• In einem seiner frühen Werke, Elemente der mathematischen Chemie, bot Lomonosov eine kurze Definition der Chemie an.

• Chemie ist die Wissenschaft von den Veränderungen, die in einem gemischten Körper stattfinden.

• In dieser Formulierung präsentiert Lomonosov das Thema Chemie also erstmals in Form einer Wissenschaft und nicht einer Kunst.

1749

• 1749

• M. W. Lomonossow

• bekommen von

• Senat gebaut

• zuerst in Russland

• chemisch

• Labore

Lomonosovs Labor hatte eine ganze Reihe verschiedener Gewichte. Es gab große „Versuchswaagen im Glaskasten“, silberne Analysenwaagen, mehrere pharmazeutische Handwaagen mit Kupferbechern, gewöhnliche Handelswaagen für große Gewichte. Die Genauigkeit, mit der Lomonosov während seiner chemischen Experimente wog, erreichte nach modernen Maßstäben 0,0003 Gramm.

• M. V. Lomonosov hat einen großen Beitrag dazu geleistet

• Theorie und Praxis der Gewichtsanalyse.

• Er formulierte die optimalen Bedingungen

• Niederschlag, etwas verbessert

• Schlammhandhabung.

• In seinem Buch Die ersten Grundlagen der Metallurgie bzw

• Erzangelegenheiten“ Wissenschaftler im Detail

• beschrieb das analytische Gerät

• Waagen, Wägeverfahren,

• Waagen

• Räume.

• Die erste wissenschaftliche Arbeit von Lomonosov

• „Über die Umwandlung eines festen in einen flüssigen Körper in Abhängigkeit von der Bewegung einer vorher bestehenden Flüssigkeit“ wurde 1738 geschrieben.

• Das zweite Werk „Über den Unterschied zwischen gemischten Körpern, der in der Adhäsion von Korpuskeln besteht“ wurde ein Jahr später fertiggestellt.

• Diese Arbeiten des zukünftigen Wissenschaftlers

• waren der Beginn des Studiums

• kleinste Materieteilchen

• aus dem die ganze Natur gemacht ist.

• Zwei Jahrzehnte später sie

• formte sich zu einem harmonischen Atom

• Molekulares Konzept,

• den Namen seines Autors verewigt.

1745

• 1745

• M. V. Lomonosov und

• V. K. Trediakovsky -

• die ersten Russen

• Akademiker

• Das Gesetz der Erhaltung der Masse von Stoffen und Bewegung

• Dieses Gesetz M. V. Lomonosov zum ersten Mal

• eindeutig im Schreiben angegeben

• an L. Euler vom 5. Juli 1748: „Alle

• natürlich vorkommende Veränderungen

• so passieren, dass wenn etwas

• etwas wird hinzugefügt, es wird weggenommen

• etwas anderes. Also wie wichtig

• jedem Körper hinzugefügt

• so viel geht in einem anderen verloren wie

• Stunden verbringe ich mit Schlafen

• Ich nehme weg vom Wachzustand usw.

• Da es sich um ein universelles Naturgesetz handelt,

• dann erstreckt es sich auf die Regeln

• Bewegung: ein Körper, der

• drängt einen anderen dazu

• Bewegung, verliert die gleiche Menge an

• seiner Bewegung, wie viel er berichtet

• zu einem anderen, von ihm bewegt.

1752 M. W. Lomonossow ein

• 1752 M. W. Lomonossow ein

• „Handgemachte Entwürfe

• Notizbücher“ „Einführung in das Wahre

• Physikalische Chemie" und "Der Anfang

• Physikalische Chemie erforderlich

• jung, will darin

• verbessern" schon gefragt

• Das Bild der zukünftigen neuen Wissenschaft -

• Physikalische Chemie.

• Die physikalische Chemie ist eine Wissenschaft, die auf der Grundlage der Bestimmungen und Experimente der Physik erklärt, was bei chemischen Vorgängen in gemischten Körpern vor sich geht.

• Lomonosov entwickelte die Technologie des farbigen Glases.

• Mikhail Vasilievich verwendete diese Technik in

• industrielles Schmelzen von farbigem Glas und beim Erstellen

• Produkte daraus.

• Porträt von Peter I. Mosaik. Mosaik "Schlacht von Poltawa".

• Rekrutiert von M. V. Lomonosov, M. V. Lomonosov im Gebäude der Akademie

• 1754. Einsiedelei. Wissenschaften. Sankt Petersburg 1762-1764

• Um 1750 stellte Lomonosov ein Rezept für Porzellanmassen zusammen und legte den Grundstein für ein wissenschaftliches Verständnis des Prozesses der Porzellanherstellung. Zum ersten Mal in der Wissenschaft äußert er die richtige Vorstellung über die Bedeutung einer glasartigen Substanz in der Struktur von Porzellan, die, wie er es in seinem „Brief über die Verwendung von Glas“ ausdrückte, „das Eindringen flüssiger Körper abweist Brunnen."

• M. V. Lomonosov untersuchte die Auflösungsprozesse, führte eine Untersuchung der Qualität verschiedener Salzproben durch, entdeckte das Phänomen der Passivierung von Eisen mit Salpetersäure, bemerkte die Bildung eines ungewöhnlichen leichten Gases (Wasserstoff), wenn Eisen in Salzsäure gelöst wurde, festgestellt ein Unterschied im Mechanismus der Auflösung von Metallen in Säuren und Salzen in Wasser.

• Der Wissenschaftler entwickelte die Theorie

• Bildung von Lösungen und

• stellte es in seiner Dissertation vor

• "Über die Wirkung von Chemikalien

• Lösungsmittel allgemein

• (1743 -1745).

Am 18. Oktober 1749 wurde im Journal des akademischen Amtes vermerkt, dass „Professor Lomonosov, verschiedene chemisch erfundene blaue Farben wie Preußischblau, der Sammlung der Akademie der Künste zur Prüfung vorlegte, ob diese Farben für irgendetwas geeignet sind und ob sie in der bildenden Kunst verwendet werden können.“ In der erhaltenen Antwort hieß es, die eingesandten Farben seien „sowohl in Wasser als auch in Öl“ getestet worden, wobei festgestellt worden sei, „dass sie zum Malen geeignet sind, insbesondere hellblaue Farbe“. Außerdem wurde beschlossen, "diese Farben während des Feuers an den Laternen zu versuchen".

• MV Lomonosov ist der Begründer der mikrokristalloskopischen Analysemethode. Seit 1743 führte er verschiedene Experimente zur Kristallisation von Salzen durch.

• aus Lösungen mit

• für Beobachtungen

• Mikroskop.

MV Lomonosov studierte

• MV Lomonosov studierte

• Löslichkeit von Salzen bei verschiedenen Temperaturen,

• untersuchten die Wirkung von elektrischem Strom auf Salzlösungen,

• stellten die Tatsache einer Temperaturabnahme während der Auflösung von Salzen und eine Abnahme des Gefrierpunkts einer Lösung im Vergleich zu einem reinen Lösungsmittel fest.

• MV Lomonosov ausgezeichnet

• zwischen dem Prozess der Auflösung von Metallen in Säure, begleitet von chemischen Veränderungen,

• und der Prozess der Auflösung von Salzen in Wasser, der ohne chemische Veränderungen in den gelösten Stoffen abläuft.

Universität Moskau

• Universität Moskau

• Unter dem Einfluss von M. V. Lomonosov wurde 1755 die Moskauer Universität eröffnet, für die er nach dem Vorbild ausländischer Universitäten ein erstes Projekt entwarf.

• Altes Universitätsgebäude Modernes Gebäude

• Universität

Seite 7 von 8

Die Chemie verbreitet sich weit ...

Mehr über den Diamanten

Roher, roher Diamant ist in Bezug auf die Härte der Champion „aller Mineralien, Materialien und anderer“. Moderne Technik ohne Diamanten hätte es schwer.

Aus einem fertig geschliffenen Diamanten wird ein Diamant, der unter den Edelsteinen seinesgleichen sucht.

Blaue Diamanten werden von Juwelieren besonders geschätzt. Sie sind in der Natur wahnsinnig selten und deshalb zahlen sie absolut verrücktes Geld für sie.

Aber Gott segne sie mit Diamantschmuck. Lass es gewöhnlichere Diamanten sein, damit du nicht vor jedem winzigen Kristall zittern musst.

Leider gibt es nur wenige Diamantvorkommen auf der Erde und noch weniger reiche. Einer davon ist in Südafrika. Und es liefert immer noch bis zu 90 Prozent der weltweiten Diamantenproduktion. Außer der Sowjetunion. Vor zehn Jahren entdeckten wir das größte diamanthaltige Gebiet in Jakutien. Jetzt wird dort industriell Diamanten abgebaut.

Für die Entstehung natürlicher Diamanten waren außergewöhnliche Bedingungen erforderlich. Riesige Temperaturen und Drücke. Diamanten wurden in den Tiefen der Erddicke geboren. Stellenweise brachen diamanthaltige Schmelzen an die Oberfläche und erstarrten. Aber das kam sehr selten vor.

Kann man auf die Leistungen der Natur verzichten? Kann eine Person Diamanten selbst herstellen?

Die Wissenschaftsgeschichte hat mehr als ein Dutzend Versuche verzeichnet, künstliche Diamanten zu erhalten. (Einer der ersten „Glückssucher“ war übrigens Henri Moissan, der freies Fluor isolierte.) Jeder einzelne blieb erfolglos. Entweder war die Methode grundlegend falsch, oder die Experimentatoren verfügten nicht über eine Ausrüstung, die der Kombination aus höchsten Temperaturen und Drücken standhalten konnte.

Erst Mitte der 1950er Jahre fand die neueste Technologie endlich den Schlüssel zur Lösung des Problems der künstlichen Diamanten. Das Ausgangsmaterial war wie erwartet Graphit. Er wurde gleichzeitig einem Druck von 100.000 Atmosphären und einer Temperatur von etwa 3.000 Grad ausgesetzt. Jetzt werden Diamanten in vielen Ländern der Welt hergestellt.

Aber die Chemiker können sich hier nur gemeinsam freuen. Ihre Rolle ist nicht so groß: Die Physik übernahm die Hauptrolle.

Aber Chemikern ist ein anderer gelungen. Sie haben maßgeblich dazu beigetragen, den Diamanten zu verbessern.

Wie kann man sich so verbessern? Gibt es etwas Perfekteres als einen Diamanten? Seine Kristallstruktur ist die Perfektion in der Welt der Kristalle. Der idealen geometrischen Anordnung der Kohlenstoffatome in Diamantkristallen ist es zu verdanken, dass diese so hart sind.

Man kann einen Diamanten nicht härter machen als er ist. Aber es ist möglich, eine Substanz härter als Diamant zu machen. Und dafür haben Chemiker Rohstoffe geschaffen.

Es gibt eine chemische Verbindung von Bor mit Stickstoff - Bornitrid. Äußerlich ist es unauffällig, aber eines seiner Merkmale ist alarmierend: Seine Kristallstruktur ist die gleiche wie die von Graphit. „Weißer Graphit“ – dieser Name wird seit langem mit Bornitrid in Verbindung gebracht. Es stimmt, niemand hat versucht, Bleistiftminen daraus zu machen ...

Chemiker haben einen billigen Weg gefunden, Bornitrid zu synthetisieren. Physiker unterzogen ihn grausamen Tests: Hunderttausende von Atmosphären, Tausende von Graden ... Die Logik ihrer Handlungen war äußerst einfach. Da „schwarzer“ Graphit in Diamant umgewandelt wurde, ist es möglich, aus „weißem“ Graphit eine diamantähnliche Substanz zu gewinnen?

Und sie bekamen das sogenannte Borazon, das den Diamanten in seiner Härte übertrifft. Es hinterlässt Kratzer auf glatten Diamantkanten. Und es kann höheren Temperaturen standhalten - Sie können das Borazon nicht einfach verbrennen.

Borazon ist immer noch teuer. Es gibt viel zu tun, um es billiger zu machen. Aber die Hauptsache ist schon erledigt. Der Mensch hat sich wieder als fähig der Natur erwiesen.

… Und hier ist eine weitere Nachricht, die kürzlich aus Tokio kam. Japanischen Wissenschaftlern ist es gelungen, eine Substanz herzustellen, die viel stärker als Diamant ist. Sie setzten Magnesiumsilikat (eine Verbindung aus Magnesium, Silizium und Sauerstoff) einem Druck von 150 Tonnen pro Quadratzentimeter aus. Aus offensichtlichen Gründen werden die Einzelheiten der Synthese nicht bekannt gegeben. Einen Namen hat der neugeborene „König der Härte“ noch nicht. Aber das spielt keine Rolle. Wichtiger ist etwas anderes: Zweifellos wird der Diamant, der jahrhundertelang die Liste der härtesten Substanzen anführte, in naher Zukunft nicht an erster Stelle dieser Liste stehen.

Endlose Moleküle

Gummi ist jedem bekannt. Das sind Bälle und Galoschen. Es ist ein Hockeypuck und Chirurgenhandschuhe. Das sind schließlich Autoreifen und Heizkissen, wasserdichte Regenmäntel und Wasserschläuche.

Jetzt werden Kautschuk und Produkte daraus in Hunderten von Werken und Fabriken hergestellt. Und vor einigen Jahrzehnten wurde Naturkautschuk auf der ganzen Welt zur Herstellung von Gummi verwendet. Das Wort "Gummi" kommt vom indianischen "kao-chao", was "Tränen von Hevea" bedeutet. Und hevea ist ein Baum. Durch das Sammeln und Verarbeiten seines milchigen Safts auf eine bestimmte Weise erhielten die Menschen Gummi.

Aus Kautschuk lassen sich viele nützliche Dinge herstellen, leider ist seine Gewinnung sehr mühsam und Hevea wächst nur in den Tropen. Und es war unmöglich, den Bedarf der Industrie mit natürlichen Rohstoffen zu decken.

Hier kommt die Chemie zur Rettung. Chemiker stellten sich zunächst die Frage: Warum ist Gummi so elastisch? Lange mussten sie den „Tränen von Hevea“ nachforschen und fanden schließlich einen Hinweis. Es stellte sich heraus, dass Gummimoleküle auf sehr eigenartige Weise aufgebaut sind. Sie bestehen aus einer großen Anzahl sich wiederholender identischer Glieder und bilden riesige Ketten. Natürlich kann sich ein so "langes" Molekül, das etwa fünfzehntausend Einheiten enthält, in alle Richtungen biegen und ist auch elastisch. Wie sich herausstellte, war das Glied in dieser Kette Kohlenstoff, Isopren C5H8, und seine Strukturformel kann wie folgt dargestellt werden:

Richtiger wäre es zu sagen, dass Isopren sozusagen das ursprüngliche natürliche Monomer darstellt. Bei der Polymerisation verändert sich das Isoprenmolekül etwas: Doppelbindungen zwischen Kohlenstoffatomen werden aufgebrochen. Durch solche gelösten Bindungen verbinden sich einzelne Glieder zu einem riesigen Gummimolekül.

Das Problem der Gewinnung von Kunstkautschuk beschäftigt Wissenschaftler und Ingenieure seit langem.

Es scheint, dass die Sache nicht so heiß ist, was für eine knifflige. Nimm erstmal Isopren. Dann lassen Sie es polymerisieren. Binde einzelne Isopreneinheiten zu langen und flexiblen Kunstkautschukketten zusammen.

Es schien eine Sache, es stellte sich als eine andere heraus. Chemiker synthetisierten Isopren nicht ohne Schwierigkeiten, aber sobald es um die Polymerisation ging, funktionierte Kautschuk nicht. Die Links waren miteinander verbunden, aber willkürlich und nicht in einer bestimmten Reihenfolge. Und es wurden künstliche Produkte geschaffen, die dem Gummi etwas ähneln, sich aber in vielerlei Hinsicht davon unterscheiden.

Und Chemiker mussten Wege finden, um die Isopreneinheiten dazu zu bringen, sich zu einer Kette in die richtige Richtung zu drehen.

Der weltweit erste industrielle Kunstkautschuk wurde in der Sowjetunion gewonnen. Akademiker Sergei Vasilyevich Lebedev wählte dafür eine andere Substanz - Butadien:

In Zusammensetzung und Struktur dem Isopren sehr ähnlich, jedoch ist die Polymerisation von Butadien besser kontrollierbar.

Inzwischen ist eine ziemlich große Anzahl von Kunstkautschuken bekannt (im Gegensatz zu Naturkautschuken werden sie heute oft als Elastomere bezeichnet).

Naturkautschuk selbst und daraus hergestellte Produkte haben erhebliche Nachteile. So quillt es stark in Ölen und Fetten und ist nicht beständig gegen die Einwirkung vieler Oxidationsmittel, insbesondere Ozon, dessen Spuren immer in der Luft vorhanden sind. Bei der Herstellung von Produkten aus Naturkautschuk muss dieser vulkanisiert werden, d. h. in Gegenwart von Schwefel hohen Temperaturen ausgesetzt werden. So wird Gummi zu Gummi oder Ebonit. Während des Betriebs von Naturkautschukprodukten (z. B. Autoreifen) wird eine erhebliche Menge Wärme freigesetzt, was zu deren Alterung und schnellem Verschleiß führt.

Aus diesem Grund mussten sich Wissenschaftler darum kümmern, neue synthetische Kautschuke mit fortschrittlicheren Eigenschaften zu entwickeln. Es gibt zum Beispiel eine Familie von Gummis namens "Buna". Es kommt aus den Anfangsbuchstaben zweier Wörter: „Butadien“ und „Natrium“. (Natrium spielt die Rolle eines Polymerisationskatalysators.) Einige Elastomere aus dieser Familie haben sich als hervorragend erwiesen. Sie gingen hauptsächlich zur Herstellung von Autoreifen.

Von besonderer Bedeutung ist der sogenannte Butylkautschuk, der durch gemeinsame Polymerisation von Isobutylen und Isopren gewonnen wird. Zuerst stellte sich heraus, dass es das billigste war. Und zweitens wird es im Gegensatz zu Naturkautschuk kaum von Ozon angegriffen. Darüber hinaus sind Butylkautschuk-Vulkanisate, die heute in der Kammerherstellung weit verbreitet sind, zehnmal luftdichter als Naturprodukt-Vulkanisate.

Sehr eigenartig sind sogenannte Polyurethankautschuke. Sie besitzen eine hohe Zug- und Zugfestigkeit und unterliegen so gut wie keiner Alterung. Bereiten Sie aus Polyurethan-Elastomeren den sogenannten Schaumgummi vor, der für Sitzpolster geeignet ist.

Im letzten Jahrzehnt wurden Kautschuke entwickelt, an die Wissenschaftler vorher nicht gedacht hatten. Und vor allem Elastomere auf Basis von Organosilicium- und Fluorkohlenstoffverbindungen. Diese Elastomere zeichnen sich durch eine doppelt so hohe Temperaturbeständigkeit wie Naturkautschuk aus. Sie sind beständig gegen Ozon, und selbst vor rauchender Schwefel- und Salpetersäure hat der Kautschuk auf Basis von Fluorkohlenstoffverbindungen keine Angst.

Aber das ist nicht alles. In jüngerer Zeit wurden die sogenannten carboxylhaltigen Kautschuke, Copolymere von Butadien und organischen Säuren, erhalten. Sie erwiesen sich als außergewöhnlich spannungsstark.

Wir können sagen, dass die Natur auch hier ihren Vorrang an vom Menschen geschaffene Materialien verloren hat.

Diamantherz und Nashornhaut

In der organischen Chemie gibt es eine Klasse von Verbindungen, die Kohlenwasserstoffe genannt werden. Dies sind wirklich Kohlenwasserstoffe - in ihren Molekülen gibt es außer Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen nichts anderes. Typisch für ihre berühmtesten Vertreter ist Methan (es macht etwa 95 Prozent des Erdgases aus) und aus flüssigen Kohlenwasserstoffen - Öl, aus dem verschiedene Benzinsorten, Schmieröle und viele andere wertvolle Produkte gewonnen werden.

Nehmen wir den einfachsten der Kohlenwasserstoffe, Methan CH 4 . Was passiert, wenn die Wasserstoffatome im Methan durch Sauerstoffatome ersetzt werden? Kohlendioxid CO 2 . Und wenn an Schwefelatomen? Leicht flüchtige giftige Flüssigkeit, Schwefelkohlenstoff CS 2 . Nun, was wäre, wenn wir alle Wasserstoffatome durch Chloratome ersetzen würden? Wir bekommen auch eine bekannte Substanz: Tetrachlorkohlenstoff. Und wenn Sie statt Chlor Fluor nehmen?

Vor drei Jahrzehnten konnten nur wenige Menschen eine verständliche Antwort auf diese Frage geben. In unserer Zeit sind Fluorkohlenstoffverbindungen jedoch bereits ein eigenständiger Zweig der Chemie.

Gemäß ihren physikalischen Eigenschaften sind Fluorkohlenstoffe fast vollständige Analoga von Kohlenwasserstoffen. Aber hier enden ihre gemeinsamen Eigenschaften. Fluorkohlenwasserstoffe erwiesen sich im Gegensatz zu Kohlenwasserstoffen als äußerst reaktive Substanzen. Außerdem sind sie extrem hitzebeständig. Kein Wunder, dass sie manchmal Substanzen genannt werden, die ein „Diamantherz und eine Nashornhaut“ haben.

Die chemische Essenz ihrer Stabilität im Vergleich zu Kohlenwasserstoffen (und anderen Klassen organischer Verbindungen) ist relativ einfach. Fluoratome sind viel größer als die von Wasserstoff und „verschließen“ daher den Zugang anderer reaktiver Atome zu den sie umgebenden Kohlenstoffatomen.

Andererseits geben Fluoratome, die sich in Ionen verwandelt haben, ihr Elektron nur sehr schwer ab und "wollen" nicht mit anderen Atomen reagieren. Schließlich ist Fluor das aktivste aller Nichtmetalle, und praktisch kein anderes Nichtmetall kann sein Ion oxidieren (seinem Ion ein Elektron entziehen). Ja, und die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung ist an sich stabil (denken Sie an den Diamanten).

Gerade wegen ihrer Trägheit haben Fluorkohlenwasserstoffe die breiteste Anwendung gefunden. Zum Beispiel ist Fluorkohlenstoff-Kunststoff, das sogenannte Teflon, bei Erwärmung auf bis zu 300 Grad stabil, es wird nicht von Schwefel-, Salpeter-, Salz- und anderen Säuren angegriffen. Es wird nicht durch siedende Alkalien angegriffen, es löst sich nicht in allen bekannten organischen und anorganischen Lösungsmitteln.

Nicht umsonst wird Fluorkunststoff manchmal als „organisches Platin“ bezeichnet, denn es ist ein erstaunliches Material für die Herstellung von Geschirr für chemische Labors, verschiedene industrielle chemische Geräte und Rohre für verschiedene Zwecke. Glauben Sie mir, viele Dinge auf der Welt wären aus Platin, wenn es nicht so teuer wäre. Fluorkunststoff ist relativ billig.

Von allen weltweit bekannten Substanzen ist Fluoroplast die rutschigste. Eine auf den Tisch geworfene Fluoroplastfolie „fließt“ förmlich auf den Boden. PTFE-Lager benötigen praktisch keine Schmierung. Schließlich ist Fluorkunststoff ein wunderbares Dielektrikum und außerdem extrem hitzebeständig. Die Isolierung aus Fluorkunststoff widersteht einer Erwärmung auf bis zu 400 Grad (über dem Schmelzpunkt von Blei!).

Das ist Fluoroplast - eines der erstaunlichsten künstlichen Materialien, die der Mensch geschaffen hat.

Flüssige Fluorkohlenstoffe sind nicht brennbar und gefrieren nicht bei sehr niedrigen Temperaturen.

Vereinigung von Kohlenstoff und Silizium

Zwei Elemente in der Natur können eine Sonderstellung beanspruchen. Erstens Kohlenstoff. Er ist die Grundlage aller Lebewesen. Und vor allem, weil sich Kohlenstoffatome fest miteinander verbinden können und kettenartige Verbindungen bilden:

Zweitens Silizium. Er ist die Grundlage aller anorganischen Natur. Aber Siliziumatome können nicht so lange Ketten bilden wie Kohlenstoffatome, und deshalb gibt es in der Natur weniger Siliziumverbindungen als Kohlenstoffverbindungen, obwohl viel mehr als Verbindungen anderer chemischer Elemente.

Wissenschaftler beschlossen, diesen Siliziummangel zu „korrigieren“. Tatsächlich ist Silizium so vierwertig wie Kohlenstoff. Die Bindung zwischen Kohlenstoffatomen ist zwar viel stärker als zwischen Siliziumatomen. Aber Silizium ist kein so aktives Element.

Und wenn es unter seiner Beteiligung möglich wäre, organische Verbindungen zu erhalten, welche erstaunlichen Eigenschaften könnten sie haben!

Zunächst hatten die Wissenschaftler kein Glück. Es ist zwar bewiesen, dass Silizium Verbindungen bilden kann, in denen sich seine Atome mit Sauerstoffatomen abwechseln:

Sie erwiesen sich jedoch als instabil.

Der Erfolg kam, als Siliziumatome beschlossen, sich mit Kohlenstoffatomen zu verbinden. Solche Verbindungen, Organosilizium oder Silikone genannt, haben eine Reihe einzigartiger Eigenschaften. Auf ihrer Basis wurden verschiedene Harze geschaffen, die es ermöglichen, Kunststoffmassen zu erhalten, die lange Zeit hohen Temperaturen standhalten.

Auf der Basis von Organosiliciumpolymeren hergestellte Kautschuke haben die wertvollsten Eigenschaften, wie z. B. Hitzebeständigkeit. Einige Typen von Silikonkautschuk sind bis zu 350 Grad beständig. Stellen Sie sich einen Autoreifen aus solchem ​​Gummi vor.

Silikonkautschuke quellen überhaupt nicht in organischen Lösungsmitteln. Von ihnen begannen verschiedene Rohrleitungen zum Pumpen von Kraftstoff herzustellen.

Einige Silikonflüssigkeiten und -harze ändern ihre Viskosität über einen weiten Temperaturbereich kaum. Dies ebnete den Weg für ihre Verwendung als Schmiermittel. Aufgrund ihrer geringen Flüchtigkeit und ihres hohen Siedepunkts werden Silikonflüssigkeiten häufig in Hochvakuumpumpen verwendet.

Silikonverbindungen haben wasserabweisende Eigenschaften, und dieser wertvollen Eigenschaft wurde Rechnung getragen. Sie wurden bei der Herstellung von wasserabweisenden Stoffen verwendet. Aber es sind nicht nur die Stoffe. Es gibt ein bekanntes Sprichwort „Wasser zermürbt einen Stein“. Beim Bau wichtiger Bauwerke testeten sie den Baustoffschutz mit verschiedenen siliziumorganischen Flüssigkeiten. Die Versuche waren erfolgreich.

Auf der Basis von Silikonen wurden in letzter Zeit stark temperaturbeständige Lacke geschaffen. Mit solchen Emails beschichtete Platten aus Kupfer oder Eisen können mehrere Stunden lang einer Erwärmung von bis zu 800 Grad standhalten.

Und das ist erst der Anfang einer Art Vereinigung von Kohlenstoff und Silizium. Aber eine solche "doppelte" Vereinigung befriedigt die Chemiker nicht mehr. Sie stellen sich die Aufgabe, weitere Elemente in die Moleküle von Organosiliciumverbindungen einzuführen, wie beispielsweise Aluminium, Titan und Bor. Wissenschaftler haben das Problem erfolgreich gelöst. Damit war eine völlig neue Stoffklasse geboren – die Polyorganometallosiloxane. In den Ketten solcher Polymere können verschiedene Verbindungen vorhanden sein: Silizium - Sauerstoff - Aluminium, Silizium - Sauerstoff - Titan, Silizium - Sauerstoff - Bor und andere. Solche Stoffe schmelzen bei Temperaturen von 500-600 Grad und konkurrieren in diesem Sinne mit vielen Metallen und Legierungen.

In der Literatur blitzte irgendwie eine Nachricht auf, dass es japanischen Wissenschaftlern angeblich gelungen sei, ein Polymermaterial herzustellen, das einer Erwärmung auf bis zu 2000 Grad standhalten kann. Vielleicht ist dies ein Fehler, aber ein Fehler, der nicht allzu weit von der Wahrheit entfernt ist. Denn der Begriff „hitzebeständige Polymere“ dürfte bald in eine lange Liste neuer Werkstoffe der modernen Technik aufgenommen werden.

Erstaunliche Siebe

Diese Siebe sind recht originell angeordnet. Sie sind riesige organische Moleküle mit einer Reihe interessanter Eigenschaften.

Erstens sind sie, wie viele Kunststoffe, in Wasser und organischen Lösungsmitteln unlöslich. Und zweitens gehören dazu die sogenannten ionogenen Gruppen, also Gruppen, die in einem Lösungsmittel (insbesondere in Wasser) das eine oder andere Ion abgeben können. Somit gehören diese Verbindungen zur Klasse der Elektrolyte.

Das Wasserstoffion in ihnen kann durch ein Metall ersetzt werden. So werden Ionen ausgetauscht.

Diese besonderen Verbindungen werden Ionenaustauscher genannt. Diejenigen, die mit Kationen (positiv geladenen Ionen) interagieren können, werden Kationenaustauscher genannt, und diejenigen, die mit negativ geladenen Ionen interagieren, werden Anionenaustauscher genannt. Die ersten organischen Ionenaustauscher wurden Mitte der 1930er Jahre synthetisiert. Und gewann sofort die breiteste Anerkennung. Ja, das ist nicht überraschend. Tatsächlich ist es mit Hilfe von Ionenaustauschern möglich, hartes Wasser in weiches, salziges - in frisches - Wasser zu verwandeln.

Stellen Sie sich zwei Säulen vor - eine davon ist mit Kationenaustauscherharz gefüllt, die andere mit Anionenaustauscherharz. Angenommen, wir wollen Wasser reinigen, das gewöhnliches Speisesalz enthält. Wir leiten Wasser zuerst durch den Kationenaustauscher. Darin werden alle Natriumionen gegen Wasserstoffionen „ausgetauscht“ und anstelle von Natriumchlorid ist bereits Salzsäure in unserem Wasser vorhanden. Dann leiten wir das Wasser durch das Anionenharz. Wenn es in seiner Hydroxylform vorliegt (d. h. seine austauschbaren Anionen sind Hydroxylionen), werden alle Chloridionen in Lösung durch Hydroxylionen ersetzt. Nun, Hydroxylionen mit freien Wasserstoffionen bilden sofort Wassermoleküle. So wurde das Wasser, das ursprünglich Natriumchlorid enthielt, nach dem Passieren der Ionenaustauschsäulen vollständig entsalzt. Hinsichtlich seiner Qualitäten kann es sich mit dem besten destillierten Wasser messen.

Aber nicht nur die Wasserentsalzung brachte Ionenaustauschern große Popularität. Es stellte sich heraus, dass Ionen von Ionenaustauschern auf unterschiedliche Weise und in unterschiedlicher Stärke gehalten werden. Lithiumionen sind stärker als Wasserstoffionen, Kaliumionen sind stärker als Natrium, Rubidiumionen sind stärker als Kalium und so weiter. Mit Hilfe von Ionenaustauschern wurde es möglich, die Trennung verschiedener Metalle sehr einfach durchzuführen. Ionenaustauscher spielen heute in verschiedenen Industrien eine wichtige Rolle. Beispielsweise gab es in Fotofabriken lange Zeit keine geeignete Möglichkeit, kostbares Silber einzufangen. Es waren Ionenaustauscher, die dieses wichtige Problem lösten.

Nun, wird ein Mensch jemals in der Lage sein, Ionenaustauscher zu verwenden, um wertvolle Metalle aus Meerwasser zu extrahieren? Diese Frage ist zu bejahen. Und obwohl Meerwasser eine große Menge verschiedener Salze enthält, scheint die Gewinnung von Edelmetallen eine Frage der nahen Zukunft zu sein.

Die Schwierigkeit besteht nun darin, dass beim Durchleiten von Meerwasser durch den Kationenaustauscher die darin enthaltenen Salze eigentlich nicht zulassen, dass sich kleine Verunreinigungen wertvoller Metalle auf dem Kationenaustauscher absetzen. Kürzlich wurden jedoch sogenannte Elektronenaustauschharze synthetisiert. Sie tauschen nicht nur ihre Ionen gegen Metallionen aus Lösung aus, sondern können dieses Metall auch wiederherstellen, indem sie Elektronen an es abgeben. Neuere Experimente mit solchen Harzen haben gezeigt, dass, wenn eine silberhaltige Lösung durch sie hindurchgeleitet wird, sich bald keine Silberionen, sondern metallisches Silber auf dem Harz ablagern und das Harz seine Eigenschaften lange behält. Leitet man also ein Salzgemisch durch einen Elektronenaustauscher, können die am leichtesten reduzierbaren Ionen zu reinen Metallatomen werden.

Chemische Zange

Wie der alte Witz sagt, ist es einfach, Löwen in der Wüste zu fangen. Da die Wüste aus Sand und Löwen besteht, muss man ein Sieb nehmen und die Wüste sieben. Der Sand wird durch die Löcher gehen und die Löwen werden auf dem Rost bleiben.

Aber was ist, wenn ein wertvolles chemisches Element mit einer großen Menge von Elementen vermischt ist, die für Sie keinen Wert darstellen? Oder es ist notwendig, einen Stoff von einer schädlichen Verunreinigung zu reinigen, die in sehr geringen Mengen enthalten ist.

Das kommt ziemlich oft vor. Die Beimischung von Hafnium in Zirkonium, das beim Bau von Kernreaktoren verwendet wird, sollte einige Zehntausendstel Prozent nicht überschreiten, und in gewöhnlichem Zirkonium sind es etwa zwei Zehntel Prozent.

Diese Elemente sind in ihren chemischen Eigenschaften sehr ähnlich, und die üblichen Methoden hier funktionieren, wie sie sagen, nicht. Sogar das erstaunliche chemische Sieb. Inzwischen ist Zirkonium von außergewöhnlich hohem Reinheitsgrad gefragt ...

Über Jahrhunderte folgten Chemiker dem einfachen Rezept: „Ähnliches löst sich in Ähnlichem“. Anorganische Substanzen lösen sich gut in anorganischen Lösungsmitteln, organisch - in organischen. Viele Salze von Mineralsäuren lösen sich gut in Wasser, wasserfreier Flusssäure, in flüssiger Blausäure (Blausäure). Sehr viele organische Substanzen sind in organischen Lösungsmitteln gut löslich - Benzol, Aceton, Chloroform, Schwefelkohlenstoff usw. usw.

Und wie verhält sich ein Stoff, der ein Mittelding zwischen organischen und anorganischen Verbindungen ist? Tatsächlich waren Chemiker bis zu einem gewissen Grad mit solchen Verbindungen vertraut. Chlorophyll (der Farbstoff eines grünen Blattes) ist also eine organische Verbindung, die Magnesiumatome enthält. Es ist in vielen organischen Lösungsmitteln gut löslich. Es gibt eine große Anzahl künstlich synthetisierter metallorganischer Verbindungen, die der Natur unbekannt sind. Viele von ihnen können sich in organischen Lösungsmitteln lösen, und diese Fähigkeit hängt von der Art des Metalls ab.

Hier entschieden sich die Chemiker zu spielen.

Während des Betriebs von Kernreaktoren ist es von Zeit zu Zeit erforderlich, verbrauchte Uranblöcke zu ersetzen, obwohl die Menge an Verunreinigungen (Uranspaltfragmente) in ihnen normalerweise ein Tausendstel Prozent nicht überschreitet. Zunächst werden die Blöcke in Salpetersäure gelöst. Alles Uran (und andere Metalle, die durch Kernumwandlungen entstehen) geht in Nitratsalze über. In diesem Fall werden einige Verunreinigungen wie Xenon, Jod automatisch in Form von Gasen oder Dämpfen entfernt, während andere wie Zinn im Sediment verbleiben.

Aber die resultierende Lösung enthält neben Uran Verunreinigungen vieler Metalle, insbesondere Plutonium, Neptunium, Seltenerdelemente, Technetium und einige andere. Hier kommt organisches Material ins Spiel. Eine Lösung aus Uran und Verunreinigungen in Salpetersäure wird mit einer Lösung aus organischem Material - Tributylphosphat - gemischt. Dabei geht fast das gesamte Uran in die organische Phase über, während Verunreinigungen in der Salpetersäurelösung verbleiben.

Dieser Vorgang wird Extraktion genannt. Nach zwei Extraktionen ist das Uran nahezu frei von Verunreinigungen und kann erneut zur Herstellung von Uranblöcken verwendet werden. Und die verbleibenden Verunreinigungen gehen zur weiteren Trennung. Aus ihnen werden die wichtigsten Bestandteile extrahiert: Plutonium, einige radioaktive Isotope.

Ebenso können Zirkonium und Hafnium getrennt werden.

Extraktionsverfahren sind heute in der Technik weit verbreitet. Mit ihrer Hilfe reinigen sie nicht nur anorganische Verbindungen, sondern auch viele organische Substanzen - Vitamine, Fette, Alkaloide.

Chemie im weißen Kittel

Er trug einen klangvollen Namen - Johann Bombast Theophrastus Paracelsus von Hohenheim. Paracelsus ist kein Nachname, sondern eher eine Art Titel. Übersetzt ins Russische bedeutet es „supergroßartig“. Paracelsus war ein ausgezeichneter Chemiker, und ein weit verbreitetes Gerücht nannte ihn einen Wunderheiler. Denn er war nicht nur Chemiker, sondern auch Arzt.

Im Mittelalter verstärkte sich die Vereinigung von Chemie und Medizin. Die Chemie hatte sich noch nicht das Recht verdient, Wissenschaft genannt zu werden. Ihre Ansichten waren zu vage, und ihre Kräfte wurden in einer vergeblichen Suche nach dem berüchtigten Stein der Weisen zerstreut.

Aber in den Netzen der Mystik zappelnd lernte die Chemie, Menschen von schweren Krankheiten zu heilen. So wurde die Iatrochemie geboren. Oder medizinische Chemie. Und viele Chemiker im sechzehnten, siebzehnten, achtzehnten Jahrhundert wurden Apotheker, Apotheker genannt. Obwohl sie sich mit reiner Chemie beschäftigten, stellten sie verschiedene Heiltränke her. Stimmt, sie waren blind. Und nicht immer haben diese „Medikamente“ einem Menschen geholfen.

Unter den „Apothekern“ war Paracelsus einer der prominentesten. Die Liste seiner Medikamente umfasste Quecksilber- und Schwefelsalben (sie werden übrigens immer noch zur Behandlung von Hautkrankheiten verwendet), Eisen- und Antimonsalze und verschiedene Gemüsesäfte.

Anfangs konnte die Chemie den Ärzten nur Stoffe liefern, die in der Natur vorkommen. Und das in sehr begrenzten Mengen. Aber Medizin war nicht genug.

Wenn wir in modernen Rezeptführern blättern, sehen wir, dass 25 Prozent der Medikamente sozusagen Naturpräparate sind. Darunter sind Extrakte, Tinkturen und Abkochungen, die aus verschiedenen Pflanzen hergestellt werden. Alles andere sind künstlich synthetisierte Arzneistoffe, die der Natur unbekannt sind. Substanzen, die durch die Kraft der Chemie geschaffen wurden.

Die erste Synthese eines Arzneistoffs wurde vor etwa 100 Jahren durchgeführt. Die heilende Wirkung von Salicylsäure bei Rheuma ist seit langem bekannt. Doch es aus pflanzlichen Rohstoffen zu gewinnen, war schwierig und teuer. Erst 1874 gelang es, ein einfaches Verfahren zur Gewinnung von Salicylsäure aus Phenol zu entwickeln.

Diese Säure bildete die Basis vieler Medikamente. Zum Beispiel Aspirin. In der Regel ist der Begriff "Leben" von Medikamenten kurz: Die alten werden durch neue ersetzt, die fortschrittlicher und ausgefeilter im Kampf gegen verschiedene Krankheiten sind. Aspirin ist in dieser Hinsicht eine Ausnahme. Jedes Jahr offenbart er neue, bisher unbekannte erstaunliche Eigenschaften. Es stellt sich heraus, dass Aspirin nicht nur ein Antipyretikum und Schmerzmittel ist, das Anwendungsspektrum ist viel breiter.

Eine sehr „alte“ Medizin ist das bekannte Pyramidon (sein Geburtsjahr ist 1896).

Heute synthetisieren Chemiker innerhalb eines einzigen Tages mehrere neue Medikamente. Mit vielfältigen Qualitäten, gegen verschiedenste Krankheiten. Von Medikamenten, die Schmerzen bekämpfen, bis hin zu Medikamenten, die helfen, psychische Erkrankungen zu heilen.

Menschen zu heilen – es gibt keine edlere Aufgabe für Chemiker. Aber es gibt keine schwierigere Aufgabe.

Mehrere Jahre lang versuchte der deutsche Chemiker Paul Ehrlich, ein Medikament gegen eine schreckliche Krankheit zu synthetisieren - die Schlafkrankheit. Bei jeder Synthese klappte etwas, aber Ehrlich blieb jedes Mal unbefriedigt. Erst im 606. Versuch gelang es, ein wirksames Heilmittel zu erhalten - Salvarsan, und Zehntausende Menschen konnten sich nicht nur vom Schlaf, sondern auch von einer anderen heimtückischen Krankheit - der Syphilis - erholen. Und beim 914. Versuch erhielt Erlich ein noch stärkeres Medikament - Neosalvarsan.

Der Weg des Medikaments von der Chemieflasche bis zur Apothekentheke ist lang. Das ist das Gesetz der Medizin: Solange das Medikament nicht gründlich getestet wurde, kann es nicht für die Praxis empfohlen werden. Und wenn diese Regel nicht befolgt wird, passieren tragische Fehler. Vor nicht allzu langer Zeit warben westdeutsche Pharmafirmen für ein neues Schlafmittel - Tolidomide. Eine kleine weiße Pille versetzte eine Person, die an anhaltender Schlaflosigkeit litt, in einen schnellen und tiefen Schlaf. Tolidomide wurde gelobt, und er erwies sich als schrecklicher Feind für Babys, die noch nicht geboren waren. Zehntausende geborene Freaks - die Menschen haben einen solchen Preis dafür bezahlt, dass sie sich beeilt haben, ein unzureichend getestetes Medikament zum Verkauf anzubieten.

Und deshalb ist es für Chemiker und Mediziner wichtig, nicht nur zu wissen, dass dieses oder jenes Medikament diese und jene Krankheit erfolgreich heilt. Sie müssen genau verstehen, wie es funktioniert, was der subtile chemische Mechanismus seines Kampfes gegen die Krankheit ist.

Hier ist ein kleines Beispiel. Heute werden Derivate der sogenannten Barbitursäuren oft als Schlafmittel verwendet. Diese Verbindungen enthalten Kohlenstoff-, Wasserstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffatome. Außerdem sind an einem der Kohlenstoffatome zwei sogenannte Alkylgruppen, also Kohlenwasserstoffmoleküle ohne ein Wasserstoffatom, gebunden. Und darauf kamen die Chemiker. Nur dann hat Barbitursäure eine hypnotische Wirkung, wenn die Summe der Kohlenstoffatome in den Alkylgruppen nicht weniger als vier beträgt. Und je größer diese Menge, desto länger und schneller wirkt das Medikament.

Je tiefer Wissenschaftler in die Natur von Krankheiten eindringen, desto gründlicher forschen Chemiker. Und immer präziser wird die Wissenschaft zur Pharmakologie, die sich früher nur mit der Herstellung verschiedener Medikamente und der Empfehlung ihrer Verwendung gegen verschiedene Krankheiten beschäftigte. Nun sollte ein Pharmakologe ein Chemiker, ein Biologe, ein Arzt und ein Biochemiker sein. Die Tolidomide-Tragödien nie zu wiederholen.

Die Synthese von Arzneistoffen ist eine der Hauptleistungen der Chemiker, der Schöpfer der zweiten Natur.

... Zu Beginn unseres Jahrhunderts versuchten Chemiker hartnäckig, neue Farbstoffe herzustellen. Und als Ausgangsprodukt wurde die sogenannte Sulfanilsäure genommen. Es hat ein sehr „flexibles“ Molekül, das zu verschiedenen Umlagerungen fähig ist. In einigen Fällen, so die Überlegung der Chemiker, könne ein Sulfanilsäuremolekül in ein wertvolles Farbstoffmolekül umgewandelt werden.

Und so stellte es sich in der Realität heraus. Aber bis 1935 dachte niemand, dass synthetische Sulfanylfarbstoffe auch starke Drogen seien. Das Streben nach Farbstoffen trat in den Hintergrund: Chemiker fingen an, nach neuen Drogen zu suchen, die zusammenfassend als Sulfonamide bezeichnet wurden. Hier sind die Namen der bekanntesten: Sulfidin, Streptocid, Sulfazol, Sulfadimezin. Derzeit nehmen Sulfonamide einen der ersten Plätze unter den chemischen Mitteln zur Bekämpfung von Mikroben ein.

... Die Indianer Südamerikas produzierten aus der Rinde und den Wurzeln der Chilibukha-Pflanze ein tödliches Gift - Curare. Der Feind, der von einem Pfeil getroffen wurde, dessen Spitze in Curare getaucht war, starb sofort.

Wieso den? Um diese Frage zu beantworten, mussten Chemiker das Geheimnis des Giftes gründlich verstehen.

Sie fanden heraus, dass der Hauptwirkstoff von Curare das Alkaloid Tubocurarin ist. Wenn es in den Körper eindringt, können sich die Muskeln nicht zusammenziehen. Muskeln werden unbeweglich. Die Person verliert die Fähigkeit zu atmen. Der Tod kommt.

Unter bestimmten Bedingungen kann dieses Gift jedoch von Vorteil sein. Es kann für Chirurgen nützlich sein, wenn sie einige sehr komplexe Operationen durchführen. Zum Beispiel im Herzen. Wenn Sie die Lungenmuskulatur ausschalten und den Körper zur künstlichen Beatmung überführen müssen. Ein Todfeind fungiert also als Freund. Tubocurarin tritt in die klinische Praxis ein.

Es ist jedoch zu teuer. Und wir brauchen ein Medikament, das billig und bezahlbar ist.

Die Chemiker griffen erneut ein. In jeder Hinsicht untersuchten sie das Tubocurarin-Molekül. Sie zerlegten es in verschiedene Teile, untersuchten die entstandenen „Fragmente“ und fanden Schritt für Schritt den Zusammenhang zwischen der chemischen Struktur und der physiologischen Aktivität des Medikaments heraus. Es stellte sich heraus, dass seine Wirkung von speziellen Gruppen bestimmt wird, die ein positiv geladenes Stickstoffatom enthalten. Und dass der Abstand zwischen den Gruppen streng definiert sein sollte.

Nun könnten Chemiker den Weg der Nachahmung der Natur einschlagen. Und versuchen Sie sogar, es zu übertreffen. Zunächst erhielten sie ein Medikament, das Tubocurarin in seiner Wirkung in nichts nachsteht. Und dann haben sie es verbessert. So wurde Sinkurin geboren; es ist doppelt so aktiv wie Tubocurarin.

Und hier ist ein noch markanteres Beispiel. Kampf gegen Malaria. Sie wurde mit Chinin (oder wissenschaftlich Chinin) behandelt, einem natürlichen Alkaloid. Chemikern gelang es auch, Plasmoquin herzustellen – eine Substanz, die sechzig Mal aktiver ist als Chinin.

Die moderne Medizin verfügt sozusagen über ein riesiges Arsenal an Werkzeugen für alle Gelegenheiten. Gegen fast alle bekannten Krankheiten.

Es gibt wirksame Heilmittel, die das Nervensystem beruhigen und selbst die am meisten gereizte Person beruhigen. Es gibt zum Beispiel ein Medikament, das das Angstgefühl vollständig beseitigt. Natürlich würde es niemand einem Studenten empfehlen, der Angst vor einer Prüfung hat.

Es gibt eine ganze Gruppe sogenannter Tranquilizer, Beruhigungsmittel. Dazu gehört zum Beispiel Reserpin. Seine Verwendung zur Behandlung bestimmter psychischer Erkrankungen (Schizophrenie) spielte zu seiner Zeit eine große Rolle. Die Chemotherapie nimmt heute den ersten Platz im Kampf gegen psychische Störungen ein.

Die Errungenschaften der medizinischen Chemie kehren sich jedoch nicht immer ins Positive. Es gibt zum Beispiel ein so ominöses (sonst schwer zu nennendes) Heilmittel wie LSD-25.

In vielen kapitalistischen Ländern wird es als Medikament verwendet, das künstlich verschiedene Symptome der Schizophrenie hervorruft (alle Arten von Halluzinationen, die es Ihnen ermöglichen, für einige Zeit auf "irdische Nöte" zu verzichten). Aber es gab viele Fälle, in denen Menschen, die LSD-25-Pillen einnahmen, nie wieder in ihren normalen Zustand zurückkehrten.

Moderne Statistiken zeigen, dass die meisten Todesfälle weltweit auf Herzinfarkte oder Hirnblutungen (Schlaganfälle) zurückzuführen sind. Chemiker bekämpfen diese Feinde, indem sie verschiedene Herzmedikamente erfinden und Medikamente herstellen, die die Gefäße des Gehirns erweitern.

Mit Hilfe von Tubazid und PAS, die von Chemikern synthetisiert werden, besiegen Ärzte Tuberkulose erfolgreich.

Und schließlich suchen Wissenschaftler hartnäckig nach Möglichkeiten, Krebs zu bekämpfen – diese schreckliche Geißel der Menschheit. Hier gibt es noch viel Obskures und Unbekanntes.

Ärzte warten auf neue Wunderstoffe von Chemikern. Sie warten vergebens. Hier muss die Chemie noch zeigen, was sie kann.

Wunder der Form

Dieses Wort ist schon lange bekannt. Ärzte und Mikrobiologen. In besonderen Büchern erwähnt. Aber absolut nichts gesagt zu einer Person, die weit von Biologie und Medizin entfernt ist. Und ein seltener Chemiker kannte seine Bedeutung. Jetzt kennt ihn jeder.

Das Wort ist "Antibiotika".

Aber noch früher als mit dem Wort "Antibiotika" lernte eine Person das Wort "Mikroben" kennen. Es wurde festgestellt, dass eine Reihe von Krankheiten, beispielsweise Lungenentzündung, Meningitis, Ruhr, Typhus, Tuberkulose und andere, ihren Ursprung Mikroorganismen verdanken. Um sie zu bekämpfen, werden Antibiotika benötigt.

Bereits im Mittelalter war die heilende Wirkung bestimmter Schimmelpilzarten bekannt. Allerdings waren die Darstellungen des mittelalterlichen Äskulap recht eigentümlich. Zum Beispiel glaubte man, dass nur Abdrücke von den Schädeln von Menschen, die wegen Verbrechen gehängt oder hingerichtet wurden, im Kampf gegen Krankheiten helfen.

Aber das ist nicht wesentlich. Deutlich anders: Der englische Chemiker Alexander Fleming, der eine der Schimmelpilzarten untersuchte, isolierte daraus den Wirkstoff. So wurde Penicillin, das erste Antibiotikum, geboren.

Es stellte sich heraus, dass Penicillin eine hervorragende Waffe im Kampf gegen viele Krankheitserreger ist: Streptokokken, Staphylokokken usw. Es kann sogar blasse Spirochäten, den Erreger der Syphilis, besiegen.

Aber obwohl Alexander Fleming 1928 Penicillin entdeckte, wurde die Formel dieses Medikaments erst 1945 entschlüsselt. Und bereits 1947 gelang es, eine vollständige Synthese von Penicillin im Labor durchzuführen. Diesmal schien der Mensch die Natur eingeholt zu haben. Es war jedoch nicht da. Die Durchführung einer Laborsynthese von Penicillin ist keine leichte Aufgabe. Es ist viel einfacher, es aus der Form zu bekommen.

Doch die Chemiker gaben nicht nach. Und hier konnten sie zu Wort kommen. Vielleicht kein Wort zu sagen, aber eine Tat zu tun. Unterm Strich ist der Schimmelpilz, aus dem Penicillin üblicherweise gewonnen wurde, sehr wenig „produktiv“. Und die Wissenschaftler beschlossen, seine Produktivität zu steigern.

Sie lösten dieses Problem, indem sie Substanzen fanden, die, wenn sie in den Erbapparat eines Mikroorganismus eingebracht wurden, dessen Eigenschaften veränderten. Außerdem konnten neue Zeichen vererbt werden. Mit ihrer Hilfe gelang es ihnen, eine neue "Rasse" von Pilzen zu entwickeln, die viel aktiver bei der Produktion von Penicillin war.

Jetzt ist die Reihe von Antibiotika sehr beeindruckend: Streptomycin und Terramycin, Tetracyclin und Aureomycin, Biomycin und Erythromycin. Insgesamt sind heute etwa tausend unterschiedlichste Antibiotika bekannt, von denen etwa hundert zur Behandlung verschiedener Krankheiten eingesetzt werden. Und bei ihrer Herstellung spielt die Chemie eine bedeutende Rolle.

Nachdem Mikrobiologen die sogenannte Kulturflüssigkeit mit Kolonien von Mikroorganismen angereichert haben, sind Chemiker an der Reihe.

Sie stehen vor der Aufgabe, Antibiotika, den „Wirkstoff“, zu isolieren. Um komplexe organische Verbindungen aus natürlichen "Rohstoffen" zu extrahieren, werden verschiedene chemische Verfahren mobilisiert. Antibiotika werden mit speziellen Absorbern aufgenommen. Forscher verwenden "chemische Klauen" - sie extrahieren Antibiotika mit verschiedenen Lösungsmitteln. Auf Ionenaustauscherharzen gereinigt, aus Lösungen gefällt. So erhält man ein rohes Antibiotikum, das wiederum einem langen Reinigungszyklus unterzogen wird, bis es schließlich in Form einer reinen kristallinen Substanz vorliegt.

Einige, wie Penicillin, werden immer noch mit Hilfe von Mikroorganismen synthetisiert. Aber andere zu bekommen, ist nur die halbe Arbeit der Natur.

Aber es gibt auch solche Antibiotika, zum Beispiel Synthomycin, bei denen Chemiker komplett auf die Dienste der Natur verzichten. Die Synthese dieses Arzneimittels wird von Anfang bis Ende in Fabriken durchgeführt.

Ohne die mächtigen Methoden der Chemie hätte das Wort „Antibiotikum“ niemals eine so große Popularität erlangen können. Und es hätte nicht diese echte Revolution in der Verwendung von Medikamenten, in der Behandlung vieler Krankheiten gegeben, die diese Antibiotika hervorgebracht haben.

Spurenelemente - pflanzliche Vitamine

Das Wort „Element“ hat viele Bedeutungen. So werden beispielsweise gleichartige Atome mit gleicher Kernladung bezeichnet. Was sind „Mikronährstoffe“? Sogenannte chemische Elemente, die in sehr geringen Mengen in tierischen und pflanzlichen Organismen enthalten sind. Also im menschlichen Körper 65 Prozent Sauerstoff, etwa 18 Prozent Kohlenstoff, 10 Prozent Wasserstoff. Das sind Makronährstoffe, davon gibt es viele. Aber Titan und Aluminium machen jeweils nur ein Tausendstel Prozent aus – sie können als Mikroelemente bezeichnet werden.

In den Anfängen der Biochemie wurden solche Kleinigkeiten ignoriert. Denken Sie nur, einige Hundertstel oder Tausendstel Prozent. Solche Mengen konnten damals nicht ermittelt werden.

Die Technik und Methoden der Analyse verbesserten sich und Wissenschaftler fanden immer mehr Elemente in lebenden Objekten. Die Rolle von Spurenelementen konnte jedoch lange Zeit nicht geklärt werden. Auch wenn die chemische Analyse es ermöglicht, in nahezu jeder Probe millionstel und sogar hundertmillionstel Prozent Verunreinigungen zu bestimmen, ist die Bedeutung vieler Spurenelemente für die Lebenstätigkeit von Pflanzen und Tieren noch nicht geklärt.

Aber einiges ist schon bekannt. Zum Beispiel, dass es in verschiedenen Organismen Elemente wie Kobalt, Bor, Kupfer, Mangan, Vanadium, Jod, Fluor, Molybdän, Zink und sogar ... Radium gibt. Ja, es ist Radium, wenn auch in vernachlässigbaren Mengen.

Übrigens wurden im menschlichen Körper inzwischen etwa 70 chemische Elemente gefunden, und es gibt Grund zu der Annahme, dass das gesamte Periodensystem in menschlichen Organen enthalten ist. Darüber hinaus spielt jedes Element eine sehr spezifische Rolle. Es gibt sogar den Standpunkt, dass viele Krankheiten auf eine Verletzung des Mikroelementhaushalts im Körper zurückzuführen sind.

Eisen und Mangan spielen eine wichtige Rolle im Prozess der pflanzlichen Photosynthese. Wenn Sie eine Pflanze in Erde anbauen, die nicht einmal Spuren von Eisen enthält, werden ihre Blätter und Stängel weiß wie Papier. Es lohnt sich jedoch, eine solche Pflanze mit einer Lösung aus Eisensalzen zu besprühen, da sie ihre natürliche grüne Farbe annimmt. Kupfer ist auch für den Prozess der Photosynthese notwendig und beeinflusst die Aufnahme von Stickstoffverbindungen durch Pflanzenorganismen. Bei einer unzureichenden Menge an Kupfer in Pflanzen werden Proteine ​​​​sehr schwach gebildet, zu denen Stickstoff gehört.

Komplexe organische Verbindungen von Molybdän sind als Komponenten in verschiedenen Enzymen enthalten. Sie tragen zu einer besseren Aufnahme von Stickstoff bei. Der Mangel an Molybdän führt manchmal zu Blattverbrennungen aufgrund der großen Ansammlung von Salpetersäuresalzen in ihnen, die in Abwesenheit von Molybdän nicht von Pflanzen aufgenommen werden. Und Molybdän wirkt sich auf den Phosphorgehalt in Pflanzen aus. In seiner Abwesenheit findet keine Umwandlung anorganischer Phosphate in organische statt. Der Mangel an Molybdän wirkt sich auch auf die Anreicherung von Pigmenten (Farbstoffen) in Pflanzen aus - es treten Flecken und eine blasse Farbe der Blätter auf.

In Abwesenheit von Bor nehmen Pflanzen Phosphor nicht gut auf. Bor trägt auch zu einer besseren Bewegung verschiedener Zucker durch das Pflanzensystem bei.

Spurenelemente spielen nicht nur in pflanzlichen, sondern auch in tierischen Organismen eine wichtige Rolle. Es stellte sich heraus, dass das völlige Fehlen von Vanadium in der Nahrung von Tieren zu Appetitlosigkeit und sogar zum Tod führt. Gleichzeitig führt der erhöhte Vanadiumgehalt in der Ernährung von Schweinen zu einem schnellen Wachstum und zur Ablagerung einer dicken Fettschicht.

Zink beispielsweise spielt eine wichtige Rolle im Stoffwechsel und ist Bestandteil tierischer roter Blutkörperchen.

Wenn sich ein Tier (und sogar eine Person) in einem aufgeregten Zustand befindet, setzt die Leber Mangan, Silizium, Aluminium, Titan und Kupfer in den allgemeinen Kreislauf frei, aber wenn das zentrale Nervensystem gehemmt ist - Mangan, Kupfer und Titan und die Freisetzung von Silizium und Aluminium verzögert. Neben der Leber sind das Gehirn, die Nieren, die Lunge und die Muskeln an der Regulierung des Gehalts an Mikroelementen im Blut des Körpers beteiligt.

Die Rolle von Mikroelementen in den Wachstums- und Entwicklungsprozessen von Pflanzen und Tieren aufzuklären, ist eine wichtige und faszinierende Aufgabe der Chemie und Biologie. In naher Zukunft wird dies sicherlich zu sehr signifikanten Ergebnissen führen. Und es wird der Wissenschaft einen weiteren Weg eröffnen, eine zweite Natur zu schaffen.

Was ernähren sich Pflanzen und was hat die Chemie damit zu tun?

Schon die Köche der Antike waren berühmt für ihre kulinarischen Erfolge. Die Tische der königlichen Paläste waren voller köstlicher Gerichte. Wohlhabende Menschen wurden zu wählerischen Essern.

Die Pflanzen schienen viel unprätentiöser zu sein. Und in der schwülen Wüste und in der polaren Tundra existierten Gräser und Sträucher nebeneinander. Let verkümmert, sogar miserabel, aber zurechtgekommen.

Etwas wurde für ihre Entwicklung benötigt. Aber was? Wissenschaftler suchen seit vielen Jahren nach diesem mysteriösen „Etwas“. Sie stellen Experimente auf. Diskutiert die Ergebnisse.

Aber es gab keine Klarheit.

Es wurde Mitte des letzten Jahrhunderts von dem berühmten deutschen Chemiker Justus Liebig eingeführt. Ihm half die chemische Analyse. Der Wissenschaftler „zerlegte“ die unterschiedlichsten Pflanzen in einzelne chemische Elemente. Anfangs waren es nicht viele. Nur zehn: Kohlenstoff und Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff, Kalzium und Kalium, Phosphor und Schwefel, Magnesium und Eisen. Aber diese Zehn brachten den grünen Ozean auf dem Planeten Erde zum Toben.

Daraus folgte die Schlussfolgerung: Um zu leben, muss die Pflanze die genannten Elemente irgendwie assimilieren, „fressen“.

Wie genau? Wo befinden sich die Pflanzenkostläden?

Im Boden, im Wasser, in der Luft.

Aber es geschahen erstaunliche Dinge. Auf manchen Böden entwickelte sich die Pflanze schnell, blühte und trug Früchte. Bei anderen wurde es kränklich, vertrocknete und wurde zu einem verblichenen Freak. Denn diesen Böden fehlten einige Elemente.

Schon vor Liebig wusste man etwas anderes. Selbst wenn Jahr für Jahr die gleichen landwirtschaftlichen Nutzpflanzen auf den fruchtbarsten Böden gesät werden, wird die Ernte immer schlechter.

Der Boden war erschöpft. Pflanzen „fressen“ nach und nach alle darin enthaltenen Reserven der notwendigen chemischen Elemente.

Es war notwendig, den Boden zu "füttern". Führen Sie die fehlenden Substanzen, Düngemittel hinein. Sie werden seit der Antike verwendet. Intuitiv angewendet, basierend auf der Erfahrung der Vorfahren.

Liebig erhob den Einsatz von Düngemitteln in den Rang einer Wissenschaft. So wurde die Agrochemie geboren. Die Chemie ist zum Diener der Pflanzenproduktion geworden. Vor ihr stand die Aufgabe: den Menschen beizubringen, altbekannte Düngemittel richtig zu verwenden und neue zu erfinden.

Jetzt werden Dutzende verschiedener Düngemittel verwendet. Und die wichtigsten davon sind Kalium, Stickstoff und Phosphor. Denn Kalium, Stickstoff und Phosphor sind die Elemente, ohne die keine Pflanze wächst.

Eine kleine Analogie, oder wie Chemiker Pflanzen mit Kalium fütterten

... Es gab eine Zeit, da kauerte sich das heute so berühmte Uran irgendwo im Hinterhof der Interessen der Chemie. Nur die Farbgebung der Brille und die Fotografie machten ihm schüchterne Ansprüche. Später wurde Radium in Uran gefunden. Aus Tausenden von Tonnen Uranerzen wurde ein unbedeutendes Silbermetallkorn gewonnen. Und Abfälle, die riesige Mengen an Uran enthielten, füllten weiterhin die Fabriklager. Endlich hat die Stunde des Urans geschlagen. Es stellte sich heraus, dass er es ist, der den Menschen die Macht über die Nutzung der Atomenergie gibt. Abfall ist zu einem Schatz geworden.

... Die Salzvorkommen Staßfurt in Deutschland sind seit langem bekannt. Sie enthielten viele Salze, hauptsächlich Kalium und Natrium. Natriumsalz, Speisesalz, sofort Verwendung gefunden. Kaliumsalze wurden ohne Bedauern verworfen. Riesige Berge von ihnen türmten sich in der Nähe der Minen auf. Und die Leute wussten nicht, was sie damit anfangen sollten. Die Landwirtschaft brauchte dringend Kalidünger, aber die Staßfurter Abfälle konnten nicht verwendet werden. Sie enthielten viel Magnesium. Und er, der in kleinen Dosen für Pflanzen nützlich war, erwies sich in großen Dosen als katastrophal.

Hier hilft die Chemie. Sie fand eine einfache Methode, um Magnesium aus Kaliumsalzen zu entfernen. Und die Berge rund um die Staßfurter Zechen begannen vor unseren Augen zu schmelzen. Wissenschaftshistoriker berichten folgende Tatsache: 1811 wurde die erste Kaliverarbeitungsanlage in Deutschland gebaut. Ein Jahr später waren es bereits vier, und 1872 verarbeiteten 33 Fabriken in Deutschland mehr als eine halbe Million Tonnen Rohsalz.

Kurz darauf entstanden in vielen Ländern Anlagen zur Herstellung von Kalidüngemitteln. Und mittlerweile ist die Gewinnung von Kalirohstoffen in vielen Ländern um ein Vielfaches größer als die Gewinnung von Speisesalz.

"Stickstoffkatastrophe"

Rund hundert Jahre nach der Entdeckung des Stickstoffs schrieb einer der bedeutendsten Mikrobiologen: "Stickstoff ist aus allgemeinbiologischer Sicht wertvoller als das seltenste der Edelmetalle." Und er hatte vollkommen recht. Schließlich ist Stickstoff ein integraler Bestandteil fast aller Proteinmoleküle, sowohl pflanzlicher als auch tierischer Art. Kein Stickstoff, kein Eiweiß. Und kein Protein - kein Leben. Engels sagte, dass „das Leben eine Existenzform von Eiweißkörpern ist“.

Pflanzen benötigen Stickstoff, um Proteinmoleküle zu bilden. Aber woher bekommen sie es? Stickstoff zeichnet sich durch eine geringe chemische Aktivität aus. Unter normalen Bedingungen reagiert es nicht. Daher können Pflanzen keinen Stickstoff aus der Atmosphäre verwenden. Genauso, "... obwohl das Auge sieht, aber der Zahn ist taub." Die Stickstoff-Speisekammer der Pflanzen ist also der Boden. Leider ist die Speisekammer eher dürftig. Es sind nicht genügend stickstoffhaltige Verbindungen enthalten. Deshalb verschwendet der Boden schnell seinen Stickstoff und muss weiter damit angereichert werden. Stickstoffdünger anwenden.

Nun ist das Konzept des „chilenischen Salpeters“ Geschichte geworden. Und vor etwa siebzig Jahren verließ es die Lippen nicht.

In den Weiten der Republik Chile erstreckt sich die karge Atacama-Wüste. Es erstreckt sich über Hunderte von Kilometern. Auf den ersten Blick ist dies die gewöhnlichste Wüste, aber ein merkwürdiger Umstand unterscheidet sie von anderen Wüsten der Welt: Unter einer dünnen Sandschicht befinden sich mächtige Ablagerungen von Natriumnitrat oder Natriumnitrat. Diese Vorkommen sind seit langem bekannt, aber vielleicht erinnerte man sich zuerst an sie, als es in Europa an Schießpulver mangelte. Tatsächlich wurden früher zur Herstellung von Schießpulver Kohle, Schwefel und Salpeter verwendet.

Eine Expedition wurde dringend ausgerüstet, um ein Überseeprodukt zu liefern. Allerdings musste die gesamte Ladung ins Meer geworfen werden. Es stellte sich heraus, dass nur Kaliumnitrat für die Herstellung von Schießpulver geeignet war. Natrium nahm gierig Feuchtigkeit aus der Luft auf, das Schießpulver wurde feucht und es war unmöglich, es zu verwenden.

Nicht zum ersten Mal mussten Europäer Überseefracht ins Meer werfen. Im 17. Jahrhundert wurden an den Ufern des Flusses Platino del Pino Körner eines weißen Metalls namens Platin gefunden. Platin kam erstmals 1735 nach Europa. Aber sie wussten nicht wirklich, was sie mit ihr anfangen sollten. Von den Edelmetallen waren damals nur Gold und Silber bekannt, Platin fand keinen Absatzmarkt. Aber geschickte Leute bemerkten, dass Platin und Gold in Bezug auf das spezifische Gewicht ziemlich nahe beieinander liegen. Sie machten sich dies zunutze und fingen an, Gold Platin hinzuzufügen, das zur Herstellung von Münzen verwendet wurde. Es war schon eine Fälschung. Die spanische Regierung verbot die Einfuhr von Platin, und die noch im Staat verbliebenen Reserven wurden eingesammelt und im Beisein zahlreicher Zeugen im Meer versenkt.

Aber die Geschichte mit dem chilenischen Salpeter war noch nicht zu Ende. Es stellte sich als ausgezeichneter Stickstoffdünger heraus, der dem Menschen von der Natur günstig zur Verfügung gestellt wurde. Andere Stickstoffdünger waren damals nicht bekannt. Es begann eine intensive Erschließung natürlicher Vorkommen von Natriumnitrat. Vom chilenischen Hafen Ikvikwe aus fuhren täglich Schiffe und lieferten diesen wertvollen Dünger in alle Ecken der Welt.

... 1898 wurde die Welt von der düsteren Prophezeiung der berühmten Crookes erschüttert. In seiner Rede sagte er der Menschheit den Tod durch Stickstoffmangel voraus. Jedes Jahr wird den Feldern zusammen mit der Ernte der Stickstoff entzogen und die Vorkommen des chilenischen Salpeters werden schrittweise erschlossen. Die Schätze der Atacama-Wüste erwiesen sich als ein Tropfen auf den heißen Stein.

Dann erinnerten sich die Wissenschaftler an die Atmosphäre. Vielleicht war die erste Person, die auf die unbegrenzten Stickstoffreserven in der Atmosphäre achtete, unser berühmter Wissenschaftler Kliment Arkadyevich Timiryazev. Timiryazev glaubte fest an die Wissenschaft und die Kraft des menschlichen Genies. Er teilte die Bedenken von Crookes nicht. Die Menschheit wird die Stickstoffkatastrophe überwinden, aus Schwierigkeiten herauskommen, glaubte Timiryazev. Und er sollte Recht behalten. Bereits 1908 fixierten die Wissenschaftler Birkeland und Eide in Norwegen im industriellen Maßstab Luftstickstoff mit einem Lichtbogen.

Um diese Zeit entwickelte Fritz Haber in Deutschland ein Verfahren zur Herstellung von Ammoniak aus Stickstoff und Wasserstoff. Damit war das für die Pflanzenernährung so notwendige Problem des gebundenen Stickstoffs endgültig gelöst. Und es gibt viel freien Stickstoff in der Atmosphäre: Wissenschaftler haben berechnet, dass, wenn der gesamte Stickstoff in der Atmosphäre in Dünger umgewandelt wird, dies für mehr als eine Million Jahre für Pflanzen ausreicht.

Wozu dient Phosphor?

Justus Liebig glaubte, dass eine Pflanze Stickstoff aus der Luft aufnehmen kann. Es ist notwendig, den Boden nur mit Kalium und Phosphor zu düngen. Aber gerade mit diesen Elementen hatte er kein Glück. Sein "patentierter Dünger", den eine der englischen Firmen zu produzieren übernahm, führte nicht zu einer Ertragssteigerung. Erst nach vielen Jahren verstand Liebig seinen Fehler und gab ihn offen zu. Er verwendete unlösliche Phosphatsalze, weil er befürchtete, dass gut lösliche durch Regen schnell aus dem Boden gespült würden. Es stellte sich jedoch heraus, dass Pflanzen Phosphor aus unlöslichen Phosphaten nicht aufnehmen können. Und der Mensch musste für Pflanzen eine Art „Halbfabrikat“ herstellen.

Jährlich werden rund 10 Millionen Tonnen Phosphorsäure den Feldern der Weltkulturen entnommen. Warum brauchen Pflanzen Phosphor? Schließlich ist es weder Bestandteil von Fetten noch von Kohlenhydraten. Und viele Proteinmoleküle, besonders die einfachsten, enthalten kein Phosphor. Aber ohne Phosphor können sich all diese Verbindungen einfach nicht bilden.

Photosynthese ist nicht nur die Synthese von Kohlenhydraten aus Kohlendioxid und Wasser, die eine Pflanze "scherzhaft" herstellt. Dies ist ein komplexer Vorgang. Die Photosynthese findet in den sogenannten Chloroplasten statt – einer Art „Organ“ von Pflanzenzellen. Die Zusammensetzung von Chloroplasten enthält nur viele Phosphorverbindungen. Grob ungefähr kann man sich Chloroplasten in Form des Magens eines Tieres vorstellen, in dem Nahrung verdaut und aufgenommen wird, denn sie befassen sich mit den direkten „Bausteinen“ der Pflanzen: Kohlendioxid und Wasser.

Pflanzen nehmen mit Hilfe von Phosphorverbindungen Kohlendioxid aus der Luft auf. Anorganische Phosphate wandeln Kohlendioxid in Kohlensäureanionen um, die später zum Aufbau komplexer organischer Moleküle führen.

Natürlich ist die Rolle von Phosphor im Leben von Pflanzen nicht darauf beschränkt. Und man kann nicht sagen, dass seine Bedeutung für Pflanzen bereits vollständig aufgeklärt ist. Aber auch das, was bekannt ist, zeigt seine wichtige Rolle in ihrem Leben.

Chemiekrieg

Das ist wirklich ein Krieg. Nur ohne Kanonen und Panzer, Raketen und Bomben. Dies ist ein „leiser“, für viele manchmal unsichtbarer Krieg, nicht um das Leben, sondern um den Tod. Und der Sieg darin ist Glück für alle Menschen.

Wie viel Schaden schadet zum Beispiel einer gewöhnlichen Bremse? Es stellt sich heraus, dass diese bösartige Kreatur allein in unserem Land einen Verlust verursacht, der auf Millionen Rubel pro Jahr geschätzt wird. Was ist mit Unkraut? Allein in den USA ist ihre Existenz vier Milliarden Dollar wert. Oder nehmen Sie Heuschrecken, eine echte Katastrophe, die blühende Felder in kahles, lebloses Land verwandelt. Rechnet man all die Schäden zusammen, die Raubtiere von Pflanzen und Tieren in der Landwirtschaft der Welt in einem einzigen Jahr anrichten, kommt eine unvorstellbare Menge heraus. Mit diesem Geld könnten 200 Millionen Menschen ein ganzes Jahr lang kostenlos ernährt werden!

Was heißt "cide" in der Übersetzung ins Russische? Es bedeutet Mörder. Und so wurde die Herstellung verschiedener "Zide" von Chemikern aufgegriffen. Sie schufen Insektizide - "Insekten töten", Zoozide - "Nagetiere töten", Herbizide - "Gras töten". Alle diese "Zide" werden heute in großem Umfang in der Landwirtschaft eingesetzt.

Vor dem Zweiten Weltkrieg waren anorganische Pestizide weit verbreitet. Verschiedene Nagetiere und Insekten, Unkräuter wurden mit Arsen, Schwefel, Kupfer, Barium, Fluorid und vielen anderen giftigen Verbindungen behandelt. Ab Mitte der 40er Jahre werden jedoch organische Pflanzenschutzmittel immer weiter verbreitet. Eine solche „Rolle“ in Richtung organischer Verbindungen wurde ganz bewusst gemacht. Der Punkt ist nicht nur, dass sie sich als ungefährlicher für Mensch und Nutztier herausstellten. Sie sind vielseitiger und benötigen deutlich weniger als anorganische, um die gleiche Wirkung zu erzielen. Schon ein Millionstel Gramm DDT-Pulver pro Quadratzentimeter Oberfläche vernichtet manche Insekten vollständig.

Es gab einige Kuriositäten bei der Verwendung von organischen Pestiziden. Eines der wirksamen Pestizide gilt derzeit als Hexachloran. Allerdings wissen wahrscheinlich nur wenige, dass diese Substanz erstmals 1825 von Faraday gewonnen wurde. Seit mehr als hundert Jahren forschen Chemiker an Hexachloran, ohne seine wundersamen Eigenschaften zu ahnen. Und erst nach 1935, als Biologen damit begannen, es zu untersuchen, wurde dieses Insektizid im industriellen Maßstab hergestellt. Die derzeit besten Insektizide sind Organophosphorverbindungen wie Phosphamid oder M-81.

Bis vor kurzem wurden Präparate zur äußeren Anwendung zum Schutz von Pflanzen und Tieren eingesetzt. Aber urteilen Sie selbst: Es regnete, der Wind wehte und Ihre Schutzsubstanz verschwand. Alles muss von vorne beginnen. Wissenschaftler dachten über die Frage nach - ist es möglich, Pestizide in den geschützten Organismus einzubringen? Sie impfen eine Person - und er hat keine Angst vor Krankheiten. Sobald Mikroben in einen solchen Organismus eindringen, werden sie sofort von den unsichtbaren „Gesundheitswächtern“ zerstört, die dort durch die Einführung von Serum erschienen sind.

Es stellte sich heraus, dass es durchaus möglich ist, Pestizide mit innerer Wirkung herzustellen. Wissenschaftler haben mit der unterschiedlichen Struktur der Organismen von Schadinsekten und Pflanzen gespielt. Für Pflanzen ist ein solches Pestizid harmlos, für ein Insekt ein tödliches Gift.

Chemie schützt Pflanzen nicht nur vor Insekten, sondern auch vor Unkräutern. Es wurden sogenannte Herbizide geschaffen, die Unkräuter dämpfend wirken und die Entwicklung einer Kulturpflanze praktisch nicht beeinträchtigen.

Vielleicht waren eines der ersten Herbizide seltsamerweise ... Düngemittel. So wird von landwirtschaftlichen Praktikern seit langem festgestellt, dass, wenn erhöhte Mengen an Superphosphat oder Kaliumsulfat auf die Felder ausgebracht werden, mit dem intensiven Wachstum von Kulturpflanzen das Wachstum von Unkräutern gehemmt wird. Aber auch hier spielen, wie bei den Insektiziden, organische Verbindungen in unserer Zeit eine entscheidende Rolle.

Bauernhelfer

Der Junge ist über sechzehn. Und hier ist er vielleicht zum ersten Mal in der Parfümabteilung. Er ist nicht aus Neugier hier, sondern aus Notwendigkeit. Sein Schnurrbart bricht bereits durch und sie müssen rasiert werden.

Für Anfänger ist dies eine ziemlich interessante Operation. Aber in etwa zehn oder fünfzehn Jahren langweilt sie sich so sehr, dass man sich manchmal einen Bart wachsen lassen möchte.

Nehmen wir zum Beispiel Gras. Auf den Bahngleisen ist es nicht erlaubt. Und die Leute "rasieren" es von Jahr zu Jahr mit Sicheln und Sensen. Aber stellen Sie sich die Eisenbahn Moskau - Chabarowsk vor. Das sind neuntausend Kilometer. Und wenn das gesamte Gras entlang seiner Länge gemäht wird, und das mehr als einmal im Sommer, müssen fast tausend Menschen für diese Operation gehalten werden.

Ist es möglich, sich eine Art chemische Methode zum "Rasieren" auszudenken? Es stellt sich heraus, dass Sie es können.

Um das Gras auf einem Hektar zu mähen, müssen 20 Personen den ganzen Tag arbeiten. Herbizide führen in wenigen Stunden eine "Kill-Operation" im selben Bereich durch. Und das Gras vollständig zerstören.

Wissen Sie, was Entlaubungsmittel sind? „Folio“ bedeutet „Blatt“. Ein Entlaubungsmittel ist eine Substanz, die bewirkt, dass sie abfallen. Ihre Verwendung ermöglichte die Mechanisierung der Baumwollernte. Von Jahr zu Jahr, von Jahrhundert zu Jahrhundert, gingen die Menschen auf die Felder und pflückten manuell Baumwollsträucher. Wer die manuelle Baumwollpflückung nicht miterlebt hat, kann sich die ganze Last einer solchen Arbeit kaum vorstellen, die vor allem bei einer elenden Hitze von 40-50 Grad stattfindet.

Jetzt ist alles viel einfacher. Einige Tage vor dem Öffnen der Baumwollkapseln werden Baumwollplantagen mit Entlaubungsmitteln behandelt. Das einfachste davon ist Mg 2 . Blätter fallen von den Büschen, und jetzt arbeiten Baumwollernter auf den Feldern. Übrigens kann CaCN 2 als Entlaubungsmittel verwendet werden, was bedeutet, dass bei der Behandlung der Sträucher zusätzlich Stickstoffdünger in den Boden eingebracht wird.

Aber in ihrer Hilfe für die Landwirtschaft, in der „Korrektur“ der Natur ging die Chemie noch weiter. Chemiker entdeckten die sogenannten Auxine – Pflanzenwachstumsbeschleuniger. Stimmt, zunächst natürlich. Die einfachsten von ihnen, wie Heteroauxin, haben Chemiker gelernt, in ihren Labors zu synthetisieren. Diese Substanzen beschleunigen nicht nur das Wachstum, die Blüte und die Fruchtbildung von Pflanzen, sondern erhöhen auch ihre Stabilität und Lebensfähigkeit. Darüber hinaus stellte sich heraus, dass die Verwendung von Auxinen in hohen Konzentrationen den gegenteiligen Effekt hat – es hemmt das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen.

Es besteht eine fast vollständige Analogie zu Arzneimitteln. So sind Medikamente bekannt, die Arsen, Wismut und Quecksilber enthalten, aber in großen (ziemlich erhöhten) Konzentrationen sind alle diese Substanzen giftig.

Beispielsweise können Auxine die Blütezeit von Zierpflanzen und vor allem Blumen stark verlängern. Verlangsamen Sie bei plötzlichen Frühlingsfrösten den Knospenaufbruch und die Blüte der Bäume und so weiter und so weiter. Andererseits ermöglicht dies in kalten Gebieten mit kurzen Sommern die "schnelle" Methode, um viele Früchte und Gemüse anzubauen. Und obwohl diese Fähigkeiten von Auxinen noch nicht großflächig umgesetzt wurden, sondern nur Laborexperimente sind, steht außer Zweifel, dass die Helfer der Landwirte in naher Zukunft auf weite Flächen kommen werden.

Geistern dienen

Hier ein Fakt zur Zeitungssensation: Dankbare Kollegen überreichen einem ehrwürdigen Wissenschaftler ... eine Aluminiumvase. Jedes Geschenk verdient Dankbarkeit. Aber ist es nicht wahr, eine Aluminiumvase zu verschenken ... Es gibt etwas, worüber man ironisch sein kann ...

Ist das jetzt. Vor hundert Jahren wäre ein solches Geschenk außergewöhnlich großzügig erschienen. Es wurde wirklich von englischen Chemikern präsentiert. Und nicht an irgendjemanden, sondern an Dmitri Iwanowitsch Mendelejew selbst. Als Zeichen großer Verdienste um die Wissenschaft.

Sehen Sie, wie alles auf der Welt relativ ist. Im letzten Jahrhundert kannten sie keinen billigen Weg, Aluminium aus Erzen zu gewinnen, und daher war das Metall teuer. Wir fanden einen Weg, und die Preise flogen schnell nach unten.

Viele Elemente des Periodensystems sind immer noch teuer. Und das schränkt oft ihre Anwendung ein. Aber wir sind uns vorerst sicher. Chemie und Physik werden mehr als einmal eine "Preissenkung" für Elemente vornehmen. Sie werden es auf jeden Fall durchführen, denn je weiter, desto mehr Bewohner des Periodensystems bezieht die Praxis in ihren Tätigkeitsbereich ein.

Aber unter ihnen gibt es solche, die entweder nicht in der Erdkruste zu finden sind, oder sie sind wahnsinnig wenige, fast nicht existent. Sagen wir, Astatin und Francium, Neptunium und Plutonium, Promethium und Technetium …

Sie können jedoch künstlich hergestellt werden. Und sobald ein Chemiker ein neues Element in den Händen hält, beginnt er zu überlegen: Wie soll er ihm einen Start ins Leben geben?

Das bisher wichtigste künstliche Element in der Praxis ist Plutonium. Und seine weltweite Produktion übersteigt jetzt die Extraktion vieler "gewöhnlicher" Elemente des Periodensystems. Wir fügen hinzu, dass Chemiker Plutonium als eines der am besten untersuchten Elemente betrachten, obwohl es etwas mehr als ein Vierteljahrhundert alt ist. All dies ist kein Zufall, denn Plutonium ist ein hervorragender „Brennstoff“ für Kernreaktoren, der Uran in nichts nachsteht.

Auf einigen amerikanischen Erdsatelliten dienten Americium und Curium als Energiequellen. Diese Elemente sind hochradioaktiv. Wenn sie sich auflösen, wird viel Wärme freigesetzt. Mit Hilfe von Thermoelementen wird es in Strom umgewandelt.

Und was ist mit Promethium, das bisher noch nicht in terrestrischen Erzen gefunden wurde? Unter Beteiligung von Promethium werden Miniaturbatterien hergestellt, die etwas größer als die Kappe einer gewöhnlichen Stecknadel sind. Chemische Batterien halten bestenfalls nicht länger als sechs Monate. Eine Promethium-Atombatterie arbeitet ununterbrochen fünf Jahre lang. Und das Anwendungsspektrum ist sehr breit: von Hörgeräten bis hin zu gelenkten Projektilen.

Astat ist bereit, Ärzten seine Dienste zur Bekämpfung von Schilddrüsenerkrankungen anzubieten. Sie versuchen nun, es mit Hilfe radioaktiver Strahlung zu behandeln. Es ist bekannt, dass sich Jod in der Schilddrüse anreichern kann, aber Astatin ist ein chemisches Analogon von Jod. In den Körper eingeführt, wird Astatin in der Schilddrüse konzentriert. Dann sagen seine radioaktiven Eigenschaften ein gewichtiges Wort.

Manche künstlichen Elemente sind also keineswegs eine leere Stelle für den Bedarf der Praxis. Es stimmt, sie dienen einer Person einseitig. Menschen können nur ihre radioaktiven Eigenschaften nutzen. Die Hände haben die chemischen Merkmale noch nicht erreicht. Die Ausnahme ist Technetium. Wie sich herausstellte, können Salze dieses Metalls Stahl- und Eisenprodukte korrosionsbeständig machen.

Gehirnring in der Chemie

"Die Chemie streckt ihre Hände weit in die Angelegenheiten der Menschen aus."

Chemiekenntnisse erweitern, Interesse an Naturwissenschaften wecken

Entwickeln Sie kreative Fähigkeiten

Entwickeln Sie die Fähigkeit, in Paaren zu arbeiten

Teilnehmer: Schüler der Klassen 9-10

1. Einführungsrede des Lehrers.

Hallo Leute! Wir haben Sie heute eingeladen, den Wettbewerb in Einfallsreichtum, Fröhlichkeit sowie Kenntnissen im Fach Chemie zwischen Teams der 9. und 10. Klasse mitzuerleben.

Lassen Sie mich Sie daran erinnern, dass wir heute einen „BRAIN RING“ von 6 Runden abhalten.

Liebe Fans, heute darfst du fragen, eigenständig Antworten geben, und du kannst Teilnehmer der 6. Runde werden, mit zukünftigen Gewinnern kämpfen.

Unser Gehirnring wird von unserer JURY überwacht:…….

Teamgrüße werden nach einem Fünf-Punkte-System bewertet

Also, lassen Sie uns jetzt unseren Teams das Wort erteilen.

I. RUNDE „Große Chemiker“

1. Lies das Gesetz der Konstanz der Zusammensetzung chemischer Verbindungen und nenne den französischen Wissenschaftler, der dieses Gesetz entdeckt hat. (Antwort: Proust Joseph Louis)

2. Fügen Sie dem Namen der chemischen Elemente der 3. Gruppe eine Ziffer hinzu, um den Namen des russischen Wissenschaftlers - Chemiker und Komponisten - zu erhalten.

(Antwort: Bor-one \u003d Borodin Alexander Porfiryevich 12. 11. 1833–27. 02. 87)

3. Peter der Große sagte: „Ich sehe voraus, dass die Russen eines Tages und vielleicht sogar zu unseren Lebzeiten die aufgeklärtesten Völker mit ihren Erfolgen in den Wissenschaften, ihrer Unermüdlichkeit bei der Arbeit und der Majestät soliden und lauten Ruhms beschämen werden.“

Frage. Jetzt müssen Sie entscheiden, wem diese Verse gehören, und ganz kurz sagen, um was für eine Person es sich handelt.

„O ihr Erwarteten

Vaterland aus seinen Eingeweiden

Und will sie sehen

Die er aus den Lagern der Fremden ruft,

Oh, deine Tage sind gesegnet!

Wagen Sie es jetzt ermutigt,

Zeigen Sie es mit Ihrer Sorgfalt

Was kann Platon besitzen

Und der schnelle Geist der Newtons

Russisches Land zu gebären. Antworten. M. W. Lomonossow

5. A. A. Voskresensky arbeitete am Pädagogischen Hauptinstitut von St. Petersburg, lehrte am Institut für Kommunikation, am Corps of Pages und an der Engineering Academy. 1838–1867 an der Petersburger Universität gelehrt.

Frage. Wie heißt sein berühmtester Schüler? Der dankbare Schüler nannte seinen Lehrer „den Großvater der russischen Chemie“.

Antwort: D. I. Mendeleev.

6. Nennen Sie Ihren Lieblingsspruch von A. A. Voskresensky, der oft von D. I. Mendeleev wiederholt wurde.“

Antwort: "Götter brennen keine Töpfe und machen keine Ziegel."

7. Wer und wann schlug ein einfaches und verständliches System alphabetischer Zeichen vor, um die atomare Zusammensetzung chemischer Verbindungen auszudrücken. Seit wie vielen Jahren werden chemische Symbole verwendet.

Antwort: 1814 schwedischer Wissenschaftler Jan Berzelius. Die Schilder werden seit 194 Jahren verwendet.

Wort der JURY

II. RUNDE "Säuren"

1. Welche Säure und ihre Salze dienten mehrere Jahrhunderte lang der Ursache von Krieg und Zerstörung.

Antwort: Salpetersäure.

2. Nennen Sie mindestens 5 Säuren, die eine Person isst.

Antwort: Ascorbinsäure, Zitronensäure, Essigsäure, Milchsäure, Äpfelsäure, Baldrian, Oxalsäure ...

3. Was ist „Vitriol“?

Antwort: Schwefelsäure (Taf. 1, 84, 96, 5 %, wurde wegen ihres öligen Aussehens aus Eisensulfat gewonnen (bis Mitte des 18. Jh.)

4. Es gibt das Konzept des sauren Regens. Kann es zu saurem Schnee, Nebel oder Tau kommen? Erklären Sie dieses Phänomen.

Wir rufen zuerst die Katze an

Die zweite besteht darin, die Wassersäule zu messen,

Union für den dritten geht an uns

Und ganz werden

Antworten. Säure

"Das Geheimnis des Schwarzen Meeres" Yu. Kuznetsov.

Die Krim im achtundzwanzigsten Jahr erschütternd,

Und das Meer bäumte sich auf

Zum Entsetzen der Völker ausstrahlend,

Feurige Schwefelsäulen.

Alles ist weg. Wieder geht der Schaum,

Aber seitdem ist alles höher, alles dichter

Düstere Sulphur Gehenna

Nähert sich den Böden der Schiffe.

(!?) Schreiben Sie Diagramme möglicher OVR, die in dieser Episode stattfinden.

Antworten: 2H2S+O2=2H2O+2S+Q

S+O2=SO2

2H2+3O2=H2O+3O2+Q

III. RUND (P, S, O, N,)

1. „Ja! Es war ein Hund, riesig, pechschwarz. Aber keiner von uns Sterblichen hatte je einen solchen Hund gesehen Gehirn konnte keine schrecklichere, ekelhaftere Vision haben als dieses höllische Wesen, das aus dem Nebel auf uns zusprang ... Ein schrecklicher Hund, so groß wie eine junge Löwin, sein riesiges Maul glühte noch immer mit einer bläulichen Flamme, tief in der Tiefe Augen berührte ich diesen leuchtenden Kopf und als ich meine Hand wegnahm, sah ich, dass auch meine Finger in der Dunkelheit glühten.

Gelernt? Arthur Conan Doyle „Der Hund von Baskerville“

(!?) Welches Element ist an dieser schlechten Geschichte beteiligt? Geben Sie eine kurze Beschreibung dieses Elements.

Antwort: Merkmal nach der Position im PSHE.1669 entdeckte der Alchemist Brand weißen Phosphor. Wegen seiner Fähigkeit, im Dunkeln zu leuchten, nannte er es "kaltes Feuer".

2. Wie entferne ich Nitrate aus Gemüse? Schlagen Sie mindestens drei Möglichkeiten vor.

Antwort: 1. Nitrate sind wasserlöslich, Gemüse kann in Wasser eingeweicht werden.2. Beim Erhitzen zersetzen sich Nitrate, daher ist es notwendig, Gemüse zu kochen.

3. Welche Stadt in Russland wird als Gesteinsrohstoff für die Herstellung von Phosphatdünger bezeichnet?

Antwort: Apatity, Gebiet Murmansk.

4. Wie Sie wissen, starb der herausragende Naturforscher der Antike, Plinius der Ältere, im Jahr 79 n. Chr. während eines Vulkanausbruchs. Sein Neffe schrieb in einem Brief an den Historiker Tacitus „...Plötzlich grollte Donner, und schwarze Schwefeldämpfe rollten von der Bergflamme herab. Alle flohen. Plinius erhob sich, stützte sich auf zwei Sklaven und dachte daran, ebenfalls zu gehen; aber der tödliche Dampf umgab ihn von allen Seiten, seine Knie gaben nach, er stürzte wieder und erstickte.

Frage. Was waren die Schwefeldämpfe, die Plinius töteten?

Antwort: 1) 0,01 % Schwefelwasserstoff in der Luft töten eine Person fast sofort. 2) Schwefeloxid (IV).

5. Egal, ob Sie Decken tünchen, einen Gegenstand verkupfern oder Schädlinge in Ihrem Garten töten möchten, dunkelblaue Kristalle sind ein Muss.

Frage. Geben Sie die Formel der Verbindung an, die diese Kristalle bildet.

Antworten. Kupfervitriol. CuSO4 * 5 H2O.

Wort der JURY

IV. RUNDE - Frage - Antwort

Welches Element ist immer glücklich? (Radon)

Welche Elemente behaupten, "andere Substanzen gebären zu können" (Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff)

Wie sieht die Umwelt aus, wenn Natriumcarbonat in Wasser gelöst wird? (alkalisch)

Wie heißt das positiv geladene Teilchen, das entsteht, wenn Strom durch eine Elektrolytlösung geleitet wird (Kation)

Welches chemische Element ist Teil der Struktur, die Tom Sawyer malen musste (Zaun - Bor)

Den Namen welches Metalls trägt der Magier (Magnesiummagier)

v. RUND (As , Sb ,Bi )

1. Die Strafgesetzgebung hat die Vergiftung unter anderen Mordarten immer als besonders schweres Verbrechen herausgestellt. Das römische Recht sah die Vergiftung als eine Kombination aus Mord und Verrat an. Das kanonische Recht stellte die Vergiftung der Hexerei gleich. In den Codes des XIV Jahrhunderts. Für Vergiftungen wurde eine besonders beängstigende Todesstrafe eingeführt - Herumdrehen für Männer und Ertrinken mit vorbereitender Folter für Frauen.

Zu verschiedenen Zeiten, unter verschiedenen Umständen, in verschiedenen Formen wirkt es als Gift und als einzigartiges Heilmittel, als schädliches und gefährliches Abfallprodukt, als Bestandteil der nützlichsten, unersetzbaren Substanzen.

Frage. Von welchem ​​chemischen Element sprechen wir, was ist die Seriennummer und seine relative Atommasse?

Antworten. Arsen. Ar = 34.

2. An welcher chronischen Krankheit leidet Zinn? Welches Metall kann die Krankheit heilen?

Antworten. Zinn zerfällt bei niedrigen Temperaturen zu Pulver – „Zinnpest.“ Wismutatome (Antimon und Blei) zementieren, wenn sie Zinn zugesetzt werden, dessen Kristallgitter und stoppen die „Zinnpest“.

3. Welches chemische Element stellten die Alchemisten als sich windende Schlange dar?

Antworten. Mit Hilfe einer sich windenden Schlange wurde im Mittelalter Arsen dargestellt, um seine Giftigkeit zu betonen.

5. Welches chemische Element stellten die Alchemisten als Wolf mit offenem Maul dar?

Antworten. Antimon wurde in Form eines Wolfes mit offenem Maul dargestellt. Sie erhielt dieses Symbol aufgrund ihrer Fähigkeit, Metalle und insbesondere Gold aufzulösen.

6. Durch den Anschluss welcher Chemikalie z.B. Wurde Napoleon vergiftet?

Antworten. Arsen.

VI. RUND (Chemie im Alltag)

1. Ohne was kann man keinen sauren Apfelkuchen backen?

Antworten. Kein Soda.

2. Ohne welche Substanz ist es unmöglich, übertrocknete Sachen zu bügeln?

Antworten. Ohne Wasser.

3. Nennen Sie das Metall, das bei Raumtemperatur flüssig ist.

Antworten. Quecksilber.

4. Welche Substanz wird verwendet, um zu saure Böden zu behandeln?

Antworten. Limette.

5. Brennt Zucker? Versuch es.

Antworten. Alle Stoffe brennen. Aber um Zucker zu entzünden, braucht man einen Katalysator - Asche aus einer Zigarette.

6. Seit der Antike verwendet die Menschheit Konservierungsstoffe, um Lebensmittel haltbar zu machen. Nennen Sie die wichtigsten Konservierungsstoffe.

Antworten. Salz, Rauch, Honig, Öl, Essig.

Während die JURY die Ergebnisse der Wettbewerbe auszählt und den Gewinner bekannt gibt, werde ich den Fans Fragen stellen:

Welche Art von Milch nicht trinken? (Kalkstein)

Welches Element ist die Grundlage der unbelebten Natur? (Wasserstoff)

Welches Wasser löst Gold auf? (Königswasser)

Für welches Element in Form einer einfachen Substanz zahlen sie manchmal mehr als für Gold, dann umgekehrt zahlen sie, um es loszuwerden? (Merkur)

Was ist Allotropie? Nenne Beispiele.

Was ist Eissäure? (Essig)

Welcher Alkohol brennt nicht? (Ammoniak)

Was ist Weißgold? (Legierung aus Gold mit Platin, Nickel oder Silber)

Wort der JURY.

Siegerehrung

Senden Sie Ihre gute Arbeit in die Wissensdatenbank ist einfach. Verwenden Sie das untenstehende Formular

Studenten, Doktoranden, junge Wissenschaftler, die die Wissensbasis in ihrem Studium und ihrer Arbeit nutzen, werden Ihnen sehr dankbar sein.

Veröffentlicht am http:// www. alles bestens. en

FSBEI HPE „Bashkir State University“

Szenario einer außerschulischen Veranstaltungin Chemie

„Die Chemie breitet ihre Hände in menschlichen Angelegenheiten aus …“

Ziele:

1. Chemiekenntnisse erweitern, Interesse an Naturwissenschaften wecken.

2. Entwickeln Sie kreative Fähigkeiten.

3. Kultivieren Sie die Fähigkeit, im Team zu arbeiten.

Mitglieder: Schüler der 9. Klasse.

Verhaltensformular: KVN.

Verhaltensordnung:

1. Eid der Kapitäne.

2. Aufwärmen.

3. Wettbewerb "Ratespiel".

4. Wettbewerb "Tisch von D. I. Mendelejew".

5. Wettbewerb "Zeichne es selbst."

6. Wettbewerb der Kapitäne.

7. Wettbewerb "Experimentatoren".

8. Musikwettbewerb.

9. Wettbewerb "Aufgabe aus dem Umschlag."

10. Hausaufgaben.

11. Zusammenfassung.

Führend:

O ihr glücklichen Wissenschaften!

Streck deine Hände fleißig aus

Und schau zu den entferntesten Orten

Überqueren Sie die Erde und den Abgrund

Und Steppen und tiefe Wälder

Und die Höhe des Himmels.

Überall die ganze Zeit erkunden,

Was ist großartig und schön

Was die Welt noch nie gesehen hat...

In die Eingeweide der Erde du, Chemie,

Durchdringt das Auge mit Schärfe

Und was enthält Russland darin

Öffnen Sie Schatzschätze.

MV Lomonossow.

Guten Abend, liebe Freunde. Wir haben Sie heute eingeladen, den Wettbewerb in Einfallsreichtum, Fröhlichkeit und auch im Wissen im Fach Chemie zwischen den Teams der 9. Klasse mitzuerleben.

Wir laden das Team „Chemiker“ ein (Repräsentation des Teams, Begrüßung) Wir laden das Team „Lyrik“ ein (Repräsentation des Teams, Begrüßung)

Führend:

Vor Beginn des Wettkampfes legen die Mannschaftskapitäne einen Eid ab.

Eid der Kapitäne.

Wir, die Kapitäne des Chemists (Lyrics)-Teams, haben unsere Teams auf dem chemischen Duellfeld versammelt und schwören angesichts unserer Teams, Fans, der Jury und des weisen Buches der Chemie feierlich:

1) Seien Sie ehrlich. außerschulischer chemieunterricht kreativ

2) Gießen Sie physisch und moralisch keine Säure übereinander.

3) Verwenden Sie keine Wrestling-, Box- und Karate-Methoden, wenn Sie chemische Aufgaben lösen.

4) Verlieren Sie bis zum Ende des Abends nicht Ihren Humor.

Führend:

Und jetzt das Training. Aufwärmthema: „Ökologische Probleme und Chemie. Wer ist schuldig?" Die Teams bereiteten 4 Fragen füreinander vor.

Chemiker fangen zuerst an.

Eine Frage ertönt - 1 min. zur Diskussion.

Antwort des Teams.

Das Lyrika-Team stellt seine erste Frage.

(usw. für 4 Fragen).

Führend:

Kommen wir zu den Wettkämpfen.

1. "Ratespiel".

Wir kündigen einen Exit-Wettbewerb innerhalb der Schule an. Wir laden 2 Personen ein. Auftrag: „Geh hin, ich weiß nicht wohin, bring etwas mit, ich weiß nicht was.“ (Zeit 25 Minuten).

2. „Tabelle D.I. Mendelejew".

Der 2. Wettbewerb setzt die Kenntnis des Periodensystems voraus. Aus dem Zeichenchaos chemische Elemente auswählen, aufschreiben und benennen. Übergeben Sie die Karten an die Jury.

3. „Zeichne dich.“

Der 3. Wettbewerb lädt diejenigen ein, die zeichnen können. Zeichnen Sie mit verbundenen Augen, was der Moderator vorliest. (1 Minute.).

Im Chemieraum steht ein Tisch neben der Tafel, auf dem Tisch steht ein Kolben, aus dem Kolben strömt braunes Gas.

Habe gezeichnet. Was für ein Gas könnte es sein? (NO2).

Jury-Wort.

Führend:

Wettbewerb der Kapitäne. (Laden Sie auf die Bühne ein, bieten Sie an, sich zu setzen, geben Sie ein Blatt Papier und einen Stift).

Sie hören eine Geschichte, in der chemische Elemente oder Chemikalien genannt werden. Schreibe sie mit chemischen Symbolen auf.

Geschichte der Chemie.

Es war in Europa und vielleicht in Amerika. Wir saßen mit Bohr und Berkeley bei Fermia zusammen. Sa und Kali. Ich sage: „Hört auf, Sauerstoff zu verderben, und so ist Schwefel in meiner Seele. Lass uns Rubidium gehen." Und Berkel: „Ich komme also allein aus Gallien. Und ich gebe dir keine zwei Rubidien. Warum sollte ich Fermius überhaupt verlassen?“ Hier bin ich, wie Actiny selbst, und ich sage: "Platin, und das war's!" Endlich Palladium. Sie begannen darüber nachzudenken, wer nach Bariy gehen sollte. Berkeley und sagt: "Ich bin komplett lahm." Dann kam Bor Plumbum auf uns zu, nahm unsere Rubidia unter Arsenic und ging. Wir sind Radius. Wir sitzen Curium und warten auf Bor. Plötzlich hören wir: „Aurum, Aurum!“. Ich sage: "Nein Bor!" Und Berkeley: "Nein, Neon!" Und er selbst ist schlau, steht bei Gallium, reicht ihr Thalia und Lithium, irgendwas mit Francius. Altes Plutonium. Und hier nochmal: "Aurum, Aurum!" Wir sehen, Boron läuft, und hinter ihm ist das benachbarte Kobalt, Argon und Hafnium auf ihm, und sein Terbium jenseits von Arsen, wo unsere Rubidiums liegen. Bor ganz Lutetsky wurde. Schreiend, mit den Armen wedelnd. Plötzlich schauen wir, und unser Rubidium ist mit Argon in Merkur. Hier hat uns Berkeley im Stich gelassen. Er wird auf allen Vieren stehen, und er selbst ist so ein Strontsky, Strontsky und sagt: "Argonchik, sag es Hafnius." Argon schweigt und nur Cäsium durch die Zähne sein „Rrr“. Dann stand auch Berkliy Lyutetsky auf und, als würde er schreien: "Raus", rannte Argon davon. Und Berkelium sagt zu Boru: "Gib mir Rubidium." A bor: „Nicht Beryllium, ich bin dein Rubidium. Was, bin ich ihr Rhodium oder was? Astatine mich in Frieden. Und Berkel zu ihm: "Wenn ich dich bei Fermia wiedersehe, ist Natrium deine Ohren."

Die Kapitäne überreichen Flugblätter mit beschrifteten Schildern der chemischen Elemente, die in der Geschichte genannt wurden.

4. 4. Wettbewerb „Experimentatoren“ Laden Sie 2 Personen aus dem Team ein. Aus der Jury 1 Vertreter zur Beobachtung.

Erfahrung: "Trennung von Stoffgemischen"

a) Sand- und Eisenspäne

a) Holz- und Eisenspäne

b) Sand und Zucker

b) Salz und Ton

Erlebnis: „Substanzen erkennen“

a) KOH, H2SO4, KCl

a) NaOH, Ba(OH)2, H2SO4

Erfahrung: "Besorg dir folgende Substanzen"

Zusammenfassung des Wettbewerbs der Kapitäne.

Jury-Wort.

5. Musikwettbewerb. Die Teams wurden beauftragt, ein Lied vorzubereiten und zu einem chemischen Thema zu tanzen.

Zusammenfassung der Ergebnisse des Wettbewerbs "Experimenters".

6. Wettbewerb "Aufgabe aus dem Umschlag".

1) Welche Art von Milch nicht trinken?

2) Welches Element ist die Grundlage der unbelebten Natur?

3) In welchem ​​Wasser löst sich Gold auf?

4) Für welches Element in Form einer einfachen Substanz zahlen sie entweder mehr als Gold oder umgekehrt, um es loszuwerden?

5) Wie heißt die Wissenschaftliche Gesellschaft Sowjetischer Chemiker?

6) Was ist Allotropie? Nenne Beispiele.

Führend:

Wir hören den Teilnehmern des Exit-Wettbewerbs zu.

Hausaufgaben vorbereiten.

Zu diesem Zeitpunkt fasst die Jury die letzten Wettbewerbe zusammen.

Wenn die Mannschaften noch nicht bereit sind, werden Fragen an die Fans gestellt. Für jede richtige Antwort erhält der Fan einen Kreis und das Team erhält 1 Punkt.

1. Gibt es Metall, das in der Hand schmilzt?

2. Was ist Eissäure?

3. Was ist Weißgold?

4. Welche Art von Alkohol brennt nicht?

Führend:

Hausaufgaben werden vom Team der Chemiker vorgeführt (Text)

Thema: "Chemieunterricht im letzten Jahrhundert."

Zusammenfassend.

Teilnehmerpreise.

Literatur:

1. Blochina O.G. Ich gehe zum Chemieunterricht: Ein Lehrerbuch. - M.: Verlag "Erster September", 2001.

2. Bocharova S.I. Außerschulische Arbeit in der Chemie. Klasse 8-9 - Wolgograd: ITD "Corifey", 2006

3. Kurgansky S.M. Außerschulisches Arbeiten in der Chemie: Quizze und Chemieabende - M.: 5 für Wissen, 2006.

4. CER in Chemie, Scheibe für Klasse 9. 1C Bildung 4. Schule: ZAO 1C, 2006

Gehostet auf Allbest.ru

...

Ähnliche Dokumente

Untersuchung des Verhältnisses von Literatur und Chemie am Beispiel von Kunstwerken, chemische Fehler in der Literatur. Künstlerische Bilder von Metallen in Lermontovs Texten. Analyse des Einflusses von Kunstwerken auf das kognitive Interesse von Studierenden der Chemie.

Dissertation, hinzugefügt am 23.09.2014


Forschungsarbeit ermöglicht die Entwicklung kognitiver Aktivität, Kreativität bei Schülern, hilft, Interesse an wissenschaftlichen Erkenntnissen zu wecken, entwickelt Denken. Forschungsarbeiten können außerhalb der Schulzeit durchgeführt werden.

Artikel, hinzugefügt am 03.03.2008


Die Abhängigkeit der Ausbildung studentischer Motivation zum Studium der Chemie von den pädagogischen Bedingungen der Organisation des pädagogischen Prozesses. Die wichtigsten pädagogischen Rahmenbedingungen, die die Motivation zum Chemiestudium bei Schülern der 9. Profiljahrgänge bestimmen.

Dissertation, hinzugefügt am 13.04.2009


Eine unkonventionelle Definition von Chemie. Interesse am Erlernen des Faches wecken. Durchführung von Einweihungen in Chemiker, um die fachliche Eignung von Kandidaten für die Durchführung von Stoffumwandlungen zu prüfen. Chemie in Rätseln, Puzzles und Experimenten.

Präsentation, hinzugefügt am 20.03.2011


Ausbildung einer allgemeinen Bereitschaft zur Selbstbestimmung, Aktivierung der Berufswahlproblematik; Kenntnisse der Schüler über verschiedene Berufe erweitern, Interesse für Berufe wecken. Zusammenstellung und Verfahren zur Durchführung eines Protesttests unter Schülern der siebten Klasse.

Unterrichtsentwicklung, hinzugefügt am 25.08.2011


Wer ist ein Lehrer und was ist seine Mission im Leben eines Schülers? Die Fähigkeit eines Lehrers, Schüler in Unabhängigkeit zu erziehen, die Fähigkeit, in der Welt zu leben und zu überleben, die Fähigkeit, mit Menschen zu kommunizieren, Fähigkeiten und Fertigkeiten zu entwickeln, führen sie auf den wahren Weg.

Essay, hinzugefügt am 19.01.2014


Das Konzept und die Arten der Kontrolle des Schülerwissens, Bewertung ihrer praktischen Wirksamkeit. Möglichkeiten zur Organisation der thematischen Steuerung, Gewährleistung der Wirksamkeit des Bildungsprozesses, Methodik für ihre Umsetzung und Besonderheiten der Umsetzung im Chemieunterricht in der Schule.

Dissertation, hinzugefügt am 15.06.2010


Kognitive, pädagogische, entwickelnde und erziehende Ziele außerschulischer Aktivitäten, ihrer Ausrüstung und der Spielregeln "Hangman". Psychologische Analyse von Bildungsaktivitäten, die Bildung von Werteinstellungen der Schüler gegenüber Geschichte und Gesellschaft.

Praktikum, hinzugefügt am 19.01.2010


Begründung der Wahl der Form des Themas der Bildungsveranstaltung. Arbeiten vor der Veranstaltung. Bildungsplan. Der Ablauf der Bildungsveranstaltung (Szenario). Zusammenfassen und Sieger ermitteln.

Praxisbericht, hinzugefügt am 17.04.2007


Analyse der wissenschaftlichen Literatur zur Methodik des außerschulischen Lesens. Vorbereitung und Durchführung der außerschulischen Lektüre im Literaturunterricht. Erstellen eines Unterrichtsplans für außerschulisches Lesen basierend auf dem Gedicht von B. Akhmadulina „The Tale of the Rain“ für Schüler der Klassen 7-8.