• Em um de seus primeiros trabalhos, “Elementos de Química Matemática”, Lomonosov propôs uma breve definição de química.

• A química é a ciência das mudanças que ocorrem em um corpo misto.

• Assim, nesta formulação da disciplina de química, Lomonosov pela primeira vez a apresenta na forma de uma ciência, e não de uma arte.

Em 1749

• Em 1749

• M. V. Lomonosov

• obteve de

• Edifícios do Senado

• primeiro na Rússia

• químico

• laboratórios

O laboratório de Lomonosov tinha toda uma gama de escalas diferentes. Havia grandes “balancetes em uma caixa de vidro”, balanças de prata, diversas balanças manuais de boticário com copos de cobre e balanças comerciais comuns para pesos grandes. A precisão com que Lomonosov realizou pesagens em seus experimentos químicos atingiu, em termos modernos, 0,0003 gramas.

• M. V. Lomonosov deu uma grande contribuição para

• teoria e prática da análise de peso.

• Ele formulou as condições ideais

• deposição, melhorou alguns

• operações realizadas no trabalho com lodo.

• Em seu livro “Os Primeiros Fundamentos da Metalurgia ou

• minério assuntos "cientista em detalhes

• descreveu o dispositivo analítico

• balanças, técnicas de pesagem,

• equipamento de pesagem

• quartos.

• O primeiro trabalho científico de Lomonosov

• “Sobre a transformação de um sólido em líquido, dependendo do movimento de um líquido pré-existente” foi escrito em 1738.

• O segundo trabalho, “Sobre a diferença entre corpos mistos que consiste na coesão de corpúsculos”, foi concluído um ano depois.

• Estas obras do futuro cientista

• foram o início do estudo

• as menores partículas de matéria,

• do qual consiste toda a natureza.

• Duas décadas depois eles

• formado em um átomo atômico delgado

• conceito molecular,

• imortalizando o nome de seu autor.

1745

• 1745

• MV Lomonosov e

• VK Trediakovsky -

• os primeiros russos

• acadêmicos

• Lei da conservação da massa das substâncias e do movimento

• Esta lei foi introduzida pela primeira vez por M. V. Lomonosov

• claramente indicado na carta

• para L. Euler datado de 5 de julho de 1748: “Tudo

• mudanças que ocorrem naturalmente

• acontecer para que se alguma coisa

• algo é adicionado, é tirado de

• algo mais. Então, quanto importa

• adicionado a qualquer corpo

• tanto é perdido de outro quanto

• Eu passo a mesma quantidade de horas dormindo

• Eu tiro da vigília, etc.

• Como esta é uma lei universal da natureza,

• então se aplica às regras

• movimentos: o corpo, que com sua

• estimula outro a

• movimento, perde a mesma quantia de

• de seu movimento, o quanto ele relata

• para outro, movido por ele.”

Em 1752 M.V. Lomonosov em

• Em 1752 M.V. Lomonosov em

• "rascunhos manuscritos

• cadernos" "Introdução ao verdadeiro

• físico-química" e "Início

• físico-química necessária

• jovens que querem

• melhorar" já foi perguntado

• A imagem da futura nova ciência -

• Química Física.

• A físico-química é uma ciência que explica, com base nos princípios e experimentos da física, o que acontece em corpos mistos durante as operações químicas.

• Lomonosov desenvolveu a tecnologia do vidro colorido.

• Mikhail Vasilievich usou esta técnica em

• fusão industrial de vidro colorido e na criação

• produtos dele.

• Retrato de Pedro I. Mosaico. Mosaico “Batalha de Poltava”

• Datilografado por MV Lomonosov, MV Lomonosov no prédio da Academia

• 1754. Ermida. Ciência. São Petersburgo 1762-1764

• Por volta de 1750, Lomonosov preparava uma receita para massas de porcelana e lançava as bases para uma compreensão científica do processo de preparação da porcelana. Pela primeira vez na ciência, ele expressa a ideia correta sobre o significado de uma substância vítrea na estrutura da porcelana, que, como disse em sua “Carta sobre os Benefícios do Vidro”, “repele a entrada de corpos líquidos de poços.”

• M. V. Lomonosov estudou processos de dissolução, conduziu um estudo da qualidade de várias amostras de sais, descobriu o fenômeno da passivação do ferro com ácido nítrico, notou a formação de um gás leve incomum (hidrogênio) quando o ferro foi dissolvido em ácido clorídrico, estabeleceu um diferença no mecanismo de dissolução de metais em ácidos e sais em água.

• Cientista desenvolveu uma teoria

• formação de soluções e

• apresentou isso em sua dissertação

• “Sobre a ação dos produtos químicos

• solventes em geral"

• (1743 -1745).

Em 18 de outubro de 1749, no diário do escritório acadêmico foi notado que “o professor Lomonosov submeteu diferentes tintas azuis quimicamente inventadas, como o azul da Prússia, à coleção da Academia de Artes para testes para ver se essas tintas são adequadas para alguma coisa e se eles podem ser usados ​​na pintura.” A resposta recebida afirmava que as tintas enviadas foram testadas “tanto em água como em óleo”, pelo que se “constatou que eram adequadas para pintura, especialmente a tinta azul clara”. Além disso, decidiu-se “experimentar essas cores em lanternas sob fogo”.

• MV Lomonosov é o fundador do método microcristalino de análise. Desde 1743 vem realizando diversos experimentos com cristalização de sais

• de soluções usando

• para observações

• microscópio.

M. V. Lomonosov estudou

• M. V. Lomonosov estudou

• solubilidade de sais em diferentes temperaturas,

• investigou o efeito da corrente elétrica em soluções salinas,

• estabeleceu os fatos de uma diminuição da temperatura quando os sais são dissolvidos e uma diminuição do ponto de congelamento da solução em comparação com um solvente puro.

• M. V. Lomonosov fez uma distinção

• entre o processo de dissolução de metais em ácido, acompanhado de alterações químicas,

• e o processo de dissolução de sais em água, que ocorre sem alterações químicas nas substâncias dissolvidas.

Universidade de Moscou

• Universidade de Moscou

• Sob a influência de MV Lomonosov, em 1755 foi inaugurada a Universidade de Moscou, para a qual ele elaborou o projeto inicial seguindo o exemplo das universidades estrangeiras.

• Antigo edifício universitário Edifício moderno

• universidade

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A química está se espalhando amplamente...

Novamente sobre o diamante

Um diamante bruto e não processado é o campeão de “todos os minerais, materiais, etc.” em termos de dureza. Tecnologia moderna Sem diamantes seria difícil.

Um diamante, quando acabado e polido, vira diamante, e não tem igual entre as pedras preciosas.

Os diamantes azuis são especialmente apreciados pelos joalheiros. Eles são incrivelmente raros por natureza e, portanto, pagam muito dinheiro por eles.

Mas Deus esteja com eles, com joias de diamantes. Que haja mais diamantes comuns para que você não precise tremer com cada minúsculo cristal.

Infelizmente, existem apenas alguns depósitos de diamantes na Terra, e ainda menos ricos. Um deles está na África do Sul. E ainda produz até 90% da produção mundial de diamantes. Exceto a União Soviética. Cerca de dez anos atrás, a maior área de diamantes foi descoberta em Yakutia. Agora existe mineração industrial de diamantes lá.

Foram necessárias condições extremas para formar diamantes naturais. Temperaturas e pressões gigantescas. Os diamantes nasceram nas profundezas da terra. Em alguns lugares, fundidos contendo diamantes irromperam na superfície e solidificaram. Mas isso aconteceu muito raramente.

É possível prescindir dos serviços da natureza? Uma pessoa pode criar diamantes sozinha?

A história da ciência registrou mais de uma dezena de tentativas de obtenção de diamantes artificiais. (A propósito, um dos primeiros “buscadores da felicidade” foi Henri Moissan, que isolou o flúor livre.) Cada um deles não teve sucesso. Ou o método estava fundamentalmente incorreto ou os experimentadores não possuíam equipamentos que pudessem suportar a combinação de altas temperaturas e pressões.

Somente em meados dos anos 50 a tecnologia mais recente finalmente encontrou as chaves para resolver o problema dos diamantes artificiais. A matéria-prima inicial, como seria de esperar, foi o grafite. Ele foi submetido a uma pressão simultânea de 100 mil atmosferas e a uma temperatura de cerca de 3 mil graus. Agora os diamantes são preparados em muitos países ao redor do mundo.

Mas os químicos aqui só podem se alegrar junto com todos os outros. O papel deles não é tão grande: a física assumiu a responsabilidade principal.

Mas os químicos conseguiram outra coisa. Eles ajudaram significativamente a melhorar o diamante.

Como melhorar isso? Poderia haver algo mais perfeito que um diamante? Sua estrutura cristalina é a própria perfeição no mundo dos cristais. É graças ao arranjo geométrico ideal dos átomos de carbono nos cristais de diamante que estes são tão duros.

Você não pode tornar um diamante mais duro do que realmente é. Mas é possível tornar uma substância mais dura que o diamante. E os químicos criaram matérias-primas para isso.

Existe um composto químico de boro e nitrogênio - nitreto de boro. Externamente, não tem nada de notável, mas uma de suas características é alarmante: sua estrutura cristalina é a mesma do grafite. “Grafite branco” - este nome tem sido atribuído há muito tempo ao nitreto de boro. É verdade que ninguém tentou fazer grafite com isso...

Os químicos encontraram uma maneira barata de sintetizar nitreto de boro. Os físicos submeteram-no a testes severos: centenas de milhares de atmosferas, milhares de graus... A lógica das suas ações foi extremamente simples. Como a grafite “preta” foi transformada em diamante, não é possível obter uma substância semelhante ao diamante a partir da grafite “branca”?

E obtiveram o chamado borazon, que é superior em dureza ao diamante. Deixa arranhões nas bordas lisas do diamante. E pode suportar temperaturas mais altas – você não pode simplesmente queimar borazon.

Borazon ainda é caro. Haverá muitos problemas para torná-lo significativamente mais barato. Mas o principal já foi feito. O homem novamente revelou-se mais capaz que a natureza.

...E aqui está outra mensagem que chegou recentemente de Tóquio. Cientistas japoneses conseguiram preparar uma substância significativamente superior à dureza do diamante. Eles submeteram o silicato de magnésio (um composto composto por magnésio, silício e oxigênio) a 150 toneladas de pressão sobre centímetro quadrado. Por razões óbvias, os detalhes da síntese não são anunciados. O recém-nascido “rei da dureza” ainda não tem nome. Mas isso não importa. Outra coisa é mais importante: não há dúvida de que num futuro próximo o diamante, que durante séculos liderou a lista dos mais sólidos, não ficará em primeiro lugar nesta lista.

Moléculas infinitas

Todo mundo conhece borracha. Estas são bolas e galochas. Isto é um disco de hóquei e luvas de cirurgião. São, finalmente, pneus de automóveis e almofadas térmicas, capas de chuva impermeáveis ​​e mangueiras de água.

Agora, a borracha e seus produtos são produzidos em centenas de fábricas e fábricas. Há algumas décadas, a borracha natural era usada em todo o mundo para fazer borracha. A palavra “borracha” vem do índio “kao-chao”, que significa “lágrimas da seringueira”. E Hevea é uma árvore. Coletando e de certa forma Ao processar seu suco leitoso, as pessoas obtinham borracha.

Muitas coisas úteis podem ser feitas a partir da borracha, mas é uma pena que sua extração seja muito trabalhosa e a Hevea só cresça nos trópicos. E revelou-se impossível satisfazer as necessidades da indústria com matérias-primas naturais.

Foi aqui que a química veio em auxílio das pessoas. Em primeiro lugar, os químicos fizeram a pergunta: por que a borracha é tão elástica? Eles tiveram que estudar por muito tempo as “lágrimas da Hevea” e finalmente encontraram a resposta. Descobriu-se que as moléculas de borracha são estruturadas de uma forma única. Eles consistem em um grande número de elos idênticos repetidos e formam cadeias gigantes. É claro que uma molécula tão “longa”, contendo cerca de quinze mil unidades, é capaz de se dobrar em todas as direções e tem elasticidade. O elo desta cadeia acabou sendo carbono, isopreno C5H8, e sua fórmula estrutural pode ser representada da seguinte forma:

Seria mais correto dizer que o isopreno é, por assim dizer, o monômero natural original. Durante o processo de polimerização, a molécula de isopreno muda ligeiramente: as ligações duplas entre os átomos de carbono são quebradas. Devido a essas ligações liberadas, os elos individuais são conectados em uma molécula gigante de borracha.

O problema da obtenção de borracha artificial há muito preocupa cientistas e engenheiros.

Parece que o assunto não é tão complicado. Primeiro pegue isopreno. Então faça polimerizar. Conecte unidades individuais de isopreno em cadeias longas e flexíveis de borracha artificial.

Parecia uma coisa, mas acabou sendo outra. Não foi sem dificuldade que os químicos sintetizaram o isopreno, mas quando se tratou de sua polimerização, a borracha não funcionou. Os links estavam conectados entre si, mas de forma aleatória e não em uma ordem específica. E foram criados produtos artificiais, um tanto semelhantes à borracha, mas em muitos aspectos diferentes dela.

E os químicos tiveram que inventar maneiras de fazer com que as unidades de isopreno girassem em forma de corrente na direção desejada.

A primeira borracha artificial industrial do mundo foi produzida na União Soviética. O acadêmico Sergei Vasilyevich Lebedev escolheu outra substância para isso - o butadieno:

Muito semelhante em composição e estrutura ao isopreno, mas a polimerização do butadieno é mais fácil de controlar.

Um grande número de borrachas artificiais é agora conhecido (em contraste com a borracha natural, elas são agora frequentemente chamadas de elastômeros).

A própria borracha natural e os produtos feitos a partir dela apresentam desvantagens significativas. Assim, incha fortemente em óleos e gorduras e não é resistente à ação de muitos agentes oxidantes, nomeadamente o ozono, cujos vestígios estão sempre presentes no ar. Na fabricação de produtos com borracha natural, ela deve ser vulcanizada, ou seja, exposta a altas temperaturas na presença de enxofre. É assim que a borracha se transforma em borracha ou ebonite. Quando produtos feitos de borracha natural (por exemplo, pneus de automóveis) funcionam, uma quantidade significativa de calor é gerada, o que leva ao seu envelhecimento e desgaste rápido.

É por isso que os cientistas tiveram que se preocupar em criar novas borrachas sintéticas que tivessem propriedades mais avançadas. Existe, por exemplo, uma família de borrachas chamada “buna”. Vem de letras iniciais duas palavras: “butadieno” e “sódio”. (O sódio atua como um catalisador para a polimerização.) Alguns elastômeros desta família provaram ser excelentes. Eles se dedicaram principalmente à fabricação de pneus de automóveis.

Especialmente grande importância adquiriu a chamada borracha butílica, que é produzida pela polimerização conjunta de isobutileno e isopreno. Em primeiro lugar, acabou por ser o mais barato. E em segundo lugar, ao contrário da borracha natural, quase não é afetada pelo ozônio. Além disso, os vulcanizados de borracha butílica, hoje amplamente utilizados na fabricação de câmaras de ar, são dez vezes mais impermeáveis ​​ao ar do que os vulcanizados do produto natural.

As chamadas borrachas de poliuretano são únicas. Possuindo alta resistência à tração e à tração, quase não estão sujeitos ao envelhecimento. A chamada espuma de borracha é preparada a partir de elastômeros de poliuretano, adequados para estofamento de assentos.

Na última década, foram desenvolvidas borrachas nas quais os cientistas nunca haviam pensado antes. E acima de tudo, elastômeros à base de compostos organossilícios e fluorocarbonados. Esses elastômeros são caracterizados por alta resistência ao calor, o dobro da resistência ao calor da borracha natural. Eles são resistentes ao ozônio, e a borracha à base de compostos de fluorocarbono não tem medo nem mesmo de fumegar ácidos sulfúrico e nítrico.

Mas isso não é tudo. Mais recentemente, foram obtidas as chamadas borrachas contendo carboxila - copolímeros de butadieno e ácidos orgânicos. Eles provaram ser excepcionalmente fortes em tensão.

Podemos dizer que também aqui a natureza cedeu a sua primazia aos materiais criados pelo homem.

Coração de diamante e pele de rinoceronte

Existe uma classe de compostos na química orgânica chamados hidrocarbonetos. Na verdade, são hidrocarbonetos - não há mais nada em suas moléculas, exceto átomos de carbono e hidrogênio. Seus representantes típicos mais conhecidos são o metano (compõe aproximadamente 95% do gás natural), e entre os hidrocarbonetos líquidos - o petróleo, do qual são obtidos vários tipos de gasolina, óleos lubrificantes e muitos outros produtos valiosos.

Tomemos o mais simples dos hidrocarbonetos, o metano CH4. O que acontece se os átomos de hidrogênio do metano forem substituídos por átomos de oxigênio? Dióxido de carbono CO 2 . E se forem átomos de enxofre? Líquido tóxico altamente volátil, sulfeto de carbono CS 2. Bem, e se substituirmos todos os átomos de hidrogénio por átomos de cloro? Nós vamos conseguir também substância conhecida: tetracloreto de carbono. E se tomarmos flúor em vez de cloro?

Há três décadas, poucos conseguiam responder a esta pergunta com algo inteligível. No entanto, em nossa época, os compostos de fluorocarbonetos já são um ramo independente da química.

Em termos de propriedades físicas, os fluorocarbonos são análogos quase completos dos hidrocarbonetos. Mas é aqui que terminam suas propriedades comuns. Os fluorocarbonos, ao contrário dos hidrocarbonetos, revelaram-se substâncias extremamente pouco reativas. Além disso, são altamente resistentes ao calor. Não é à toa que às vezes são chamadas de substâncias com “coração de diamante e pele de rinoceronte”.

A essência química da sua estabilidade em comparação com os hidrocarbonetos (e outras classes de compostos orgânicos) é relativamente simples. Os átomos de flúor têm um tamanho significativamente maior que o hidrogênio e, portanto, “fecham” fortemente o acesso de outros átomos reativos aos átomos de carbono circundantes.

Por outro lado, os átomos de flúor que se transformaram em íons são extremamente difíceis de abrir mão de seus elétrons e “não querem” reagir com quaisquer outros átomos. Afinal, o flúor é o mais ativo dos não-metais, e praticamente nenhum outro não-metal pode oxidar seu íon (tirar um elétron de seu íon). E a ligação carbono-carbono é estável por si só (lembre-se do diamante).

É precisamente devido à sua inércia que os fluorocarbonetos encontraram a aplicação mais ampla. Por exemplo, o plástico fluorocarbonado, o chamado Teflon, é estável quando aquecido a 300 graus, não é suscetível à ação de ácidos sulfúrico, nítrico, clorídrico e outros. Não é afetado pela ebulição de álcalis e é insolúvel em todos os solventes orgânicos e inorgânicos conhecidos.

Não é à toa que o fluoroplástico às vezes é chamado de “platina orgânica”, porque é um material incrível para fazer vidrarias para laboratórios químicos, diversos equipamentos químicos industriais e tubos para todos os tipos de finalidades. Acredite, muitas coisas no mundo seriam feitas de platina se não fosse tão cara. O fluoroplástico é relativamente barato.

De todas as substâncias conhecidas no mundo, o fluoroplástico é o mais escorregadio. Um filme fluoroplástico jogado sobre a mesa literalmente “drena” para o chão. Os rolamentos de PTFE praticamente não requerem lubrificação. Finalmente, o fluoroplástico é um dielétrico maravilhoso e extremamente resistente ao calor. O isolamento de PTFE pode suportar aquecimento de até 400 graus (acima do ponto de fusão do chumbo!).

Este é o fluoroplástico - um dos materiais artificiais mais incríveis criados pelo homem.

Os fluorocarbonetos líquidos não são inflamáveis ​​e não congelam a temperaturas muito baixas.

União de carbono e silício

Dois elementos da natureza podem reivindicar uma posição especial. Primeiro, carbono. Ele é a base de todas as coisas vivas. E antes de tudo, porque os átomos de carbono são capazes de se conectar firmemente entre si, formando compostos em forma de cadeia:

Em segundo lugar, o silício. Ele é a base de toda natureza inorgânica. Mas os átomos de silício não podem formar cadeias tão longas como os átomos de carbono e, portanto, existem menos compostos de silício encontrados na natureza do que compostos de carbono, embora significativamente mais do que quaisquer outros compostos. elementos químicos.

Os cientistas decidiram “corrigir” esta deficiência de silício. Na verdade, o silício é tão tetravalente quanto o carbono. É verdade que a ligação entre os átomos de carbono é muito mais forte do que entre os átomos de silício. Mas o silício não é um elemento tão ativo.

E se com a sua participação fosse possível obter compostos semelhantes aos orgânicos, que propriedades surpreendentes eles poderiam ter!

No início, os cientistas não tiveram sorte. É verdade que está provado que o silício pode formar compostos nos quais seus átomos se alternam com átomos de oxigênio:

No entanto, eles se revelaram instáveis.

O sucesso veio quando decidiram combinar átomos de silício com átomos de carbono. Esses compostos, chamados organossilícios ou silicones, na verdade possuem uma série de propriedades únicas. A partir deles foram criadas diversas resinas que permitem obter plásticos resistentes a altas temperaturas por muito tempo.

Borrachas feitas de polímeros de organossilício possuem propriedades valiosas, como resistência ao calor. Alguns tipos de borracha de silicone são resistentes a temperaturas de até 350 graus. Imagine um pneu de carro feito dessa borracha.

As borrachas de silicone não incham em solventes orgânicos. Eles começaram a fazer vários dutos para bombear combustível.

Alguns fluidos e resinas de silicone apresentam poucas alterações na viscosidade em uma ampla faixa de temperatura. Isso abriu caminho para que fossem usados ​​como lubrificantes. Devido à sua baixa volatilidade e alto ponto de ebulição, os fluidos de silicone são amplamente utilizados em bombas de alto vácuo.

Os compostos de organossilício possuem propriedades repelentes à água e esta valiosa qualidade foi levada em consideração. Eles começaram a ser utilizados na fabricação de tecidos hidrorrepelentes. Mas não se trata apenas dos tecidos. Existe um provérbio bem conhecido: “a água desgasta as pedras”. A proteção foi testada na construção de estruturas importantes materiais de construção vários líquidos organossilícios. Os experimentos foram bem-sucedidos.

À base de silicones Ultimamente esmaltes duráveis ​​e resistentes ao calor foram criados. Placas de cobre ou ferro revestidas com esses esmaltes podem suportar aquecimento de até 800 graus por várias horas.

E este é apenas o começo de uma união peculiar de carbono e silício. Mas tal união “dual” não satisfaz mais os químicos. Eles estabeleceram a tarefa de introduzir outros elementos nas moléculas de compostos organossilícios, como, por exemplo, alumínio, titânio e boro. Os cientistas resolveram o problema com sucesso. Assim nasceu uma classe completamente nova de substâncias - os poliorganometallossiloxanos. As cadeias de tais polímeros podem conter diferentes elos: silício - oxigênio - alumínio, silício - oxigênio - titânio, silício - oxigênio - boro e outros. Substâncias semelhantes derretem em temperaturas de 500–600 graus e, nesse sentido, competem com muitos metais e ligas.

Certa vez, havia uma mensagem na literatura de que cientistas japoneses teriam conseguido criar um material polimérico que poderia suportar aquecimento de até 2.000 graus. Isto pode ser um erro, mas um erro que não está muito longe da verdade. Porque o termo “polímeros resistentes ao calor” deverá em breve ser incluído na longa lista de novos materiais da tecnologia moderna.

Peneiras incríveis

Estas peneiras são desenhadas de uma forma bastante original. Eles são gigantescos moléculas orgânicas, que possuem uma série de propriedades interessantes.

Primeiro, como muitos plásticos, eles são insolúveis em água e solventes orgânicos. E em segundo lugar, incluem os chamados grupos ionogênicos, ou seja, grupos que podem produzir certos íons em um solvente (em particular, água). Assim, esses compostos pertencem à classe dos eletrólitos.

O íon hidrogênio neles pode ser substituído por algum metal. É assim que ocorre a troca iônica.

Esses compostos peculiares são chamados de trocadores de íons. Aqueles que são capazes de interagir com cátions (íons carregados positivamente) são chamados de trocadores de cátions, e aqueles que interagem com íons carregados negativamente são chamados de trocadores de ânions. Os primeiros trocadores de íons orgânicos foram sintetizados em meados da década de 30 do nosso século. E eles imediatamente conquistaram o mais amplo reconhecimento. Sim, isso não é surpreendente. Afinal, com a ajuda de trocadores de íons você pode transformar água dura em macia e salgada em doce.

Imagine duas colunas - uma delas é preenchida com um trocador de cátions, a outra com um trocador de ânions. Digamos que pretendamos purificar a água contendo sal de cozinha comum. Passamos primeiro a água pela resina catiônica. Nele, todos os íons de sódio serão “trocados” por íons de hidrogênio, e em nossa água, em vez do cloreto de sódio, já estará presente o ácido clorídrico. Em seguida, passamos a água pelo trocador de ânions. Se estiver na forma hidroxila (ou seja, seus ânions trocáveis ​​são íons hidroxila), todos os íons cloro na solução serão substituídos por íons hidroxila. Bem, os íons hidroxila com íons de hidrogênio livres formam imediatamente moléculas de água. Assim, a água, que originalmente continha cloreto de sódio, ao passar pelas colunas de troca iônica, ficou completamente dessalinizada. Em termos de qualidades, pode competir com a melhor água destilada.

Mas não só a dessalinização da água trouxe trocadores de íons grande popularidade. Descobriu-se que os íons são diferentes, com força diferente, são mantidos por trocadores de íons. Os íons de lítio são mantidos mais fortes que os íons de hidrogênio, os íons de potássio mais fortes que os íons de sódio, os íons de rubídio mais fortes que os íons de potássio e assim por diante. Com a ajuda de trocadores de íons, tornou-se possível separar facilmente diferentes metais. Grande papel Os trocadores de íons estão agora atuando em vários setores. Por exemplo, as fábricas fotográficas durante muito tempo não tiveram uma forma adequada de capturar prata preciosa. Foram os filtros de troca iônica que resolveram esse importante problema.

Bem, algum dia as pessoas poderão usar trocadores de íons para extrair metais valiosos de água do mar? Esta questão deve ser respondida afirmativamente. E embora a água do mar contenha Grande quantidade vários sais, aparentemente, obtendo metais nobresé uma questão de futuro próximo.

Agora, a dificuldade é que, ao passar a água do mar através de um trocador de cátions, os sais contidos nela não permitem que pequenas impurezas de metais valiosos se depositem no trocador de cátions. No entanto, recentemente, foram sintetizadas as chamadas resinas de troca de elétrons. Eles não apenas trocam seus íons por íons metálicos da solução, mas também são capazes de reduzir esse metal doando elétrons para ele. Experimentos recentes com tais resinas mostraram que se uma solução contendo prata passar através delas, logo não serão depositados íons de prata, mas prata metálica, e a resina dentro dela será depositada. longo período mantém suas propriedades. Assim, se uma mistura de sais passar por um trocador de elétrons, os íons que são mais facilmente reduzidos podem ser convertidos em átomos de metal puro.

Garras químicas

Como diz a velha piada, pegar leões no deserto é fácil. Como o deserto é feito de areia e leões, é preciso pegar uma peneira e peneirar o deserto. A areia passará pelos buracos, mas os leões permanecerão na grelha.

Mas e se houver um elemento químico valioso misturado com uma quantidade enorme daqueles que não representam nenhum valor para você? Ou é necessário purificar uma substância de uma impureza prejudicial contida em quantidades muito pequenas.

Isso acontece com bastante frequência. Impureza de háfnio em zircônio, que é usado em estruturas reatores nucleares, não deve exceder alguns dez milésimos de por cento, e no zircônio comum é cerca de dois décimos de por cento.

Esses elementos são muito semelhantes em propriedades químicas, e os métodos convencionais, como dizem, não funcionam aqui. Até uma peneira química incrível. Entretanto, é necessário zircónio com um grau de pureza extremamente elevado...

Durante séculos, os químicos seguiram a receita simples: “Semelhante se dissolve em semelhante”. As substâncias inorgânicas dissolvem-se bem em solventes inorgânicos, as substâncias orgânicas - em solventes orgânicos. Muitos sais de ácidos minerais são altamente solúveis em água, ácido fluorídrico anidro e ácido cianídrico líquido. Muitas substâncias orgânicas são bastante solúveis em solventes orgânicos - benzeno, acetona, clorofórmio, sulfeto de carbono, etc., etc.

Como se comportará uma substância que seja algo intermediário entre compostos orgânicos e inorgânicos? Na verdade, os químicos estavam um tanto familiarizados com esses compostos. Assim, a clorofila (a matéria corante das folhas verdes) é um composto orgânico que contém átomos de magnésio. É altamente solúvel em muitos solventes orgânicos. Há um grande número de compostos organometálicos sintetizados artificialmente e desconhecidos pela natureza. Muitos deles são capazes de se dissolver em solventes orgânicos e essa capacidade depende da natureza do metal.

Os químicos decidiram brincar com isso.

Durante a operação de reatores nucleares, de tempos em tempos torna-se necessária a substituição de blocos de urânio gastos, embora a quantidade de impurezas (fragmentos de fissão de urânio) neles geralmente não exceda um milésimo de um por cento. Primeiro, os blocos são dissolvidos em ácido nítrico. Todo o urânio (e outros metais formados como resultado de transformações nucleares) se transforma em sais de nitrato. Nesse caso, algumas impurezas, como o xenônio e o iodo, são automaticamente removidas na forma de gases ou vapores, enquanto outras, como o estanho, permanecem no sedimento.

Mas a solução resultante, além do urânio, contém impurezas de muitos metais, em particular plutônio, neptúnio, elementos de terras raras, tecnécio e alguns outros. É aqui que a matéria orgânica vem em socorro. Uma solução de urânio e impurezas em ácido nítrico é misturada com uma solução de uma substância orgânica - tributil fosfato. Nesse caso, quase todo o urânio passa para a fase orgânica e as impurezas permanecem na solução de nitrato.

Este processo é chamado de extração. Após a dupla extração, o urânio fica quase livre de impurezas e pode ser reutilizado para a produção de blocos de urânio. E as impurezas restantes são usadas para posterior separação. Deles serão extraídas as partes mais importantes: plutônio, alguns isótopos radioativos.

O zircônio e o háfnio podem ser separados de maneira semelhante.

Os processos de extração são agora amplamente utilizados na tecnologia. Com a ajuda deles, eles não apenas purificam compostos inorgânicos, mas também muitas substâncias orgânicas - vitaminas, gorduras, alcalóides.

Química em um jaleco branco

Ele tinha um nome sonoro - Johann Bombastus Theophrastus Paracelsus von Hohenheim. Paracelso não é um sobrenome, mas sim uma espécie de título. Traduzido para o russo significa “super ótimo”. Paracelso era um excelente químico e rumores populares o chamavam de curandeiro milagroso. Porque ele não era apenas químico, mas também médico.

Na Idade Média, a união da química e da medicina tornou-se mais forte. A química ainda não havia conquistado o direito de ser chamada de ciência. Suas opiniões eram muito vagas e suas forças foram dispersas em uma busca vã pela notória pedra filosofal.

Mas, debatendo-se nas redes do misticismo, a química aprendeu a curar pessoas de doenças graves. Foi assim que nasceu a iatroquímica. Ou química medicinal. E muitos químicos dos séculos XVI, XVII e XVIII eram chamados de farmacêuticos, farmacêuticos. Embora estivessem envolvidos na mais pura química, eles prepararam várias poções de cura. É verdade que eles prepararam isso às cegas. E esses “remédios” nem sempre beneficiavam a pessoa.

Entre os “farmacêuticos” Paracelso foi um dos mais proeminentes. A lista de seus medicamentos incluía pomadas de mercúrio e enxofre (aliás, ainda são usadas para tratar doenças de pele), sais de ferro e antimônio e diversos sucos de plantas.

No início, a química só podia fornecer aos médicos substâncias encontradas na natureza. E então em quantidades muito limitadas. Mas isso não foi suficiente para a medicina.

Se examinarmos os modernos livros de receitas, veremos que 25% dos medicamentos são, por assim dizer, preparações naturais. Estes incluem extratos, tinturas e decocções preparadas a partir de várias plantas. Todo o resto são substâncias medicinais sintetizadas artificialmente e desconhecidas da natureza. Substâncias criadas pelo poder da química.

A primeira síntese de uma substância medicinal foi realizada há cerca de 100 anos. O efeito curativo do ácido salicílico no reumatismo é conhecido há muito tempo. Mas extraí-lo de materiais vegetais era difícil e caro. Somente em 1874 foi possível desenvolver um método simples para produzir ácido salicílico a partir do fenol.

Este ácido formou a base de muitos medicamentos. Por exemplo, aspirina. Via de regra, a “vida” dos medicamentos é curta: os antigos são substituídos por novos, mais avançados, mais sofisticados no combate a diversas enfermidades. A aspirina é uma espécie de exceção nesse aspecto. Todos os anos ele revela novidades, até então desconhecidas propriedades incríveis. Acontece que a aspirina não é apenas um antipirético e analgésico; sua gama de utilizações é muito mais ampla.

Um medicamento muito “antigo” é o conhecido piramidal (o ano de seu nascimento foi 1896).

Agora, no decorrer de um único dia, os químicos sintetizam diversas novas substâncias medicinais. Com uma grande variedade de qualidades, contra uma grande variedade de doenças. Desde medicamentos que controlam a dor até medicamentos que ajudam a curar doenças mentais.

Curar pessoas não é tarefa mais nobre para os químicos. Mas nenhuma tarefa é mais difícil.

Durante vários anos, o químico alemão Paul Ehrlich tentou sintetizar um medicamento contra uma doença terrível - a doença do sono. Em cada síntese algo deu certo, mas cada vez Ehrlich permaneceu insatisfeito. Somente na 606ª tentativa foi possível obter remédio eficaz- salvarsan, e dezenas de milhares de pessoas conseguiram se recuperar não só da doença do sono, mas também de outra doença insidiosa - a sífilis. E na 914ª tentativa, Ehrlich recebeu uma droga ainda mais poderosa - o neosalvarsan.

O percurso do medicamento desde o frasco químico até ao balcão da farmácia é longo. Esta é a lei da cura: até que um medicamento tenha passado por um teste abrangente, ele não pode ser recomendado para prática. E quando esta regra não é seguida, ocorrem erros trágicos. Não muito tempo atrás, as empresas farmacêuticas da Alemanha Ocidental anunciaram uma nova pílula para dormir - a tolidomida. Um pequeno comprimido branco mergulhava uma pessoa que sofria de insônia persistente em um sono rápido e profundo. Elogios foram feitos a Tolidomida, mas ele se revelou um terrível inimigo dos bebês que ainda não haviam nascido. Dezenas de milhares de deformidades congênitas - este é o preço que as pessoas pagaram pela pressa em lançar à venda um medicamento insuficientemente comprovado.

E, portanto, é importante que os químicos e os médicos saibam não apenas que tal ou tal medicamento cura com sucesso tal ou qual doença. Eles precisam entender exatamente como funciona, qual é o mecanismo químico sutil para combater a doença.

Aqui está um pequeno exemplo. Hoje em dia, os derivados dos chamados ácidos barbitúricos são frequentemente utilizados como comprimidos para dormir. Esses compostos contêm átomos de carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio. Além disso, dois chamados grupos alquil estão ligados a um dos átomos de carbono, ou seja, moléculas de hidrocarbonetos sem um átomo de hidrogênio. E esta é a conclusão a que chegaram os químicos. Só então o ácido barbitúrico tem efeito hipnótico quando a soma dos átomos de carbono nos grupos alquil não é inferior a quatro. E quanto maior for essa quantidade, mais tempo e mais rápido o medicamento atua.

Quanto mais profundamente os cientistas penetram na natureza das doenças, mais aprofundadas são as pesquisas realizadas pelos químicos. E cada vez mais Ciências Exatas A farmacologia, que antes tratava apenas do preparo de diversos medicamentos e da recomendação de seu uso contra diversas doenças, está se tornando um campo. Agora, um farmacologista deve ser químico, biólogo, médico e bioquímico. Para que as tragédias da tolidomida nunca mais aconteçam.

A síntese de substâncias medicinais é uma das principais conquistas dos químicos, criadores da segunda natureza.

...No início deste século, os químicos tentaram persistentemente fazer novos corantes. E o chamado ácido sulfanílico foi tomado como produto inicial. Possui uma molécula muito “flexível”, capaz de diversos rearranjos. Em alguns casos, raciocinaram os químicos, uma molécula de ácido sulfanílico poderia ser transformada em uma valiosa molécula de corante.

E assim aconteceu na realidade. Mas até 1935, ninguém pensava que os corantes sulfonílicos sintéticos também fossem drogas poderosas. A busca por corantes ficou em segundo plano: os químicos começaram a caçar novos medicamentos, que receberam nome comum sulfamida. Aqui estão os nomes dos mais famosos: sulfidina, estreptocida, sulfazol, sulfadimezina. Atualmente, as sulfonamidas ocupam um dos primeiros lugares entre os meios químicos de combate aos micróbios.

...Índios América do Sul Um veneno mortal, o curare, foi extraído da casca e das raízes da planta chilibuha. Um inimigo atingido por uma flecha cuja ponta estava mergulhada em curare morreu instantaneamente.

Por que? Para responder a esta pergunta, os químicos tiveram que compreender completamente o mistério do veneno.

Eles descobriram que o principal princípio ativo do curare é o alcalóide tubocurarina. Depois de entrar no corpo, os músculos não conseguem se contrair. Os músculos ficam imóveis. A pessoa perde a capacidade de respirar. A morte vem.

No entanto, sob certas condições, este veneno pode ser benéfico. Pode ser útil para os cirurgiões ao realizarem alguns procedimentos muito operações complexas. Por exemplo, no coração. Quando for necessário desligar os músculos pulmonares e transferir o corpo para respiração artificial. Assim, um inimigo mortal age como um amigo. A tubocurarina está incluída na prática clínica.

No entanto, é muito caro. Mas precisamos de um medicamento que seja barato e acessível.

Os químicos intervieram novamente. Em todos os artigos estudaram a molécula tubocurarina. Eles o dividiram em todos os tipos de partes, examinaram os “fragmentos” resultantes e, passo a passo, descobriram a ligação entre a estrutura química e a atividade fisiológica da droga. Descobriu-se que sua ação é determinada grupos especiais, que contém um átomo de nitrogênio carregado positivamente. E que a distância entre os grupos deve ser rigorosamente definida.

Agora os químicos poderiam seguir o caminho da imitação da natureza. E até tentar superá-lo. Primeiro, eles receberam um medicamento que não era inferior em atividade à tubocurarina. E então eles melhoraram. Assim nasceu o sinkurin; é duas vezes mais ativo que a tubocurarina.

Aqui está um exemplo ainda mais impressionante. Combater a malária. Eles a trataram com quinino (ou, cientificamente, quinino), um alcalóide natural. Os químicos conseguiram criar a plasmoquina - uma substância sessenta vezes mais ativa que o quinino.

A medicina moderna possui um enorme arsenal de ferramentas, por assim dizer, para todas as ocasiões. Contra quase todas as doenças conhecidas.

Existem remédios poderosos que acalmam o sistema nervoso, devolvendo a calma até mesmo às pessoas mais irritadas. Existe, por exemplo, um medicamento que alivia completamente a sensação de medo. É claro que ninguém o recomendaria a um aluno ansioso por exames.

Existe todo um grupo dos chamados tranquilizantes, medicamentos sedativos. Estes incluem, por exemplo, reserpina. Seu uso no tratamento de certas doenças mentais (esquizofrenia) desempenhou um papel importante. A quimioterapia ocupa hoje o primeiro lugar na luta contra os transtornos mentais.

Contudo, os ganhos da química medicinal nem sempre se revelam o lado positivo. Existe, digamos, uma droga tão ameaçadora (caso contrário, é difícil nomeá-la) como o LSD-25.

Em muitos países capitalistas, é usado como uma droga que causa artificialmente vários sintomas de esquizofrenia (todos os tipos de alucinações que permitem desligar-se das “dificuldades terrenas” por um tempo). Mas houve muitos casos em que pessoas que tomaram comprimidos de LSD-25 nunca voltaram ao normal.

As estatísticas modernas mostram que a maioria das mortes no mundo resulta de ataques cardíacos ou hemorragias cerebrais (derrame). Os químicos combatem esses inimigos inventando vários medicamentos para o coração e preparando medicamentos que dilatam os vasos sanguíneos do cérebro.

Com a ajuda da tubazida e do PASK sintetizados por químicos, os médicos derrotaram com sucesso a tuberculose.

E, finalmente, os cientistas estão procurando persistentemente maneiras de combater o câncer - este terrível flagelo da raça humana. Ainda há muita coisa obscura e desconhecida aqui.

Os médicos estão esperando por novas substâncias milagrosas dos químicos. Eles não estão esperando em vão. Aqui a química ainda não mostrou do que é capaz.

Milagre do molde

Esta palavra é conhecida há muito tempo. Médicos e microbiologistas. Mencionado em livros especiais. Mas não disse absolutamente nada para uma pessoa distante da biologia e da medicina. E era raro que um químico soubesse o seu significado. Agora todo mundo o conhece.

Esta palavra é “antibióticos”.

Mas ainda antes da palavra “antibióticos”, as pessoas se familiarizaram com a palavra “germes”. Verificou-se que diversas doenças, por exemplo, pneumonia, meningite, disenteria, tifo, tuberculose e outras, devem sua origem a microrganismos. São necessários antibióticos para combatê-los.

Já na Idade Média eram conhecidos os efeitos curativos de certos tipos de fungos. É verdade que as ideias dos Esculápios medievais eram bastante singulares. Por exemplo, acreditava-se que apenas moldes retirados de crânios de pessoas enforcadas ou executadas por crimes ajudavam no combate às doenças.

Mas isso não é significativo. Outra coisa significativa é que o químico inglês Alexander Fleming, ao estudar um dos tipos de mofo, isolou dele o princípio ativo. Foi assim que nasceu a penicilina, o primeiro antibiótico.

Descobriu-se que a penicilina é uma excelente arma na luta contra muitos microrganismos patogênicos: estreptococos, estafilococos, etc. Pode até derrotar a espiroqueta pálida, o agente causador da sífilis.

Mas embora Alexander Fleming tenha descoberto a penicilina em 1928, a fórmula deste medicamento só foi decifrada em 1945. E já em 1947 foi possível realizar a síntese completa da penicilina em laboratório. Parecia que desta vez o homem havia alcançado a natureza. No entanto, este não foi o caso. Realizar a síntese laboratorial da penicilina não é uma tarefa fácil. É muito mais fácil obtê-lo do molde.

Mas os químicos não recuaram. E aqui eles puderam dar a sua opinião. Talvez não seja uma palavra a dizer, mas uma ação a realizar. O resultado final é que o molde do qual a penicilina foi normalmente obtida tem muito pouca “produtividade”. E os cientistas decidiram aumentar a sua produtividade.

Eles resolveram esse problema encontrando substâncias que, ao serem introduzidas no aparelho hereditário de um microrganismo, alteravam suas características. Além disso, novas características podiam ser herdadas. Foi com a ajuda deles que foi possível desenvolver uma nova “raça” de cogumelos, muito mais ativa na produção de penicilina.

Hoje em dia a gama de antibióticos é muito impressionante: estreptomicina e terramicina, tetraciclina e aureomicina, biomicina e eritromicina. No total, são hoje conhecidos cerca de mil antibióticos diferentes e cerca de uma centena deles são utilizados para tratar várias doenças. E a química desempenha um papel significativo na sua produção.

Depois que os microbiologistas acumularam o chamado líquido de cultura contendo colônias de microrganismos, é a vez dos químicos.

São eles que têm a tarefa de isolar os antibióticos, o “princípio ativo”. Uma variedade de métodos químicos estão sendo mobilizados para a extração de compostos orgânicos complexos a partir de “matérias-primas” naturais. Os antibióticos são absorvidos por meio de absorventes especiais. Os pesquisadores usam “garras químicas” para extrair antibióticos com vários solventes. Eles são purificados usando resinas de troca iônica e precipitados a partir de soluções. Isto produz um antibiótico bruto, que novamente passa por um longo ciclo de purificação até finalmente aparecer na forma de uma substância cristalina pura.

Alguns, como a penicilina, ainda são sintetizados por meio de microrganismos. Mas conseguir outros é apenas metade do trabalho da natureza.

Mas também existem antibióticos, por exemplo a sintomicina, onde os químicos dispensam completamente os serviços da natureza. A síntese desse medicamento do início ao fim é feita nas fábricas.

Sem os poderosos métodos da química, a palavra “antibiótico” nunca teria ganhado tanta fama. E não teria havido aquela revolução genuína no uso medicação, no tratamento de muitas doenças produzidas por esses antibióticos.

Microelementos - vitaminas vegetais

A palavra "elemento" tem muitos significados. Por exemplo, são chamados átomos do mesmo tipo que possuem a mesma carga nuclear. O que são “microelementos”? Este é o nome dado aos elementos químicos encontrados nos organismos animais e vegetais em quantidades muito pequenas. Portanto, no corpo humano existem 65% de oxigênio, cerca de 18% de carbono e 10% de hidrogênio. Estes são macronutrientes, existem muitos deles. Mas o titânio e o alumínio representam apenas um milésimo de por cento cada - eles podem ser chamados de microelementos.

Nos primórdios da bioquímica, nenhuma atenção era dada a essas ninharias. Pense apenas em alguns centésimos ou milésimos de um por cento. Eles não conseguiam nem determinar tais quantidades naquela época.

As técnicas e métodos analíticos melhoraram e os cientistas encontraram cada vez mais elementos em objetos vivos. No entanto, o papel dos microelementos não pôde ser estabelecido por muito tempo. Mesmo agora, apesar de a análise química permitir determinar milionésimos e até cem milionésimos de percentagem de impurezas em quase todas as amostras, a importância de muitos oligoelementos para a vida das plantas e dos animais ainda não foi esclarecida.

Mas algo já se sabe hoje. Por exemplo, que vários organismos contêm elementos como cobalto, boro, cobre, manganês, vanádio, iodo, flúor, molibdênio, zinco e até... rádio. Sim, é rádio, embora em quantidades insignificantes.

A propósito, cerca de 70 elementos químicos foram descobertos no corpo humano e há razões para acreditar que os órgãos humanos contêm todo o sistema periódico. Além disso, cada elemento desempenha um papel completamente um certo papel. Existe até a opinião de que muitas doenças surgem devido ao desequilíbrio de microelementos no corpo.

O ferro e o manganês desempenham um papel importante no processo de fotossíntese nas plantas. Se você cultivar uma planta em um solo que não contenha nenhum vestígio de ferro, suas folhas e caules ficarão brancos como papel. Mas assim que você pulveriza essa planta com uma solução de sais de ferro, ela adquire sua cor verde natural. O cobre também é necessário no processo de fotossíntese e afeta a digestibilidade organismos vegetais Compostos de Nitrogênio. Com uma quantidade insuficiente de cobre, as proteínas que contêm nitrogênio são formadas de forma muito fraca nas plantas.

Compostos orgânicos complexos de molibdênio são incluídos como componentes de várias enzimas. Eles contribuem para uma melhor absorção de nitrogênio. A falta de molibdênio às vezes leva a queimaduras nas folhas devido ao grande acúmulo de sais nelas. ácido nítrico, que na ausência de molibdênio não são absorvidos pelas plantas. E o molibdênio afeta o teor de fósforo nas plantas. Na sua ausência, não há conversão de fosfatos inorgânicos em orgânicos. A falta de molibdênio também afeta o acúmulo de pigmentos (substâncias corantes) nas plantas - aparecem manchas e coloração pálida nas folhas.

Na ausência de boro, as plantas não absorvem bem o fósforo. O boro também promove uma melhor movimentação de vários açúcares em todo o sistema vegetal.

Os microelementos desempenham um papel importante não apenas nas plantas, mas também nos organismos animais. Acontece que ausência completa o vanádio na alimentação animal causa perda de apetite e até morte. Ao mesmo tempo, o aumento do teor de vanádio na alimentação de suínos leva ao seu rápido crescimento e à deposição de uma espessa camada de gordura.

O zinco, por exemplo, desempenha um papel importante no metabolismo e faz parte dos glóbulos vermelhos animais.

O fígado, se um animal (e até mesmo uma pessoa) está em estado de excitação, libera manganês, silício, alumínio, titânio e cobre na circulação geral, mas quando o central sistema nervoso- manganês, cobre e titânio, e retarda a liberação de silício e alumínio. Além do fígado, o cérebro, os rins, os pulmões e os músculos participam da regulação do conteúdo de microelementos no sangue do corpo.

Estabelecer o papel dos microelementos nos processos de crescimento e desenvolvimento de plantas e animais é uma tarefa importante e fascinante em química e biologia. Isto conduzirá certamente a resultados muito significativos num futuro próximo. E abrirá outro caminho para a ciência criar uma segunda natureza.

O que as plantas comem e o que a química tem a ver com isso?

Até os chefs dos tempos antigos eram famosos pelos seus sucessos culinários. As mesas dos palácios reais estavam repletas de pratos deliciosos. Pessoas ricas tornaram-se exigentes com a comida.

As plantas pareciam muito mais despretensiosas. Tanto no deserto abafado quanto na tundra polar, ervas e arbustos coexistiam. Mesmo que fossem atrofiados, mesmo patéticos, eles se davam bem.

Algo era necessário para o seu desenvolvimento. Mas o que? Os cientistas procuram esse “algo” misterioso há muitos anos. Eles realizaram experimentos. Os resultados foram discutidos.

Mas não houve clareza.

Foi introduzido em meados do século passado pelo famoso químico alemão Justus Liebig. A análise química o ajudou. O cientista “decompôs” uma grande variedade de plantas em elementos químicos individuais. No início não havia muitos deles. São dez no total: carbono e hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, cálcio e potássio, fósforo e enxofre, magnésio e ferro. Mas esses dez causaram a fúria do oceano verde no planeta Terra.

Daí a conclusão: para viver, a planta deve de alguma forma absorver, “comer” os elementos nomeados.

Como exatamente? Onde estão localizadas as lojas de alimentos vegetais?

No solo, na água, no ar.

Mas coisas incríveis aconteceram. Em alguns solos a planta desenvolveu-se rapidamente, floresceu e deu frutos. Em outros, murchou, murchou e se tornou um monstro desbotado. Porque faltavam alguns elementos nesses solos.

Mesmo antes de Liebig, as pessoas sabiam de outra coisa. Mesmo que se semeiem as mesmas colheitas ano após ano no solo mais fértil, a colheita torna-se cada vez pior.

O solo estava esgotado. As plantas gradualmente “comeram” todas as reservas dos elementos químicos necessários nelas contidas.

Era preciso “alimentar” o solo. Adicione substâncias e fertilizantes que faltam nele. Eles têm sido usados ​​desde os tempos antigos. Eles o usaram de forma intuitiva, com base na experiência de seus ancestrais.

Liebig elevou o uso de fertilizantes ao nível da ciência. Assim nasceu a agroquímica. A química tornou-se a serva do cultivo de plantas. Ela se deparou com uma tarefa: ensinar as pessoas como usar fertilizantes conhecidos de maneira adequada e inventar novos.

Atualmente são usados ​​dezenas de fertilizantes diferentes. E os mais importantes deles são o potássio, o nitrogênio e o fósforo. Porque são o potássio, o nitrogênio e o fósforo os elementos sem os quais nenhuma planta pode crescer.

Uma pequena analogia, ou como os químicos alimentaram as plantas com potássio

...Houve um tempo em que o agora tão famoso urânio ficava em algum lugar à margem dos interesses da química. Apenas a coloração do vidro e a fotografia faziam afirmações tímidas sobre isso. Então o rádio foi descoberto no urânio. Um grão insignificante de metal prateado foi extraído de milhares de toneladas de minérios de urânio. E os resíduos contendo enormes quantidades de urânio continuaram a entupir os armazéns das fábricas. A hora de Urano finalmente chegou. Acontece que é ele quem dá à pessoa o poder sobre o uso da energia atômica. O lixo se tornou precioso.

...Os depósitos de sal de Stassfurt, na Alemanha, são conhecidos há muito tempo. Eles continham muitos sais, principalmente potássio e sódio. Sal de sódio, sal de cozinha, foi imediatamente utilizado. Os sais de potássio foram descartados sem arrependimento. Enormes montanhas deles empilhadas perto das minas. E as pessoas não sabiam o que fazer com eles. A agricultura precisava muito de fertilizantes potássicos, mas os resíduos de Stassfurt não podiam ser aproveitados. Eles continham muito magnésio. E ele, benéfico para as plantas em pequenas doses, em grandes doses foi fatal.

Foi aqui que a química ajudou. Ela encontrou um método simples para purificar os sais de potássio do magnésio. E as montanhas ao redor das minas de Stassfurt começaram a derreter literalmente diante de nossos olhos. Historiadores da ciência relatam o seguinte fato: em 1811, foi construída na Alemanha a primeira fábrica de processamento de sais de potássio. Um ano depois já eram quatro e, em 1872, trinta e três fábricas na Alemanha processavam mais de meio milhão de toneladas de sal bruto.

Logo depois disso, fábricas para a produção de fertilizantes potássicos foram estabelecidas em muitos países. E agora, em muitos países, a produção de matérias-primas de potássio é muitas vezes maior do que a produção de sal de cozinha.

"Desastre do Nitrogênio"

Cerca de cem anos depois da descoberta do nitrogênio, um dos principais microbiologistas escreveu: “O nitrogênio é mais precioso do ponto de vista biológico geral do que o mais raro dos metais nobres.” E ele estava absolutamente certo. Afinal, o nitrogênio é componente quase qualquer molécula de proteína, tanto vegetal quanto animal. Sem nitrogênio - sem proteína. E sem proteína - sem vida. Engels disse que “a vida é a forma de existência dos corpos protéicos”.

As plantas precisam de nitrogênio para criar moléculas de proteínas. Mas de onde eles tiram isso? O nitrogênio é distinguido por pequenos atividade química. Em condições normais não reage. Portanto, as plantas não podem utilizar o nitrogênio da atmosfera. Assim como “...mesmo que o olho possa ver, o dente está dormente”. Isso significa que o depósito de nitrogênio das plantas é o solo. Infelizmente, a despensa é bastante escassa. Não contém compostos contendo nitrogênio suficientes. É por isso que o solo desperdiça rapidamente o seu nitrogênio e precisa ser ainda mais enriquecido com ele. Aplique fertilizantes nitrogenados.

Agora o conceito de “salitre chileno” tornou-se uma coisa da história. E há cerca de setenta anos isso nunca saiu dos nossos lábios.

O sombrio Deserto do Atacama se estende pelas vastas extensões da República do Chile. Ela se estende por centenas de quilômetros. À primeira vista, este é o deserto mais comum, mas de outros desertos globo distingue-se por uma circunstância curiosa: sob uma fina camada de areia existem poderosos depósitos de nitrato de sódio, ou nitrato de sódio. Essas jazidas eram conhecidas há muito tempo, mas talvez tenham sido lembradas pela primeira vez quando houve escassez de pólvora na Europa. Afinal, anteriormente carvão, enxofre e salitre eram usados ​​para produzir pólvora.

Uma expedição foi equipada com urgência para entregar o produto ao exterior. Porém, toda a carga teve que ser lançada ao mar. Descobriu-se que apenas o nitrato de potássio era adequado para a produção de pólvora. O sódio absorveu avidamente a umidade do ar, a pólvora ficou úmida e foi impossível usá-la.

Esta não foi a primeira vez que os europeus tiveram de lançar cargas estrangeiras no mar. No século XVII, grãos de metal branco chamados platina foram encontrados nas margens do rio Platino del Pino. A platina chegou pela primeira vez à Europa em 1735. Mas eles realmente não sabiam o que fazer com ela. Dos metais nobres da época, apenas o ouro e a prata eram conhecidos, e a platina não encontrava mercado. Mas pessoas inteligentes notaram isso Gravidade Específica platina e ouro são muito próximos um do outro. Eles aproveitaram isso e começaram a adicionar platina ao ouro que servia para fazer moedas. Já era uma farsa. O governo espanhol proibiu a importação de platina, e as reservas que ainda restavam no estado foram recolhidas e, na presença de inúmeras testemunhas, afogadas no mar.

Mas a história do salitre chileno não acabou. Acabou sendo um excelente fertilizante de nitrogênio, fornecido favoravelmente ao homem pela natureza. Nenhum outro fertilizante nitrogenado era conhecido naquela época. Começou o desenvolvimento intensivo de depósitos naturais de nitrato de sódio. Os navios partiam todos os dias do porto chileno de Iquique, entregando fertilizantes tão valiosos a todos os cantos do globo.

...Em 1898, o mundo ficou chocado com a previsão sombria do famoso Crookes. Em seu discurso, ele previu a morte da humanidade por falta de nitrogênio. Todos os anos, junto com a colheita, os campos ficam privados de nitrogênio e as jazidas de salitre chileno vão se esgotando gradativamente. Os tesouros do Deserto do Atacama acabaram sendo uma gota no oceano.

Então os cientistas se lembraram da atmosfera. Talvez a primeira pessoa a chamar a atenção para as reservas ilimitadas de nitrogênio na atmosfera tenha sido nosso famoso cientista Kliment Arkadyevich Timiryazev. Timiryazev acreditava profundamente na ciência e no poder do gênio humano. Ele não compartilhou as preocupações de Crookes. A humanidade superará a catástrofe do nitrogênio e sairá dos problemas, acreditava Timiryazev. E ele acabou por estar certo. Já em 1908, os cientistas Birkeland e Eide, na Noruega, realizaram a fixação do nitrogênio atmosférico em escala industrial por meio de um arco elétrico.

Na mesma época, na Alemanha, Fritz Haber desenvolveu um método para produzir amônia a partir de nitrogênio e hidrogênio. Assim, o problema da fixação do nitrogênio, tão necessário à nutrição das plantas, foi finalmente resolvido. E há muito nitrogênio livre na atmosfera: os cientistas calcularam que se todo o nitrogênio atmosférico for convertido em fertilizantes, isso durará mais de um milhão de anos para as plantas.

Para que é necessário o fósforo?

Justus Liebig acreditava que a planta poderia absorver o nitrogênio do ar. É necessário fertilizar o solo apenas com potássio e fósforo. Mas foi justamente com esses elementos que ele teve azar. Seu “fertilizante patenteado”, que uma das empresas inglesas se comprometeu a produzir, não resultou em aumento de rendimento. Só muitos anos depois Liebig compreendeu e admitiu abertamente o seu erro. Ele usou sais de fosfato insolúveis, temendo que os altamente solúveis fossem rapidamente eliminados do solo pela chuva. Mas descobriu-se que as plantas não conseguem absorver o fósforo dos fosfatos insolúveis. E o homem teve que preparar uma espécie de “produto semiacabado” para as plantas.

Todos os anos, cerca de 10 milhões de toneladas de culturas em todo o mundo são retiradas dos campos. ácido fosfórico. Por que as plantas precisam de fósforo? Afinal, não faz parte de gorduras ou carboidratos. Sim, e muitos moléculas de proteína, principalmente os mais simples, não contêm fósforo. Mas sem o fósforo, todos esses compostos simplesmente não podem se formar.

A fotossíntese não é apenas a síntese de carboidratos a partir de dióxido de carbono e água, que a planta produz “de brincadeira”. Esse processo difícil. A fotossíntese ocorre nos chamados cloroplastos – “órgãos” peculiares células de plantas. Os cloroplastos contêm muitos compostos de fósforo. Grosso modo, os cloroplastos podem ser imaginados como o estômago de algum animal, onde o alimento é digerido e absorvido - afinal, eles lidam com a “construção” direta dos tijolos das plantas: dióxido de carbono e água.

A planta absorve dióxido de carbono do ar com a ajuda de compostos de fósforo. Os fosfatos inorgânicos convertem dióxido de carbono em ânions de ácido carbônico, que posteriormente entram na construção de moléculas orgânicas complexas.

É claro que o papel do fósforo na vida das plantas não se limita a isso. E não se pode dizer que o seu significado para as plantas já esteja totalmente esclarecido. Porém, mesmo o que se sabe mostra o seu importante papel na vida deles.

Guerra química

Esta é realmente uma guerra. Só sem armas e tanques, mísseis e bombas. Esta é uma guerra “silenciosa”, por vezes despercebida por muitos, pela vida ou pela morte. E a vitória nisso é felicidade para todas as pessoas.

Será que uma mosca comum, por exemplo, causa muitos danos? Acontece que essa criatura maligna traz perdas que chegam a milhões de rublos por ano somente em nosso país. E as ervas daninhas? Só nos EUA, a sua existência custa quatro mil milhões de dólares. Ou vejamos o caso dos gafanhotos, um verdadeiro desastre que transforma campos floridos em terra nua e sem vida. Se você contar todos os danos que são causados agricultura dos ladrões de plantas e animais do mundo num único ano, a soma será inimaginável. Com esse dinheiro, você poderia alimentar 200 milhões de pessoas gratuitamente durante um ano inteiro!

O que “cid” é traduzido para o russo? Isso significa - matar. E assim os químicos começaram a criar vários “cidas”. Eles criaram inseticidas - “matar insetos”, zoocidas - “matar roedores”, herbicidas - “matar grama”. Todos estes “cidas” são agora amplamente utilizados na agricultura.

Antes da Segunda Guerra Mundial, principalmente pesticidas inorgânicos eram amplamente utilizados. Vários roedores e insetos, ervas daninhas foram tratados com arsênico, enxofre, cobre, bário, flúor e muitos outros compostos tóxicos. No entanto, a partir de meados da década de 40, os pesticidas orgânicos começaram a tornar-se cada vez mais difundidos. Esta “inclinação” para os compostos orgânicos foi feita deliberadamente. A questão não é apenas que eles se revelaram mais inofensivos para os humanos e os animais de fazenda. Eles têm maior versatilidade e são necessários significativamente menos deles do que os inorgânicos para obter o mesmo efeito. Assim, apenas um milionésimo de grama de pó de DDT por centímetro quadrado de superfície destrói completamente alguns insetos.

Houve também algumas estranhezas no uso de pesticidas orgânicos. O hexaclorano é atualmente considerado um dos pesticidas mais eficazes. No entanto, provavelmente poucas pessoas sabem que esta substância foi obtida pela primeira vez por Faraday em 1825. Por mais de cem anos, os químicos estudam o hexaclorano sem sequer saberem disso. propriedades maravilhosas. E só a partir de 1935, quando os biólogos começaram a estudá-lo, esse inseticida passou a ser produzido em escala industrial. Os melhores inseticidas atualmente são os compostos organofosforados, por exemplo a fosfamida ou o medicamento M-81.

Até recentemente, eram utilizadas preparações externas para proteger plantas e animais. Porém, julgue por si mesmo: choveu, o vento soprou e sua substância protetora desapareceu. Tudo precisa recomeçar. Os cientistas pensaram na questão: é possível introduzir produtos químicos tóxicos no organismo protegido? Eles vacinam uma pessoa - e ela não tem medo de doenças. Assim que os micróbios entram em tal organismo, eles são imediatamente destruídos por “guardiões da saúde” invisíveis que ali apareceram como resultado da introdução do soro.

Descobriu-se que é perfeitamente possível criar pesticidas de ação interna. Os cientistas brincaram com as diferentes estruturas das pragas de insetos e das plantas. Para as plantas, esse pesticida é inofensivo, mas para os insetos é um veneno mortal.

Os produtos químicos protegem as plantas não apenas dos insetos, mas também das ervas daninhas. Foram criados os chamados herbicidas que têm efeito supressor sobre as ervas daninhas e praticamente não prejudicam o desenvolvimento da planta cultivada.

Talvez um dos primeiros herbicidas, por incrível que pareça, tenha sido... fertilizantes. Assim, tem sido notado há muito tempo pelos praticantes agrícolas que se forem adicionadas quantidades maiores de superfosfato ou sulfato de potássio aos campos, então, com o crescimento intensivo das plantas cultivadas, o crescimento de ervas daninhas é inibido. Mas aqui, como no caso dos inseticidas, os compostos orgânicos desempenham um papel decisivo no nosso tempo.

Assistentes de fazendeiro

O menino tinha mais de dezesseis anos. E aqui está ele, talvez pela primeira vez no departamento de perfumes. Ele está aqui não por curiosidade, mas por necessidade. Ele já começou a deixar crescer o bigode e precisa ser raspado.

Para iniciantes esta é uma operação bastante interessante. Mas depois de cerca de dez a quinze anos, você ficará tão cansado disso que às vezes terá vontade de deixar a barba crescer.

Veja a grama, por exemplo. É inaceitável na via férrea. E as pessoas “raspam” com foices e foices ano após ano. Mas imagine estrada de ferro Moscou - Khabarovsk. São nove mil quilômetros. E se toda a grama em sua extensão for cortada, e mais de uma vez durante o verão, quase mil pessoas terão que ser mantidas nesta operação.

É possível chegar a algum método químico"depilar"? Acontece que é possível.

Para cortar a grama de um hectare, 20 pessoas precisam trabalhar o dia todo. Os herbicidas completam a “operação de matar” na mesma área em poucas horas. Além disso, destroem completamente a grama.

Você sabe o que são desfolhantes? "Fólio" significa "folha". O desfolhante é uma substância que faz com que caiam. Seu uso possibilitou mecanizar a colheita do algodão. De ano em ano, de século em século, as pessoas saíam para o campo e colhiam pés de algodão à mão. Quem nunca viu a colheita manual do algodão dificilmente pode imaginar a severidade desse trabalho, que, além disso, ocorre sob um calor desesperador de 40 a 50 graus.

Agora tudo é muito mais simples. Poucos dias antes da abertura das cápsulas do algodão, as plantações de algodão são tratadas com desfolhantes. O mais simples deles é o Mg 2. As folhas estão caindo dos arbustos e agora os colhedores de algodão estão trabalhando nos campos. A propósito, o CaCN 2 pode ser usado como desfolhante, o que significa que, ao tratar arbustos com ele, é adicionado fertilizante nitrogenado adicional ao solo.

Mas na sua ajuda à agricultura, na “correcção” da natureza, a química foi ainda mais longe. Os químicos descobriram as chamadas auxinas - aceleradores de crescimento das plantas. É verdade, a princípio natural. Os químicos aprenderam a sintetizar os mais simples deles, como a heteroauxina, em seus laboratórios. Estas substâncias não só aceleram o crescimento, a floração e a frutificação das plantas, mas também aumentam a sua estabilidade e vitalidade. Além disso, descobriu-se que o uso de auxinas em concentrações elevadas renderiza diretamente efeito oposto- inibe o crescimento e desenvolvimento das plantas.

Aqui há uma analogia quase completa com substâncias medicinais. Sim, eles são conhecidos medicamentos, contendo arsênico, bismuto, mercúrio, porém, em grandes (bastante aumentadas) concentrações, todas essas substâncias são venenosas.

Por exemplo, as auxinas podem prolongar muito o tempo de floração de plantas ornamentais e principalmente de flores. No caso de geadas repentinas de primavera, diminua a brotação e a floração das árvores, e assim por diante. Por outro lado, em zonas frias com verões curtos, isto permitirá o cultivo de muitas frutas e vegetais pelo método “acelerado”. E embora essas habilidades das auxinas ainda não tenham sido implementadas em larga escala, mas representem apenas experimentos de laboratório, não há dúvida de que, num futuro próximo, os assistentes dos agricultores irão para espaços abertos.

Servido por fantasmas

Aqui está um fato para uma sensação jornalística: colegas agradecidos presentearam um venerável cientista com... um vaso de alumínio. Qualquer presente merece gratidão. Mas não é verdade, dar de presente um vaso de alumínio... Há algo para ser irônico...

Isto é agora. Há cem anos, tal presente teria parecido extremamente generoso. Na verdade, foi apresentado por químicos ingleses. E não qualquer um, mas o próprio Dmitry Ivanovich Mendeleev. Como um sinal de grandes serviços prestados à ciência.

Você vê como tudo no mundo é relativo. No século passado, eles não conheciam uma forma barata de extrair alumínio dos minérios e, portanto, o metal era caro. Eles encontraram uma maneira e os preços despencaram.

Muitos elementos da tabela periódica ainda são caros. E isso muitas vezes limita o seu uso. Mas estamos confiantes, por enquanto. A Química e a Física realizarão mais de uma vez “reduções de preços” de elementos. Com certeza farão isso, pois quanto mais longe, mais habitantes da tabela periódica a prática envolve em seu campo de atuação.

Mas entre eles há também aqueles que ou não são encontrados na crosta terrestre, ou são incrivelmente poucos, quase nenhum. Digamos, astato e frâncio, neptúnio e plutônio, promécio e tecnécio...

No entanto, eles podem ser preparados artificialmente. E assim que um químico tem um novo elemento nas mãos, ele começa a pensar: como dar-lhe um começo de vida?

O elemento artificial mais importante na prática até agora é o plutônio. E a sua produção mundial excede agora a produção de muitos elementos “comuns” da tabela periódica. Acrescentemos que os químicos consideram o plutônio um dos elementos mais estudados, embora tenha pouco mais de um quarto de século. Tudo isto não é acidental, uma vez que o plutónio é um excelente “combustível” para reactores nucleares, em nada inferior ao urânio.

Em alguns satélites americanos, o amerício e o cúrio serviram como fontes de energia. Esses elementos são altamente radioativos. Quando eles se decompõem, muito calor é liberado. Com a ajuda de termopares é convertido em eletricidade.

E o promécio, que ainda não foi encontrado nos minérios terrestres? Baterias em miniatura, um pouco maiores que a tampa de um alfinete comum, são criadas com a participação de promécio. Baterias químicas em Melhor cenário possível servir no máximo seis meses. Uma bateria atômica de promécio opera continuamente durante cinco anos. E a gama de suas aplicações é muito ampla: desde aparelhos auditivos até mísseis guiados.

Astat está pronta para oferecer seus serviços aos médicos no combate às doenças da tireoide. Eles agora estão tentando tratá-lo com radiação radioativa. Sabe-se que o iodo pode se acumular na glândula tireóide, mas o astato é um análogo químico do iodo. Introduzido no corpo, o astato se concentrará em glândula tireóide. Então suas propriedades radioativas dirão uma palavra de peso.

Então, alguns elementos artificiais de jeito nenhum lugar vazio para necessidades práticas. É verdade que eles servem ao homem unilateralmente. As pessoas só podem usar suas propriedades radioativas. Ainda não chegamos aos detalhes químicos. A exceção é o tecnécio. Os sais desse metal, como se viu, podem tornar os produtos de aço e ferro resistentes à corrosão.

Anel cerebral em química

“A química estende suas mãos aos assuntos humanos.”

Expandir o conhecimento da química, despertar o interesse pela ciência

Desenvolva a criatividade

Desenvolva a capacidade de trabalhar em pares

Participantes: alunos do 9º ao 10º ano

1. Discurso introdutório do professor.

Olá, pessoal! Convidamos você hoje para assistir a uma competição de desenvoltura, alegria e conhecimento da disciplina de química entre equipes do 9º e 10º ano.

E então deixe-me lembrá-lo que hoje estamos realizando um “BRAIN RING” de 6 rodadas.

Caros torcedores, hoje vocês podem dar dicas, dar respostas independentes, podendo se tornar participantes da 6ª rodada e competir com futuros vencedores.

Nosso anel cerebral será assistido pelo nosso JÚRI:…….

As saudações da equipe são avaliadas em um sistema de cinco pontos

Então, vamos agora passar a palavra às nossas equipes.

I. RODADA “Grandes Químicos”

1. Leia a lei da constância da composição compostos químicos e nomeie o cientista francês que descobriu esta lei. (Resposta: Proust Joseph Louis)

2. Adicione um numeral ao nome dos elementos químicos do grupo 3 para obter o nome de um cientista russo - químico e compositor.

(Resposta: Bor-one = Borodin Alexander Porfirievich 12.11.1833–27.02.87)

3. Pedro, o Grande, disse: “Tenho o pressentimento de que algum dia, e talvez mesmo durante a nossa vida, os russos envergonharão os povos mais esclarecidos com o seu sucesso na ciência, a incansabilidade no seu trabalho e a majestade da sua glória firme e ruidosa. ”

Pergunta. Agora você tem que decidir a quem pertencem esses versículos e dizer brevemente que tipo de pessoa ele é.

"Ó você que espera

Pátria desde suas profundezas

E ele quer vê-los,

Quais são chamados do acampamento de estranhos,

Ah, seus dias são abençoados!

Seja encorajado agora,

É sua gentileza mostrar

O que pode o próprio Platonov

E os Newtons são rápidos em mente

Terra russa para dar à luz.” Responder. MV Lomonosov

5. A. A. Voskresensky trabalhou no Instituto Pedagógico Principal de São Petersburgo, deu palestras no Instituto de Ferrovias, no Corpo de Pajens e na Academia de Engenharia. Em 1838-1867 lecionou na Universidade de São Petersburgo.

Pergunta. Diga o nome de seu aluno mais famoso. O aluno agradecido chamou seu professor de “o avô da química russa”.

Resposta: D. I. Mendeleev.

6. Dê o ditado favorito de A. A. Voskresensky, que D. I. Mendeleev repetia frequentemente.”

Resposta: “Não são os deuses que queimam panelas e fazem tijolos”.

7. Quem e quando propôs um sistema simples e compreensível de símbolos alfabéticos para expressar a composição atômica de compostos químicos. Há quantos anos eles são usados? símbolos químicos.

Resposta: 1814 pelo cientista sueco Jan Berzelius. Os sinais estão em uso há 194 anos.

Palavra do JÚRI

RODADA II "Ácidos"

1. Qual ácido e seus sais serviram à causa da guerra e da destruição durante vários séculos.

Resposta: Ácido nítrico.

2. Cite pelo menos 5 ácidos que as pessoas comem.

Resposta: Ascórbico, limão, vinagre, láctico, maçã, valeriana, oxálico...

3. O que é “óleo de vitríolo”?

Resposta: o ácido sulfúrico (pl. 1, 84, 96, 5%, devido ao seu aspecto oleoso, era obtido a partir do sulfato de ferro (até meados do século XVIII).

4. Existe um conceito chuva ácida. É possível que exista neve ácida, neblina ou orvalho? Explique esse fenômeno.

Seremos os primeiros a chamar o gato,

Em segundo lugar, medimos a espessura da água,

O sindicato nos servirá para o terceiro

E isso se tornará inteiro

Responder. Ácido

"O Mistério do Mar Negro" Yu.Kuznetsov.

A Crimeia estava tremendo em 1928,

E o mar se elevou,

Emitindo para o horror das nações,

Pilares de fogo de enxofre.

Tudo acabou. A espuma está soprando novamente

Mas desde então tudo é mais alto, tudo é mais denso

Geena de enxofre crepuscular

Abordagens ao fundo dos navios.”

(!?) Escreva diagramas de possíveis OVRs que ocorrem neste episódio.

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

S+O2=SO2

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

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

1. "Sim! Era um cachorro, enorme, escuro como breu. Mas nenhum de nós, mortais, jamais tinha visto um cachorro assim. Chamas explodiram de sua boca aberta, faíscas foram lançadas de seus olhos, um fogo bruxuleante brilhou em seu rosto e pescoço. o cérebro inflamado não poderia ter concebido uma visão mais terrível, mais nojenta do que esta criatura infernal que saltou sobre nós do nevoeiro... Um cão terrível, do tamanho de uma jovem leoa. Sua boca enorme ainda brilhava com um brilho azulado chama, seus olhos profundos foram. Toquei essa cabeça luminosa e, afastando a mão, vi que meus dedos também brilhavam no escuro.

Aprendido? Arthur Conan Doyle "O Cão dos Baskervilles"

(!?) Que elemento está envolvido nesta história desagradável? Dar descrição breve este elemento.

Resposta: Características de acordo com a posição no PSHE.Em 1669, o alquimista Brand descobriu o fósforo branco. Por sua capacidade de brilhar no escuro, ele o chamou de “fogo frio”

2. Como remover nitratos de vegetais? Sugira pelo menos três maneiras.

Resposta: 1. Os nitratos são solúveis em água, os vegetais podem ser embebidos em água.2. Quando aquecidos, os nitratos se decompõem, por isso é necessário cozinhar os vegetais.

3. Qual cidade da Rússia leva o nome da rocha matéria-prima para a produção de fertilizantes fosfatados?

Resposta: Apatity, região de Murmansk.

4. Como você sabe, o notável naturalista da antiguidade, Plínio, o Velho, morreu em 79 DC. durante uma erupção vulcânica. Seu sobrinho escreveu em uma carta ao historiador Tácito “...De repente, houve estrondos de trovões e vapores negros de enxofre rolaram das chamas da montanha. Todos fugiram. Plínio levantou-se e, apoiando-se em dois escravos, pensou em ir embora também; mas o vapor mortal o cercou por todos os lados, seus joelhos dobraram, ele caiu novamente e sufocou.”

Pergunta. Em que consistia o vapor de enxofre que matou Plínio?

Resposta: 1) 0,01% de sulfeto de hidrogênio no ar mata uma pessoa quase instantaneamente. 2) óxido de enxofre (IV).

5. Se você deseja caiar tetos, revestir um objeto com cobre ou destruir pragas no jardim, não pode prescindir dos cristais azuis escuros.

Pergunta. Dê a fórmula do composto que forma esses cristais.

Responder. Sulfato de cobre. СuSO4 * 5 H2O.

Palavra do JÚRI

4. RODADA – pergunta – resposta

Qual elemento está sempre feliz? (radônio)

Quais elementos afirmam que “outras substâncias podem ser produzidas” (carbono, hidrogênio, oxigênio)

Qual será o meio quando o carbonato de sódio for dissolvido em água? (alcalino)

Qual é o nome de uma partícula carregada positivamente que se forma quando uma corrente passa por uma solução eletrolítica (cátion)

Qual elemento químico está incluído na estrutura que Tom Sawyer foi forçado a pintar (cerca - boro)

O nome do metal que o mágico carrega (magnésio-magnésio)

V. REDONDA (As, Sb, Bi)

1. A legislação penal sempre distinguiu o envenenamento de outros tipos de homicídio como um crime particularmente grave. A lei romana via o envenenamento como uma combinação de assassinato e traição. A lei canônica colocava o envenenamento no mesmo nível da bruxaria. Nos códigos do século XIV. Para o envenenamento, foi estabelecida uma pena de morte particularmente assustadora - rodagem para os homens e afogamento com tortura preliminar para as mulheres.

Em diferentes momentos, em diferentes circunstâncias, sob diferentes formas, atua como um veneno e como um agente de cura único, como um agente nocivo e resíduos perigosos produção como componente das substâncias mais úteis e insubstituíveis.

Pergunta. Qual elemento químico? estamos falando sobre, nomeie o número de série e seu relativo massa atômica.

Responder. Arsênico. Ar=34.

2. De que doença crônica o estanho sofre? Que metal pode curar a doença?

Responder. O estanho transforma-se em pó a baixas temperaturas - a “praga do estanho”.Átomos de bismuto (antimônio e chumbo) quando adicionados ao estanho cimentam sua estrutura cristalina, interrompendo a “praga do estanho”.

3. Que elemento químico os alquimistas descreveram como uma cobra se contorcendo?

Responder. Na Idade Média, o arsênico era representado com a ajuda de uma cobra se contorcendo, enfatizando sua toxicidade.

5. Que elemento químico os alquimistas descreveram como um lobo com a boca aberta?

Responder. O antimônio foi retratado na forma de um lobo com a boca aberta. Ela recebeu este símbolo por causa de sua capacidade de dissolver metais e, em particular, ouro.

6. Qual elemento químico é o composto? Napoleão foi envenenado?

Responder. Arsênico.

VI. RODADA (Química na vida cotidiana)

1. Sem o que você pode fazer uma torta de maçã azeda?

Responder. Sem refrigerante.

2. Sem qual substância é impossível passar roupas secas?

Responder. Sem água.

3. Cite um metal que esteja à temperatura ambiente em Estado líquido.

Responder. Mercúrio.

4. Que substância é usada para tratar solos muito ácidos.

Responder. Lima.

5. O açúcar queima? Experimente isso.

Responder. Todas as substâncias queimam. Mas para acender o açúcar, você precisa de um catalisador – cinza de cigarro.

6. A humanidade utiliza conservantes para armazenar alimentos desde a antiguidade. Cite os principais conservantes.

Responder. Sal de cozinha, fumaça de fumaça, mel, óleo, vinagre.

Enquanto o JÚRI apura os resultados das competições e anuncia o vencedor, farei perguntas aos fãs:

Que tipo de leite você não bebe? (calcário)

Qual elemento é a base natureza inanimada? (hidrogênio)

Em que tipo de água o ouro se dissolve? (água régia)

Por qual elemento na forma de substância simples pagam mais do que pelo ouro ou, pelo contrário, pagam para se livrar dele? (mercúrio)

O que é alotropia? Dar exemplos.

O que é ácido glacial? (acético)

Que álcool não queima? (amônia)

O que aconteceu ouro Branco? (liga de ouro com platina, níquel ou prata)

A palavra do JÚRI.

Cerimônia de premiação do vencedor

Enviar seu bom trabalho na base de conhecimento é simples. Use o formulário abaixo

Estudantes, estudantes de pós-graduação, jovens cientistas que utilizam a base de conhecimento em seus estudos e trabalhos ficarão muito gratos a você.

postado em http:// www. tudo de bom. ru

FSBEI HPE "Universidade Estadual de Bashkir"

Cenário de atividade extracurricularem química

“A química espalha suas mãos nos assuntos humanos...”

Metas:

1. Ampliar o conhecimento da química, despertar o interesse pela ciência.

2. Desenvolva a criatividade.

3. Desenvolver a capacidade de trabalhar em equipa.

Participantes: Alunos do 9º ano.

Forma: KVN.

Ordem de conduta:

1. Juramento dos capitães.

2. Aquecimento.

3. Competição de “adivinhação”.

4. Competição “Mesa de D. I. Mendeleev”.

5. Concurso “Desenhe você mesmo”.

6. Competição de capitães.

7. Competição “Experimentadores”.

8. Competição musical.

9. Concurso “Tarefa de envelope”.

10. Lição de casa.

11. Resumindo.

Principal:

Ó vocês ciências felizes!

Estenda as mãos diligentemente

E olhe para os lugares mais distantes

Atravesse a terra e o abismo

E as estepes e a floresta profunda

E a altura do céu.

Explore todos os lugares o tempo todo,

O que é ótimo e lindo

O que o mundo nunca viu...

Nas entranhas da terra você, química,

Penetre seu olhar com nitidez

E o que a Rússia contém nisso?

Draga os tesouros abertos.

M. V. Lomonosov.

Boa noite, queridos amigos. Convidamos você hoje para presenciar uma competição de desenvoltura, alegria e conhecimento da disciplina de química entre equipes do 9º ano.

Convidamos a equipe “Químicos” (apresentação da equipe, saudação) Convidamos a equipe “Letras” (apresentação da equipe, saudação)

Principal:

Antes do início da competição, os capitães das equipes prestam juramento.

JURAMENTO DOS CAPITÃES.

Nós, os capitães da equipe de Químicos (Letras), reunimos nossas equipes no campo de duelo químico e diante de nossos times, torcedores, júri e livro sábio química, juramos solenemente:

1) Seja honesto. química extracurricular educação criativa

2) Não derramem ácido um no outro física e mentalmente.

3) Não use métodos de luta livre, boxe e caratê na resolução de problemas químicos.

4) Não perca o senso de humor até o final da noite.

Principal:

Agora vamos nos aquecer. Tópico de aquecimento: " Problemas ecológicos e química. Quem é o culpado?” As equipes prepararam 4 perguntas entre si.

A equipe Khimiki começa primeiro.

A pergunta soa - 1 min. para discussão.

Resposta da equipe.

A equipe Lyrica faz a primeira pergunta.

(Etc. para 4 perguntas).

Principal:

Vamos passar para as competições.

1. "Jogo de adivinhação."

Estamos anunciando uma competição presencial dentro da escola. Convidamos 2 pessoas. Tarefa: “Vai lá, não sei onde, traz alguma coisa, não sei o quê”. (Tempo 25 minutos).

2. “Tabela D.I. Mendeleiev".

O 2.º concurso exige que os alunos conheçam a tabela periódica. Do caos dos signos, selecione e anote os elementos químicos e nomeie-os. Entregue as cartas ao júri.

3. “Desenhe você mesmo.”

O 3º concurso convida quem sabe desenhar. Com os olhos vendados, desenhe o que o apresentador lê. (1 minuto.).

Na sala de química, há uma mesa perto do quadro-negro, um frasco sobre a mesa e um gás marrom é liberado do frasco.

Atraiu. Que tipo de gás poderia ser? (NO2).

A palavra do júri.

Principal:

Competição de capitães. (Convide para subir ao palco, ofereça-se para sentar, dê um pedaço de papel e uma caneta).

Você ouvirá uma história em que elementos químicos ou substancias químicas. Escreva-os usando símbolos químicos.

História de química.

Foi na Europa e talvez na América. Sentamo-nos com Bohr e Berkeley na Fermia. O potássio também estava sentado. Eu digo: “Pare de estragar o Oxigênio e o Enxofre na alma. Vamos falar sobre Rubídio." E Berkeley: “Sou da Gália, portanto, sozinho. Mas não vou te dar dois Rubídios. Por que eu deveria abandonar Hólmio e Férmio completamente?” Aqui eu, como o próprio Actínio, digo: “Platina e pronto!” Finalmente Paládio. Eles começaram a pensar em quem deveria ir para o Bário. Berkley diz: “Sou completamente manco”. Então Bor Plumbum veio até nós, pegou nossa Rubidia sob Arsênico e foi embora. Nós somos o Rádio. Estamos sentados no Curium, esperando por Bohr. De repente ouvimos: “Aurum, Aurum!” Eu digo: “De jeito nenhum, Bohr!” E Berkeley: “Não, Neon!” E ele mesmo é astuto, estando com Gallium, sua mão em Thalia e Lithium para ela, algo sobre Francium. Velho Plutônio. E aqui novamente: “Aurum, Aurum!” Nós olhamos, o Boro está correndo, e atrás dele está o vizinho Cobalto, o Argônio e o Háfnio estão atrás dele, e o Térbio está atrás do Arsênico, onde estão nossos Rubídios. Bor tornou-se completamente Lutetsky. Ele grita e agita os braços. De repente olhamos, e nosso Rubídio está em Argônio em Mercúrio. Aqui Berkeley nos decepcionou. Ele fica de quatro e é como Strontsky, Strontsky e diz: “Argonchik, diga Hafniy”. Argônio fica em silêncio e apenas Césio diz “Rrrrrr” entre os dentes. Então Berkliy também, Lutetsky se levantou e gritou: “Saia”, Argon fugiu. E Berkeley diz a Bohr: “Dê-me Rubídio”. E boro: “Não sou Berílio, sou seu Rubídio. O quê, eu sou o ródio deles ou o quê? Astatine me em paz. E Berkley disse-lhe: “Se eu te ver novamente em Fermia, o sódio vai atingir seus ouvidos”.

Os capitães entregam pedaços de papel com placas escritas dos elementos químicos que foram citados na história.

4. 4ª competição “Experimentadores” Convide 2 pessoas por equipe. Há 1 representante do júri para observação.

Experiência: “Separação de misturas”

a) areia e limalha de ferro

a) limalha de madeira e ferro

b) areia e açúcar

b) sal e argila

Experiência: “Reconhecer substâncias”

a) KOH, H2SO4, KCl

a) NaOH, Ba(OH)2, H2SO4

Experiência: “Obtenha as seguintes substâncias”

Resumindo os resultados da competição de capitães.

A palavra do júri.

5. Competição musical. As equipes tiveram a oportunidade de preparar uma música e uma dança sobre o tema químico.

Resumindo os resultados do concurso “Experimentadores”.

6. Concurso “Tarefa de envelope”.

1) Que tipo de leite eles não bebem?

2) Qual elemento é a base da natureza inanimada?

3) Em que água o ouro se dissolve?

4) Por que elemento na forma de substância simples pagam mais do que pelo ouro, ou, pelo contrário, pagam para se livrar dele?

5) Como é chamado sociedade científica Químicos soviéticos?

6) O que é alotropia? Dar exemplos.

Principal:

Ouvimos os participantes da competição de campo.

Preparando-se para o dever de casa.

Neste momento, o júri resume os resultados das últimas competições.

Se os times ainda não estiverem prontos, então serão feitas perguntas aos torcedores. Para cada resposta correta, o torcedor recebe um círculo e a equipe ganha 1 ponto.

1. Existe algum metal que derrete na sua mão?

2. O que é ácido glacial?

3. O que é ouro branco?

4. Qual álcool não queima?

Principal:

Trabalho de casa demonstrado pela equipe de Químicos (Letras)

Tópico: “Aula de química no século passado”.

Resumindo.

Participantes gratificantes.

Literatura:

1. Blokhina O.G. Vou para uma aula de química: um livro para o professor. - M.: Editora “Primeiro de Setembro”, 2001.

2. Bocharov S.I. Atividades extracurriculares em química. Séries 8 a 9. - Volgogrado: ITD “Corypheus”, 2006

3. Kurgansky S.M. Trabalho extracurricular em química: Testes e noites de química... - M.: 5 para conhecimento, 2006.

4. TsOR em química, disco para o 9º ano. 1C Educação 4ª escola: JSC “1C”, 2006

Postado em Allbest.ru

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