Достоверно о происхождении слова «химия» учёные до сих пор ничего не знают. Одни утверждают, что оно появилось в Египте, другие говорят, что это греческое слово.
Но дело, в конце концов, не в слове! Гораздо важнее узнать, когда и где зародилась эта наука.
И на этот вопрос точного ответа пока нет. Ясно лишь, что химия — одна из древнейших наук, знакомых человечеству. Её возраст исчисляется не сотнями лет, а тысячами.
Её истоки уходят в те времена, когда на Земле появились первые мыслящие существа — люди. И невозможно назвать первого химика, так же как и имя гения, который открыл огонь и первый применил его для человеческих нужд.
А кто первый догадался вспахать землю? Кто научился изготовлять ткани из волокон, а затем окрашивать их?
Подробнее…
Химия! Наука чудес и мечтателей… Именно такой была она у древних народов. Искусные химики Вавилона и Египта, Индии и Китая проводили очень сложные химические опыты, но найти им правильное объяснение они не умели.
Представьте себе учёного, склонившегося над котлом, где кипит смесь олова и меди. Два эти металла сплавятся вместе и превратятся в вещество золотистого цвета.
Мы теперь знаем (это покажет нам анализ), что золотистый цвет полученного сплава не имеет никакого отношения к золоту. В нём есть только атомы химических элементов меди и олова.
Но в те времена самого понятия «химический элемент» не существовало. Мы уже говорили о древних китайцах, которые считали, что всё в природе состоит из воды, огня, земли, дерева и золота.
Со временем элементами начали называть не вещество, а его свойства: тепло, холод, влажность и сухость.
Подробнее…
Как устроены вещества, окружающие нас? Где найти ключ, который откроет неведомые тайники? И где глаза, способные заглянуть в скрытый от нас мир?
Эти вопросы волновали мыслящих людей всех времён. Искал на них ответа и Ломоносов. «Химия первая проникнет во внутренние чертоги тел», — предсказывал он.
Но истинным химиком Ломоносов считал не того, кто проделывает бесчисленное множество опытов, а того, кто находит им объяснения, кто, исследуя природу, мог выведать у неё самые сокровенные секреты. Химик должен быть вооружён знаниями математики, геометрии, физики и химии.
Именно таким учёным был сам Ломоносов. Он взял от науки всё, что можно было получить от неё в восемнадцатом веке. По крупицам собирал он истинные знания, очищая их от религиозных предрассудков, от всего наносного, что накопилось за тысячелетия.
И как из маленького семечка садовод выращивает высокое, стройное дерево, Ломоносов из крупиц истины сумел создать целое учение, объясняющее законы природы.
Подробнее…
Можно с уверенностью сказать, что нет ни одного вещества в природе, которое не побывало бы в руках у химиков.
Разнообразный мир окружает нас. Мы радуемся его беспрерывному движению, краскам, формам, звукам.
Химики, как и мы с тобой, любят землю с её травами, рудами, металлами, красотой гор и запахом цветов. Но химики не только любуются миром, они изучают его. В течение многих веков они исследуют сложное хозяйство природы.
А попробуй только назвать все известные тебе вещества. Ты насчитаешь их не одну сотню. Только оглядевшись в своей комнате, ты увидишь их множество: хлеб, вода, фарфор, дерево, бумага, стекло, краска, которой покрыты стены, чернила в чернильнице.
В кухне ты найдёшь новые вещества: алюминий, из которого сделаны кастрюли, пластмасса электрических выключателей, медь водопроводного крана, холст полотенца…
Подробнее…
Некоторые учёные для большей ясности называли химические элементы «кирпичиками мироздания».
Они говорили, что все вещества в природе сложены из химических элементов, как дома из кирпичей.
Но это сравнение нельзя признать верным! Ведь кирпич остаётся самим собой в любой постройке, будь то одноэтажный домик или высотный дворец: ни цвет, ни форма, ни другие его качества не меняются. Иное дело химический элемент! Соединяясь с другими химическими элементами, он как бы утрачивает свои личные свойства.
Мне это стало понятно после того, как я узнала, что натрий и хлор вместе составляют поваренную соль, которую мы каждый день употребляем в пищу.
Натрий — блестящий серебристый металл, хлор — газ жёлто-зелёного цвета, удушливого запаха.
Куда же девается блеск натрия, цвет и запах хлора? Ведь соль совсем иная — белая, кристаллическая, солёная на вкус!
Подробнее…
В 1778 году в маленьком английском городке Пензэнс родился человек, который сыграл немалую роль в истории химии. Звали его Гемфри Дэви.
Пока Гемфри учился в школе, ни учителя, ни родные не замечали в нём особых способностей к наукам. Он был обычным шаловливым мальчишкой. Больше всего Гемфри любил валяться на берегу моря, смотреть, как плывут по синему небу белые облака. И ещё одно занятие привлекало будущего учёного — ловля рыбы.
Лишь после смерти отца Гемфри понял, что так больше продолжаться не может! Отец его был резчиком по дереву. И при его жизни семья жила очень бедно, а после смерти нужда хозяйкой поселилась в их доме.
Гемфри пошёл работать учеником к местному аптекарю. Работа была не сложная, но скучная. Изволь-ка целые дни растирать мази да разливать микстуры по бутылям! Но, как это ни странно, именно аптекарское ремесло привело Гемфри к науке.
Ему нравилось смешивать жидкости и смотреть, что из этого получится. Он пристрастился к работе и часто задерживался в аптеке до полуночи. Не только для того, чтоб выполнить задание хозяина! У него появились собственные интересы! Он проделывал различные химические опыты. И тут Гемфри понял, как много упущено времени, как мало знаний унёс он из школы.
Подробнее…
За кем же из них отправимся мы? Натрий более знаком нам. Пойдём за ним. Вот бежит горный ручеёк. Он торопливо несётся с горы, увлекая за собой мелкие песчинки, глинистый ил. Исследуем его воду и мы найдём здесь много натрия.
Но, конечно, не надо думать, что в воде ручейка плавают кусочки серебристого металла натрия! Ведь мы уже знаем, что в природе — на открытом воздухе или в воде — натрий не может оставаться неизменённым.
В природе он как бы постоянно скрывается под шапкой-невидимкой.
В воде ручья мы найдём натрий в виде различных солей. Одна из них тебе хорошо знакома. Она постоянно перед тобой на обеденном столе, называют её поваренной. Но в ручье есть ещё множество других солей! Может быть, тебе знакомы их названия: углекислые, сернокислые, фосфорнокислые?
Тот же, кто впервые слышит, что вода в ручье содержит соли, может удивиться, почему она не кажется солёной, когда её пьёшь? И колодезная вода тоже не имеет соленого вкуса. Наоборот, пить её очень приятно. Причём в каждом ручье или колодце вода имеет свой особый вкус, цвет и запах.
Подробнее…
Поваренная соль — один из продуктов, имеющихся в природе в готовом состоянии. И запасы её огромны. Море — главный источник соли, но немало её и в солёных озёрах. Одно только озеро Баскунчак, расположенное в Астраханской области, содержит почти миллиард тонн чистейшей соли.
Издали кажется, что озеро покрыто снегом. Это — соль. Она лежит здесь, как в большой чаше. Сверх неё местами проступает густой рассол. Но он не мешает проехать по озеру на лошади. Берега озера изрезаны оврагами, а по ним текут соляные ручьи, питающие озеро. Они-то и приносят соль, вымытую из глубины земли.
А разве в глубине земли имеется соль? Да. И таких мест на земном шаре известно немало. Например, неподалёку от города Кракова расположены старинные соляные копи. На восемьсот километров в длину тянутся под землёй скопления белой чистой соли. Её добывают здесь издавна. В её толще пробиты коридоры, ведущие в подземные залы, столовые и даже в устроенные под землёй церкви.
Известны также соляные горы в Испании.
Подробнее…
Мы увлеклись путешествиями натрия и совсем забыли, что рядом с ним жил его брат — калий. Что же произошло с калием после разрушения полевого шпата?
Учёные установили, что пока оба элемента спокойно лежали в твёрдой горной породе, количества их были почти одинаковы. Натрия немного больше двух с половиной процентов, калия немного меньше.
Но вот полевой шпат разрушился. Горные ручейки понесли к рекам мелкие песчинки, ил и растворённые соли, где, как мы уже знаем, много натрия. А калий? Имеется ли он в реках? Да, но его в три раза меньше, чем натрия.
Куда же девался калий? Может быть, он какими-либо другими путями добрался до моря? Исследуем морскую воду.
В море калий имеется. Он так же, как и натрий, соединяясь с хлором, образует соль, которая называется хлористым калием. Но хлористого калия в морской воде в тридцать раз меньше, чем хлористого натра.
Куда же исчез калий? Кто похитил его?
Подробнее…
Интересно, что биография хлора, как и биография натрия и калия, с которыми он дружно уживается в солях, связана с именем Гемфри Дэви.
Но не будем забегать вперёд. Родословную хлора надо искать в работах учёных, живших четыреста-пятьсот лет назад.
В одной из книг того времени рассказывается, как учёный Базилий Валентинус, прокаливая поваренную соль с медным купоросом и квасцами, получил новое, никому до него неизвестное, вещество.
Это вещество имело вид тяжёлого белого дыма. Оно наполняло комнату едким удушливым запахом. От него першило в горле, слезились глаза.
Исследователь собрал белый дым в стеклянный сосуд. Покашливая и вытирая слёзы, он охладил сосуд с дымом и добавил в него воды. Получилась бесцветная жидкость, на вид совсем неопасная.
Подробнее…
Прошло не больше года с тех пор, как хлор был объявлен химическим элементом. Кое-кто из старых учёных всё ещё упорствовал, не желая согласиться с этим.
Но в одном заводе произошло событие, заставившее поколебаться самых несговорчивых противников Дэви.
Говорят, что в этом событии немаловажную роль сыграла… обыкновенная серая кошка.
Произошло оно в Париже в 1811 году. В это время Наполеон вёл опустошительные войны в Европе, и ему требовалось очень много пороха. Для производства пороха употреблялась селитра. В Париже был построен селитренный завод.
Одним из материалов, которые здесь использовались, была зола морских водорослей.
Большие количества морских водорослей сжигались, зола их высушивалась, а затем растворялась в больших медных котлах. Из растворов золы извлекали соли калия, необходимые для изготовления селитры.
Подробнее…
Есть такая болезнь. Называется она зобом. На шее больного появляется опухоль. Она часто разрастается до огромных размеров и висит под подбородком, как круглая дыня. Больной делается раздражительным, теряет трудоспособность, у него ослабевает память, заболевает сердце.
Долго не могли медики объяснить происхождение этой болезни. Знали, что зоб — опухоль щитовидной железы. Но почему она опухает и как её лечить, было неясно.
Щитовидная железа — маленький неприметный орган нашего тела, но роль его огромна. Железа эта выделяет в кровь особые вещества, которые влияют на работу сердца, мозга, нервной системы. Если почему-либо нарушается её деятельность, это тотчас же отражается на самочувствии человека.
И вот оказалось, что для точной и бесперебойной работы щитовидной железы нужен иод. Это было установлено совершенно точно. Стоило регулярно добавлять в пищу зобных больных иодистые соли, как болезнь постепенно проходила.
Подробнее…
Об этом могла бы рассказать скромная морская водоросль — ламинария.
Ламинария не похожа на растения, к которым привык наш глаз. Окрашенная в самые различные цвета — розовый, красный, фиолетовый, — она и форму имеет различную. У неё нет привычного для нашего глаза деления на лист, стебель, корень.
Иные ламинарии похожи на длинные, изящно разветвлённые нити, другие — на огромные толстые листья, третьи имеют вид круглого кочана капусты и так и называются «морской капустой».
К ламинариям же относится самое большое растение на земном шаре. Длина его триста метров. Целые подводные леса образует оно в морях и океанах. У этого растения трудное латинское название — «макроцистис пирифера».
Так вот, ламинария и могла бы поведать, как удаётся ей накапливать в себе иод, как она отыскивает его в морской воде и извлекает оттуда, как хранит в себе накопленные атомы иода, превращаясь в живой склад этого ценного химического элемента.
Подробнее…
В семье иной раз бывает так: один брат белокурый, невысокого роста, другой, наоборот, высокий, темноволосый, а третий — рыжеватый, среднего роста. И всё же, вглядишься в их лица и увидишь много общего: одинаковый разрез глаз, одна и та же форма носа, те же зубы, улыбка.
Так и химические элементы. Среди них есть настолько похожие между собой, будто они члены одной семьи.
Вспомним калий и натрий. Вполне справедливо было назвать их братьями-близнецами. Они и внешне мало отличаются друг от друга и в природе встречаются рядом, а по соседству с ними учёным удалось открыть ещё несколько металлов, сходных с нашими близнецами. Это цезий, литий, рубидий. Они такие же серебристые, мягкие, также плавятся при низких температурах, не могут существовать на открытом воздухе.
Подробнее…
С плавиковой кислотой учёные были знакомы давно. Знали, что её нельзя было оставлять в стеклянной посуде. Она разрушает стенки и дно банки и выливается вон, сжигая на своём пути металлические и стеклянные предметы.
Химики научились хранить плавиковую кислоту в бутылях из каучука и парафина.
Более ста лет учёные мужественно наступали на плавиковую кислоту, стараясь выведать, какой элемент в ней обладает такой разрушительной силой?
Ни с одним химическим элементом за всю историю химии не было связано столько тяжёлых и даже трагических случаев, как с тем, который заключён в плавиковой кислоте.
Даже название он получил за свои опасные свойства. Его назвали — фтор. «Фторос» — слово греческое, означающее «разрушающий». Химики хотели изучить фтор поближе, но многие из них умирали, как солдаты в бою с неравным коварным врагом. Другие до конца своих дней оставались инвалидами.
Говорят, что Гемфри Дэви тоже отравился фтором, пытаясь открыть его в плавиковой кислоте. Но ему это так и не удалось.
Подробнее…
Дмитрий Иванович Менделеев родился в 1834 году.
Так же, как другой гениальный русский учёный Михаил Васильевич Ломоносов, он вырос вдали от столицы, на одной из суровых окраин необъятной России в семье директора Тобольской гимназии. Когда умер отец и семья осталась без средств к существованию, мать открыла небольшой стекольный завод.
Маленький Митя с детства познакомился с запахом кислот, щёлочей и мог наблюдать различные химические превращения. Часами простаивал он около стеклоплавильных печей, живо интересуясь работой стеклодувов и химиков.
Подробнее…
Химическая сказка «Хлорид натрия»
В некотором царстве в некотором государстве жили-были две семьи.Одно семейство звалось «Щелочные металлы», а другое – «Галогены». Эти семейства не дружили и даже, можно сказать, воевали. Отчего пошел тот спор, уже никто и не вспомнит, верно только, что одно семейство осуждало другое по образу жизни.
В царстве том был строгий указ Царя: «Каждый может иметь столько богатства, т.е. электронов, каков номер его дома». А вот про то, как распоряжаться законным добром, в указе ничего не говорилось. Поэтому Щелочные металлы (в силу своей щедрости) отдавали электроны (кто 1, кто 2) и звались восстановителями, а Галогены были скупы и агрессивны, даже были случаи, когда они нападали на тех, кто послабее, и грабили их. Поэтому прозвали их окислители-грабители.
Случилась эта история на Третьей периодической улице, когда повстречались Na (Натрий) и CI(Хлорина). Очень они понравились друг другу. Но принадлежали они враждующим семействам, поэтому решили встречаться тайно.
Натрий жил в доме под номером 11и мечтал подарить свой электрон Хлорине. Он былдостойным женихом: серебристо-белый, с блеском, по характеру мягкий и очень ранимый, легкоплавкий и легкий, Но о дружбе узнали их семейства. Na заперли в сейфе, в банке под керосином, а Сl запаяли в сосуд и наклеили «ЯД!». Она затосковала, стала желто- зеленого цвета.
Щелочные металлы и Галогены думали тем самым вылечить их от влюбленности, но влюбленным становилось все хуже. Натрий плавился и терял блеск, а Хлорина под давлением превратилась в жидкость и это при
нормальной температуре. Ничего не оставалось родственникам, как встретиться на амфотерной территории (линия от Бора до Астата) и начать переговоры.
Забыли старые обиды и решили: быть свадьбе. Натрий подарил свой электрон Хлорине и стал катионом, а Хлорина взяла его электрон и превратилась в анион. Связь между ними стала называться ионной, а союз между Натрием и Хлориной люди назвали поваренной солью. Много полезного они стали делать совместно: так в крови создают необходимые условия для существования красных кровяных телец (эритроцитов), и даже в названии многих городов и поселков разных стран присутствует слово соль: Соликамск, Соль-Илецк, Усолье, Усолье-Сибирское, Солт-Лейк-Сити, Солтвиль, Зальцбург, Марсель (морская соль).
Задание: Составьте уравнение химической реакции образования хлорида натрия, Уравняйте его методом электронного баланса.
Автор: Коршунова Ольга Владимировна
Сказка про литий
Жил-был Литий(Li). Надоело ему сидеть на одном месте, вот он и покатился по белу свету — вещества посмотреть и себя показать. Катится –катится Литий, а навстречу ему Соляная кислота (НCl):
— Литий, я тебя съем!
— Не съешь, зубки об меня обломаешь, и ничего у тебя не получится.
Сказал это и покатился дальше. Катится и песенку поет:
— Я — Литий-молодец, щелочной я удалец!
А навстречу ему Щелочь.
— Я тебя съем! — говорит Щелочь.
— Да ты что? Своих не узнаешь? Я от Кислоты ушел, а уж тебе-то где? — и
покатился дальше, только его и видели. Катится и песенку поет:
— Я — Литий-молодец, щелочной я удалец! Я от Щелочи ушел и от Кислоты ушел!
Катится — катится Литий, а навстречу ему Соль.
-Литий, Литий, я тебя съем!
-Да где тебе: ты и с простыми металлами не со всеми взаимодействуешь, все условий подходящих ждешь, а я — щелочной, не про тебя! — и покатился Литий дальше, только его и видели. Катится и песенку поет:
— Я — Литий-молодец, щелочной я удалец! Я от Щелочи ушел и от Кислоты ушел! И от Соли я ушёл!
А тут Кислород на тропинке стоит и говорит:
— Хороша песенка! Подойди поближе, спой погромче!
Только Литий запел свою песенку, а Кислород его — ам! — и съел!
И стал Литий Оксидом лития.
Задание: Составьте уравнение химической реакции, встречающееся в тексте, уравняйте его методом электронного баланса, определите окислитель и восстановитель.
Автор: Коршунова Ольга Владимировна
Сказка о двуличном Алюминии
Жил да был на свете хитрец-наглец по имени Алюминий. Его владения находились между двумя могущественными королевствами. Одним королевством правил молодой жизнерадостный король Натрий. Все в его королевстве было голубым: чистое голубое небо, глубокие прозрачные голубые озера и реки, голубые цветы благоухали на голубых полях. И жили в королевстве голубоглазые веселые и добрые люди. Работалось и жилось в королевстве легко, свободно, радостно. А это вызывало сильную зависть у правительницы другого королевства – Серы. Она вся пожелтела от зависти и злобы, порой даже начинала плавиться от внутреннего жара или гореть лиловым пламенем. Наконец ее терпение лопнуло после одного пышного празднества, устроенного Натрием в честь рождения сына, и Сера объявила войну Натрию.
Натрий, никогда и никому не желавший зла, по характеру мягкий, как воск, хоть ножом его режь, не был готов к войне. Он обратился к Алюминию: «Помоги, ведь мы с тобой из одного семейства – металлов». Алюминий согласился, но решил устроить так, чтобы оба войска перебили друг друга и он завладел бы и тем, и другим королевством.
И грянул бой (демонстрация реакции нейтрализации). Войска Натрия и Серы сражались, не жалея сил, выделяя огромное количество теплоты. А Алюминий со своим войском все выгадывал удобную позицию: если побеждало войско Натрия, он стремился быть в его гуще, если одерживало верх войско Серы, он перекидывался на его сторону. Наконец и Натрий, и Сера поняли хитрость и двойственность замыслов Алюминия. Оба послали самых сильных воинов с приказом уничтожить негодяя и предателя.
Алюминий увидел, что с двух сторон к нему стремительно приближаются два всадника. Вскоре два копья с силой вонзились в его безвольное тело.
Сказка – ложь, да в ней намек,
Элементам всем урок.
Коль металл ты – не стесняйся,
В бой с кислотами бросайся.
Пусть погибнешь ты в бою –
Славу я тебе пою!
Быть опасно амфотерным,
Лучше быть семейству верным,
А не то, как Алюминий,
Ты в бою бесславно сгинешь.
Сказка о прекрасной любви принца Аргентума к Хлориде
У великого самодержца царя Серебро был единственный сын – сереброкудрый принц Аргентум. Юноша много путешествовал, и вот настала ему пора жениться.
С детства он был обручен со своенравной, спесивой, злой по характеру, едкой Нитриной. Многие металлы поплатились жизнью за попытку спорить с ней.
Аргентум не любил Нитрину. Когда ему приходилось оставаться с ней наедине, он сразу же находил повод как-нибудь от нее отделаться, вспомнив вдруг, что у него есть очень срочное дело (нитрат серебра растворим в воде, полностью диссоциирует на ионы).
И вот однажды на веселом шумном балу Аргентум увидел Хлориду. Она была так легка, нежна, полувоздушна, так упоенно и грациозно танцевала, что Аргентум сразу в нее влюбился (соляная кислота – раствор хлороводорода, прозрачная, летучая жидкость). Аргентум упросил своего друга Калия познакомить его с прекрасной незнакомкой. Калий согласился познакомить их во время танцев. Объявили вальс. Нитрина вцепилась в руку Аргентума, он вынужден был идти с нею в паре. Калий пригласил Хлориду. И вот раздались долгожданные слова: «Дамы меняют кавалеров». Нежная хрупкая ладошка Хлориды легла на ладонь Аргентума. Он почувствовал необычайное волнение – ведь между ними возникла очень прочная ионная связь. Аргентум обнял свою любимую и никогда больше с ней не расставался.
Аккелиас Зэле
ХИМИЧЕСКАЯ СКАЗКА ОБ ОТВАЖНОМ СЕРНОМ АНГИДРИДЕ (SO3), ОСВОБОДИВШЕМ ИЗ ПЛЕНА СЕРНИСТУЮ КИСЛОТУ (H2SO3).
В некотором царстве, в химическом государстве, в 6 группе периодической системы химических элементов, жили-были царь Кислород и царица Сера. Жили они дружно и беззаботно. Трудно назвать другого правителя, который мог бы сравниться по силе и величию с почтеннейшим Кислородом. Царица Сера тоже была особой знатной и благочестивой. Еще с древнейших времён её предки существовали в виде сернистых соединений. Упоминалось о Сере даже в Библии и в поэмах Гомера. Жили Кислород с Серою – не тужили, детей любимых воспитывали, души в сыновьях своих не чаяли.
Младший, Серный Ангидрид (SO3), был добрым и милым юношей, участвовал в производстве органических продуктов. Старший сын, Сернистый Ангидрид (SO2), был прямой противоположностью брата, даже дружил с разбойниками, с вулканическими газами. Эгоистичный и злой, он втайне помышлял завладеть королевством отца, а затем и весь мир хотел преклонить пред своим коленом. Сернистый Ангидрид был очень токсичен, поступая в живые организмы через дыхательные пути, вызывал такие опасные симптомы, как кашель, насморк, слезотечение, иногда дело доходило и до химического ожога – плохи шутки с Сернистым Ангидридом.
Пришло время царю Кислороду искать сыновьям верных жен, и отправил он гонцов в царство Водорода, дабы просватать его внучатых племянниц – сестер Серную и Сернистую Кислоту.
И тут случилась в Водородовом царстве беда – похитил прекрасную принцессу Сернистую Кислоту, славившуюся красотой неземной и нравом кротким, злой и коварный Сероводород. Украл девицу и сделал её пленницей – пригрозил супостат, что не увидит бедняжка белого света, покуда не создаст с ним взрывоопасный союз.
Издал тогда царь Водород, удрученный горем, такой указ: «Кто спасет прекрасную Сернистую Кислоту, тот возьмет ее в жены и вдобавок получил полцарства».
Рано утром собрались у крыльца наши царевичи и решили вместе идти на спасение принцессы. Царь благословил их на дальнюю дорогу, и царевичи отправились в нелегкий путь.
Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается. На пути у царевичей появился дремучий лес, в котором собирались разбойники вулканические газы. И задумал Сернистый Ангидрид убить брата, влюбленного в прекрасную Сернистую Кислоту – уж очень ему самому нравилась эта девица, не лежало его сердце к Серной Кислоте, такой же гордой и самовлюбленной, как и он сам.
Зашедши на ночлег в пустую избушку на курьих ножках, братья уснули. Сернистый Ангидрид решил бросить младшего брата да вдобавок натравить на него вулканических газов – не миновать ему смерти…
Только он об этом подумал, как вошла в избушку Баба-Яга, известнейшая ведунья и прорицательница из общества алхимиков. Разгадала она думу корыстную и велела разбудить младшего брата. Говорит Баба-Яга: «Тому из вас я магически-химический ключ дам, коим принцессу можно вызволить, кто из вас её больше достоин – у кого критическая температура выше, тому и быть мужем Сернистой Кислоты».
Как ни старался Сернистый Ангидрид – ничего у него не вышло: 157,3 0 С против братских 218,30 С. Отдала Баба-Яга ключ Серному Ангидриду. Разрушил добрый молодец колдовские чары, освободил прекрасную принцессу Сернистую Кислоту из неволи и получил Водородовых полцарства. Счастливые родители сыграли на радостях свадьбу, и зажили молодые Серный Ангидрид с Сернистою Кислотою дружно и счастливо.
Источник: http://www.proza.ru/2010/08/09/855
Химическая сказка-загадка
В некотором царстве, в некотором государстве жила была принцесса. Имени её мы пока называть не будем; просто — принцесса N.
Весь её дворец был построен из чистейшего хрусталя. В его залах били фонтаны и фонтанчики, а на двери спальни прекрасной принцессы было выведено красивыми золотыми буквами «H2O», а чуть ниже нарисована смешная рожица в виде вытянутой капли.
Принцесса была необычной девушкой. В народе о ней ходили слухи, что она очень мудрая, красивая, подвижная, речистая да быстрая. И много женихов к ней свататься приезжало, однако никому ещё не удалось разгадать премудрые загадки принцессы. А загадки всегда были одинаковые. «Узнаешь меня в трех моих обличиях, угадаешь мое имя — выйду за тебя замуж», — говорила она очередному жениху. Жених должен был побывать в трех прекрасных залах, все в них внимательно осмотреть и сказать, где в них и в каком обличии спряталась принцесса.
Первый зал был большой и просторный. В центре зала бил фонтан, а в углу на столике стояла свежая роза в хрустальной вазе.
Второй зал был зеркальный, с ледяным потолком, в одном из углов которого висела сосулька. В центре зала стояла золотая клетка с прекрасной жар-птицей.
Третий зал был просто-напросто королевской баней, открыв дверь в которую, можно было задохнуться от горячего пара. Большая печка поражала красотой изразцов, которые составляли узор с прекрасной лебёдушкой.
Ответы женихов были такие: «Тебя зовут Роза, ты и есть тот прекрасный цветок, потом ты обернулась жар-птицей, а в конце ты — образ лебёдушки на изразцах».
«Нет, нет и нет!» — отвечала им принцесса.
Так до сих пор женихи и гадают. А вы догадались?
Азот открыл шотландский учёный Д.
Резерфорд в 1772 году. Он сжигал фосфор под стеклянным колпаком, в
результате чего получил не только оксид фосфора, но и неизвестный газ, который
не поддерживал горение и дыхание. Само название «азот» (от греческого) означает
«безжизненный». Название было предложено французским химиком А.
Лавуазье. Позже выяснилось, что азот – главный элемент жизни. Без соединений
азота невозможно существование животных и растений. Так, азот входит в состав
белков и нуклеиновых кислот, которые входят в состав живых организмов.
Кроме названия «азот»,
ему дали ещё одно название – «нитроген», что означает «образующий
селитру». Название «нитроген» используют до сих пор в Англии и Франции. Как
только не называли азот в России! Нечистым газом, удушливым газом, огорюченным
воздухом, селитрородом, гнилотвором и даже смертельным газом.
Молекула азота состоит из
двух атомов. Между атомами азота очень прочная связь, поэтому азот
малоактивен и вступает в химические реакции только тогда, когда разрушается его
молекула, а для этого нужна температура более 3300 0С. Если бы азот
не был инертным, то Землю залило бы азотной кислотой, а избыточное содержание
кислорода в воздухе привело бы к гибели всего живого.
Однако соединения азота
необходимы всем растениям. Атмосферный азот могут фиксировать бактерии, которые
есть в корнях бобовых растений. Они превращают азот воздуха в соединение азота,
которое доступно растениям. Эти бактерии живут на корнях таких растений, как
люпин, горох, клевер.
В промышленности азот
получают из воздуха. Большая часть азота идёт на производство аммиака, а сам
аммиак – на производство азотных удобрений, азотной кислоты, красителей,
лекарственных препаратов и взрывчатых веществ.
Газообразный азот
необходим для создания инертной среды при получении синтетических волокон,
металлов и сплавов, а жидкий азот – для создания низких температур. В
специальных футлярах, заполненных азотом, хранят произведения живописи.
Алюминий
является металлом, который был получен в 1825 году физиком Х. К. Эрстедом.
Он впервые получил алюминий из глинозёма с помощью электрического тока.
«Алюминий» (от латинского alumen)
означает «квасцы».
Алюминий сразу же
нашёл широкое применение. По внешнему виду он напоминает серебро, лёгкий и
пластичный. Алюминий применяют для изготовления сплавов на его основе,
например, известного дюралюминия. Уже созданы сплавы на основе алюминия,
которые в 10 раз прочнее стали.
Изначально получение
алюминия было очень затратным делом, поэтому и стоил этот металл в 10 раз
больше золота. Украшения из алюминия были доступны только богатым людям. Так,
император Наполеон III
заменил серебряную посуду в своём дворце на алюминиевую. А дамы во времена
Наполеона III
носили ювелирные украшения, сделанные из алюминия.
Алюминий является самым
распространённым металлом в земной коре. Он входит в состав глины, полевого
шпата, рубина, сапфира.
Алюминий применяют для
изготовления проводов, труб, фольги, сплавов, бенгальских огней и фейерверков.
Не зря алюминий называют «крылатым металлом», ведь его широко используют в
авиационной и космической промышленности.
Железо –
металл, с которым человек познакомился ещё в каменном веке. Были времена, когда
железо ценили больше золота. Как свидетельствует в «Илиаде» Гомер, победителя
игр, устроенных Ахиллом, награждали куском золота и куском железа.
Полагают, что название
«железо» означает «блестеть, пылать», так как железо является блестящим
серебристо-белым металлом.
Железо входит в состав
таких руд и минералов, как бурый железняк, красный железняк, магнитный железняк.
Железо называют
«металлом войны». Даже алхимики обозначали его знаком бога войны Марса:
изображали щит и копьё. Большинство видов оружия изготавливается на основе
железа и его сплавов. Многие слышали о так называемой дамасской стали, или
булате, из которой ковались уникальные клинки.
На основе железа делают
автомобили, железнодорожный транспорт и железные дороги, станки,
сельскохозяйственные машины и трубопроводы.
Приблизительно 9/10 всех
используемых человеком металлов и сплавов – это сплавы на основе железа.
Наиболее важными достоинствами железа являются его дешевизна, ковкость,
способность намагничиваться, доступность.
Железо входит в состав
гемоглобина крови – красного пигмента эритроцитов. При недостатке железа в
организме возникает анемия – малокровие. Железо должно поступать в организм
вместе с пищей: на 1 кг веса – 0,1 мг железа в день. Больше всего железа
содержится в хлебе, мясе, крупах, бобовых, свёкле и яйцах.
Ещё одним известным
металлом является золото. Нередко его называют «презренным» металлом.
Ради золота нередко велись войны и совершались преступления.
Алхимики называли золото «царём
металлов». Обозначали его знаком солнца. Золото имеет красивый цвет и
блеск, устойчиво к действию большинства химических веществ, поэтому его ещё
называют «благородным» металлом.
В природе золото
встречается в чистом виде или в виде вкраплений в породы. Уже в VI тысячелетии до н. э. научились обрабатывать
золото и этот металл стал материалом ювелиров и художников.
Золото также является
тяжёлым металлом. Например, слиток размером с кулак весит более 3 кг.
За 1500 лет до н. э.
золото стали использовать в качестве денег. Первые монеты появились в VII веке
до н. э. в Малой Азии. На этих монетах был изображён лев.
Золото является очень
пластичным металлом. Так, из золота массой 1 г можно вытянуть проволоку длиной
2 км. Золото обладает также большой ковкостью. На этом свойстве основано
изготовление из него чаш, серёг, колец.
Чистое золото легко
истирается, поэтому в ювелирных и технических целях используют сплавы золота с
медью или серебром. Золото хорошо проводит электрический ток. Это свойство металла
используется в электронной технике.
Сплавы из золота
применяют в химической стойкой аппаратуре, при изготовлении зеркал и
фотоэлементов, а также деталей точных приборов, электрических контактов, в
космической технике.
Рассмотрим водород.
Он впервые был получен в 1766 году Г. Кавендишем. Он изучил свойства
этого газа, а Лавуазье дал название «водород».
«Водород» означает «рождающий
воду». Молекулы водорода настолько малы, что шарик, заполненный водородом,
за сутки уменьшается в три раза.
Водород гораздо легче
воздуха, поэтому им заполняли дирижабли и аэростаты. Но с воздухом водород
образует взрывоопасную смесь, поэтому водород стали заменять гелием, который
также легче воздуха, но инертен.
Водород используют для
резки и сварки металлов. Он является топливом будущего, сырьём для получения
аммиака, некоторых кислот, с его помощью восстанавливают металлы из руд.
С помощью водорода
превращают жидкие растительные масла в твёрдые жиры.
Водород является самым
распространённым элементом во Вселенной. Солнце и Юпитер практически наполовину
состоят из водорода.
Вода
– самое распространённое вещество на земле. Почти 71 % нашей планеты занято
морями и океанами. Водная оболочка земли называется гидросферой. Вода в
связанном виде входит в состав литосферы.
Вода необходима любому
живому организму. В каждой его клетке находится вода. Она обеспечивает
упругость клетки, определяет её объём. Вода в клетке является средой, в которой
протекают биохимические реакции.
Организм взрослого
человека на ¾ состоит из воды. В сутки взрослый человек должен
потреблять около 3 л воды. Растениям также необходима вода. В сутки
подсолнух потребляет 1 л воды, а берёза – 60 л.
Вода также является самым
удивительным веществом. Это объясняется её особыми свойствами. Во-первых,
молекулы воды соединены между собой водородными связями, поэтому у неё высокая
температура кипения. У воды высокая плотность. Однако плотность льда меньше
плотности жидкой воды, поэтому лёд не тонет в воде. У воды большие силы
поверхностного натяжения, поэтому клопы-водомерки легко передвигаются по её
поверхности.
Вода находит широкое
применение в промышленности и сельском хозяйстве, при получении неорганических
и органических веществ.
Вода – распространённое
вещество на Земле, но запасы пресной воды ограничены, поэтому следует беречь её
от загрязнений и рационально использовать.
Хлорид натрия,
или поваренная соль, – вещество, которое есть в каждом доме. Первобытные
люди потребляли соль вместе с пищей. В некоторых районах Африки она высоко
ценилась. За 1 кг соли давали 1 кг золота. В Эфиопии использовали соляные деньги.
Римским воинам жалованье также выплачивали солью.
Уже за 2000 лет до н. э.
китайцы стали получать поваренную соль выпариванием морской воды. В настоящее
время соль получают в соляных шахтах из каменной соли, или
галита.
Иногда соль получали и из
подземных соляных источников. Те селения, в которых таким способом получали
соль, получали соответствующие названия. Например, Сольцы, Сольвычегодск,
Усолье-Сибирское, Соликач и другие.
Из-за больших налогов на
соль иногда происходили так называемые «соляные бунты». Такой соляной бунт
произошёл в Москве в 1648 году из-за повышенного налога на соль, который ввёл
царь Алексей Михайлович.
Соль в небольших
количествах должна поступать в организм человека. В теле человека содержится
300 г соли. Она служит источником образования соляной кислоты в желудке, входит
в состав крови, тканевые жидкости.
Так называемый физиологический
раствор – это 0,9 % раствор хлорида натрия – используют как заменитель
плазмы крови, при внутривенных вливаниях лекарств.
Суточная потребность в
поваренной соли составляет 10—15 г. Из-за нарушения солевого баланса появляется
мышечная слабость, утомляемость, потеря аппетита, жажда.
Кроме того, поваренная
соль – одно из лучших консервирующих средств, так как убивает многие
микроорганизмы, подавляет действие ферментов, которые вызывают распад и
разложение белковых тел.
В пищевой промышленности
поваренная соль используется для консервирования мяса, рыбы, квашения и соления
овощей.
В химической промышленности
из хлорида натрия получают соду, гидроксид натрия, хлор и другие вещества.
Карбонат кальция
входит в состав минерала кальцита, мела, мрамора и известняка.
Мел используется в
строительстве, для получения красок. Его применяют в производстве цемента,
карбида кальция, в парфюмерной, резиновой и других отраслях.
Известняк является
строительным камнем, из него получают известь. В виде щебня известняк
используется при строительстве дорог.
Мрамор может быть очень
красиво окрашен. Ещё в далёком прошлом из него делали чудесные произведения
искусства в Древней Греции и Италии. Мрамор и в настоящее время используют в
строительстве.
В сельском хозяйстве для
понижения кислотности почв её подвергают известкованию. Карбонат кальция входит
в состав наружного скелета морских звёзд, коралловых полипов, раковин
моллюсков. Карбонат кальция – составная часть жемчуга, яичной скорлупы.
Сказка о добром и всеизвестном Царе Кислороде.
Далеко- далеко, в одном сказочном царстве, произошла странная история. Правил в этом царстве справедливый царь по имени Кислород.
Он очень распространен: в земной коре – 49,13%. В воздухе – 21%, в морской воде- 25% и в организме человека – 62%.
Но как ни странно он не имел ни вкуса, ни запаха , ни цвета. Его называли О2, потому что он был двухатомным.
У Кислорода было много врагов. Одним из них – углекислый газ, покличке СО2 .
Однажды, на царство Кислорода обрушился сильный ураган. Все живые существа стали задыхаться и умирать. Но на помощь всем примчался величественный Кислород. Он стал дуть в огромные труби и воздух стал наполняться кислородом. Жители царства могли дышать: они вдыхали кислород и выдыхали углекислый газ, который подхватывал сильный ветер урагана и уносил прочь.
Так Царь Кислород спас свое царство от катастрофы. С тех пор жители всего мира знают о роли Кислорода на Земле.
(Усеинова Эльвина ,8 – А класс)
Сказка о приключениях кислорода.
Жили – были в сказочном городе Химия горожане химические элементы. У каждого жителя был свой домик. Город был невелик, и все жители знали друг друга. По вечерам жители этого городка собирались вместе , чтобы организовать что-то общее, интересное. И только Сера не любила общество и предпочитала оставаться в одиночестве.
Однажды в город пришел молодой человек, очень общительный и сразу завел множество друзей. Все называли его Кислород. Он был без вкуса, без цвета, без запаха, но обладал химической активностью и взаимодействовал почти со всеми жителями города. От его сильной дружбы с Магнием и Алюминием в городе стало светлее и теплее. Кислород полюбил воздух и поселился в нем. Вечерами он любил играть: то он соединялся с Водородом, и появлялась Вода, которая омывала минералы и горные породы, образованные Кислородом с другими жителями химического городка.
Однажды, Кислород очень захотел войти в дом Лаборатории, который расположен был на горе. Он увидел большое количество колб, различных склянок среди которых сидел человек по имени Профессор химии. Профессор воскликнул: « О! Это ты, Кислород!? Заходи, я могу с тобой провести множество интересных опытов и создать полезные соединения». Кислород был заинтригован лабораторной обстановкой и решил соединиться с другими веществами в опытах.
И вот уже в пробирке образовалась Перекись водорода , а в колбе выпал оксид марганца. Профессор соединил их вместе, и Кислород выделился очень быстро и пожал руку Оксиду марганца. Кислороду очень понравились превращения, и Профессор объявил его Главным в реакциях окисления и горения.
Благодаря Кислороду мы живем в тепле и можем приготовить вкусную пищу, свободно дышать, смеяться, радоваться жизни. Кислород стал самым популярным не только в городе Химия, но на всей планете по имени Земля.
(Сказочник пожелал остаться неизвестным).
Сказка о Кислороде.
В одной далекой стране жили – были люди, которые настроили множество заводов, шахт. Страна процветала изобилием различных товаров и изделий, но люди стали болеть все чаще, дети не веселились и не играли в различные игры на улицах. И тогда люди решили обратиться за помощью к Царице – природе. Природа потребовала от них плату: засадить землю саженцами, кустарниками, разбить территории парков и зеленые лужайки. Люди повиновались и выполнили все, что потребовала царица – природа. Саженцы выросли в ветвистые деревья, кругом зацвели кустарники. Воздух стал прозрачнее и чище. Люди перестали болеть, на улицах стали слышны детские голоса. Народ не мог понять, что произошло?! И только один ученик всем объяснил, что весь секрет хранит природа, богиня Флора, которая с помощью солнца способна осуществлять фотосинтез – это процесс образования кислорода в зеленых листьях растений, который наполняет воздух, и он становиться чище и богаче кислородом, а значит, всем жителям легче дышится. С тех пор люди поняли, что без зеленых насаждений не прожить. Деревья поглощают углекислый газ, который выбрасывают заводы и фабрики, а взамен отдают воздуху бесцветный и безвкусный, но очень необходимый кислород.
С тех пор народ этой страны строго следит за озеленением городов и ценит чистоту атмосферы, четко зная цену кислорода, который нам дается так легко и совсем не ценится нами.
( Савченко Анжелина, 8 – А класс).
Сказка про кислород и его друзей.
Жил – был химический элемент, и звали его кислород. Он был очень добродушен. Был у него друг, с которым он дружил с детства — водород. А сестру кислорода звали серой.
Пришел как – то вечером кислород в гости к водороду в шахматы поиграть. Только они начали игру, как звонок в дверь. Это оказалась сера. Она взволновано приглашала всех к общему знакомому господину Лавуазье. Во время опытов у него вспыхнул огонь и внезапно начался пожар. Кислород и водород немедленно отправились на происшествие.
Соединившись в соединение, они стали жидким оксидом, который вмиг погасил огонь. Но дом пострадал. Медь и серебро, жившие по соседству, решили помочь господину ученому. Они созвали все химические элементы и дружно построили новый дом. Уж они знают, как трудно без дома.
(Османова Зарина, 8- В класс).
Сказка о водороде.
Жил был веселый, но в то же время одинокий король «Н». Проходили дни, недели, а король оставался сам с собой, никем не видимый.Несмотря на то, что в королевстве он самый легкий, но играет большую роль. Он является главным во Вселенной. Он легок, но велик, потому что является составляющей частью солнечной атмосферы, многих звезд. С большим почтением относились к королю «Н». Со всеми дружил король, но были у него и неприятели.
Как то солнечным днем пошел король прогуляться по королевству и повстречал Кислород. Сразу резко изменилась погода, закапал дождь и все разбежались. Король попрощался с Кислородом и дождь прекратился.
В солнечных лучах капельки переливались разными цветами радуги. Залюбовавшись красотой, кружась в воздухе, «Н» не заметил как приблизился к огромному количеству кислорода. Король испугался не напрасно, так как знал, что образуется «Гремучий газ». Мгновенно произошел взрыв. Король стал тяжело дышать: «Пах! Пах! Пах!». Немного отойдя от взрыва, король увидел вблизи старую знакомую Медь. Он не сразу ее узнал, так как Кислород вступил с ней в схватку. Медь менялась на глазах. Король «Н» немедля вступил в ее защиту, и медь вскоре приобрела свой прекрасный вид, а кислород удалился умытый водой.
Устав от прогулки господин «Н» решил вернуться к себе. Подходя к дворцу, ощутил неприятный запах. К нему навстречу шла госпожа Сера.
Чем дольше длилась аудиенция «Н» и « S», тем больше распространялся запах тухлых яиц. Королю пришлось отказать сере в приеме, и он поспешил зайти в покои своего королевства.
(Автор пожелал остаться неизвестным).
Автор:
sysadmin
17.07.21, 23:01
17
История химических элементов. Заходим, здесь интересно!
Кобальт относится к тем элементам, которого долгое время не признавали в качестве самостоятельного элемента. Его использование началось с давних времен в качестве красителя голубого цвета, а сейчас он входит в состав литий-ионных аккумуляторов, многих сплавов высокой прочности, а также не стоит забывать, что кобальт является важной частью витамина В12(цианокобаламин), который участвует в обмене веществ и обеспечивает нормальную работу нервной системы.
Кислород мало заметен в нашей жизни до тех пор, пока не узнаешь, что он практически повсюду. Без кислорода невозможны процессы дыхания, горения, обмена веществ, и сама жизнь на этой планете возникла благодаря этому неметаллу.
Самое главное соединение кислорода — это вода, которая несмотря на свою простую формулу H2O имеет уникальные, противоречащие друг другу свойства:
— является кислотным оксидом(при этом, не имеет кислотных свойств),
— имеет в составе два простых элемента(но из двух газов получить жидкость в обычных условиях невозможно),
— поддерживает жизнедеятельность(при этом, ее избыток или недостаток вызывают негативные последствия).
Сложно представить, что название элемента «азот» переводится как «безжизненный«, учитывая, что он входит в состав аминокислот, а следовательно, и белков — основой жизни. Свойства азота сильно отличаются в зависимости от соединений, в состав которых он входит: например, большинство неорганических составляющих азота — ядовитые(оксиды азота, аммиак, азотная кислота), а органические азотсодержащие вещества являются основой построения любого живого организма.
Дофамин, формула которого изображена на фото, является одним из важнейших нейромедиаторов, детерминирующих чувство вознаграждения, привязанности, способности к обучению и мотивации, содержит в своей составе аминогруппу NH2.
Водород — это источник жизни. Это самый распространенный элемент во Вселенной, входит в состав важнейших соединений, таких как вода, все органические вещества, все кислоты. Первым элементом, с которого начинается отсчет жизни материи, планет, звезд является водород.
Солнце, без которого невозможно представить жизнь и развитие органической жизни, сгорает за счет ядерных реакций именно водорода, который превращается в гелий.
На этой планете не существует более странного и одновременно, такого естественного элемента, как водород. Наверное, поэтому, большинство людей не имеют представления об этом потрясающем химическом элементе.
Возможно, цинк является одним из самых удивительных металлов, который имеет практически одинаковую необходимость как в химии, как и в биологии. Он является главной составной частью важного сплава латуни, а в живых организмах входит в состав многочисленных ферментов, ускоряющих химические реакции.
Более того, несмотря на жизненную необходимость ионов цинка для животных, растений и людей, его избыток отрицательно влияет на обменные процессы, эксайтотоксичности и способен привести к летальному исходу.
Висмут входит в группу пниктогенов, наряду с азотом, фосфором, мышьяком и сурьмой. Имеет много сходных черт с сурьмой, отчего их путали длительное время. Висмут обладает рядом уникальных параметров — он является элементом с самым низким показателем теплопроводности, обладает самым высоким диамагнетическим эффектом и является наиболее стабильным элементом во Вселенной, время распада которого несоизмеримо велико.
Сурьма крайне интересный металлоид — начиная от его использования в сплавах для автомобильных подшипников и антипиренов до румян и краски для бровей. Несмотря на его сходство с мышьяком, он не обладает сходной токсичностью и мировые потребления этого элемента увеличиваются с каждым годом.
Мышьяк издавна был известен своим токсичным эффектом и имел репутацию «яда королей» из — за частых отравлений монарших особ.
В настоящее время мышьяк используется во многих отраслях сельского хозяйства и в медицине в качестве инсектицидов и при лечении раковых опухолей.
Хотя взаимоотношения людей и животных с мышьяком весьма убийственны, некоторые бактерии и растения могут аккумулировать этот металлоид и использовать его соли в качестве доноров кислорода в схожем процессе фотосинтеза.
Фосфор является элементом, без которого невозможно представить появление органической жизни на этой планете. Он входит в состав наследственных молекул ДНК, РНК, образует молекулу АТФ, является составной частью оболочек клеток, без него практически не будет расти ни одно растение, так как фосфор регулирует множество процессов в их росте и развитии.
При всех своих преимуществах, фосфор способен и навредить — чрезмерное его количество может провести к кальцификации(затвердеванию) органов, а фторфосфатные соединения являются мощными нейротоксинами.
На фото: аллотроп белого фосфора, который обладает способностью светиться(хемилюминесценция).
Ртуть — это единственный металл, который встречается в природе в жидком виде, она является крайне токсичной и способна вызывать множество болезней. Раньше люди использовали ее намного чаще в медицине, для хлорнатриевого процесса, при добыче золота, даже при лечении зубов у детей.
Сейчас применение ртути жестко регулируется международным регламентом и она становится тем металлом, с которым не хотят связываться, несмотря на ее необычайные свойства.
Все записи блога «История химических элементов»
Содержание:
- История открытия химических элементов
- Открытие первых металлов
- История открытия химических элементов в средние века
- Открытие кислот
- Открытие мышьяка, сурьмы и висмута
- Открытие фосфора
- Открытие водорода
- Открытие азота и кислорода
Как и когда были открыты первые химические элементы? История открытия элементов уходит в глубокую древность. Когда человек впервые добыл огонь, он стал оставлять в лесах уголь, образовавшийся при сжигании дерева. Первое свое «художественное произведение» человек также сделал кусочком угля на стене пещеры.
История открытия химических элементов
В Каменном веке из камня высекались инструменты и оружие: наконечники для копьев, молотки и ножи. Жители древней Индии достигли замечательных результатов в искусстве обработки природных материалов. Их сосуды были изготовлены из глины, т. е. из соединений алюминия, кремния и кислорода.
Открытие первых металлов
Конечно, в то время ни у кого не возникала мысль, что существуют химические элементы, или что глина и камень состоят из каких-то отдельных частей. Время шло, и человек стал овладевать тем, что окружало его, он начал извлекать элементы из материалов, которые находил в земле, и обрабатывать их. Эту «богатую землю» мы теперь называем рудой.
Галенит, или сульфид свинца,— довольно широко распространенная руда. И древние люди получали свинец из галенита при помощи процесса, который был, по существу, открыт случайно. Из свинцовой руды, смешанной с углем, на костре выделялись капельки чистого металлического свинца.
Другой рудой, известной древнему человеку, была киноварь, или сульфид ртути. При нагревании этой руды происходит химическая реакция, в результате которой образуется чистая ртуть.
Любознательность человека и его способности обрабатывать материалы постепенно росли; он открыл самородную медь и научился извлекать медь и олово из их руд. Смешав медь и олово, он получил бронзу. Это знаменовало столь важный этап в человеческой истории, что мы называем его Бронзовым веком.
В этот период изготавливались замечательные инструменты и оружие, а также чрезвычайно тонкие ювелирные изделия. Отсюда возникла металлургия как наука.
Железный век начался за тысячу лет до нашей эры, с момента открытия выплавки железа. На самом деле железо, видимо, неоднократно открывалось и переоткрывалось и до того времени. Оно впервые было обнаружено в золе больших костров, раскладывавшихся возле скал, содержащих красную руду.
Из железа делали молотки, шила, ключи, гребни и, конечно, оружие. В те времена подъем и падение цивилизации были непосредственно связаны со степенью развития металлургии, с мастерством ремесленников различных народов.
Главное, человек научился извлекать элементы из окружающей природы, из руд, содержащих эти элементы. Первоначально метод был весьма грубым и сводился к использованию тепла и в некоторых случаях угля. Для его реализации требуется только костер, и его, конечно, легко воспроизвести в лаборатории.
Поместим кусочек руды, например свинцовой, на графитовую пластинку и нагреем ее. В результате образуется относительно чистый кусочек свинца.
Как только металл был извлечен из руд, или открыт в чистом виде, как это имело место в случае золота, первобытный человек быстро обнаружил, что металлу можно придавать различную форму. Он научился ковать металл и даже изготавливать тонкие, как листок, пластины.
Затем первобытный человек научился обращаться с некоторыми другими химическими элементами, хотя, конечно, не знал и не подозревал, что имеет дело с элементами.
Естественно, он овладел углеродом в виде угля. Он также знал серу и элементы, которые находятся в природе в самородном состоянии: золото, серебро и медь. Он научился извлекать чистые металлы — медь, ртуть, свинец и олово — из руд.
Но, очевидно, главным достижением человека стало его умение получать металлическое железо из руд. Распространение железа среди некоторых народов определило до некоторой степени размещение центров цивилизации на заре металлургии.
До нашей эры эти девять химических элементов и были известны человеку, они извлекались и использовались вполне сознательно. Если эти элементы разместить в современной периодической таблице, то некоторые из них окажутся весьма близкими по своим химическим свойствам.
Медь, серебро и золото — все они имеют сходные свойства. То же относится к олову и свинцу. Химические символы этих девяти элементов таковы:
- С (углерод)
- Си (медь)
- Аи (золото)
- S (сера)
- Ag (серебро)
- Hg (ртуть)
- Fe (железо)
- Sn (олово)
- РЬ (свинец)
История открытия химических элементов в средние века
Ничего значительного в области открытия химических элементов не было сделано до периода, который называется Средними веками. В эти времена появились алхимики. Они работали с помощью примитивного оборудования — реторт, ступок с пестиками, которые теперь для нас имеют лишь символическое значение.
Алхимики ставили различные опыты, начиная от таких, которые относятся к области магии (например, поиски эликсира жизни), и до экспериментов, которые предшествовали современной химии.
Алхимики часто говорили о «философском камне», с помощью которого они надеялись превращать обычные металлы в золото. Сейчас трудно сказать, что они принимали за это мифическое вещество. Возможно, это не была какая-то определенная вещь и даже не камень. Некоторые историки полагают, что это был сульфид ртути, но другие придерживаются иного мнения.
Если не считать этих бесполезных попыток, то алхимики первыми осуществили ряд важных химических экспериментов. Они, например, извлекали металлы из руд, хотя это и не было чем-то необычным по сравнению с предшествующими достижениями металлургии.
Открытие кислот
Наиболее важным их творением явились кислоты, которые много позднее стали основными продуктами промышленной химии.
Один их эксперимент состоял в нагревании вещества, подобного сульфату железа, и выделении того, что они называли купоросом. Это соединение теперь известно как серная кислота.
Алхимики умели также получать соляную и азотную кислоты и изготовляли другие химикалии: поташ и карбонат натрия, которые позднее оказались важными промышленными продуктами.
Несмотря на их некоторые чуждые нам методы и цели, алхимики заслужили признание, так как они интересовались и теорией, и практическими исследованиями. Те знания, которые они накапливали путем экспериментирования, они пытались систематизировать с помощью записей и зарисовывания своих опытов. Они считали, что элементарными веществами природы являются огонь, земля, вода и воздух, и стремились установить логические отношения между этими четырьмя «элементами». В известном смысле их причудливая схема была предшественницей нашей современной периодической системы.
Открытие мышьяка, сурьмы и висмута
Несомненно, алхимики оказали большое влияние на развитие химии. Они сделали массу открытий и в течение XII-XIV столетий сумели обнаружить три важных химических элемента: мышьяк (As), сурьму (Sb) и висмут (Bi). Все они входят в одно и то же химическое «семейство» и расположены в нашей современной периодической таблице в одной вертикальной колонке.
Сходство между этими тремя элементами показывает, что грубые химические методы алхимиков, вероятно, сводились к одному определенному типу экспериментов, в которых химические свойства определенного типа играли важную роль.
После этого трио (мышьяк, сурьма, висмут) в течение нескольких столетий не было открыто новых элементов, за исключением платины, которая была выделена в Мексике примерно к середине XVI столетия. Ее название происходит от испанского слова и означает «малое серебро».
В XVIII веке платина использовалась, видимо, только для подделки золотых монет. В течение нескольких лет в начале XIX столетия Россия чеканила платиновые монеты.
Ни об одном из тринадцати элементов, известных к середине XVII столетия, мы не знаем, когда и кем он был открыт. То же самое можно сказать и о цинке, который был выделен в чистом виде в конце XVII века или, возможно, несколько раньше.
Но к этому времени наука начала принимать вполне современную форму. Люди стали изучать природу, химию, элементы ради тех знаний, которые можно извлечь из их исследования. Новые открытия регистрировались и публиковались.
Правда, и ученые Древней Греции интересовались наукой ради самой науки. Они даже создали хорошо разработанную атомную теорию, которая во многих отношениях сходна с современной атомной теорией. Однако греческие ученые не любили производить экспериментов, и поэтому их теории так и оставались на бумаге и никогда не развивались.
Открытие фосфора
Первым химическим элементом, который был открыт одним человеком и который действительно может рассматриваться как его детище, оказался фосфор, что означает «носитель света».
Фосфор был открыт алхимиком и торговцем по имени Хенниг Бранд во время поисков им «философского камня», в Гамбурге (Германия) в 1669 г. Бранд получал фосфор из сухого остатка мочи, но держал процесс изготовления в секрете. Он обнаружил, что новое вещество обладает замечательным свойством: оно ярко сияет в темноте, после того как некоторое время выдерживается на свету. Бранд придумал массу забавных фокусов с фосфором и показывал их своим знакомым, неплохо зарабатывая на демонстрации этих опытов. Позднее было установлено, что фосфор является химическим элементом, и он получил свое название.
Кобальт был открыт в 1737 г., а никель четырнадцать лет спустя. Кобальтовые и никелевые руды первоначально ошибочно были приняты за медную руду, а так как из них не удавалось извлечь медь, то считалось, что в этих рудах сидят злые духи. Отсюда их названия — кобальт (домовой) и купферникель (дьявольская медь),’—сохранившиеся и до настоящего времени.
Открытие водорода
Водород легко получить, положив кусочек металла в раствор кислоты, например в соляную кислоту. При этом выделяются пузырьки водорода. Тот факт, что при опускании металла в кислоту образуются пузырьки, был установлен давно, но никому не приходило в голову, что выделяющийся газ отличается от других известных газов.
И только Генри Кавендиш в 1766 .г. изучил свойства газа, образующегося в этой реакции, и точно описал его. Когда позднее выяснилось, что этот газ при сгорании образует воду, он был назван гидрогеном, или воду рождающим (водород).
Открытие азота и кислорода
В 70-е годы XVIII века многие ученые стали производить опыты с обычным воздухом, пытаясь обнаружить, из чего он состоит.
Даниэл Резерфорд открыл, что при горении или дыхании используется только часть данного объема воздуха. Например, если мы зажжем свечу и поместим ее в закрытый сосуд, то свеча некоторое время погорит, а затем погаснет. При горении расходуется часть воздуха, и свеча отказывается гореть в оставшейся части его. Если вместо свечи поместить в сосуд мышь, то и она, использовав часть воздуха, умрет.
Резерфорд исследовал газ, который остается после того, когда гаснет свеча или у мыши останавливается дыхание. Оказалось, что этот газ отличается от обычного воздуха. Он не поддерживает горения, и животные не могут в нем жить.
Одновременно с Резерфордом еще ряд ученых, а именно Кавендиш’ Джозеф Пристли и Карл Шееле проводили подобные работы. Однако Резерфорд был первым, кто точно описал азот. Вот почему именно Резерфорд считается первооткрывателем азота.
Примерно в тот же период многие ученые изучали другой основной компонент воздуха — кислород.
Пристли подогрел красный порошок, окись ртути, сфокусировав на него с помощью линзы пучок света, и обнаружил, что образующийся при этом газ очень эффективно поддерживает горение. Так он открыл кислород.
В действительности шведский химик Шееле произвел подобные эксперименты, видимо, несколько ранее, но он с запозданием опубликовал свою работу.
Затем известный французский ученый Антуан Лавуазье исследовал природу горения. Он показал, что когда металлы, подобные магнию, горят, то они соединяются с кислородом, увеличивая свой вес. Это открытие явилось важным вкладом в химию.
Таким образом, число элементов, известных человеку к середине 70-х годов XVIII века, достигло двадцати.