Sok diák teszi fel magában a kérdést felelés vagy dolgozatírás elôtt: minek tanulunk mi kémiát? Nem biztos, hogy valaha is szüksége lesz például egy jogi pályára készülô tanulónak arra, hogy ki tudja számolni egy anyag oldáshôjét. Ebben még igaza is lenne, de a kémia tanulásával egy egészen másfajta szemléletmódot, a természettudományos gondolkodást sajátíthatja el. Szükség van a humán tárgyakra azért is, hogy társadalmunkat és civilizációnkat megérthessük, és ugyanúgy szükség van természettudományokra, amelyeknek törvényei alapján mûködik az a világ, amelyben az emberi kultúra megszületett.

A természettudományok egyik ága a kémia, amely az ember életében alapvetô természeti dolgokkal, az anyagokkal foglalkozik. E tudomány fejiôdésével egyidejûleg ébredtek rá arra, hogy menynyire fontosak a mindennapi életben az egyszerû kémiai ismeretek.

Magyarországon a közoktatást állami irányítás alá helyezô törvényt 1777-ben Mária Terézia adta ki. Ennek értelmében megjelentek az elsô központi tankönyvek. A fejlôdés ezek után óriási léptékben haladt. 1781-ben már az elsô természettudományi oktatás-módszertani könyv is megjelent A természetnek vizsgálatjára és helyes esmértetésére. Vezérlés a' magyar nemzeti oskalák számára címmel. Módszerei ma már részben átalakultak, de óriási jelentôségû a kísérletezés és a pontosság, a szakképzett tanító fontosságát leíró része: "A Tanító mester jól hozzá készüljön és nem tsak minden a' hoz tartozó eszközöket elô szerezzen, hanem magát is benne gyakorolja, hogy meg ne tévedjen."

A kémia, mint önálló tantárgy csak nagyon rövid múltra tekint vissza; a XIX. század közepén még csak a felsôoktatásban kapott önálló helyet. A kémiai ismereteket az alsóbb iskolákban a természettan nevû tantárgy keretében oktatták a fizikával, biológiával, földrajzzal együtt. A kémia iránt az átlagosnál nagyobb elhivatást érzô diák számára nem igazán volt lehetôség a mélyebb ismeretszerzésre. Az elsô, érdeklôdô diákoknak készült könyvek az 1840-es években jelentek meg, és többnyire ezek is csak fordítások voltak. Erre példa egy 1843-ból való munka, amelyet a német származású dr. Sadebeck Móritz boroszlói tanító írt, és Károlyi Sámuel fordított. "A vegytan alapvonatai mindennemû ifjuság számára" valóban érdeklôdô tanulóknak íródott, mert eléggé nehéz ahhoz képest, hogy "óhajtható, hogy azt a vegytant – nem csak a városi, hanem a falusi ifjúság – az ifjak úgy mint a serdülõ leánykák is tanulják." S mint témájában az egyik elsô: "óhajtom, hogy az efféle munkák évenként minél nagyobb részvétre találjanak." Ez a könyv eredetileg a tapolcai pedagógiai gyûjtemény részét képezte, de a könyvtár költözködése során eltûnt, így tudomásunk szerint már csak fénymásolatban létézik. Nyelvezete – mint majd látható lesz – roppant érdekes, még az Irinyi–Bugát-féle mûnyelvet használja, amely elôször nyomtatásban 1842-ben jelent meg Manó Alajos "Orvos-gyógyszerészi vegytan" címû könyvében.

Fô célom ezzel a munkával bemutatni a múlt század közepén és napjainkban használatos kémiatankönyvek közti hasonlóságokat és különbségeket egy példán keresztül, illetve rávilágítani arra, hogy százötven év alatt mennyit fejlôdött ez a tudomány.

A tankönyv tartalmát tekintve sokban különbözik a maiaktól; a különbségek nagy része az ismeretek hiányából vagy felületességébôl fakad. Szerkezetét tekintve ugyanúgy három nagy részre osztható, mint a mai tankönyvek: a fizikai kémiai rész ("Bevezetés"), a szervetlen ("Az elemek s ezeknek életmûtlen egyesületei"), és a szerves kémia ("Az életmûves egyesületekrôl").

A fizikai kémiával tehát a "Bevezetésként" funkcionáló rész foglalkozik. Ennek tárgyalására akkoriban a könyv tizennyolc oldala elegendô volt, ma ez egy egész éves tananyag. Napjainkban a fizikai kémia tárgyalásának alapja egyértelmûen az anyag atomos felépítése. Minden jelenség magyarázata ezzel történik, sôt már az atomot felépítô részecskék tárgyalása is törzsanyag. Ezzel szemben akkoriban a daltoni atomelmélet volt az általánosan elfogadott, szerte a világon. A Dalton által 1804-ben megfogalmazott elmélet szerint az atomok az anyag legkisebb, tovább már nem osztható részei. Annyi különbözô tömegû atom létezik tehát, ahány kémiai elem van. Ebben a könyvben is megtalálható egy rövidke utalás a "parányokra", de ez szinte minimális.

A fizikai kémiai rész tárgyalása amolyan "in medias res" kezdéssel indul. A pontokba szedett ismeretek közreadása az anyagok felépítésével kezdôdik, amelyek egyszerûek és összetettek lehetnek. A következô pontokban kifejti az ezek közötti legalapvetôbb különbségeket. A vegyületek kialakulását a vegyvonzerôre vezeti vissza. Az egymásra vegyvonzerôvel ható anyagokat vegyrokonoknak hívja. A vegyvonzerô fogalma Berzeliustól származik. Az ô teóriája szerint az anyagok között valamiféle különleges vonzóerô lép fel, amit berzerônek nevezett el; ezt nevezzük berzvegytani észképnek. (A vegyvonzerô okozójának – mai tudásunkkal – tekinthetjük a különbözô atomok között fellépô elektronegativitás-különbséget.) Ezek után áttér az elemek általános vizsgálatára, amit mi ma a Mengyelejev-féle periódusos rendszer alapján végzünk, és használjuk annak törvényszerûségeit.

 Azonban ezt Mengyelejev csak 1869-ben alkotta meg, ezért az elemeket ebben a könyvben a tapasztalati úton szerzett ismeretek alapján csoportosítva találjuk meg. Ez a tapasztalati út pedig a különbözô vegyületek galvánoszlopban mutatott viselkedésén alapul: galvánoszlopban ugyanis a vegyületek többsége elemeire bomlik. Ezt a jelenséget felhasználták a vegyületek összetételének vizsgálatára, illetve annak alapján, hogy a galvánoszlop pozitív (berztagadó), vagy negatív (berztevô) sarkánál válnak-e ki, besorolták ôket egy olyan táblázatba, amelyben minden elem az elôtte lévôhöz képest berztevõ (vagyis annál negatívabb), az utána lévôhöz képest berztagadó (vagyis annál pozitívabb). Ezt a táblázatot szintén Berzelius állította össze (ô a kor szaktekintélye és vezetô lángelméje). A táblázat élén az oxigén (akkori nevén éleny), végén a kálium (akkori nevén hamany) áll. Ezek a nevek mind az elemek egy jellemzô tulajdonsága alapján születtek, hozzákapcsolva az elemek -any vagy -eny képzôjét. Ezen felosztást ma is használjuk és az egymáshoz való berzviszonyokat számokkal is kifejezzük. Ez a számadat pedig az illetô elem standardpotenciálja, vagyis annak a számszerû értéke, hogy mekkora hajlandóságot mutat egy elem arra, hogy vizes közegben pozitív iont képezzen: minél kisebb, negatívabb ez az érték, annál könnyebben képez kationt. E sorozat nagyban hasonlít a fizikában használatos Volta-féle feszültségsorhoz, lévén ugyanazon az úton határozták meg. A különbség az, hogy Volta a gyakorlati szempontokat is figyelembe vette. Például a –0,83V nál kisebb standárdpotenciálú elemek nem is szerepelnek benne, mivel azok a vízbe merülve reakcióba lépnek azzal, így nem használhatók elektródként (a kis standardpotenciálú elemek tulajdonságait Villányi Attila: Kémiai összefoglaló c. könyvében találhatjuk meg). Ezenkívül másutt is vannak különbségek az elemek sorrendjében.

A fizikai kémiai rész tárgyalja még a halmazállapotokat, a vegyülés mennyiségi törvényeit, az általános reakciókat. Kitér a vegyjelekre is, mint az anyagok megnevezésére szolgáló rövidebb, egyszerûbb módszerre (a korban a vegyjel és a képlet fogalma azonos volt). Erdekes, hogy ekkoriban néhány szerves vegyületnek is külön vegyjele volt, illetve több elem vegyjele megváltozott azóta: jód J, ma I, lantán Ln, ma La, lítium L, ma Li, ródium R, ma Rh, tórium T, ma Th. Itt van szó az elemek különbözô oxidációs állapotairól is (ekkor még élenyülési foknak hívták). Így az oxigénvegyületekbôl kiindulva az oxidációs szám növekedésének sorrendjében lehetnek: alélegek (pl. alhalvélegsav, ma hipoklórossav, HClO), élecsek (pl. halvélecssav, ma klórossav, HClO₂), élegek (pl. halvélegsav, ma klórsav, HClO₃) és fölélegek (pl. fölhalvélegsav, ma perklórsav, HClO₄). Már megvan az anyagok vegyjellemén alapuló, savakra, bázisokra (alyak) és sókra való felosztás.

Az, hogy ez a fejezet csak bevezetésként szolgál, azt is mutatja, hogy a korban még nem az effajta ismeretek voltak a meghatározóak. A cél minél több anyag tulajdonságainak, elôállításának, reakcióinak az ismerete volt. Mára ez a nézet alapvetôen megváltozott, hiszen a különbözô tulajdonságok okainak ismeretében lehetôség nyílik a következtetésekre. Példa erre Kajtár Márton és Varga Ernô a gimnázium második osztálya számára készített tankönyvének elôszava: "Ezeknek az ismereteknek kellô színvonalú magyarázat nélküli memorizálása elég nehéz és unalmas dolog, s valljuk be – a nem szakembernek nincs is szüksége rá."

A szervetlen kémia tárgyalása ugyanolyan rendszer szerint történik, mint manapság. Elôször a nemfémek (fémdékek), majd a fémek ismertetése következik az alábbi szempontok alapján: a felfedezés körülményei, a név magyarázata, elôfordulás, fizikai és kémiai tulajdonságok, elôállítás és a vegyületek. Néhány, a gyakorlatban fontos eszközt, ill. jelenséget itt is részletesen leírtak (A Volta-féle légkémlesz szerkezete és használata, Gôzvilágítás és a láng természete).

A Volta-féle légkémlesz "egy erôs üveg hengerbôl áll, melly egyik végén nyílt, másikon be van forrasztva; ezen utolsónak közelében két kis lyukban két fémsodrony van bealkalmazva, mellyek egymással épen szemközt állanak, a nélkül még is hogy egymást érnék". Az üvegcsövet forrasztott végével felfelé higanyba kell állítani. A forrasztott végétôl lefelé a henger fokokra van osztva, így lehetôség nyílik a térfogatváltozás mérésére, figyelembe véve Avogadro törvényét. "Ha ezen üveg-henger bizonyos mennyiségû.p. o. 100 térrésznyi könenyléggel ... töltetik meg; ekkor a két fémsodrony segítségével berzszikra – elektromos szikra – bocsáttatván be, a légegyveleghez: a könenynek egy része az éleny rovására megég és vízzé válik, melly égés után a hengerben maradó lég mennyiségének természetesen kevesbednie kell."

Érdekes inódon az etilént a szervetlen vegyületek között tárgyalja, elôállítását így írja le: "Nyeretik 4 résznyi tömény kénélegsavból – kénsav – és 1 résznyi borlélbôl – etanol – gyenge fölhevítés által. A borlél (H₁₂C₄O₂) a kénélegsav által fölbontatik H₈C₄ + H₄O₂  = 4 CH₂ + H₄-re, azaz 4 vegysulynyi világítógôz, és 2 vegys. vizre."

A fémekrôl szóló rész nyolcvanhét oldalon át tart ugyanolyan metodikát követve, mint manapság. Az általános tulajdonságok, az ötvözetek, az általános kémiai viselkedés és elôállítási módszerek után következik a fémek csoportosítása, amely több szempont alapján lehetséges. Sûrûségük szerint a fémeket két csoportra oszthatjuk: vannak könnyûfémek (sûrûségük 5 g/cm³-nél kisebb) és nehézfémek (sûrûségük ennél nagyobb). A másik szempont természetesen nem a periódusos rendszerben elfoglalt helyük, hanem az, hogy oxidjaik sav- vagy bázisanhidridek-e.

Ezek után az egyes fémek tárgyalása következik, például az alumíniumé (timany): "Nevét a timföldtôl vette, mellyben legbôvebben találtatik. Elôjön, igen gyakran élenyült állapotban. Tulajdonai. Szürke por, melly a simitó aczél alatt fémfényt veszen fel. Olvaszthatatlan, sem meleget sem berzet – elektromos áramot – nem vezet (!). A szabad légen és vizben csak fölhevülés után élenyûl. Savak- égvényekben – lúgokban – feloldatik. Elôállítása. Viztelen timhalvagnak – alumínium-klorid  – hamannyali fölhevitése által, és a nemzôdött hamhalvag – kálium-klorid – feloldódása által nyeretik."

A szerves kémiával ("életmûves vegytan") foglalkozó rész egyértelmû vezérelmélete a vis vitalis, vagyis életerõ-elmélet, ami azt jelenti, hogy szerves vegyületet laboratóriumi körülmények között szervetlen anyagokból nem lehet elôállítani, erre kizárólag az élô szervezetek képesek: "Az életmûves egyesületek képzôdési helye az életmûves természeti test. Ezeknek elôállítása az életmûtlen egyesületekböl csak néhány igen kevés esetben sikerûlt." Ezt az elméletet lényegében már 1824-ben Wöhler német vegyész megdöntötte, eredményét Berzelius is elfogadta és helyeselte. Mégis sokáig tartotta még magát az életerô-elmélet, fôleg azokban az országokban, így Magyarországon is, amelyek távol estek a tudományos kutatás európai színvonalú központjaitól. Mivel az életerô-elmélet a múlt század elejéig általánosan elfogadott volt, a szerves vegyületek tanulmányozásával szinte egyáltalán nem foglalkoztak. A fellendülést Wöhler eredményei jelentették, és ekkor kezdték behatóbban tanulmányozni a szerves vegyületek szerkezetét, összetételét, tulajdonságait.

A szénvegyületek mennyiségi és minôségi analízisét – ha nem is a legpontosabban – a leghétköznapibb esetekben már elvégezték, de szerkezetükrôl még szinte semmit sem tudtak.

Erre kiváló példa a citromolaj nevû anyag, amelyet a könyv még mint az egyetlen olyan szerves anyagot említi meg, amely csak szénbôl és hidrogénbôl áll: "... éleny csak egyben nincs meg p. o. a czitromolajban – melly csupán széneny és könenybôl áll." Egy száz évvel késôbbi, 1930-ból való könyv, az "Organikus Chemia" már ezt írja róla: "Citromhéjj-olaj (ol. citri): d-limonen (fôalkatrész), a-pinen, (b-pinen, camphen, phellandren, methylheptenon, octylaldehyd, citronellal, citral, a-terpineol stb." [4] A Römpp Vegyészeti Lexikon már ismét a citromolaj nevet használja: ;,... fôalkotórészei (kb. 90%-ban) a limonén és a dipentén. A ~ Bernhardt szerint többek között még a- és (b-pinént, mirecint, linaloolt, dekanalt, citronellil-acetátot, citronellalt, geraniolt, geranil-acetátot, citrált stb. tartalmaz." Tehát a citromolajról amellett, hogy kiderült: nem szénhidrogén, még csak nem is egységes vegyület, hanem különbözô anyagok keveréke.

A korban a szerves vegyületekrôl körülbelül ennyit tudtak: "Az életmûves testekben elôjövô s ezeknek sajátlagos egyesûletei fôképpen négy elembôl állnak: széneny, köneny – éleny és légenybôl. ... Az emlitett elemeken kívül van némellyekben kivált az állati anyagokban csekély mennyiségû kén (a fehérnyében, húsrostonyokban stb.) és vilany; de még eddig nem tudjuk mi módon vagynak ezek a többi elemmel összekötve." Ezeken kívül természetesen sok más elem is elôfordulhat bennük (halogének, fémek stb:), de ezek nagy része a szerves vegyipar terméke, így ekkor még nem voltak ismertek. Tudták, hogy ezek a szénvegyületek magasabb hômérsékleten elbomlanak, elégetve ôket szervetlen vegyületek keletkeznek, és hogy száraz lepárlással elszenesednek, ill. kisebb vegysúlyú vegyületekre esnek szét; többnyire közömbös (imámos) anyagok, de lehetnek savak vagy bázisok is. "Rövidség okáért az életmûves savakat nem szokták összetételi formák által jelezni, hanem diák nevök elsô betüjével, fölikbe egy vízszintes vonalat tévén" PI.: ecetsav acidum aceticum, A; borsav, acidum tartaricum, T. Reakcióegyenletekben természetesen nem ezeket a "rövid" jeleket, hanem a valódi összetételt kifejezõt használták. (Ez például az ecetsavnál: C₄H₆O₃.) Mielôtt rátérne a konkrét anyagok vizsgálatára, találunk egy részletes leírást a szénvegyületek elemzésének módszereire vonatkozóan.

A konkrét vegyületek vizsgálata a szerves savakkal kezdôdik, majd a bázisokat, végül az imámos anyagokat részletezi. Itt, mint gyakorlati érdekességet, a cukor elôállításának egyik módszerét ismerteti ("A nádczukor nyerése czukor nádból"). A közömbös anyagok közül elôször a cukrokat, majd a zsiradékokat tárgyalja, ezek után a növényekben nagy mennyiségben elôforduló, nagy molekulatömegû anyagokat, a gyantákat vizsgálja. A végén bemutat néhány, a mindennapi életben hasznos folyamatot (pálinka-, tinta- és borkészítés, száraz lepárlás, textilszínezés, sörfôzés), végül az életmûves testek természetes bomlásáról, a rothadásról van szó. A szerves kémiát negyvenhét oldalon keresztül tárgyalja.

A könyv végén hasznos táblázatok találhatók: az elemek jelét és vegysúlyait, magyar, német és diák nevüket tartalmazza, valamint a magyar–német diák vegytani mûszók jegyzékét. Az anyagok vegysúlyait többnyire az oxigénre vagy hidrogénre vonatkoztatták azt száznak véve; jelen esetben az oxigén az alap. (Azt nem írja, hogy mennyi oxigén vegysúlya száz.) Így például az akkor ismert legnagyobb vegysúlyú elem, az urán vegysúlya 2711,358.

Mint látható, a múlt századi kémia a gyakorlatiasságra fektette a hangsúlyt, hiszen akkoriban a kémiában való jártasság rengeteget segített a házi és a ház körüli munkák elvégzésében, és jelentôsen megkönnyítette a gazdálkodó és a tudós ember életét egyaránt. Sokkal inkább a felhasználható ismeretek tanítására és elmélyítésére törekedtek, semmint az anyagok szerkezetének vizsgálatára; vagy a mindennapokban lejátszódó folyamatok okainak megértésére. Ez a könyv és a korban keletkezett többi is ma már csapongónak, néha logikátlannak tûnhet, bár hasznos ismeretanyaga mai szemmel is megirigyelhetô. Ám az is igaz, hogy manapság ezeket az ismereteket nemigen tudnánk fölhasználni, hiszen nagyon sok dolgot, amit akkor házilag készítettek, és felhasználták hozzá a kémiai ismereteket, mi már a különbözô boltok polcairól vesszük le.

A mai tankönyvek ezzel szemben sokkal logikusabban felépítettek, de jóval több gondolkodást igényelnek. Mivel ma már a fent említett praktikákat a mindennapi életben nem tudjuk fölhasználni, elôtérbe kerülhettek a szerkezetre vonatkozó ismeretek. Ugyanakkor az ipari életben jóval több anyag kerül felhasználásra, mint százötven évvel ezelôtt, ám ezeknek az ismerete csak az azzal foglalkozó ember számára fontos.

Százötven év elmúltával tehát a kémia fogalma már mást jelent. A korabeli vegyészrôl és a ma vegyészérôl teljesen más fogalmunk alakult ki: ma már a vegyész monumentális gépek elôtt ül, és láthatatlan mennyiségû anyagot vizsgál, a reakciók ipari méreteit befolyásolja gombnyomással. Másfél évszázad tehát gyökeresen megváltoztatta a kémia tanításának módját és a kémiai gondolkodásmódunkat.
 

IRODALOM
A természetnek vizsgálatjára és helyes esmértetésére. Vezérlés a' magyar nemzeti óskolák számára
Dr. Sadebeck Móritz: A vegytan alapvonatai mindennemû ifjúság számára
Dr. Kajtár Márton – Dr. Varga Ernô: Kémia II.
Zechmeister László: Organikus Chemia
Römpp Vegyészeti Lexikon
Szabadváry Ferenc – Szôkefalvi-Nagy Zoltán: A kémia története Magyarországon
Dr. Balázs Lóránt: A kémia története
Dr. Boksay Zoltán – Dr. Török Ferenc – Pintér Imréné – dr. Balázs Lórántné: Kémia I.
Dr. Boksay Zoltán – Dr. Csákváry Béla – Dr. Kónya Józsefné: Kémia III.

Köszönetet mondok Takács László tanár úrnak, kémiatanáromnak,.a dolgozat elkészítésében nyújtott segítségéért.