Kimikaren historia

Kimikaren historiak denbora tarte luze bat hartzen du historiaurretik gaur egungo garai arte, eta giza kulturaren garapenarekin eta naturari buruzko giza ezagutzarekin du lotura. Antzinako gizarteek erabilitako teknologiek erakusten dutenez, ordurako bazuten materiaren eraldaketen inguruko ezagutza, eta horietako batzuk oinarri gisa erabili ziren kimikako lehenengo ikerketetan. Hor kokatzen ziren metalen erauzketa, brontzea bezalako aleazioen elaborazioa, zeramikaren, esmalteen eta beiraren fabrikazioa, garagardoaren eta ardoaren hartzidura, sendagarri edo lurrin gisa erabiltzeko landareen substantzien erauzketa eta koipeak xaboi bilakatzeko eraldaketa.

Ez filosofia ezta alkimia ere, kimikaren aurrekari izan zirenak, ez ziren gai izan era egiati batean materiaren jatorria eta haren eraldaketak azaltzeko. Dena dela, esperimentuak egitearen eta horien emaitzak erregistratzearen bitartez, alkimistek zientzia modernoaren zutabeak ezarri zituzten. Kimika modernoarekiko inflexio puntua 1661. urtean eman zen Robert Boyleren The Sceptical Chymist: or Chymico-Physical Doubts & Paradoxes (Kimikari eszeptikoa: edo duda eta paradoxa kimiko-fisikoak) obrarekin, non argi eta garbi kimika alkimiatik bereizten den esperimentu kimikoetan erabilitako metodo zientifikorako sarreraren ondorioz.

Kimika Antoine Lavoisierren materiaren kontserbazioaren legeari eta kimikaren zutabeak ezartzen lagundu zuten beste aurkikuntza batzuei esker bilakatu zen zientzia. XVIII. mendetik aurrera hartu zituen, azkenik, zientzia esperimental modernoaren ezaugarriak. Neurketa metodo zehatzagoen garapenak eman zuen fenomenoen ezagutza hobea izateko modua eta, halaber, oinarri finkorik gabeko usteak bertan behera laga ahal ziren era horretan. Kimikaren historia fisikaren historiarekin nahasten da zenbaitetan. Horren adibide bat teoria atomikoa da, zehatzago, termodinamika. Hasiera batean Lavoisierren eskutik, eta batez ere Willard Gibbsen obraren eskutik.

Aurrekariak 

Gizakiak menderatzea lortu zuen lehenengo erreakzio kimiko garrantzitsua sua izan zen. Badira duela 500.000 urte suaren menderatze hau eman zela erakusten duten aztarnak, behintzat bai Homo erectusaren garaikoak. Lorpen hau historiako teknologia garrantzitsuenetariko bat bezala kontsideratzen da. Ez da bero eta argi iturri bat soilik, baita animalia basatietatik babesteko eta ehizarako eta lanerako tresna bat ere bada. Gainera, beste erreakzio kimiko batzuen oinarria ere izan zen jatekoaren egosketatik abiatuz, eta beranduago konplexutasun maila altuagoko teknologiena. Horien artean zeramika, adreiluen eraketa, metalurgia, beira edo perfumeen, medikamentuen eta landareetan dauden beste substantzia batzuen destilazioa egongo lirateke. Sua era kontrolatu batean erabili zen lehenengo erreakzio kimikoa izan bazen ere, antzinako kulturek ez zuten haren etiologia ezagutzen. Milaka urtetan zehar substantziak eraldatzeko gai zen eta argia eta berotasuna ematen zituen indar misteriotsu eta mistiko bat bezala izan zen kontsideratua. Teknikak menderatzen ziren, baina kausak ezagutu gabe. Metalurgia zen teknika hauetako bat.

Metalurgia 
Gizakiak erabili zuen lehenengo metala urrea izan zen, ez duelako inolako eraldaketarik behar bere erabilerarako. Goi paleolitoan erabilitako urre kantitate txikiak aurkitu dira Espainiako zenbait kobazulotan, duela 40.000 urtekoak gutxi gorabehera. Zilarrak eta kobreak ere ez dute eraldaketarik behar (eztainuak eta burdin meteorikoak ere ez, baina hauek aurkitzea zailagoa da), eta honek ahalbidetu zuen beraien metalaren erabilera mugatua antzinako kulturetan. Hasierako metalurgia honen egitekoa metalak moldatzea zen suaren laguntzaz, eta ondoren urtutako metalari forma ematea apaingarriak edo tresnak lortzeko moldeen edo zintzelaren laguntzaz. Kontua da eraldaketa kimikorik behar ez duten metalen kopurua txikia dela, eta metalak mineraletatik banatzen ikasi zen arte ezin izan zen objektu metalikoen erabilera zabaldu. Hori ikasteak erreakzio kimikoak menperatzea ekarri zuen.

Brontzearen metalurgia 

Badira zenbait metal beraien meetatik eskuratu daitezkeenak mineralak berotuz. Eztainuarekin eta berunarekin gertatzen da hau, baita kobrearekin ere (hori bai, azken hori tenperatura altuagoko labeetan). Berunaren erredukzio prozesuari galdaketa deitzen zaio. Erauzketa metalurgikoaren lehenengo probak K. a. 6400. urtekoak dira, eta Turkia Çatal Höyüken aurkitu dira, bai eta Serbiako Majdanpekeko, Yarmovaceko eta Plocnikeko arkeologi aztarnategietan ere (K. a. V. eta VI. milurtekoetan). Kontuan hartu beharrekoak dira baita Belovodeko aztarnategietan aurkituriko kobrezko galdaketak (esate baterako, Vincar kulturaren aizkora bat, K. a. 5500. urtekoa dena). Pamela-n (Portugalen), Los Millaresen (Espainian) eta Stonehengen (Erresuma Batuan) ere aurkitu dira metalen erabileraren aztarnak, K. a. III. milurtekoak direnak.

Hasiera batean metalak banaka zein nahasturik erabiltzen ziren. Kobrea nahita eztainuarekin edo artsenikoarekin nahastean kualitate hobedun metalak eskuratzen dira. Horiek brontze deituriko aleazioak dira. Aurrerapen teknologiko honekin batera Brontzearen Aroa etorri zen. Brontzearekin erlazionaturiko teknologia Ekialde Hurbilean garatu zen K. a. IV. milurtekoaren amaiera aldean, eta Asia Txikian K. a. 3000. urtean. Antzinako Grezian K. a. III. milurtekoaren erdialdean hasi zen erabiltzen, eta Erdialdeko Asian (Afganistanen, Turkmenistanen eta Iranen) brontzea K. a. 2000. urte inguruan ezagutzen zen. Ondoren Txinara iritsi eta Shang dinastiaren garaian garatu zen. Brontzearen Garaia metalurgiaren garapen nagusiena eman zen garaia izateaz gain, objektu metalikoen erabilera eremuen zabalpenaren garaia ere izan zen. Tresna eta arma gogorrago eta iraunkorragoen erabilgarritasunak nekazaritzaren eta armada handien agerpena ahalbidetu zuen, eta komertzioa bultzatu zen mineral urrien zein amaituriko produktuen trukerako. Brontzearen Garaitik aurrera, aleaziozko eta metal gogorragoz eginiko armak eskuratu zituzten herriak izan ziren gainontzekoei gain hartu zietenak.

Burdinaren metalurgia 
Burdina eskuratzearen prozesua kobrea eta eztainua eskuratzearena baino are zailagoa da ikatza behar duen urtze prozesu konplexuago bat eskatzen duelako, baina eskuratzen den metala brontzea baino gogorragoa eta sendoagoa da, baita ugariagoa ere. Brontzearen produkzioarekin gertatu ez zen bezala, burdinaren urtze teknikak munduko leku desberdinetan garatu ahal izan ziren. Badira nikelik gabeko burdinazko tresnen arrasto arkeologikoak (jatorri meteorikokoak ez diren seinale)  Anatolian, K. a. 1800. urte inguruan eginak,  baina baita K.a. 1800. urtearen eta K.a. 1200. urtearen bitartean kokaturiko tresnak ere Ganges bailaran, India, eta K. a. 1200. urte ingurukoak Afrikan.   Teknologia siderurgikoak Mediterraneotik iparraldera garatzen joan ziren K. a. 1200. urtetik aurrera, eta Europa iparraldera K.a. 600. urte inguruan iritsi ziren, gutxi gorabehera Txinara iritsi ziren data berdinean.

Antzinaroan metalekin erabilitako erauzketa eta purifikazio prozesu gehienak Plinio Zaharraren, Naturalis Historia obran deskribatzen dira. Teknikak deskribatzeaz gain, metodoak azaltzen saiatzen da, eta mineral askori buruzko behaketa oso zehatzak adierazten ditu.

Zeramika eta beira 

Metalurgiaz gain, suaren erabilerak transformazio fisiko-kimikoetatik ondorioztatutako beste bi teknologia garrantzitsu eman zizkien gizakiei: zeramika eta beira. Horien garapena historiaurretik hasi eta laborategi modernoetarainokoa da. Zeramikak Neolitoan du jatorria. Orduan izan zen ohartu zirenean buztinaren ezaugarriak eta bere erresistentzia aldatu egiten zirela sutan berotzean. Prozesua hobeto kontrolatzeko helburuarekin labe desberdinak garatu zituzten, eta kultura bakoitzak bere teknikak eta formak garatu zituen.

Egipton ohartu ziren kanpoko aldea mineral zehatz batzuekin babestuz gero (batez ere feldespatoan eta galenan oinarrituriko nahasteekin) zeramika geruza oso gogor batez estalirik geratzen zela. Gainera, poro gutxiago zituen emaitza bat lortzen zen, distiratsuago, eta koloreduna (kolorea mineral desberdinen konbinaketaren edo labeko airearen kondizioen araberakoa izan zitekeen). Teknologia hauek segituan zabaldu ziren. Txinan garapen oso handia izan zuen zeramikak, eta VII. mendean portzelana lortu zuten. Europan ez zen jakin portzelana egiten XVIII. mendera arte. Johann Friedrich Böttger izan zen hau ahalbidetu zuena.

Zeramikaren garapenarekin loturik agertu zen beiraren garapena. Kuartzotik eta sodio karbonatotik eskuratu zen. Beirak ere garapena Antzinako Egipton izan zuen, eta erromatarrek hobetu zuten. XVII. mende amaieran sodio karbonatoaren produkzioa izugarria zen, eta ordura arte sodio karbonatoa eskuratzeko erabiltzen zen modua ez zenez nahikoa, frantziar gobernuak txapelketa bat antolatu zuen hori eskuratzeko beste bide bat aurkitzeko. Nicolas Leblanc izan zen irabazlea, baina bere metodoa erabiltzeari laga zitzaion mende erdi beranduago Solvayren prozesua·ren alde. Prozesu horrek izugarri bultzatu zuen industria kimikoa.

Antzinaroko eraldaketa organikoak 
Antzinako gizarteek ardoaren, garagardoaren eta esnearen hartzidura bezalako eraldaketa kimiko gutxi batzuk erabiltzen zituzten. Alkohola ozpin bilakatzeko eraldaketa nola egin ere bazekiten, eta bigarren hori kontserbagarri eta ongailu gisa erabiltzen zuten. Ilajeak gogortu eta zuritu egiten ziren gernu zaharrarekin (gernuaren urea amoniako bilakatzen delako denbora luzez gordetzen denean) edo usoen gorotzarekin (uso gorotzak azido urikoa du). Usoen gorotza orban zailak garbitzeko ere erabiltzen zen duen zuritzeko gaitasuna dela eta. Saponifikazio prozesuen berri ere bazuten. Xaboien fabrikazioaren inguruko lehenengo erregistroak K. a. 2800 urte ingurukoak dira, Babiloniakoak.

Antzinaro Klasikoko teoria filosofikoak 

Filosofoak substantzia desberdinen propietate desberdinen zergatiari buruz arrazoitzen saiatu ziren (kolorea, gogortasuna, usaina...), baita horien egoera desberdinari (likidoak edo solidoak), eta testuinguruaren arabera erreakzionatzeko zuten gaitasunari buruz ere. Pentsamendu hauek bultzatu zituzten filosofoak kimikari eta materiaren naturari buruzko lehenengo teoriak proposatzera. Kimikari loturiko teoria filosofiko hauek kultura guztietan aurkitu daitezke. Guztiek komun zuten oinarrizko elementu batzuen bilaketa saiakera zen. Elementu hauek elkarren artean konbinatuko lirateke naturako gainontzeko substantzia guztiak eratzeko. Oinarrizko elementu hauek ezagutzen zituzten substantziak izan ohi ziren (ura, lurra, egurra edo airea/haizea), baina baita sua edo argia bezalako energia formak ere. Gainera, zenbaitetan kontzeptu abstraktuak ere erabiltzen zituzten beraien azalpenetan (eterra edo zerua). Zibilizazio desberdinek bat egin zuten kontzeptu askotan, baita elkarrekin harremanik izan ez zuten zibilizazioek ere. Esate baterako, greziarrek, indiarrek, txinatarrek eta mayek uste zuten ura, lurra eta sua zirela oinarrizko elementuak bakoitzak bere zerrendan beste elementu batzuk ere kontsideratzen bazituzten ere.

Grezia Klasikoan, K. a. 420. urte inguruan, materia guztia lau substantzia elementalez osaturik zegoela baieztatu zuen Enpedoklesek. Lurra, sua, airea eta ura ziren elementu horiek. Bazen gorputza lau humorek osatzen zutela defendatzen zuen eskola bat: hipokratikoa. Lotura zuen eskola honek Enpedoklesekin. Beranduago, Aristotelesek, bostgarren bat gehitu zien lau elementu horiei: eterra. Bere esanetan sua, lurra, airea eta ura substantzia lurtar eta ustelkorrak ziren, eta ez zenez aldaketarik antzematen eremu zerutiarretan, izarrak eta planetak ezin ziren lau horietaz eraturik egon. Hortaz, substantzia zerutiar eta aldaezin batez egon behar ziren eraturik. Fisika eta Metafisika lanetan, Aristotelesek “substantzia, akzidente”, “esentzia, forma”, ”aktu, potentzia” kontzeptu dualak garatu zituen naturaren aldaketak azaltzeko, baita materiaren eraldaketak ere. Proposatu zuen materiaren osaketaren eta eraldaketen teoria, eta gainerako naturaren funtzionamenduari buruzko ideiak nagusi bilakatu ziren bai mendebaldean baita ekialde ertainean ere, eta bi mila urtean zehar izan zuten eragina kultura hauetan.

Lehenengo atomistak 

Atomismoari buruzko lehenengo teoriak Antzinako Greziakoak eta Antzinako Indiakoak dira. Greziar atomismoari Leuzipo Miletokoak eta Demokritok eman zioten hasiera K.a. 380. urte inguruan. Beraiek izan ziren materia zatiezinak eta suntsiezinak diren partikulez osaturik dagoela esan zutenak, eta atomo deitu zieten partikula horiei (grezierazko ἄτομος hitzetik datorrena, “zatirik gabea”, “zatitu ezin dena”). Kanada filosofo indiarrak ere antzerako baieztapenak egin zituen Vaisesika eskolako testu batzuetan garai berdintsuan. Jainistek ere sinesmen atomistak zituzten.

K. a. 300. urte inguruan Epikurok atomo suntsiezinez osaturiko unibertso baten geundela proposatu zuen. Bertan gizakiak oreka bilatu behar zuen. Lukrezio filosofoa Epikuroren filosofia erromatarrei azaltzen saiatu zen bere K. a. 50. urteko De rerum natura lanean. Bertan atomismoaren printzipioak, gogoaren eta arimaren naturari buruzko teoriak, eta zentzumenei eta pentsamenduari buruzko azalpenak eskaini zituen, baita munduaren eta gertakari naturalen garapenari buruzko azalpenak ere.

Ez atomista greziarrek, ez erromatarrek ezta indiarrek ere ez zuten datu enpirikorik beraien teoriak frogatzeko. Frogarik egon ezean, erraza zen beraien aurkarientzat atomisten teoriak ukatzea. Mendebaldean ez zuen lortu gehiengoaren onarpena atomismoak. Aristotelesek ere ukatu egin zuen atomo horien existentzia K. a. 330. urte inguruan, eta bere iritziak garrantzi handia zuenez, atomismoa bazterturik geratu zen Aro Modernora arte.

XVII. eta XVIII. mendeak: kimikaren hastapenak 

Meen fintzea hobetzeko saiakera praktikoak eta horien bitartez metalak lortzea izan zen XVI. mendeko kimikarientzako informazio iturri garrantzitsu bat. Beraien artean azpimarratu beharrekoa da Georgius Agricola (1494–1555), De re metallica (1556) obraren egilea izan zena. Bertan garaiko meatzaritza, metalen erauzketa eta metalurgia prozesu konplexu eta garatuak deskribatzen dira. Esate baterako, bertan mea mineralen urtzerako erabiltzen ziren labe garai mota desberdinak ageri dira. Mistizismoa bertan behera lagatzen du beste batzuek hori erabiliz oinarri praktiko bat eratu ahal izateko, eta mineralei eta horien eraketari buruzko interesa piztu zuen. Ezta kasualitatea behin baino gehiagotan antzinaroko Plinio Zaharra eta bere Naturalis Historia obra erabiltzea erreferentzia gisa. Agricola metalurgiaren guraso kontsideratzen da.

1605. urtean ondoren metodo zientifiko izena hartu zuen praktika esperimentalaren nolakotasunari buruzko deskribapen bat argitaratu zuen Francis Baconek The Proficience and Advancement of Learning liburuan. 1605. urtean Michal Sedziwójek Novum Lumen Chymicum (Kimikaren argi berria) tratatu alkimikoa argitaratu zuen, eta ondoren oxigeno deitu zitzaion “bizitzarako alimentua” deitu zion eta airean zegoen zerbaiten lehenengo proposamena egin zuen bertan. 1615ean Jean Beguinek Tyrocinium Chymicum (Kimikaren praktika) argitaratu zuen, lehenengo ekuazio kimikoa jasotzen zuen eta lehenengo testu liburu kimikoa izan zena. 1637an René Descartesek Discours de la méthode (Metodoaren diskurtsoa) argitaratu zuen, ikerketa zientifikoa kalkulo matematikoetan eta frogatu gabeko gertakariekiko deskonfiantzan oinarritzen duen saiakera.

Jan Baptist van Helmot kimikari herbeheretarrak idatziriko Ortus medicinae (Medikuntzaren jatorria) lana, 1648. urtean argitaratu zena bere heriotzaren ondoren, alkimiaren eta kimikaren arteko trantsizio obra kontsideratzen da, eta eragin handia izan zuen Robert Boylerengan. Liburu horretan hainbat esperimenturen emaitzak ageri dira, baita masaren kontserbazioaren legearen hasierako bertsio bat. Baptist van Helmotek, Parazeltsoren eta bere iatrokimikaren ondorengoa izan zenak, adierazi zuen bazirela beste materia “substantzia gabe” batzuk aireaz gain, eta “gas” deitu zien (grezierazko cáosetik eratorria). Hitz horren sorreraren eta kimika pneumatikoaren sortzailea izateaz gain, gasen arteko erreakzioekin esperimentatzen, bat-bateko sorkuntzari buruzko ideiengatik ere ezaguna da.

Henning Brandt alkimista alemaniarrak fosforoa aurkitu zuen gernua abiapuntutzat hartuz 1669. urtean. Hori lortzeko gernuarekin eta hondarrarekin eginiko nahaste bat (50 ontzi) destilatu zuen. Urea lurruntzean ilunetan argia egiten zuen eta sugar distiratsu bat sortzen zuen material zuri bat eskuratu zuen.

Robert Boyle 
Kontsideratzen da Robert Boyle izan zela behin betiko bereizi zuena kimika alkimiatik lehenengo horren metodo esperimentala hobetzean. Bere lanaren oinarria tradizio alkimistan kokatu badaiteke ere, gaur egun lehenengo kimiko modernoa kontsideratzen da, baita kimika moderno honen sortzaileetako bat eta metodo zientifiko esperimental modernoaren aitzindarietako bat ere. 1662. urtean aurkeztu zuen Boyleren legearen ondorioz da ezaguna legearen jatorrizko aurkitzailea izan ez bazen ere. Sistema itxi batean tenperatura egonkor mantenduz gero, gas baten bolumenaren eta presioaren arteko alderantzizko erlazio proportzionala deskribatzen du legeak. 

Mugarri zientifiko bat izan zen Boylek 1661. urtean argitaratu zuen The Sceptical Chymist: or Chymico-Physical Doubts & Paradoxes, kimikaren esparruan zutabe ezinbestekoa. Lanean fenomeno guztiak mugimenduan dauden partkulen arteko talken ondorio direla dioen hipotesia defendatu zuen. Boylek, kimikoei zuzendurik, esperimentatzearen beharra zegoela eta esperimentazioak oinarrizko lau elementu zeudela defendatzen zuen elementu klasikoen teoriari aurre egiten diotela zioen. Kimika medikuntzarengandik eta alkimiarengandik bereizteko beharra ere azpimarratu zuen, eta kimika bera soilik zientzia bihurtzearena. Esperimentazioaren defendatzaile bat zen, eta uste zuen teoria guztiak esperimentalki frogatu behar zirela egiazko kontsideratu aurretik. Gainera, bere lanean atomoei, molekulei eta erreakzio kimikoei buruzko lehenengo ideia modernoak aurkitu ditzakegu. Kimikaren historia modernoaren hasiera ezarri zuen.

Substantzia kimikoak purifikatzen ere saiatu zen erreakzio errepikagarriak eskuratzeko asmoarekin. René Descartesek proposaturiko filosofia mekanikoaren defendatzailea izan zen. Atomista zen Boyle, baina nahiago zuen korpuskulu hitza atomo hitza baino. Esan zuen materiaren zati txikienak, propietateak mantenduz, korpuskuluak zirela. Airezko bonba batekin ere esperimentu ugari egin zituen. Horien guztiengatik eta gauza gehiagogatik iraultza kimikoaren zutabeak egonkortzen lagundu zuen bere filosofia korpuskular mekanikoarekin.

Flogistoaren teoria 

XVII. mendearen amaieran eta XVIII. mendearen hasieran flogistoaren teoria proposatu zen. Konbustioa eta oxido-erredukzioa azaltzeko fluido baten (flogistoaren) galera edo transferentzia proposatu zen. Johann Becher izan zen teoria hau proposatu zuena, eta Georg Stahl garatu zuena. Konbustioa jasateko gai den substantzia orok flogisto kantitate bat izango luke, eta konbustioa flogisto honen galera izango litzateke.

Antzinarotik ezaguna zen posible zela zenbait gatz metaliko berriz ere jatorrizko metal egoerara itzultzea. Konbustioa flogistoaren galerarekin azaltzen zen bezala, alderantzizko prozesua ere azaldu zitekeen flogistoa erabiliz. Flogisto asko zuen substantzia bat kare metaliko batekin kontaktuan jarriz gero, lehenengoak bigarrenari flogistoa emango lioke honela jatorrizko egoerara itzuliz.

Joseph Priestleyk ere erabili zuen flogistoaren teoria bere kimika pneumatikoko esperimentuetan gasen eraldaketak azaltzeko. Konbustioaren ondoren geratzen zen aire horri “flogistizaturiko airea” deitu zion (berez nitrogenoaren eta karbono dioxidoaren arteko nahaste bat zena) konbustioaren bitartean aire horrek gai zen flogisto guztia jasotzen zuela eta horregatik konbustioa amaitzen zela uste baitzuen. Bide beretik jarraituz, konbustioa denbora luzeagoan jarraitzea ahalbidetzen zuen aireari “desflogistizaturiko airea” deitu zion. Beranduago Lavoisierrek oxigeno deitu zion.

XVIII. mendean zehar arrakasta izan zuen teoria bat izan zen Antoine Lavoisierrek 1777. urteko Réflexions sur le phlogistique, pour servir de suite à la theorie de la combustion et de la calcination lanean ezeztatu zuen arte. Stahlen arabera solidoek flogistoa soltatzen zuten suaren menpe zeuden bitartean, eta honek masa bazuen, konbustioaren ondoren solidoaren masa txikiagoa izan behar zuen. Lavoisierrek ikusi zuen zenbait solidoren masa handitu egiten zela konbustioaren ondoren. Honek erakutsi zuen flogistoaren masa negatiboa izan behar zuela, eta honek absurdoa zirudien. Honela, flogistoaren teoriaren kontsistentzia eza erakutsi zuen.

XVIII. Mendeko aurkikuntzak 

Arakatze metodoen garapenaren ondorioz, elementu berrien aurkikuntzak nabarmen handitu ziren XVIII. mendean. Aurrekaririk gabeko gertaera izan zen hori (aurreko bi milurtekoetan bost besterik ez zituzten aurkitu: artsenikoa, antimonioa, zinka, bismutoa eta fosforoa). Honakoak izan ziren garaiko aurkikuntzak: 1735. urte inguruan Georg Brandt kimikari suediarrak kobaltoa aurkitu zuen; 1748. urtean Antonio de Ulloa espainiarrak platinoa; 1751. urtean Stahl-en dizipulua izandako Alex Fredrik Cronstedtek, mineralogia modernoaren aitzindarietako bat bezala kontsideratzen denak, nikela; 1766. urtean Henry Cavendish kimikari ingelesak hidrogenoa (“aire sukoia” deitu zion berak); 1773. urtean Carl Wilhem Scheelek oxigenoa (“suzko airea” deitu zion berak), baina ez zuen aurkikuntza argitaratu, eta aurre hartu zion Joseph Priestleyk 1774. urtean. 1783. urtean Elhuyar anaiek (Juan Josék eta Faustok) wolframioa isolatzea lortu zuten wolframita mineraletik abiatuz. 

Konposatu garrantzitsuak ere aurkitu ziren mendean zehar. 1754. urtean Joseph Black eskoziarrak karbono dioxidoa aurkitu zuen (“aire aldaezina” deitu zion). 1757. urtean Louis Claude de Gassicourt frantziarrak “Cadeten kezko likidoa” deiturikoa sortu zuen artsenikoaren konposatuak aztertzen zituen bitartean. Beranduago jakin zen likido horrek kakodilo oxidoa zuela, eta horregatik kontsideratzen da sintetizatzea lortu zen lehenengo konposatu organometalikoa. Gainera, 1758. urtean bero zor kontzeptua erabili zuen Joseph Blackek egoera aldaketak azaltzeko.

Antoine Lavoisier 

Ikerketa kimikoa Babilonian, Egipton eta batez ere Persian eta Arabian burutu bazen ere Islamiar Urrezko aroan, Antoine Lavoisierren garaitik aurrera loratu zen. Kimikari frantses hau kontsideratzen da “kimika modernoaren guraso”. 1789an formalki ezarri zen materiaren kontserbazio legea, bere omenez “Lomonósov-Lavoisier legea” ere deitua. Legea erakusteko esperimentu ugari egin zituen. Zenbait neurrirekin erakutsi zuen transmutazioak ez zirela posible.

Priestleyren esperimentuak errepikatuz erakutsi zuen airea bi zatik osatzen zutela (ez zela elementu bat), eta zati horietako bat metalekin elkartzen zela kareak osatzeko. 1778ko Considérations Générales sur la Nature des Acides lanean baieztatu zuen konbustioaren erantzulea zen airearen partea disoluzioetako azido iturria ere bazela. Urtebete beranduago airearen zati horri oxigeno (grezieratik, azido eratzailea) deitu zion, eta besteari azote (bizirik gabea). Horregatik kontsideratzen da Preistleyrekin eta Scheelerekin batera oxigenoaren aurkitzailea. Cavendishek aurkituriko “aire suharbera” oxigenoarekin elkartzean Priestleyk esan bezala kondentsazio bat gertatzen zen, ura zirudiena (beraz, ura ere ez zen elementu bat), eta gas horri hidrogeno (grezieratik eratorria, “ur eratzailea” deritzona) deitu zion.

Aurretik esan bezala, 1783ko Reflexions sur le Phlogistique lanean flogistoaren teoria ezeztatu zuen Lavoisierrek konbustiorako. Materiaren kontserbazioari eta flogistoari buruzko ondorio berdintsuetara iritsi zen Mikhail Lomonosov errusiarra loturarik izan gabe Antoine Lavoisierrekin. Gainera, gasen teoria zinetikoa aurreratu zuen beroa nolabaiteko mugimendu batetik zetorrela ohartuz.

Claude Louis Berholletekin eta beste batzuekin egin zuen lan Lavoisierrek konposatu kimiko modernoen izendatze sistemaren oinarria den izendatzeko sistema kimiko bat eratzeko. 1787. urteko Methods of Chemical Nomenclature lanean batez ere gaur egun erabiltzen diren konposatuak izendatzeko eta sailkatzeko modu bat asmatu zuen. Horien artean azido sulfurikoa, sulfatoak eta sulfitoak egongo lirateke. 1785ean amoniakoaren oinarrizko eraketa zehaztu zuen Berholletek. Urte berean Berhollet izan zen lehena kloro gasa zuritzaile komertzial gisa erabiltzen, eta lehena izan zen lixiba eratzen 1789an. Berholleten gatz gisa ezagutzen den potasio kloratoa ere (KClO3) sortu zuen. Ezaguna da baita ere erreakzio itzulgarri mekanismoaren bitartez egonkortasun kimikoaren teoriari eginiko ekarpenen ondorioz.

Lavoisierren Traité Élémentaire de Chimie (Kimikaren oinarrizko tratatua) lana kimika modernoko lehenengo testu liburua izan zen, eta teoria kimiko berrien ikuspuntu bateratu bat eskeintzen zuen, baita masaren kontserbazio legearen aldeko ideia. Gainera, flogistoaren existentzia ukatzen zuen. Horrez gain, zatiezinak ziren elementu edo substantzien zerrenda bat eskaintzen zuen (oxigenoa, hidrogenoa, fosforoa, merkurioa, zinka eta sufrea ziren horietako batzuk). Dena dela, substantzia material kontsideratzen zituen argia eta kalorikoa ere agertzen ziren lista horretan.

Lavoisierrek erakutsi zuen, suak bezala, organismo biziek ere deskonposatu eta birkonposatu egiten dutela aire atmosferikoa. Pierre-Simon Laplacerekin batera, konbustio bateko karbono dioxido unitate bakoitzeko sorturiko bero kopurua neurtzeko, kalorimetroa erabili zuen. Sugarren eta animalien emaitzak zerikusia zutela ikusi eta ondorioztatu zuen animaliek energia konbustio moduko batetik sortzen zutela. Gainera, diamantea karbonoaren forma kristalino bat dela ikusi zuen.

Hala ere, logikoa den bezala, bere lanean dena ez zen zuzena izan. Lavoisierrek ez zuen atomismoan sinesten eta uste zuen atomoen existentzia erreala filosofikoki ezinezkoa zela. Erradikalen teorian sinesten zuen, eta uste zuen erreakzioetan oxigenoarekin elkartzen ziren talde bakar bezala funtzionatzen zutela erradikalek. Uste zuen azido guztiek oxigenoa zutela. Dena dela, Lavoisierren egitekoa funtsezkoa izan zen zientzia kimikoarentzat. Masaren kontserbazioaren legearen, oxigenoaren bitartezko konbustio teoriaren eta teoria korpuskular mekanikoaren baturari iraultza kimiko deitzen zaio. Bere obraren ondoren kimikak izaera kuantitatiboa eskuratu zuen, eta honek aurreikuspen fidagarriak egitea ahalbidetu zuen. Iraultza kimikoa egin zituen esperimentu guztiak teoria beraren pean jartzearen esfortzu kontzientearen ondorio izan zen. Oreka kimikoa era zurrun batean ezarri zuen, oxigenoaren aurkikuntza flogistoaren teoriari aurka egiteko eta baztertzeko erabili zuen, eta kimikarako izendatze sistema berri bat garatu zuen.

Volta eta bere pila 
Alessandro Volta fisikari italiarra izan zen lehenengoetarikoa elektrizitatearen inguruko ikerketak burutzen. 1775, urtean elektroforoa zabaldu zuen, elektrizitate estatikoa sortzeko gai zen gailu bat. 1794. urtean “animali elektrizitatea”ri buruzko lanak berrikusi zituen. 1780. urtean Luigi Galvanik ikusi zuen metal desberdinak eta igel baten muskuluak kontaktuan jartzean korronte elektrikoa agertzen zela. Interesgarria iruditu zitzaion hori Voltari, eta metalekin soilik hasi zen probak egiten. Ohartu zen ez zela beharrezkoa animaliak erabiltzea korronte elektrikoa sortzeko. Honek gatazka sortu zuen animali elektrizitatearen defendatzaileen eta metal elektrizitatearen defendatzaileen artean, baina 1800. urtean lehenengo pila elektrikoaren agerpenak arrazoia eman zien Voltaren aldekoei.

Volta izan zen lehenengo bateria elektrikoa egitea lortu zuena, eta horregatik kontsideratzen da elektrokimikaren sortzailea. Gainera, 1776. eta 1778. urteen bitartean gasen kimika aztertu zuen, eta metanoaren aurkitzailea izan zen.

XIX. mendea: teoria atomikoaren berpiztea 
Atomismoa baztertuta geratu zen antzinarotik John Daltonek berreskuratu zuen arte. Atomoak partikula zatiezinak zirela eta konposaketetan eraldaketarik gabe irauten zutela defendatzen zuen berak. Hortik sortu zen estekiometriaren legeak ezartzeko aukera, gaur egungo estekiometriaren oinarri direnak.

XIX. mendeko kimika Daltonen teoria atomikoaren defendatzaileen eta aurkarien artean egon zen zatiturik. Hauetako batzuk Wilhem Ostwald eta Ernst Mach izan ziren. Teoria atomikoaren bultzatzaile nagusiei dagokienez, hasiera batean gasen jarrera ulertzeko aurrerapen handiak egin zituzten Amedeo Avogadro eta Ludwig Boltzmann ditugu beste batzuen artean. Teoria atomikoaren inguruko gatazka honen amaiera 1905. urtean Albert Einsteinek eskainitako browniar efektuaren azalpenarekin eta Jean Perrinen esperimentuekin etorri zen. Asko izan ziren hipotesi atomikoaren arabera lan egin zutenak. Svante Arrheniusek izan zuen atomoen barne egiturari buruzko intuizio bat, baina benetako ezagutza ez zen etorri XX. mendera arte. Ernst Rutherforden lanekin eta jarraian Bohrren eredu atomikoarekin lortu zen atomoen barne egiturari buruzko ezagutza.

John Dalton 

1803. urtean Daltonen legea proposatu zuen John Dalton zientzialari ingelesak.

Dena dela, Daltonek kimikari egin zion ekarpen nagusia 1803ko teoria atomiko berria izan zen. Daltonek zioen materia guztia atomo deituriko partikula zatiezinez dagoela osaturik. Lehenengo teoria atomiko moderno baten deskribapena eskaini zuen A New System of Chemical Philosophy (1808–1827) lanean. Lan horretan elementu kimikoak partikula mota gisa identifikatu zituen, eta Étienne François Geoffroyk, Isaac Newtonek eta beste zenbaitek defendaturiko afinitate kimikoen teoria ukatu zuen. Enuntziatu erraz batzuen bitartez azaldu zuen bere teoria:
 Materia atomo deituriko partikula oso txikiz osaturik dago. Partikula hauek zatiezinak eta suntsiezinak dira.
 Elementu bereko atomoak berdinak dira beraien artean: masa eta propietate berberak dituzte. Elementu desberdinen atomoak masa desberdinak dituzte.
 Atomoak ez dira erreakzio kimikoetan ere banatzen.
 Konposaketa kimikoak bi elementu edo gehiagoren atomoak elkartzean eratzen dira.
 Atomoek, konposaketak eratzeko elkartzean, erlazio sinpleak mantentzen dituzte.
 Elementu desberdinetako atomoak proportzio desberdinetan elkartu daitezke konposatu bat baino gehiago eratzeko.
Erabilgarria eta onartua izan bazen ere XIX. mendean zehar, zehaztasun falta zuen Daltonen teoria atomikoak (lehenengo bi enuntziatuak ez dira guztiz egiazkoak), eta hutsuneak zituen: ez zuen atomoen egiturari buruzko ezer ere argitzen, eta ez zituen elementuen propietateak azaltzen. Gainera, ez zuen azaltzen konposaketak sortzeko elementuen elkarketen kausak zeintzuk ziren.

Atomoak, elementuak eta konposatuak definitzeaz gain, zenbait elementuren proportzioak inferitu zituen beraien konposatuetan horien erreaktiboen pisuetatik abiatuz (horretarako pisu atomiko erlatiboaz baliatu zen bitartekari gisa hidrogenoa erabiliz konparazio masa moduan gainontzeko elementuekiko). Jeremias Benjamin Richterren tesia jarraituz, proposatu zuen elementu kimikoak konbinatzen zirenean konposatu bat baino gehiago osatzeko horiek proportzio finko eta oso desberdinetan elkartzen zirela. Azken hori proportzio anizkunen lege bezala ezagutzen da, eta idatzi zuen New System of Chemical Philosophy lanean sartu zuen. Proportzio anizkunen legea estekiometriaren oinarrizko legeetako bat eta bere teoria atomikoaren zutabeetako bat da. Bitxia da, A New System of Chemical Philosophy lanean atomoak entitate fisiko errealak direla sartu izanaren ideia oso garrantzitsua bada ere, ia obra guztia teoria kalorikoari zuzendua izatea atomismoari beharrean (sinbolo kimikoen sistemari buruzkoa ere bada lana).

Bestalde, Joseph Proust kimikari frantziarra izan zen proportzio definituen legea proposatu zuena. Lege horren arabera, elementuak konbinatzen direnean konposatu zehatzak osatzeko, zenbaki proportzio oso eta bakunetan egiten dute (1797 eta 1804 urteen bitartean eginiko esperimentu batzuetan oinarritu zen ondorio hauetara iristeko). Proportzio anizkunen legea eta proportzio definituen legea estekiometriaren oinarria dira. Bi legeek beraien kabuz ez dute atomoen existentzia bermatzen, baina zaila da horiek azaltzea konposatuak proportzio konstanteetan agertzen diren atomoen konbinazioak direla suposatu gabe.

Jöns Jacob Berzelius 
Jöns Jacob Berzelius Daltonen jarraitzaile suediar bat izan zen. Substantzia kimikoen neurketa kuantitatibo zehatzen programa sistematiko batean jardun zuen horien purutasuna segurtatuz. 1828an pisu erlatiboen taula atomiko bat bildu zuen garaian ezagunak ziren elementu guztiekin eta oxigenoari 100 izendatuz. Lan horrek Daltonen teoria atomikoaren aldeko frogak eman zituen: konposaketa kimiko ez-organikoak atomoz osaturik zeudela, eta atomo hauek zenbaki osoen proportzioen konbinaketak zirela. Substantzia askoren oinarrizko konposizio zehatza zehaztu zuen. Bere emaitzek Prousten proportzio definituen legea egiaztatu zuten. Oxigenoa abiapuntu bezala erabiliz 43 elementuren pisua neurtu zuen. Ikusi zuen pisu atomikoak ez zirela hidrogenoaren pisuaren multiplo zehatzak, eta horrela Prouten hipotesia ezeztatu zuen.

Bere esperimentuak sinplifikatzeko notazio eta sinbolo kimikoen sistema sartu zuen 1808. urteko Lärbok i Kemien (Kimikako eskuliburua) lanean. Bertan elementuen latineko izenen laburdura ere egin zuen elementuak izendatzeko. Sistema hau gaur egun erabiltzen dena bezalakoa zen. Desberdintasun bakarra zenbakiak jartzeko gaur egun bezala behe-indizeak erabili beharrean (H2O) goi-indizeak erabiltzen zituela (H^{2}O) zen.

Silizioaren, selenioaren, torioaren eta zerioaren aurkitzaile kontsideratzen da. Gainera, bere laborategian lan egiten zuten ikasleek litioa eta banadioa (berez Andrés Manuel del Ríok aurkitu zuen 1801. urtean, baina pentsatu zuen kromoa zela) aurkitu zituzten. Erradikal askeen teoria garatu zuen konbinaketa kimikorako. Teoria honek dio erreakzioak molekulek erradikal aske deituriko atomo talde egonkorrak trukatzen dituztenean gertatzen direla. Ez zuen bitalismoaren teorian sinesten. Uste zuen indar erregulatzaile bat zegoela organismoen ehunak antolatzen zituena. “Katalisi”, “polimero”, “isomero” eta “alotropo” terminoen sortzailea izan zen (hori bai, orduan zituzten eta gaur egun dituzten esanahiak desberdinak dira). Horregatik guztiagatik Lavoisierrekin, Boylerekin eta Daltonekin batera kimika modernoaren guraso bezala kontsideratzen da Berzelius.

Davy eta elektrolisia 

Humphry Davy kimikari ingelesa aitzindari bat izan zen elektrolisiaren esparruan zenbait elementu berri bakartzeko. Elektrolisiaren bitartez sodioa eta potasioa aurkitu zituen. Potasioa izan zen elektrolisiaren bitartez bakartu zen lehenengo metala. XIX. mendea baino lehen ezezaguna zen sodio gatzen eta potasio gatzen arteko desberdintasuna. 1808. urtean kaltzioa deskubritu zuen merkurio oxidotan zegoen karetik elektrolisiaren bitartez,  eta honela Berzeliusek eta Pontinek zuten asmoa aurreratu zuen (berbera egiteko asmoa zutela jakin zuelako egin zuen Davyk). Urte berean magnesioa, estrontzioa eta barioa ere bakartu zituen. 

Gasak arnasten ere esperimentatu zuen. Prozeura esperimental honek ia-ia ondorio oso okerrak izan zituen behin baino gehiagotan, baina horrela ezagutu zen zein zen oxido nitrosoa arnastearen ondorioa. 1774. urtean Carl Wilhem Scheele kimikari suediarrak kloroa aurkitu zuen, eta itsasoko azido desflogistizatu deitu zion pentsatuz oxigenoa zuela, baina oker zegoen. Zenbait behaketa burutu zituen, baina argitaratzerako orduan Davy aurreratu zen 1810. urtean. Gaur egun duen izena eman zion Davyk (antzinako grezierako χλωρός (khloros) hitzetik datorrena, berde hori esatea nahi du), eta elementu bat zela defendatu zuen. Gainera, erakutsi zuen ez zela azido bat, eta horrela Lavoisieri kontra egin zion (azken honek oxigeno konposatu bat zela zioen).

Iodoa Bernard Courtois kimikari frantziarrak aurkitu zuen 1811. urtean.  Laginak eman zizkien Charles Bernard Desormes (1777–1862) eta Nicolas Clément (1779–1841) bere lagunei lanean jarrai zezaten. Baita Joseph Louis Gay-Lussac-i eta André-Marie Ampère-ri. 1813Ko abenduaren 6an, Gay-Lussacek esan zuen edo elementu berri bat zela edo oxigeno konposatu bat zela.   Gainera, bera izan zen izena proposatu zuena (grekerako ιώδες (iodes)-etik) erretzean irteten zen gasaren kolore morea zela eta.  Davyk ere esperimentatu zuen iodoarekin Anpèrek eman zion lagin bati esker, eta ikusi zuen antzekotasun handia zuela kloroarekin. Abenduaren 10ean Davyk Royal Society of Londonera idatzi zuen esanez elementu berri bat aurkitu zuela, eta horrek Gay-Lussacekin eztabaida piztu zuen (dena dela, biek onartzen zuten Courtois izan zela bakartu zuena).

Gay-Lussac eta gasen legeak 

Joseph Louis Gay-Lussac Lavoisierrekin gasen propietate kuantitatiboei buruzko ikerketarekiko interesa partekatzen zuen kimikari frantziar bat izan zen. Hasieratik defendatu zuen gasak proportzionalki hedatzen zirela tenperatura igo ahala. 1780. urtean Jacques Charles antzerako ondorio batera iritsi zen, baina ez zuen ezer ere argitaratu. Dena dela, Gay-Lussacek hori onartu zuen, eta legeari Charlesen legea deitzen zaio. John Daltonek ere antzerako zerbait esan zuen 1801. urtean, baina berea ez da Gay-Lussacena bezain azalpen zehatza.  1804. urtean 7000 metrotik gora igo zen hainbat bider hidrogenozko globo batez baliaturik, eta honek gasen beste zenbait aspektu ezagutzea ahalbidetu zion (jarraian etorri ziren 50 urteetan inork ere ez zuen lortu horrelako zerbait egitea). Presioa, tenperatura eta hezetasuna neurtzeko aukera izan zuen, baita aire laginak hartzeko ere. Horiek kimikoki aztertu zituen, eta hainbat mailatara neurketa magnetikoak egin zituen.

1808. urtean seguraski bere aurkikuntza nagusia izan zena anuntziatu zuen: bere zein beste batzuen esperimentuetatik ondorioztatu zuen bolumen fijoa duten gasek konstante mantentzen dutela beraien presioaren eta tenperaturaren arteko erlazioa. Baita gasen arteko erreakzio bateko produktuak izan daitezkeen gasen bolumena erreaktiboak diren gasen bolumenekin proportzio sinplean daudela. Ondorio hauek zeresana izan zuten bai Gay-Lussacen legean eta baita konbinaketa bolumenen legean ere.

École Polytechnique ikastetxean irakaslea zen, eta laguna zuen Louis-Jacques Thenardekin ere lan egin zuen lehenengo bilaketa elektrokimikoetan, eta horren bitartez eskuraturiko elementuak aztertu zituen. Boroaren deskubritzailea izan zen. Aipaturiko bi ikerlariek hartu zuten parte garaiko azidoentzako zegoen definizioa moldatzeari buruzko eztabaidan, eta konposatu organikoen analisia bultzatzearen aldekoak ziren horien oxigeno eta hidrogeno osaketa aurkitzeko.

Amedeo Avogadro 
Daltonen teoria atomikoaren argitaratzearen ondoren 1808. urtean, bere ideia batzuk segituan izan ziren onartuak kimiko gehienen artean. Hala ere, mende erdi iraun zuen teoria atomiko horren konfigurazioaren eta egoera zehatzetan izango zuen aplikazioari buruzko zalantzak. Esate baterako, zeuden datu enpirikoetan oinarriturik, hainbat leku desberdinetako kimikariek garatu zituzten pisu atomikoen sistema desberdinak, ez zirenak bateragarriak elkarren artean. Amedeo Avogadro (1776–1856) fisikari italiarrak egoera zail horri irtenbide bat eskaintzen zion lan bat argitaratu zuen 1811. urtean. Bere hipotesiak zioen edozein gaseko bolumen berberek, tenperatura eta presio berdinean, molekula kantitate berbera zutela. Honela, pisu molekularren arteko erlazioa beraien dentsitateen arteko proportzioa izango litzateke (tenperatura eta presio berdinean). Gainera, arrazoitu zuen ohiko gasak ez daudela atomoz osaturik, baizik eta bi atomo edo gehiagoz osaturiko molekulez. Honela, Daltonek eta beste batzuek aurkitu zuten arazoari aurre egin zion.

Hipotesi honek bere argitalpenetik mende erdi inguru pasatu zuen garrantzirik eskuratu gabe. Arrazoiak ugariak dira. Zenbait kimikari ez ziren kimikaren arazoak metodo fisikoen bitartez gainditzearen aldekoak. Dena dela, mendearen erdi aldera, garrantzia zuten zenbait figurak onartezintzat jo zuten pisu atomikoen sistemen aniztasuna eta konposatuen arteko formulen konpetentzia. Gainera, Avogadrok esandakoaren aldeko froga soilik kimikoak agertu ziren. Ondorioz, zenbait kimikari gaztek (Alexander Williamsonek Ingalaterran, Charles Gerhardtek eta Charles-Adolphe Wurtzek Frantzian eta August Kekulék Alemanian) kimika teorikoaren erreforma proposatu zuten, Avogadroren teoriara egokitzen zena.

Sintesi organikoaren hasiera eta bere industria 
Behin errekuntzaren printzipioak ulertu zirenean, beste eztabaida bat izan zen kimikan garrantzia hartu zuena: bitalismoa, meteria organikoaren eta inorganikoaren arteko bereizketa esentziala. Teoria honek onartzen du materia organikoa izaki bizidunek bakarrik sortua izan zitekeela. 1827an William Proutek hiru multzotan sailkatu zituen biomolekulak: karbohidratoak, proteinak eta lipidoak. Dena dela, bitalismoari buruzko eztabaidari amaiera Friedrich Wöhlerren aurkikuntzak eman zion 1828an, oharkabean, urea amonio zianatotik abiatuz sintetizatu zitekeela ikusi zuenean. Horrela, demostratu zen materia organikoa era kimikoan sortu zitekeela erreaktibo inorganikoetatik abiatuz. Hala eta guztiz ere, mantendu zen kimika organikoaren eta kimika ez-organikoaren arteko bereizketa. Lehenengoa, gehienbat, karbonoz osaturiko konposatuetan zentratzen zen, eta bigarrengoa gainerako elementuen konposatuetan.

Aurretik, 1825ean, Friedrich Wöhlerrek eta Justus von Liebigek isomeroen inguruko lehenengo baieztaturiko eta azalduriko aurkikuntza egin zuten terminua lehenago Berzeliusek sortu bazuen ere. Azido zianikoarekin eta azido fulminikoarekin lanean ari zirela, deduzitu zuten isomeria atomo berberek egitura molekularrean zuten kokapena desberdina zela. Gainera, 1832an, Friedrich Wöhlerrek eta Justus von Liebigek talde funtzionalak eta erradikalak aurkitu eta azaldu zituzten kimika organikoan benzaldehidoa lehenengo aldiz sintetizatzeaz gain.

Justus von Liebigek, bere aldetik, nekazaritzari eta biokimikari izugarri lagundu zieten ikerketak burutu zituen, eta kimika organikoaren erakundean egin zuen lan. Ongarrien industriaren guraso kontsideratzen da nitrogenoa landareentzat ezinbestekoa dela aurkitu izanagatik, eta baita minimoaren legea formulatzeagatik ere (uztetako elikagai bakoitzaren influentzia adierazten duen legea).

Bitalismoaren azkenengo defendatzaileek ukatu egiten zuten urearen substantzia organiko kualitatea, baina 1847an Hermann Kolbek beste substantzia organikoa bat (azido azetikoa) lortu zuen sintetizatzea iturri guztiz ez-organikoetatik, eta horrela, zalantzarik gabe, ezeztaturik geratu zen bitalismoa. 1838. urtean Alexandre Wosrerenskik kinona lortu zuen kininatik abiatuz. XIX. mendearen bigarren erdialdean kimika organikoak jasan zuen garapena koloratzaile eta tindu sintetiko berrien bilaketaren ondorio izan zen. Ordura arte gorrimina bezalako produktu naturalen bitartez tindu zitekeen, baina oso gareztiak ziren horiek. Rungek aurkituriko anilinak eta Perkinek burutu zuen lehenengo koloratzaile artifizialaren sintesiak aukera komertzial ugari zabaldu zituzten. 1856an, William Henry Perkin, 18 urte zituela eta bere August Wilhem von Hofmann deituriko irakasleak desafiaturik, kinina sintetizatzen saiatzen ari zen, naturan gutxi zegoen eta malariaren aurkakoa zen medikamentua zena. Saiakeretako batean lehenengo koloratzaile sintetikoa aurkitu zuen. Aurkikuntza horrek tindu sintetikoen industria sortu zuen, arrakastadun lehenengo industria kimikoetako bat. 1865ean Adolf von Baeyer anila fabrikatzen hasi zen, praka bakeroen tindua. Horrek tinduen industrian iraultza bat sortu zuen.

Garaiko konposatu kimikoen beste industria garrantzitsu bat leergailuena izan zen. 1847. urtean Ascanio Sobrerok nitroglizerina aurkitu zuen, meatzegintza irauli zuena, baina oso arriskutsua zena. Alfred Nobel kimikari suediarrak ikusi zuen nitroglizerina bizigabea zen substantzia batek xurgatzen zuenean, seguruagoa eta erabilgarriagoa bilakatzen zela, eta 1867an nahaste hau patentatu zuen dinamita izenpean. Beranduago, nitroglizerina nitrozelulosazko beste konposatu batzuekin konbinatu zuen, eta horrela konbinaketa eraginkorrago bat lortu zuen. Azken horren eztanda boterea dinamitarena baino altuagoa zen, eta gelignita deitu zion. 1876an patentatu zuen.

1855ean Benjamin Sillimanek petroleoaren crackingerako metodoak hasi zituen, gaur egungo industria petrokimikoaren oinarria direnak. Petroleoaren deribatuen garrantziak kimika organikoa zen industriaren deribatuek garrantzia hartzea bultzatu zuen, eta gaur egun duen dimentsioa eskuratu zuten plastikoen industriak, erregaien industriak, itsasgarrien industriak... Plastikoen industriak 1862an izan zuen hasiera Alexander Parkesek lehenengo polimero sintetikoetako bat izan zen parkesina erakutsi zuenean Londreseko erakusketa unibertsalean. Hala ere, maila handi batean merkaturatu zen lehenengo plastikoaren banaketa ez zen XX. mende hasierara arte eman.

Farmako sintetikoen fabrikazio industriala aspirinarekin hasi zen 1897an Felix Hoffmannek azido azetilsalizilikoa maila handian eta purutasun handiarekin nola lortu deskubritu zuenean Bayer laborategietan.

Karlsruheko kongresua eta haren aurrekariak 

1840. urtean Germain Hessek Hessen legea proposatu zuen. Lege hau energiaren kontserbazioaren legearen lehenengo pausuetako bat izan zen, hau da, erreakzio batean xurgatzen edo askatzen den energia soilik hasierako erreaktiboen eta amaierako produktuen araberakoa dela dioen legea, inporta gabe tarteko pausu kopurua edo pausu motak. 1848an William Thomsonek (Kelvingo baroia) zero absolutu terminua ezarri zuen, molekulek beraien mugimendua erabat geldituko luketeen tenperatura. 1849an Louis Pasteurrek aurkitu zuen azido tartarikozko nahaste razemikoa isomero lebogiro eta destrogiroen nahaste bat dela, eta honela errotazio optikoa argitu zuen estereokimikari hasiera emanez.

1852. urtean August Beerek Beerren legea ezarri zuen. Zera dio lege honek: erlazionaturik daude substantzia batek bere kontzentrazioarekin disolbaturik jasotzen duen argiaren intentsitatea eta substantzia horren propietateak. Espektrofotometriaren oinarria izango da lege hau.

Avogadroren hipotesia onartua izaten hasi zen kimikarien artean bere heriotza eman eta bi urte geroago 1858. urtean Stanislao Cannizzarok zuen balioa erakutsi zuenean. Cannizzaroren ikerketa produktu naturalen analisian eta konposaketa aromatikoen erreakzioetan zentratzen zen. 1858. urtean azaldu zuen Avogadrok proposaturiko hipotesiaren bitartez teoria kimiko sendo eta egonkor bat eraiki zitekeela, eta garaiko froga enpiriko ia denekin bat zetorrela.

Benetan eragina Karlsruheko kongresuan izan zuen Cannizzarok esanak. 1860ko irailean kriterioak bateratzeko asmoarekin egin zen kongresu hau Karlsruhe hiri alemaniarrean. August Kekulé, Charles Adolphe Wurtz eta Karl Weltzien izan ziren antolatu zutenak, eta garaiko europako kimikari garrantzitsuenak bildu zituen. Paper oso garrantzitsua izan zuen Cannizzarok Avogadroren hipotesia onartua izterako orduan. Formulazio eta pisu atomiko sistema onartua izan zen gehienen artean, eta esentzian gaur egun erabiltzen dena da.

Espektroskopia eta deskarga tuboak 

XIX. mende erdialdean egitura atomikoen azterketarako oinarrizkoak bilakatu ziren bi teknika sortu zituzten: espektroskopia eta deskarga tuboak. 1859 eta 1860 urteen bitartean Robert Bunsenek eta Gustav Kirchoffek espektroen analisia sortu zuten. Espektro atomikoak, atomoek igortzen edo xurgatzen duten energia erregistratzen duten lerro segidak dira. Espektrometro batean gas lagin bat kitzikatzen zen, normalean berotuz, eta hark igortzen zuen argia prisma batean zehar pasa arazten zen honek frekuentzia desberdineko energia banantzen zuelarik. Energiaren banaketa hori plaka fotografikoetan inprimatzen zen. Xurgapen espektroa bazen, deskonposatzen zena gas laginean zehar pasa arazitako argia zen, modu horretan xurgaturiko frekuentziak erregistratzen zirelarik. Emaitza elementu desberdinen araberako paper zerrenda batean ageri zen lerro segida bat zen. Paper zerrenda horiek elementu bakoitzaren bereizgarriak ziren igortze edo xurgatze frekuentziak irudikatzen zituzten. Bunsenek eta Kirchoffek analisi kimikorako erabili zuten espektroskopia teknika honen bitartez substantzia berriak aurki zitezkeelako, eta zesioa eta rubidioa aurkitu zituzten. Segitua ikusi zuten zientzilariek espektroen lerroak periodikoki segida matematikoki formulagarrietan ageri zirela, eta beranduago atomoen egiturarekin lotu zituzten horiek.

Deskarga tuboak barrua partzialki hutsik zuten beirazko tuboak ziren. Bertan gas bat geratzen zen kontzentrazio oso txikian, eta gas horri gas arrarotu deitzen zitzaion. Gainera, barruan zirkuito elektriko batetik bananduriko bi borne (anodoa eta katodoa) zeuden, eta korronte elektriko bat tubo barrutik pasatzean gertatzen zena aztertzen zen. William Crookes kimikari eta fisikari ingelesa deskarga tuboen esparruan aitzindaria izan zen Crookesen deskarga tuboen asmakizunarekin (deskarga tubo esperimental bat zena bera zeharkatzen zuten izpi katodikoen jokabidea aztertzeko). Crookesek izpi katodikoen inguruan eginiko ikerketak azpimarratu beharrekoak dira garrantzi handia izan zutelako fisika atomikoaren garapenean atomoaren egitura ikusten lagundu zutelako. Katodoaren inguruko eremu ilunean ematen ziren deskarga elektrikoen ondorioak aztertzean oinarritzen zen bere lana. Eremu ilun hau tuboaren barruan zegoen, eta gasezko atmosfera arin bat egoten zen bertan (bere omenez Crookesen eremu iluna deitua). Erakutsi zuen izpi katodikoak lerro zuzenean mugitzen zirela eta fosforeszentzia sortzen zutela substantzia jakin batzuekin talka egitean. Horrez gain, Crookesek selenio osaketak aztertzeko erabili zuen espektroskopia. 1861ean prozesu berbera erabili zuen talioa aurkitzeko. Elementu berrian lanean jardun zuen, isolatuz eta bere ezaugarriak aztertuz. 1873. urtean bere pisu atomikoa zehaztu zuen.

Kekulé eta estruktura organikoa 
Friedrich August Kekulé von Stradonitz kimikari alemaniarraren ekarpen nagusia konposatu organikoentzako egiturazko teoria izan zen. 1857–1858 urteetan idatzitako artikuluetan aurkeztua eta Lehrbuch der organischen Chemie (Kimika organikoaren eskuliburua) obran garatua izan zen. Lan hori guztira lau atalek osatzen dute, eta lehena 1859. urtean argitaratu zen. Azaldu zuen lau lotura kimiko osatu ditzaketen karbono atomoak elkartu egiten direla kateak sortzeko. Karbono kate edo karbonoeskeleto deitu zien. Ziur zegoen posible zela egitura bat aurkitzea ezagunak ziren molekula organiko guztietan. Ez zen hau uste zuen bakarra. Archibald Scott Couper kimikari eskoziarrak antzerako teoria bat argitaratu zuen ia momentu berean, eta Aleksandr Butlerov errusiarrak asko egin zuen teoria argitu eta zabaltzeko. Dena dela, teoriaren ordezkari nagusia Kekulé izan zen.

1864an Cato Maximilian Guldbergek eta Peter Waagek masen akzio legea proposatu zuten Claude Louis Bertholleten ideietatik abiatuz. 1865ean Johann Josef Loschmidtek substantzia mol batek duen molekula kopuru zehatza neurtu zuen, eta Avogadroren konstantea izena jarri zaio beranduago horri.

1865ean August Kekulé Loschmidten lanaren zati batean oinarritu zen bentzenoaren egitura zehazterako orduan. Egin zuen proposamen berritzailea oso gatazkatsua izan zen, baina ez zuen inork hobe bat egin.

Mendeleiev eta taula periodikoa 
1869rako 66 elementu ezagutzen zituzten zientzilariek, baita horien masa atomikoa ere. Ikusi zuten zenbait elementuk ezaugarri antzekoak zituztela, eta horien arabera sailkatzen saiatu ziren. 1829. urtean J. W. Döbereiner kimikariak elementuak hirunaka sailkatu zituen. Talde bakoitzaren ezaugarri kimikoak antzekoak ziren, eta ezaugarri fisikoak masa atomikoaren arabera aldatzen ziren. 1862an Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtoisek hiru dimentsioko sailkapen bat proposatu zuen. 1864. urtean John Newlandsek zortzikoen legea proposatu zuen, eta urte berean Lothar Meyerrek beste sailkapen bat garatu zuen 28 elementurekin beraien balentzien arabera sailkaturik.

Baina zentzudun zerrendatze bat burutu zuena eta atomoen barne egitura ezagutzen lagundu ziguna Dimitri Ivanovich Mendeleiev izan zen elementuen lehenengo taula periodiko modernoaren bitartez. Uste zuen bazegoela nolabaiteko orden bat elementuetan, eta hogeita hamar urte pasatu zituen aztertzen hasiera batean bere ikasleei gauzak azaltzeko asmoarekin. Pisu atomikoaren arabera jarri zituen goranzko ordena batean elementuak beraien propietateak ahaztu gabe eta hutsuneak lagaz oraindik ezagutzen ez ziren elementuentzat. 1869an argitaratu zuen eginiko aurkikuntza principios de química lanean. Gainera, bere sistemak oraindik aurkitu gabeko elementuak ikustea ahalbidetzen zion. 1871n falta ziren hiru elementuren propietateak esan zituen, eta ekaboro (Eb), ekaaluminio (Ea) eta ekasilizio (Es) deitu zien. Eskandioa, galioa eta germanioa dira hauek, eta bat etorri ziren berak esanarekin. Horrela, bere sistemak onarpena lortu zuen.

Dena dela, Mendeleieven taula ez zen guztiz zuzena. Ezagutza handitzen joan ahala ikusi zuten elementu batzuek ez zeudela ordena zuzenean. Henry Moseleyk ikusi zuen atomo baten propietateak ez dituela masa atomikoak determinatzen, baizik eta zenbaki atomikoak. Gainera, ez zeukan gas nobleentzako zutaberik.

Josiah Willard Gibbs 

J. Willard Gibbs fisikari estatubatuarraren termodinamikaren aplkazioei buruzko lana funtsezkoa izan zen kimika fisika zena zientzia deduktibo zorrotz batera eraldatzeko. 1876 eta 1878 urteen bitartean termodinamikaren printzipioen inguruan egin zuen lan, horiek erreakzio kimikoetan inplikaturiko prozesu konplexuetan aplikatuz. Potentzial kimiko kontzeptua definitu zuen. 1876an bere obra ezagunena, On the Equilibrium of Heterogeneous Substances (Substantzia heterogeneoen egonkortasunari buruz), argitaratu zuen. Bere termodinamika eta fisika kimikaren inguruko lanen pilaketa bat izan zen, eta bertan energia aske kontzeptua azaldu zuen egonkortasun kimikoaren oinarri fisikoa azaltzeko. Energia askearen ekuazioekin erreakzio kimiko batean agertzen diren aldagai guztiak (tenperatura, presioa, bolumena, energia eta entropia) erlazionatzen ditu matematikoki.

1877an kontzeptu kimiko eta fisiko askoren kausa estadistikoak ezarri zituen Ludwig Boltzmannek. Boltzmannekin eta James Clerk Maxwellekin batera, Gibbsek fisika teorikoaren adar berri bat sortu zuen: mekanika estadistikoa.

Van't Hoff eta Arrhenius 

1873an, Jacobus Henricus van't Hoffek eta Joseph Achille Le Belek, bakoitzak bere aldetik, Pasteurren kiralitatearen esperimentuak azaltzen zituzten lotura kimikoen modelo bat garatu zuten. Gainera, konposatu kiralen aktibitate optikoari kausa fisiko bat eskaintzen zion. Bere Voorstel tot Uitbreiding der Tegenwoordige in de Scheikunde gebruikte Structuurformules in de Ruimte (Propuesta para el desarrollo de las fórmulas químicas estructurales de tres dimensiones) argitalpenak hamabi testu orrialde eta diagrama orrialde bat zituen, eta estekiometriaren garapena bultzatu zuen. Lana “karbono atomo asimetriko” kontzeptuaren ingurukoa da, eta ordura arteko formulek azaltzerik ez zuten isomero desberdinen existentzia azaltzen du. Gainera, esan zuen erlazio bat zegoela aktibitate optikoaren eta karbono atomoaren asimetriaren artean. 1884. urtean Études de Dynamique chimique (Estudios de química dinámica) argitaratu zuen, zinetika kimikoari buruzko entsegu garrantzitsu bat izan zena.

1883an, Svante Arrhenius zientzilari suediarrak elektrolitoen kunduktibitatea azaltzeko teoria ionikoa garatu zuen. Horretarako suposatu zuen egoera solidoan zeuden zenbait soluto neutro kargaturiko partikulaz (ioiz) osaturik zeudela. Karga horiek elkarren artean konpentsatzen zirela, eta disoluzioaren barnean banatzen zirela. 1885. urtean eginiko aurkikuntzei esker van't Hoffek gasentzako termodinamikako legeak diluituriko soluzioetan ere aplikatu zitezkeela frogatu zuen. Gainera, bere presioarentzako legeek Arrheniusen disoziazio elektrolitikoaren teoria egiaztatu zuten.

XIX. Mende amaierako aurkikuntzak 

1884an 1898. urtean sintetizatzea lortu zuen eta biomolekula askoren onarria zen purinaren egitura proposatu zuen Hermann Emil Fischerrek. Gainera, glukosaren eta horrekin erlazionaturiko beste azukre batzuen kimika lana hasi zuen.

1885ean Eugene Goldsteinek bere izena eman zien izpi katodikoei, eta 1888an, deskarga tuboen inguruko ikerketari jarraituz, beranduago atomoen nukleoaren barne egitura ezagutzeko baliagarriak izan ziren kanal izpiak aurkitu zituen.

1892an John Struttek (3. Rayleigh baroiak) konposatu kimikoetan zegoen nitrogenoak zuen pisua pisu atmosferikoa baino baxuagoa zela ikusi zuen, eta pentsatu zuen horren azalpena konposatuetan zegoen eta horren pisua bajatzen zuen gas oraindik arinago baten existentzia izan behar zuela. William Ramsayren azalpena aldiz atmosferako nitrogenoarekin nahasturiko eta oraindik aurkitu gabeko gas pisutsuago bat zegoela izan zen. 1894. urtean Ramsayk eta Rayleighek atmosferaren %1a betetzen zuen gas berri baten aurkikuntzaz berri eman zuten, monoatomikoa eta geldoa zena. Gas honi argon deitu zioten, eta aurkitu zen lehenengo gas noblea izan zen. Urtebete beranduago, helioa aurkitu zuen Ramsayk, eta ikusi zuen bere espektroa bat zetorrela eguzki argiarenarekin. Honek erakutsi zion helioa eguzkian ere bazegoela, eta greziar jainkoaren (Helios) izena erabil zuen izendatzerako orduan. The Gases of the Atmosphere (Los gases de la atmósfera, 1896) lanean, taula periodikoa ikusirik, gutxienez beste hiru gas noble aurreikusi zituen Ramsayk, eta 1898an Morris W. Travers kimikari ingelesarekin batera aurkitu egin zituen (neoia, kriptoia eta xenoia). 1903. urtean William Ramsayk Frederick Soddyrekin egin zuen lan alfa partikulak radioaren deskonposaketatik etengabe soltatzen ziren helio nukleoak zirela erakusteko.

1897an elektroia aurkitu zuen Joseph John Thompsonek izpi katodikozko hodiez baliatuz. 1898an Wilhelm Wienek kanal izpiak eremu magnetikoetan norabidez aldatu zitezkeela, eta hau beraien kargaren eta masaren arteko erlazioaren kontua zela erakutsi zuen. Aurkikuntza honek, atomoen nukleoen egituraren ezagutza errazteaz gain, masen espektrometria den analisi kimikoaren oinarriak ezartzen lagundu zuen ondorengo garapenera begira.

Marie eta Pierre Curie 

Marie Curie eta Pierre Curie zientzilari bikote bat izan zen. Ezagunak dira erradiaktibitatearen inguruko ikerketan lehenengoetarikoak izan zirelako. Beraiek eta Henri Becquerelek egin zuten ikerkuntza kontsideratzen da garai nuklearraren euskarria. Becquerel frantziarrak 1896an aurkituriko uranioaren (Wilhelm Röntgenek aurkituriko X izpien antzerako jarrera zuena) inguruko obrarekin liluraturik geratu zen Marie Curie, eta 1897ko amaiera aldera hasi zen uranioa aztertzen. Becquerelen lana garatzen jarraitu zuen bere esperimentuak eginaz uranioaren igorketen inguruan. Ohartu zen izpi igorketak jarraituak zirela uranioaren egoera eta forma axola gabe. Ondorioz, kausa elementuaren egitura atomikoa zela ondorioztatu zuen. Aurkikuntza horrek fisika atomikoaren hasiera suposatu zuen. Curie bikotea izan zen erradiaktibitate kontzeptua erabili zuena fenomenoa izendatzeko.

Biek jarraitu zuten substantzia erradiaktiboak aztertzen, baita horien erradiaktibitatea neurtzen ere (lan horrek errekurtso industrialak eskatzen ditu, baina beraiek era nahiko oinarrizko batean burutu zuten). Elementu erradiaktibo berri bat aurkitu zuten pechblendan, eta Marie Curieren jatorrizko herrialdearen omenez polonio deitu zioten. 1898ko abenduaren 21ean beste elementu erradiaktibo bat aurkitu zuten pechblendan berriz ere, radioa. Jarraian, polonioa eta radioa osagarri naturaletatik bereizten hasi ziren elementu kimikoak zirela frogatzeko. Radioa isolatzea kostatu bazitzaien ere, hiru urteren buruan lortu zuten, baina polonioa isolatzea ez. 1903. urtean Henri Becquerelekin batera fisikako Nobel saria eskuratu zuten erradiaktibitatearen inguruan buruturiko ikerketen ondorioz. Gainera, 1911. urtean kimikako Nobel saria jaso zuen Marie Curiek radioaren eta olonioaren aurkikuntzen ondorioz. Horrela, lehenengo emakumea izan zen Nobel saria irabazten, lehenengo pertsona bi Nobel sari irabazten eta pertsona bakarra Nobel saria bi alor desberdinetan eskuratzen.

Pierre Curiek Marie Curierekin batera lan egin bazuen ere substantzia berrien erauzketan, elementu berrien erradiazioari buruzko ikerketa fisikoetan zentratu zen. Eremu magnetikoez baliatuz, ikusi zuen radioak partikula positiboak eta negatiboak zituela, baita erradiazio ionizantea ere (beranduago, Ernest Rutherfordek izendatu egin zituen partikula hauek). Jarraian erradiazio hauen eraginak aztertu zituen, baita ondorio fisikoak ere, eta erradioterapiaren bidea zabaldu zuen. Beranduago, Marie Curiek minbiziaren aurkako lehenengo tratamenduak gainbegiratu zituen. Gainera, Pierre Curiek magnetismoa landu zuen, eta ikusi zuen substantzia ferromagnetikoek beraien propietate magnetikoak galtzen dituztela tenperatura kritiko batetik gora (Curieren tenperatura izendatua). Tamalez goiz hil zen, 1906. urtean, gurdi batek harrapaturik Parisen. Bere obra osoa 1908. urtean argitaratu zen.

XX. mendea: atomoaren egitura ematen da ezagutzera 

XX. mende hasieran hainbat eredu atomiko proposatu ziren Daltonen teoria atomikoaren hutsuneak leuntzeko asmoz. Elektroien existentziaz jabetu ondoren, J. J. Thomson izan zen lehena 1903an eredu atomiko berri bat eraikitzen. Bere proposamenaren arabera elektroiak uniformeki egongo lirateke atomoaren barruan karga positibodun laino batean ("modelo del budín de pasas" deitua). 1904an Hantaro Nagaoka fisikari japoniarrak nukleo dentso eta gogorreko eredu atomiko orbital bat proposatu zuen.

1903an, Mikhail Tsvet botaniko errusiarrak kimika analitikorako teknika traszendental bat asmatu zuen: kromatografia. Helburua landareetan zeuden substantziak isolatzea zen.

1905ean, Fritz Haberrek eta Carl Boschek Haberren prozesua garatu zuten amoniakoa maila industrialean eratzeko (mugarri bat izan zen industria kimikoan, eta eragin handia izan zuen ongarrien eta munizioaren produkzioan). Gaur egungo alimentuen produkzioa prozesu horren menpe dago. Haberrek, Max Bornekin batera, Born-Haber zikloa proposatu zuen konposatu kristalino ionikoen formazioan energia erretikularra kalkulatzeko. “Gerra kimikoaren guraso” ere kontsideratzen da Haber Lehenengo Mundu Gerran erabiliak izan ziren gas toxikoen garapenaren ondorioz.

1905ean Albert Einsteinek browniar mugimendua azaldu zuen. 1907an Leo Baekelandek bakelita asmatu zuen, arrakastaz merkaturatu zen lehenengo plastikoa.

1909an, Robert Andrews Millikan fisikari estatubatuarrak (Walther Nernsten eta Max Plancken ikaslea izan zenak), elektroiaren karga indibiduala neurtu zuen zehaztasun handiz bere olio tanten esperimentu famatuaren bitartez, eta elektroi guztiek masa eta karga berbera zutela baieztatu zuen. Urte berean, S. P. L. Sørensenek pH kontzeptua asmatu zuen eta garraztasuna neurtzeko moduak garatu zituen.

1911n taula periodikoko elementuak, pisu atomikoaren arabera beharrean, nukleoan zuten karga positiboaren arabera sailkatzea proposatu zuen Antonius Van den Broekek. Urte berean Solvay Kongresua burutu zen Bruselasen garaiko kimiko eta fisiko garrantzitsuenen parte hartzearekin. 1912an William Henry Braggek eta William Lawrence Braggek X izpien kristalografia eremua sortu zuen Braggen legea proposatu zuten, substantzia kimikoen egitura kristalinoa aztertzeko oinarrizkoa izango zena. Urte berean, zenbait molekulen kargen distribuzio asimetrikoa deskribatzeko dipolo molekular kontzeptua garatu zuen Peter Debyek.

Ernest Rutherford eta bere eredu atomikoa 

Ernest Rutherford, zelanda berriko fisikaria, fisika nuklearraren guraso kontsideratzen da. Partikula erradiaktiboen natura aztertzeaz eta argitzeaz gain, izena eman zien (α, β eta γ izpiak). Erakutsi zuen lehenengo bi izpiak partikula igorketak zirela, baina hirugarrenak energia altuko erradiazio elektromagnetikoak. 1901 eta 1902 urteetan Frederick Soddyrekin egin zuen lan erradiaktibitatea atomoen transmutazioaren ondoriozko igorketa zela azaltzeko (gaur egun erreakzio nuklear gisa ezagutzen dugu fenomeno hau). Erakutsi zuten atomo erradiaktiboak bapatean eraldatzen zirela atomo zatiak botaz abiadura handian. Gainera, ikusi zuen lagin erradiaktiboak denbora tarte erregularrak behar zituztela txikitu eta egonkortzeko, eta denbora honen erdiari semidesintegrazio aldi deitu zion.

1906an bere Hans Geiger eta Ernest Marsden ikasleen esperimentu bat zuzendu zuen Manchesterreko Unibertsitatean. Rutherford esperimentua edo Geiger-Marsden esperimentua deiturikoan, alfa partikulak bideratu zituzten urrezko xafla baten aurka. Helburua Thomsonen eredu atomikoaren baliozkotasuna neurtzea zen. Alfa partikulen desbideraketarik egongo ez balitz edo desbideraketa hau oso txikia izango balitz, Thomsonen eredu atomikoa egiazkoa izango litzateke, baina ikusi zuten partikula oso kopuru txiki batek baita 90 gradu baino gehiagoko desbideraketak ere jasaten zituzten. Honek erakutsi zuen atomoek badutela barnean karga positibodun masa bat, eta Rutherfordek nukleo atomiko deitu zion masa horri. Emaitza horietatik segiz, ondorioztatu zuen atomoak bazutela masa positibo erlatiboki handi bat erdian inguruan elektroak zituena biraka, baina nukleoa gehienbat hutsik zegoela alfa partikula gehienek ez zutelako oztoporik aurkitu (eredu atomiko propioa eratu zuen). 1908. urtean kimikako Nobel saria eman zioten erradiaktibitateari eta atomoaren egiturari buruzko aurrerapenei esker.

Bohrren eredu atomikoa 
Rutherforden eredu atomikoa ekarpen handia izan bazen ere, fisikoek segituan aurkitu zuten akats teoriko bat zuen. Teoria elektromagnetikoaren arabera, zirkuluan biraka egongo balitz karga bat, energia igorriko luke, eta elektroiek beraiek galdu. Zirkulu bat beharrean espiral bat irudikatuko lukete azkenean atomoaren nukleoarekin talka eginez. Rutherfordek deskribaturiko atomoak ez lirateke egonkorrak izango. 1913. urtean Niels Bohr fisikari danimarkarrak kuantizazio kontzeptuarekin konpondu zuen hori. Azaldu zuen elektroiak ez daudela edozein orbitatan, baizik eta maila desberdineko orbitetan. Horiek egonkorrak izango lirateke, ez lukete energiarik igorriko.

Bohrren ereduaren arabera, elektroiak orbita zirkularretan biratzen dute nukleoaren inguruan, baina erradio zehatz batzuetako orbitetan bakarrik. Ez dago tarteko orbitarik, eta elektroien energia galera edo irabazteak orbita hauek aldatzeko dira. Bohrren eredu atomikoa aurrerapen bat izan zen, baina kritikak ere jaso zituen kuantizazioaren kausak ez zituelako azaltzen.

Osagarritasun printzipioan ere egin zuen lan. Printzipio honen arabera elektroi baten jarrera onda bezala zein partikula bezala uler daiteke, eta batak bestea ukatu beharrean osagarriak dira.

Isotopoak, protoiak, neutroiak eta Sommerfelden eredua 

1913an Henry Moseleyk, Van den Broeken jatorrizko ideiaren inguruan lanean ari zela, zenbaki atomiko kontzeptua erabili zuen pisu atomikoan oinarritzen zen eta akats batzuk zituen Mendeleieven taula periodikoa hobetzeko. Urte berean J. J. Thomson-ek Wien-en lana zalbaldu zuen partikula subatomikoak beraien masaren eta kargaren arteko erlazioaren arabera banadu zitezkeela erakutsiz. Horretarako masen espektrometria deituriko teknikaz baliatu zen. Urte berean ere, Frederick Soddyk isotopo kontzeptua erabili zuen azalduz bazirela elementu batzuk bi forma edo gehiago zituztenak, eta propietate kimiko berdinak bazituzten ere, pisu atomiko berbera zutenak (Daltonen bigarren enuntziatuari aurka eginez). Gainera, 1917. urtean protaktinio deituriko elementua aurkitu zuen Soddyk.

1918. urtean, Ernest Rutherfordek ikusi zuen nitrogeno gasaren aurka alfa partikulak jaurtitzean, distira detektagailuek hidrogeno nukleoak jasotzen zituztela, eta honek erakutsi zion hidrogenoa oinarrizko partikula bat izan behar zela. Horrela, protoia aurkitu zuen. Gainera, 1920an nukleoan zeuden partikula neutroen existentzia proposatu zuen nukleoak ez zirelako desintegratzen protoien aldaratze elektromagnetikoaren ondorioz. Azkenik, James Chadwick izan zen 1932an protoiaren antzeko masa zuen partikula neutro bat aurkitu zuena. Neutroi deitu zion. Hau izan zen Mendeleieven taulan oker zegoena azaldu zuena. Gainera, Henry Moseleyren aldaketa justifikatu zuen, baita isotopoen existentzia ere.

1916an Arnold Sommerfeldek Bohrren eredu atomikoa hobetu zuen Sommerfelden eredu atomikoa deituriko bere ereduarekin. Zenbaki kuantiko berridun orbita eliptikoak sartu zituen, eta postulatu zuen elektroia ez zela mugitzen zen bakarra, nukleoak ere biratzen zuela.

Harold Clayton Urey izan zen isotopo nabarienetariko bat aurkitu zuena 1931n: deuterioa edo hidrogeno pisutsua.

Gilbert N. Lewis 
Gilbert Newton Lewis fisikari kimikari estatubatuarrak balentzien arteko teoriari eman zion hasiera. Teoria honen oinarria zera da: lotura kimikoak atomoek kanpoko geruzan edo balentzia geruzan dituzten elektroi kopuruaren araberakoak direla. 1902. urtean, ikasleei balentziak azaltzen ari zela, atomoak kubo bezala irudikatu zituen erpinetan elektroiak jarriz. “Atomo kubiko” hauek taula periodikoko zortzi taldeak irudikatzeko balio zuten, eta lotura kimikoetan atomo bakoitzak bere kanpo geruzako zortzi elektroiak osatzen dituela adierazten zuen. Zortzi kanpo elektroiekin atomoek egonkortasuna lortzen dute, gas noble baten konfigurazio elektroniko berdina.

Lewisen lotura kimikoaren teoria garatzen joan zen denboran zehar, eta 1916an The Atom of the Molecule (molekularen atomoa) lan garrantzitsua argitaratu zuen. Bertan lotura kimiko bat bi elektroi partekaturen interakzio bateratuak osatzen duela proposatu zuen.

Artikulua argitaratu eta gutxira ikerketa militarrari ekin zion, eta ez zen lotura kimikoak aztertzra itzuli 1923ra arte. Orduan izan zen bere eredua laburtu zuenean maisutasunez Valence and the Structure of Atoms and Molecules (Valencia y la estructura de átomos y moléculas) lanean. Irving Langmuir, General Electriceko ikertzailea zena eta 1919 eta 1921 urteen bitartean Lewisen obra hobetzera eta garatzera dedikatu zen kimikari estatubatuarra, izan zen piztu ziona materiarekiko interesa. Beranduago, lotura kobalente kontzeptua erabili zuen Langmuirrek. 1921ean Otto Sternek eta Walther Gerlachek spin kontzeptu mekaniko kuantikoa ezarri zuten partikula subatomikoentzat. Horrek elektroi pareen ideia defendatzen zuen.

1923an Lewisek elektroi libreen pareen teoria garatu zuen azido eta baseentzat. Lewisek azido kontzeptua berdefinitu zuen, eta horrela deitu zion elektroi pare bat onartzeko gai den zortziko osatu gabedun edozein atomo edo molekulari. Basea emaile bezala aritu daitekeen zortziko osatudun eta lotura bezala aritzeko elektroi libre parea duen edozein substantzia izango litzateke (Lewisen azido eta baseak). 1923an G. N. Lewisek eta Merle Randallek Thermodynamics and the Free Energy of Chemical Substances (Termodinámica y la energía libre de las sustancias químicas) argitaratu zuten, termodinamika kimiko modernoko lehenengo ituna.

1920ko hamarkadan azkar batean onartu zen Lewisen elektroi pareei buruzko eredua, batez ere kimika organikoan eta koordinazioan.

Mekanika kuantikoa 

1920ko hamarkadan mekanika kuantikoaren oinarriak ezarri ziren (partikula azpiatomikoen natura eta jokaera argitzeko garrantzitsuak izan zirenak).

1924an Louis de Broglie fisikariak tesi iraultzaile bat argitaratu zuen. Bertan elektroiek uhin-partikula dualtasun bezala jokatzen dutela aurkeztu zuen. Bere garaian pentsatzen zen materiazko eta argizko uhinak eta korpuskuluak era desberdinean jokatzen zutela, baina berak erakutsi zuen desberdinak diruditen ezaugarri hauek ikuspuntu desberdinetatik begiraturiko jokaerak besterik ez zirela; uhinek partikula jokabidea izan dezaketela eta partikulek uhin jokabidea izan dezaketela. De Broglieren proposamenak elektroiek atomo barruan zuten mugimendu murrizketari azalpen bat ematea ahalbidetu zuen. “Uhin material” ideiari buruz argitaratu zituen lehenengo lanek interes gutxi piztu zuten garaiko fisikariengan, baina poztasun handiz jaso zuen Albert Einsteinek bere doktore tesiaren kopia bat. Einsteinek, jasotakoa zabaltzeaz gain, kontzeptua garatzeko lana ere egin zuen.

1925ean Wolfgang Pauli fisikari austriarrak Pauliren bazterketa printzipioa ezarri zuen. Printzipio honen arabera ezinezkoa da nukleo baten inguruan biraka dabiltzan bi elektroik egoera kuantiko berbera izatea aldi berean. Paulik ekarpen garrantzitsuak egin zizkion mekanika kuantikoari eta teoria kuantikoari. 1945. urtean Nobel saria irabazi zuen bazterketa printzipioa aurkitu izanaren ondorioz, baita egoera solidoari buruz egin zituen ikerketen ondorioz eta neutrinoaren existentzia aurre ikusi izanagatik ere.

1926an mekanika kuantiko ondulatorioaren ezinbesteko zutabe kontsideratzen den obra idatzi zuen Erwin Schrödinger fisikari teorikoak. Bertan mekanika kuantikoaren oinarria den diferentzial partzialen ekuazioa deskribatu zuen, atomoen mekanikarentzat planeten mugimenduak azaltzeko Newtonen legeak izan zirena dena. De Brogliek 1924an esan zuena onartuz (materiak natura duala duela), Schrödingerrek horren teoria garatzen du ekuazio batean (Schrödingerren ekuazio deitua). Schrödingerren ekuazioaren soluzioak, Newtonenak ez bezala, gertakari fisiko bat eman dadin dagoen probabilitatea deskribatzen duten funtzioak dira. Newtonen mekaninak erraz ikuska daitezkeen norabide eta kokapen sekuentziak nozio abstraktuago batengatik ordezkatzen dira, hau da, probabilitatearengatik, eta honek ilunago bilakatzen du mekanika kuantikoa (paradoxa batzuk ere sortzen ditu).

Werner Heisenberg fisikari teoriko alemaniarra ere mekanika kuantikoaren sortzaile garrantzitsuetako bat izan zen. 1925ean mekanika kuantikoko ekuazioak matrize terminuetan jartzeko era aurkitu zuen. Aurkikuntza honek 1932ko Nobel saria eskuratzera eraman zuen, eta etorkizunean kalkulo konputazionala erraztu zuen. 1927. urtean ziurgabetasun printzipioa argitaratu zuen. Horretarako bere pentsamenduan oinarritu zen, eta horrekin egin zen ezagunagoa. Printzipio horrekin azaldu zuen Heisenbergek atomo bateko elektroi bat aztertzean posible zela bere kokapena ala abiadura jakitea, baina ez biak aldi berean.

Paul Diracek Diracen ekuazioa formulatu zuen.

Atomo hitzaren esanahiak eta errealitateak bat egiten ez zutela, partikula azpiatomikoen uhin jarrera eta erreakzio nuklearren potentzialtasun energetikoa ikusirik, kimika berdefinitu zen (materia aztertzen zuen zientzia bakar bezala) atomo barruko egituraren azterketa fisikari utziz.

Kimika kuantikoa 
Behin mekanika kuantikoaren printzipioak onartu zirenean, kimika kuantikoa sortu zen lotura kimikoen eta molekula eta kristal egituren ikerketan aplikatzeko. Zenbaitek uste dute kimika kuantikoaren jaiotzea 1926an izan zela Schrödingerren ekuazioekin eta hauen hidrogeno atomoaren gaineko aplikazioarekin. Beste batzuek diotenez kimika kuantikoa 1927an sortu zen Walter Heitleren eta Frintz Londonen «Wechselwirkung neutraler Atome und Homöopolare Bindung nach der Quantenmechanik» («La interacción de los átomos neutros y el enlace homopolar según la mecánica cuántica») artikuluarekin.  Jarraian etorri ziren urteetan aurrerapenak pilatuz joan ziren. Edward Teller, Friedrich Hund, Robert S. Mulliken, Max Born, J. Robert Oppenheimer, Linus Pauling, Erich Hückel, Douglas Hartree eta Vladimir Aleksandrovich Fock izan ziren esparru honetan lan egin zuten zenbait zientzilari, eta azaldu zuten ezaugarri kimikoak atomoen eta horien konposatuen egitura elektronikoek ezaugarritzen zituztela.

Dena dela, 1930 urte inguruan, mekanika kuantikoak zituen zailtasun praktikoak zirela eta, eszeptizismoa mantentzen zen ea arazo kimiko konplexuenak argitzeko baliagarria zen ala ez.

1951n, Clemens C. J. Roothaanek Roothaanen ekuazioei buruz «A Study of Two-Center Integrals Useful in Calculations on Molecular Structure» («Un estudio sobre integrales de dos centros útiles para los cálculos de estructura molecular») artikulua idatzi zuen, traszendentala izan zena kimika kuantikoarentzat.

Jarraian etorri ziren urteetan garatu zen orbital molekularren teoria. Hasiera batean Hund-Mulliken teoria deitu zitzaion. Orbital kontzeptua Mullikenek ekarri zuen 1932an. 1933 urte inguruan orbital molekularren teoria onartua izan zen orokorrean.

1940ko hamarkadan fisika molekularraren esparruan eta fisika atomikoaren esparruan ziarduten fisikari asko fisika nuklearraren esparrura pasatu ziren (J. Robert Oppenheimer edo Edward Teller izan ziren horietako batzuk). Glenn T. Seaborg kimikari estatubatuarraren lanak nabarmentzen dira. Elementu transuranikoak bakartu eta izendatu zituen (horietako hamarren koaurkitzailea izan zen: plutonioa, amerizioa, kurioa, berkelioa, kalifornioa, einsteinioa, fermioa, mendelevioa, nobelioa eta seaborgioa). Edwin Mattison McMillanekin partekatu zuen 1951ko kimikako Nobel saria aurkikuntza hauen ondorioz. Seaborgioak bere omenez jaso zuen izen hau 1997an, eta horrela, pertsona bakarra da Einsteinekin batera ohore hau jaso zuena bizi zen bitartean.

Biokimika eta biologia molekularra 

1940ko hamarkada hastean, kimikaren eta fisikaren arteko lan bateratuak propietate kimikoak azaltzea lortu zuen horiek atomoaren konfigurazio elektronikoan sostengatuz. Linus Paulingen The Nature of the Chemical Bond (La naturaleza del enlace químico, 1939) liburuak kimika kuantikoaren printzipioak erabiltzen ditu lotura angeluak deduzitzeko gero eta konplexuagoak diren molekuletan. Dena dela, biologikoki esanguratsuagoak ziren zenbait molekularen egitura konplexua oraindik ezezaguna zen.

Klorofila 1817an isolatua izan bazen ere Pelletier eta Caventou kimikari frantsesei esker, ez zen deduzitu bere egitura 1940an Hans Fischerrek lortu zuen arte. 1940ko hamarkadan Melvin Calvin kimikari ipar amerikarrak fotosintesiari buruzko bere ikerketa abian jarri zuen karbono-14 markagailu erradiaktiboak aplikatuz, eta gaur egun Calvinen zikloa bezala ezagutzen duguna antzeman zuen.

1937. urtean Hans Adolf Krebsek aurkitu zuen harnasketa zelularrean zerikusia zuten zelula ezagunen barneko erreakzio guztiak elkarrekin erlazionaturik zeudela, eta azido zitrikoaren ziklo deitu zion (geroago, Krebsen ziklo izendatu zen). Aurkikuntza horren ondorioz eman zioten 1953ko medikuntzako edo fisiologiako Nobel saria.

Proteinen osagarriak diren aminoazido gehienak 1819 eta 1904 urteen biratean aurkitu ziren. 1926an Theodor Svedbergek zentrifugatzaile analitikoa garatu zuen, eta hemoglobinaren pisu molekularra kalkulatzeko erabili zuen. 1933. urtean Arne Wilhem Kaurin Tilesiusek elektroforesia sartu zuen soluzio bateko proteinak banantzeko. 1934. urtean John Desmond Bernalek eta Dorothy Crowfoot Hodgkinek erakutsi zuten proteinak, pepsina zehazki, ez zirela ausazko koloideak. 1951. urtean Linus Paulingek eta Robert Coreyk egitura helikoidal eta laminarrak proposatu zituzten, beranduago proteina askotan aurkitu zirenak. 1953. urtean Millerren eta Ureyren esperimentuak erakutsi zuen aminoazidoak molekula inorganiko sinpleetatik eratu zitezkeela estimulazio elektriko prozesu batetik abiatuz (Lurrean eman izan zitekeena). Hori izan zen laborategiko kontrolpeko baldintzetan bizitzaren jatorriaren hipotesiari buruzko lehengo esperimentua.

1953an ere James Watsonek eta Francis Crickek DNAren kate bikoitz helikoidalaren egitura deduzitu zuten. Aurkikuntza hau biokimikaren zabalpenaren arrazoia izan zen. 1957an DNAren erreplikazio mekanismoa frogatu zen Meselson-Stahl esperimentuaren bitartez. 1983an Kary Mullisek DNAren autoerrekopilazio metodoa garatu zuen (PCR), eta horrek DNAren sekuentziazioa ahalbidetu zuen. Horren gailurra Giza Genoma Proiektua izan zen. Gainera, horren erabilpena kriminalistikara eta filiaziora zabaldu zen.

XX. mende amaiera 

1970ean John Poplek Gaussian programa sortu zuen, eta izugarri erraztu zituen kimika konputazionaleko kalkuluak (esate baterako, Schrödingerren molekula orbitalen teoriaren araberako ekuazioa). 1975ean Karl Barry Sharplessek eta bere taldeak oxidazio erreakzio estereoselektiboak aurkitu zituzten.

1895ean Harold Krotok, Robert Curlek eta Richard Smalleyk fulerenoak aurkitu zituzten. 1991n Sumio Iijimak mikroskopio elektronikoa erabili zuen nanotubo deituriko fulereno zilindriko bat aurkitzeko. Osagarri garrantzitsu bat da nanotuboa nanoteknologiaren esparruan.

1994an Robert A. Holtonek eta bere taldeak taxolaren lehenengo erabateko sintesia lortu zuten.  

1995ean, Eric Cornellek eta Carl Wiemanek lehenengo Bose-Einstein kondentsatua sortzea lortu zuten.

Kimikari garrantzitsuak 
Ordena kronologikoan:

Erreferentziak

Ikus, gainera 

 Kimika
 Estekiometria
 Fisikaren historia, astronomiaren historia
 Taula periodikoa eta elementu kimikoak

Kanpo estekak 

 Kimikari buruzko artikuluak, Zientzia.eus webgunean.
 Kimikaren historia gaitzat duen artikulua

Kimika
Zientziaren historia
Artikulu nabarmenduak
Industrien historia