kuno, Nubia kuno, dan Anatolia (Turki), Nok Kuno, Kartago, bangsa
Yunani dan Romawi di Eropa kuno, Eropa abad pertengahan, Tiongkok kuno dan abad pertengahan, India kuno dan abad pertengahan, Jepang kuno dan abad pertengahan. Banyak aplikasi, praktik, dan perangkat yang terkait atau terlibat dalam metalurgi yang didirikan di Tiongkok kuno, seperti inovasi tanur tinggi, besi cor, trip hammer bertenaga hidrolik, dan bellows piston aksi ganda.
Percobaan filosofis untuk merasionalisasi mengapa zat yang berbeda memiliki sifat yang berbeda (warna, densitas, bau), ada dalam beragam keadaan (gas, cair, dan padat), dan bereaksi dengan cara yang berbeda saat terpapar lingkungan, misalnya terkena air atau api atau perubahan suhu, memicu filsuf kuno mendalilkan teori pertama tentang alam dan kimia. Sejarah
teori filosofis seperti itu yang berhubungan dengan ilmu kimia mungkin bisa ditelusuri kembali ke setiap peradaban kuno. Aspek umum dalam semua teori ini adalah usaha untuk mengidentifikasi sejumlah kecil unsur klasik utama yang membentuk semua ragam zat di alam. Zat seperti udara, air, dan tanah, bentuk energi, seperti api dan cahaya,
dan konsep yang lebih abstrak seperti gagasan, aether, dan surga, biasa terjadi pada peradaban kuno meskipun tidak ada silang budaya; misalnya dalam filsafat Yunani, India, Maya, dan Tiongkok kuno, semua menganggap udara, air, tanah dan api sebagai unsur utama.
Sekitar 420 SM, Empedokles menyatakan bahwa semua materi terdiri dari empat unsur elementer-tanah, api, udara dan air. Teori awal atomisme dapat ditelusuri kembali ke zaman Yunani kuno dan India kuno. Atomisme Yunani berasal dari filsuf Yunani Demokritos, yang menyatakan bahwa materi terdiri dari atom yang tak dapat dipisahkan dan tidak dapat dihancurkan, pada sekitar tahun 380 SM.
Leukippos juga menyatakan bahwa atom adalah bagian materi yang paling tak dapat dipisahkan. Ini bertepatan dengan deklarasi serupa oleh filsuf India bernama Kanada dalam sutra Vaisheshikanya sekitar periode waktu yang sama. Dengan cara yang sama ia membahas keberadaan gas. Apa yang dinyatakan Kanada melalui kitab sutranya, Demokritos menyatakan melalui renungan filosofisnya.
Keduanya mengalami kekurangan data empiris. Tanpa bukti ilmiah, keberadaan atom mudah ditolak. Aristoteles menentang keberadaan atom pada tahun 330 SM. Sebelumnya, pada tahun 380 SM, sebuah teks Yunani yang dikaitkan dengan Polibos berpendapat bahwa tubuh manusia terdiri dari empat segi. Sekitar 300 SM, Epikuros mendalilkan alam semesta atom yang tak terhancurkan dimana manusia sendiri bertanggung jawab untuk mencapai kehidupan yang seimbang.