Napisati povijest, ma i sasvim kratku, kemijskih elemenata – što se spremam učiniti u ovoj rubrici – vrlo je zapetljano. Ne zato što nedostaju povijesni izvori (o, ima ih dosta!), nego zato što je pojam kemijskog elementa, pravo rečeno, neodređen. To će začuditi svakoga tko je u školi učio kemiju, jer zna da je kemijski element – ta tako je učio – tvar koja se sastoji od atoma istog naboja jezgre (broja protona), što lijepo vidi svatko tko zna čitati Mendeljejevljevu tablicu. No, već tu iskrsava teškoća jer jedno je kemijski element ako apstraktan pojam, kao nešto od čega su izgrađene molekule, a drugo kemijski element kao tvar, kao nešto što se vidi bilo u carstvu minerala bilo u kući ili kemijskom laboratoriju. Očito se ne misli na isto, pa se prvo zove „kemijski element“, a drugo „elementarna tvar“. (Neki misle da je riječ samo o kontekstu, pa stoga smatraju da je izraz „elementarna tvar“ suvišan.)
Kada se ne misli na isto kada se danas kaže „element“, kako bi se moglo misliti na isto kada se o elementima govori danas i kako se govorilo prije dvjesto, tristo, petsto ili tri tisuće godina!
Riječ element (elementum, pl. elementa) je nesumnjivo latinskog porijekla, a znači početak i izvor, ali i slovo te prvi nauk u čitanju. Stoga bismo elemente mogli shvatiti kao slova kojima je napisana knjiga prirode, ili – da se približimo kemiji – slovima kojima se mogu opisati sve tvari. Jer kad napišemo formulu H2O to znači da se voda sastoji od dva kemijska elementa – vodika (H) i kisika (O).
Opet nije sve jednostavno kako se na prvi pogled čini. Latinska riječ elementum je prevedenica grčke riječi stoicheion od koje vuče korijen riječ stihija, ne samo u hrvatskom jeziku. Pa što ima vodena ili vatrena stihija s kemijskim elementom?
Sa suvremenim kemijskim elementom riječ „stihija“ nema veze, no ima veze s pojmom elementa u najširem smislu. Kad to kažem mislim na četiri grčka elementa – vodu, vatru, zemlju i zrak – koji su upravo elementi stihije. Jer kada provali voda onda je to vodena stihija, kada bukne požar onda je to vatrena stihija, kada se zemlja trese ili tlo klizi možemo govoriti o zemljanoj stihiji, a kada se digne bura, onda stradavamo u zračnoj stihiji. Kad govorimo o „elementarnim nepogodama“ nismo svjesni da govorimo jezikom grčkih filozofa.
U školi se uči da učenje o elementima dugujemo grčkom filozofu Empedoklu. Točno – i netočno. Empedoklo je, istina, tvrdio da se sve sastoji od spomenuta četiri elementa, da sva raznolikost tvari i njihovih promjena nastaje od spajanja i razdvajanja četiri elementa u različitim omjerima, no daleko je od toga da teoriju četiri elementa možemo samo njemu pripisati. Da se sve tvari u prirodi mogu shvatiti kao neki oblik zemlje, vode, vatre ili zraka bilo je opće prihvaćeno grčko vjerovanje. Stoga na toj pretpostavci grade teoriju tvari Platon i Aristotel, svaki na svoj način. Platon identificira elemente s pravilnim geometrijskim tijelima: zemlja je kocka, vatra je tetraedar, voda ikosaedar, a zrak oktaedar. Jedan element može prelaziti u drugi, da kažemo modernim jezikom, geometrijskom konstrukcijom. Jasnije rečeno, stranice navedenih geomerijskih tijela sastoje se od trokuta ili se na njih mogu rastaviti, pa jedan element prelazi u drugi preslagivanjem elementarnih trokuta.
I Platonov učenik Aristotel smatra da elementi mogu prelaziti jedan u drugi, ali na posve drugi način. On je naime povezao elemente s osnovnim svojstvima (suho, vlažno, toplo i hladno), pa je rekao za vodu da je hladna i vlažna, za zemlju da je hladna i suha, za zrak da je topao i vlažan, a za vatru da je topla i suha. Jedan element prelazi u drugi promjenom, ili bolje reći rekombinacijom svojstava: vatra (toplo-suho) i voda (hladno-vlažno) daju zemju (hladno-suho) i zrak (toplo-vlažno). U opisanom procesu nije teško prepoznati isparavanje vode uz stvaranje pare („zraka“) i kamenca („zemlje“).
Sve nam se to danas čini bajkovitim, fantastičnim. Ni vodu, ni vatru, ni zrak, ni zemlju ne možemo smatrati kemijskim elementima. Voda nije element nego spoj vodika i kisika. Zrak nije element nego homogena smjesa plinova. Zemlja je pak heterogena smjesa svega i svačega. Vatra je pak više proces, pojava nego tvar – po kemijskom je sastavu poglavito ionizirani plin (plazma). Pa ipak, teorija o četiri elementa održala se praktički sve do 19. stoljeća.
To govorim zato što se vjerovalo da se voda može pretvoriti u zemlju. Kako? Ako bi se destilirana voda dugo grijala, na dnu bi se staklene posude stvorio zemljani talog (da ne kažem blato), pa je bila sasvim razložna pretpostavka bila da je to blato nastalo iz vode, njezinim pretvaranjem u zemlju. Tu je teoriju pobio istom Antoine Laurent Lavoisier kada je 1770. godine proveo svoj čuveni 101-dnevni pokus. U njemu je 101 dan grijao destiliranu vodu u tikvici „pelikan“ (danas bismo rekli u tikvici s povratnim hladilom) i na kraju pokusa doista dobio na dnu tikvice nekakvu „zemlju“. No nije se zadovoljio samo onime što su mu oči vidjele, nego je odvagao masu vode prije i nakon pokusa te je uvidio da se nije promijenila. Masa se tikvice međutim promijenila, bila je naime upravo onoliko manja koliko je vagala u pokusu nastala „zemlja“. Iz toga je francuski kemičar izveo logičan zaključak da „zemlja“ potječe od stakla, točnije da je nastala reakcijom vode i stakla.
Bio je to udarac za staru grčku teoriju o četiri elementa, koja je posve odbačena kada je upravo Lavoisier reakcijom vodene pare sa željezom rastavio vodu na vodik (kojeg je hvatao ispod vode) i kisik (koji se spajao sa željezom). Time je dokazao da voda nije element, elementarna tvar, nego kemijski spoj. Zahvaljujući tim pokusima kemija je mogla krenuti novim putem, putem koji vodi prema modernom shvaćanju kemijskog elementa: novi je pojam elementa stvorio kemiju, upravo kao što je kemija stvorila pojam kemijskog elementa.
Nenad Raos, rođen u Zagrebu 1951., je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, sada u mirovini. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik časopisa Priroda i urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Piše za časopis Čovjek i svemir, te mrežne stranice Panopticum i, naravno, Bug-online. Autor je 16 znanstveno-popularnih knjiga, od kojih treba izvojiti „Kemijski leksikon u stripu“, „Metali života – metali smrti“ te „Kemičar u kući – kemija svakodnevnog života“.
Datum i vrijeme objave: 14.01.2026 – 09:34 sati
