Purificação de gasolina a partir de água.

Coloquei gasolina na lata, depois esqueci e fui para casa. A lata foi deixada aberta. A chuva está chegando.

No dia seguinte, quis andar de quadriciclo e me lembrei do botijão de gasolina. Quando me aproximei, percebi que a gasolina estava misturada com água, pois ontem havia claramente menos líquido nele. Eu precisava separar água e gasolina. Percebendo que a água congela a uma temperatura mais alta que a da gasolina, coloco uma lata de gasolina na geladeira. Na geladeira, a temperatura da gasolina é de -10 graus Celsius. Depois de um tempo, tirei a lata da geladeira. A lata continha gelo e gasolina. Despejei gasolina através da malha em outra lata. Assim, todo o gelo permaneceu no primeiro recipiente. Agora eu poderia despejar gasolina refinada no tanque de gasolina do ATV e finalmente andar nele. Ao congelar (sob condições de diferentes temperaturas), ocorreu uma separação de substâncias.

Kulgashov Maxim.

No mundo moderno, a vida humana não pode ser imaginada sem processos químicos. Mesmo na época de Pedro, o Grande, por exemplo, havia química.

Se as pessoas não aprendessem a misturar diferentes elementos químicos, não haveria cosméticos. Muitas garotas não são tão bonitas quanto parecem. As crianças não seriam capazes de esculpir de plasticina. Não haveria brinquedos de plástico. Carros não funcionam sem gasolina. Lavar as coisas é muito mais difícil sem sabão em pó.

Cada elemento químico existe em três formas: átomos, substâncias simples e substâncias complexas. O papel da química na vida humana é enorme. Os químicos extraem muitas substâncias maravilhosas de matérias-primas minerais, animais e vegetais. Com a ajuda da química, uma pessoa recebe substâncias com propriedades predeterminadas e delas, por sua vez, produzem roupas, sapatos, equipamentos, meios modernos de comunicação e muito, muito mais.

Como nunca antes, as palavras de M.V. Lomonosov: "A química estende suas mãos para os assuntos humanos ..."

A produção de produtos da indústria química como metais, plásticos, refrigerantes, etc., polui o meio ambiente com várias substâncias nocivas.

Conquistas em química não são apenas boas. É importante para uma pessoa moderna usá-los corretamente.

Makarova Katya.

Posso viver sem processos químicos?

Os processos químicos estão em toda parte. Eles nos cercam. Às vezes nem percebemos sua presença em nossas vidas diárias. Nós as tomamos como certas, sem pensar na verdadeira natureza das reações que estão ocorrendo.

A cada momento, inúmeros processos ocorrem no mundo, que são chamados de reações químicas.

Quando duas ou mais substâncias interagem entre si, novas substâncias são formadas. Existem reações químicas que são muito lentas e muito rápidas. Uma explosão é um exemplo de reação rápida: em um instante, substâncias sólidas ou líquidas se decompõem com a liberação de uma grande quantidade de gases.

A placa de aço mantém seu brilho por muito tempo, mas gradualmente aparecem padrões de ferrugem avermelhados. Esse processo é chamado de corrosão. A corrosão é um exemplo de uma reação química lenta, mas extremamente insidiosa.

Muitas vezes, especialmente na indústria, é necessário acelerar uma determinada reação para obter o produto desejado mais rapidamente. Em seguida, os catalisadores são usados. Essas substâncias em si não participam da reação, mas a aceleram significativamente.

Qualquer planta absorve dióxido de carbono do ar e libera oxigênio. Ao mesmo tempo, muitas substâncias valiosas são criadas na folha verde. Este processo ocorre - fotossíntese em seus laboratórios.

A evolução dos planetas e de todo o universo começou com reações químicas.

Belialova Julia.

Açúcar

Açúcaré o nome comum da sacarose. Existem muitos tipos de açúcar. Estes são, por exemplo, glicose - açúcar de uva, frutose - açúcar de frutas, açúcar de cana, açúcar de beterraba (o açúcar granulado mais comum).

No início, o açúcar era obtido apenas da cana. Acredita-se que tenha surgido originalmente na Índia, em Bengala. No entanto, devido aos conflitos entre a Grã-Bretanha e a França, o açúcar de cana ficou muito caro e muitos químicos começaram a pensar em como obtê-lo de outra coisa. O primeiro a fazer isso foi o químico alemão Andreas Marggraf no início do século XVIII. Ele notou que os tubérculos secos de algumas plantas têm um sabor doce e, quando vistos ao microscópio, são visíveis cristais brancos, muito semelhantes ao açúcar. Mas Marggraf não conseguiu dar vida a seus conhecimentos e observações, e a produção em massa de açúcar só começou em 1801, quando Franz Karl Arhard, aluno de Marggraf, comprou a propriedade de Kunern e começou a construir a primeira fábrica de beterraba sacarina. Para aumentar os lucros, ele estudou diferentes variedades de beterraba e identificou as razões pelas quais seus tubérculos adquiriram um alto teor de açúcar. Na década de 1880, a produção de açúcar começou a dar um grande lucro, mas Archard não viveu para ver isso.

Agora o açúcar de beterraba é extraído da seguinte forma. As beterrabas são limpas e esmagadas, o suco é extraído com a ajuda de uma prensa, depois o suco é purificado de impurezas não açucaradas e evaporado. O xarope é obtido, fervido até formar cristais de açúcar. Com o açúcar de cana, as coisas são mais complicadas. A cana-de-açúcar também é moída, o caldo também é extraído, é limpo de impurezas e fervido até que apareçam cristais na calda. No entanto, neste caso, apenas o açúcar bruto é obtido, a partir do qual é feito o açúcar. Esse açúcar bruto é refinado, retirando o excesso e a matéria corante, e a calda é novamente fervida até cristalizar. Não existe uma fórmula para o açúcar como tal: para a química, o açúcar é um carboidrato doce e solúvel.

Umansky Kirill.

Sal

Sal - produto alimentar. Na forma de solo, são pequenos cristais brancos. O sal de mesa de origem natural quase sempre possui impurezas de outros sais minerais, o que pode lhe dar tonalidades de cores diferentes (geralmente cinza). É produzido em diferentes formas: purificado e não refinado (sal-gema), moagem grossa e fina, puro e iodado, sal marinho, etc.

Nos tempos antigos, o sal era obtido pela queima de certas plantas no fogo; a cinza resultante foi usada como tempero. Para aumentar o rendimento de sal, eles foram adicionalmente encharcados com água salgada do mar. Há pelo menos dois mil anos, a extração do sal de mesa começou a ser feita por evaporação da água do mar. Esse método surgiu pela primeira vez em países de clima seco e quente, onde a evaporação da água ocorria naturalmente; à medida que se espalhava, a água começou a ser aquecida artificialmente. Nas regiões do norte, em particular nas margens do Mar Branco, o método foi aprimorado: como você sabe, a água doce congela mais cedo do que a água salgada, e a concentração de sal na solução restante aumenta de acordo. Assim, a salmoura fresca e concentrada foi obtida simultaneamente da água do mar, que foi então evaporada com menor consumo de energia.

O sal de mesa é uma importante matéria-prima para a indústria química. É usado para produzir soda, cloro, ácido clorídrico, hidróxido de sódio e sódio metálico.

Uma solução de sal em água congela a temperaturas abaixo de 0°C. Sendo misturado com gelo de água pura (inclusive na forma de neve), o sal faz com que derreta devido à seleção de energia térmica do ambiente. Este fenômeno é usado para limpar estradas de neve.

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FSBEI HPE "Universidade Estadual Bashkir"

Cenário de um evento extracurricularem química

“A química estende suas mãos nos assuntos humanos…”

Metas:

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

2. Desenvolver habilidades criativas.

3. Cultive a capacidade de trabalhar em equipe.

Membros: Alunos do 9º ano.

Formulário de conduta: KVN.

Ordem de conduta:

1. Juramento dos capitães.

2. Aqueça.

3. Concurso "Jogo de adivinhação".

4. Concurso "Tabela de D.I. Mendeleev".

5. Concurso "Desenhe você mesmo."

6. Competição de capitães.

7. Concurso "Experimentadores".

8. Competição musical.

9. Concurso "Atribuição do envelope."

10. Lição de casa.

11. Resumindo.

Conduzindo:

Ó vocês, ciências felizes!

Estenda as mãos diligentemente

E olhe para os lugares mais distantes

Passe a terra e o abismo

E estepes e floresta profunda

E a própria altura do céu.

Em todos os lugares explorar o tempo todo,

O que é grande e bonito

O que o mundo nunca viu...

Nas entranhas da terra você, química,

Penetrar o olho com nitidez

E o que a Rússia contém nele

Tesouros abertos.

M.V. Lomonossov.

Boa noite, queridos amigos. Convidamos você hoje para presenciar a competição em desenvoltura, alegria e também no conhecimento da disciplina de química entre as equipes do 9º ano.

Convidamos a equipe "Químicos" (representação da equipe, saudação) Convidamos a equipe "Letras" (representação da equipe, saudação)

Conduzindo:

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

Juramento dos capitães.

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

1) Seja honesto. educação extracurricular química criativa

2) Não jogue ácido um no outro física e moralmente.

3) Não use métodos de luta livre, boxe e caratê ao resolver tarefas químicas.

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

Conduzindo:

E agora o treino. Tópico de aquecimento: “Problemas ecológicos e química. Quem é culpado?" As equipes prepararam 4 perguntas umas para as outras.

Os químicos começam primeiro.

Uma pergunta soa - 1 min. para discussão.

Resposta da equipe.

A equipe Lyrika faz sua primeira pergunta.

(Etc. para 4 perguntas).

Conduzindo:

Vamos para as competições.

1. "Jogo de adivinhação".

Anunciamos uma competição de saída 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 2º concurso exige que os alunos conheçam o sistema periódico. 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 ao lado do quadro-negro, um frasco está sobre a mesa, um gás marrom é emitido do frasco.

Ter desenhado. Que tipo de gás pode ser? (NO2).

Palavra do júri.

Conduzindo:

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

Você ouvirá uma história na qual elementos químicos ou substâncias químicas serão nomeados. Escreva-os usando símbolos químicos.

História química.

Foi na Europa, e talvez na América. Sentamos com Bohr e Berkeley no Fermia. Sat e Kali. Eu digo: “Pare de estragar o Oxigênio, assim como o Enxofre em minha alma. Vamos Rubídio." E Berkel: “Sou da Gália, portanto, sozinho. E eu não vou te dar dois Rubídios. Por que eu deveria deixar Fermius afinal? Aqui estou eu, como o próprio Actiny, e digo: "Platina, e pronto!" Finalmente Paládio. Eles começaram a pensar em quem deveria ir para Bariy. Berkeley e diz: "Sou completamente manco". Então Bor Plumbum veio até nós, pegou nosso Rubidia sob Arsênico e foi. Nós somos o Raio. Estamos sentados no Curium, esperando Bor. De repente ouvimos: "Aurum, Aurum!". Eu digo: "Não Bor!" E Berkeley: "Não, Neon!" E ele mesmo é astuto, de pé com Gálio, mão em Thalia e Lítio para ela, algo sobre Francius. Plutônio velho. E aqui novamente: "Aurum, Aurum!" Nós olhamos, Boro está correndo, e atrás dele está o vizinho Cobalt, Argon e Hafnium nele, e seu Térbio além do Arsênico, onde estão nossos Rubídios. Bor completamente Lutetsky tornou-se. Gritando, agitando os braços. De repente olhamos, e nosso Rubídio está com Argônio em Mercúrio. Foi aqui que Berkeley nos decepcionou. Ele ficará de quatro, e ele mesmo é um Strontsky, Strontsky e diz: "Argonchik, diga a Hafnius". Argon está em silêncio e apenas Césio entre os dentes seu “Rrr”. Então Berkliy, também, Lyutetsky se levantou e, como se estivesse gritando: "Saia", Argon fugiu. E Berkelium diz a Boru: "Dê-me Rubídio". Abor: “Não Berílio, eu sou seu Rubídio. O que, eu sou o Rhodium deles ou o quê? Astatine-me em paz. E Berkel para ele: "Se eu te ver novamente em Fermia, Sódio é seus ouvidos."

Os capitães entregam folhetos com sinais escritos dos elementos químicos que foram nomeados na história.

4. 4º Concurso "Experimentadores" Convide 2 pessoas da equipa. Do júri, 1 representante para observação.

Experiência: "Separação de misturas"

a) areia e limalha de ferro

a) limalhas 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: "Obter as seguintes substâncias"

Resumindo a competição dos capitães.

Palavra do júri.

5. Competição musical. As equipes foram convidadas a preparar uma música e dançar sobre um tema químico.

Resumindo os resultados da competição "Experimentadores".

6. Concurso "Atribuição do envelope."

1) Que tipo de leite não bebe?

2) Que elemento é a base da natureza inanimada?

3) Em que água o ouro se dissolve?

4) Por qual elemento na forma de uma substância simples, eles pagam mais que o ouro, ou vice-versa, pagam para se livrar dele?

5) Qual é o nome da Sociedade Científica dos Químicos Soviéticos?

6) O que é alotropia? Dar exemplos.

Conduzindo:

Ouvimos os participantes da competição de saída.

Preparando-se para a lição de casa.

Neste momento, o júri resume as últimas competições.

Se as equipes ainda não estiverem prontas, são feitas perguntas aos torcedores. Para cada resposta correta, o torcedor recebe um círculo e a equipe recebe 1 ponto.

1. Existe algum metal que derrete na mão?

2. O que é ácido glacial?

3. O que é ouro branco?

4. Que tipo de álcool não queima?

Conduzindo:

O dever de casa é demonstrado pela equipe de Químicos (Letra)

Tópico: "Lição de química no século passado."

Resumindo.

Prêmios de participantes.

Literatura:

1. Blokhina O.G. Estou indo para a aula de química: um livro do professor. - M.: Editora "Primeiro de Setembro", 2001.

2. Bocharova S.I. Trabalho extracurricular em química. Graus 8-9. - Volgogrado: ITD "Corifey", 2006

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

4. CER em química, disco para o 9º ano. 1C Educação 4ª escola: ZAO 1C, 2006

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Objetivo: descobrir por que a química era a ciência favorita de Lomonosov e qual a contribuição de Mikhail Vasilyevich para ela Lomonosov deixou sua marca nas áreas em que Lomonosov deixou seu rastro da Universidade Estadual de Moscou. Universidade Estadual Lomonosov de Moscou Escritório de Lomonosov Químico M.V. Lomonosov's office Químico M.V. Alexander - Nevsky Lavra O túmulo de M.V. Lomonosov no Alexander - Nevsky Lavra

Mikhail Vasilyevich Lomonosov nasceu em 8 de novembro de 1711 na aldeia de Denisovka, perto de Kholmogory. Seu pai, Vasily Dorofeevich, era uma pessoa bem conhecida em Pomorie, dono de um artel de peixe e um comerciante de sucesso. Mikhail Vasilyevich Lomonosov nasceu em 8 de novembro de 1711 na aldeia de Denisovka, perto de Kholmogory. Seu pai, Vasily Dorofeevich, era uma pessoa bem conhecida em Pomorie, dono de um artel de peixe e um comerciante de sucesso.

Em 1735, 12 dos alunos mais capazes foram chamados da Academia de Moscou para a Academia de Ciências. Três deles, incluindo Lomonosov, foram enviados para a Alemanha, para a Universidade de Marburg, depois continuou seus estudos em Freiburg. Em 1735, 12 dos alunos mais capazes foram chamados da Academia de Moscou para a Academia de Ciências. Três deles, incluindo Lomonosov, foram enviados para a Alemanha, para a Universidade de Marburg, depois continuou seus estudos em Freiburg.

Os méritos de Lomonosov A ciência favorita de Lomonosov é a química. Ele criou um laboratório químico em São Petersburgo e descobriu uma nova lei; A ciência favorita de Lomonosov é a química. Ele criou um laboratório químico em São Petersburgo e descobriu uma nova lei; Enquanto estudava física, ele descobriu o enigma das tempestades e da aurora boreal; Enquanto estudava física, ele descobriu o enigma das tempestades e da aurora boreal; Adorava observar as estrelas, aperfeiçoou o telescópio; Adorava observar as estrelas, aperfeiçoou o telescópio; Observando Vênus, ele estabeleceu que este planeta tem uma atmosfera; Observando Vênus, ele estabeleceu que este planeta tem uma atmosfera; Ele é o primeiro geógrafo polar do mundo; Ele é o primeiro geógrafo polar do mundo; Ele estava envolvido na história dos antigos eslavos, na história da fabricação de porcelana; Ele estava envolvido na história dos antigos eslavos, na história da fabricação de porcelana; E quanto ele fez para melhorar o idioma russo! E quanto ele fez para melhorar o idioma russo! Escreveu poesia; Escreveu poesia; Ele reviveu a produção de vidro colorido e fez pinturas em mosaico ("Retrato de Pedro I", "Batalha de Poltava"); Ele reviveu a produção de vidro colorido e fez pinturas em mosaico ("Retrato de Pedro I", "Batalha de Poltava"); Abriu a primeira universidade russa em Moscou. Abriu a primeira universidade russa em Moscou.

Criou a primeira universidade. É melhor dizer, ele foi nossa primeira universidade. A. S. Pushkin. Em 1748 ele formulou a lei mais importante da química - a lei da conservação da massa da matéria em reações químicas. A massa das substâncias que entraram na reação é igual à massa das substâncias resultantes dela.

A história da humanidade conhece muitas pessoas versáteis e talentosas. E entre eles, um dos primeiros lugares deve ser colocado o grande cientista russo Mikhail Vasilyevich Lomonosov. A história da humanidade conhece muitas pessoas versáteis e talentosas. E entre eles, um dos primeiros lugares deve ser colocado o grande cientista russo Mikhail Vasilyevich Lomonosov. Óptica e calor, eletricidade e gravidade, meteorologia e arte, geografia e metalurgia, história e química, filosofia e literatura, geologia e astronomia são as áreas em que Lomonosov deixou sua marca. Óptica e calor, eletricidade e gravidade, meteorologia e arte, geografia e metalurgia, história e química, filosofia e literatura, geologia e astronomia são as áreas em que Lomonosov deixou sua marca.

O objetivo da vida de Lomonosov até o último dia era "o estabelecimento da ciência na pátria", que ele considerava a chave para a prosperidade de sua pátria. O objetivo da vida de Lomonosov até o último dia era "o estabelecimento da ciência na pátria", que ele considerava a chave para a prosperidade de sua pátria.

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A química se espalha amplamente ...

Mais sobre o diamante

O diamante bruto bruto é o campeão de "todos os minerais, materiais e outros" em termos de dureza. A tecnologia moderna sem diamantes teria dificuldades.

Um diamante acabado e polido se transforma em diamante, e não há igual entre as pedras preciosas.

Os diamantes azuis são especialmente valorizados pelos joalheiros. Eles são insanamente raros por natureza e, portanto, pagam um dinheiro absolutamente louco por eles.

Mas Deus os abençoe, com joias de diamantes. Que haja mais diamantes comuns para que você não tenha que tremer sobre 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 fornece até 90% da produção mundial de diamantes. Exceto a União Soviética. Dez anos atrás, descobrimos a maior área de diamantes na Yakutia. Agora, a mineração industrial de diamantes está em andamento lá.

Condições extraordinárias foram necessárias para a formação de diamantes naturais. Temperaturas e pressões gigantes. Os diamantes nasceram nas profundezas da espessura da terra. Em alguns lugares, derretidos com diamantes irromperam na superfície e solidificaram. Mas isso acontecia muito raramente.

É possível prescindir dos serviços da natureza? Uma pessoa pode criar diamantes por conta própria?

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

Somente em meados da década de 1950 a tecnologia mais recente finalmente encontrou as chaves para resolver o problema dos diamantes artificiais. A matéria-prima, como esperado, foi o grafite. Ele foi submetido a uma pressão simultânea de 100.000 atmosferas e uma temperatura de cerca de 3.000 graus. Agora os diamantes são preparados em muitos países do mundo.

Mas os químicos aqui só podem se alegrar com todos. Seu papel não é tão grande: a física assumiu o principal.

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

Como melhorar assim? Existe algo mais perfeito do 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 últimos são tão duros.

Você não pode fazer um diamante mais duro do que 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 com nitrogênio - nitreto de boro. Externamente, não é notável, mas uma de suas características é alarmante: sua estrutura cristalina é a mesma do grafite. "Grafite branca" - este nome tem sido associado ao nitreto de boro. É verdade que ninguém tentou fazer lápis com isso ...

Os químicos encontraram uma maneira barata de sintetizar o nitreto de boro. Os físicos o submeteram a testes cruéis: centenas de milhares de atmosferas, milhares de graus... A lógica de suas ações era extremamente simples. Como a grafite “preta” se transformou em diamante, é possível obter uma substância semelhante ao diamante a partir da grafite “branca”?

E eles têm o chamado borazon, que supera o diamante em sua dureza. Deixa arranhões nas bordas lisas de diamante. E pode suportar temperaturas mais altas - você não pode simplesmente queimar o borazon.

Borazon ainda é caro. Há muito trabalho a ser feito para torná-lo mais barato. Mas o principal já foi feito. O homem novamente provou ser capaz da natureza.

…E aqui está outra mensagem que veio recentemente de Tóquio. Cientistas japoneses conseguiram preparar uma substância que é muito mais forte que o diamante em dureza. Eles submeteram o silicato de magnésio (um composto feito de magnésio, silício e oxigênio) a uma pressão de 150 toneladas por centímetro quadrado. Por razões óbvias, os detalhes da síntese não são divulgados. O recém-nascido "rei da dureza" ainda não tem nome. Mas isso não importa. Outra coisa é mais importante: não há dúvida de que em um futuro próximo o diamante, que durante séculos encabeçou a lista das substâncias mais duras, não estará em primeiro lugar nessa lista.

Moléculas infinitas

A borracha é conhecida por todos. São bolas e galochas. É um disco de hóquei e luvas de cirurgião. Estes são, finalmente, pneus de carro e almofadas de aquecimento, capas de chuva impermeáveis ​​e mangueiras de água.

Agora a borracha e seus produtos são produzidos em centenas de fábricas e fábricas. E algumas décadas atrás, a borracha natural era usada em todo o mundo para fazer borracha. A palavra "borracha" vem do nativo americano "kao-chao", que significa "lágrimas de hevea". E a hevea é uma árvore. Coletando e processando seu suco leitoso de uma certa maneira, as pessoas conseguiram borracha.

Muitas coisas úteis podem ser feitas da borracha, mas é uma pena que sua extração seja muito trabalhosa e a hevea cresça apenas nos trópicos. E era impossível atender as necessidades da indústria com matérias-primas naturais.

É aqui que a química vem em socorro. Em primeiro lugar, os químicos se perguntaram: por que a borracha é tão elástica? Por muito tempo eles tiveram que investigar as "lágrimas de Hevea" e, finalmente, encontraram uma pista. Descobriu-se que as moléculas de borracha são construídas de uma maneira muito peculiar. Eles consistem em um grande número de elos idênticos repetidos e formam cadeias gigantes. Claro, uma molécula tão "longa", contendo cerca de quinze mil ligações, é capaz de dobrar em todas as direções e também tem elasticidade. O elo nesta cadeia acabou sendo carbono, isopreno C5H8, e sua fórmula estrutural pode ser representada da seguinte forma:

Seria mais correto dizer que o isopreno, por assim dizer, representa o monômero natural original. No processo de polimerização, a molécula de isopreno muda um pouco: as ligações duplas entre os átomos de carbono são quebradas. Devido a essas ligações liberadas, ligações individuais são combinadas em uma molécula de borracha gigante.

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

Parece que o assunto não é tão quente que complicado. Primeiro pegue o isopreno. Em seguida, faça-o polimerizar. Amarre unidades individuais de isopreno em longas e flexíveis correntes de borracha artificial.

Parecia uma coisa, acabou sendo outra. Não foi sem dificuldade que os químicos sintetizaram o isopreno, mas assim que chegou à polimerização, a borracha não deu certo. Os links estavam conectados uns aos outros, mas ao acaso, e não em uma ordem específica. E foram criados produtos artificiais, um pouco semelhantes à borracha, mas em muitos aspectos diferentes dela.

E os químicos tiveram que inventar maneiras de fazer com que as unidades de isopreno se enrolassem em uma corrente na direção certa.

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

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

Um número bastante grande de borrachas artificiais é agora conhecido (ao contrário das borrachas naturais, elas agora são frequentemente chamadas de elastômeros).

A própria borracha natural e os produtos feitos a partir dela têm desvantagens significativas. Assim, incha fortemente em óleos e gorduras e não é resistente à ação de muitos agentes oxidantes, em particular o ozônio, cujos vestígios estão sempre presentes no ar. Na fabricação de produtos de borracha natural, ela deve ser vulcanizada, ou seja, submetida a alta temperatura na presença de enxofre. É assim que a borracha é transformada em borracha ou ebonite. Durante a operação de produtos de borracha natural (por exemplo, pneus de carro), uma quantidade significativa de calor é liberada, o que leva ao envelhecimento e ao 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 das letras iniciais de duas palavras: "butadieno" e "sódio". (O sódio desempenha o papel de catalisador de polimerização.) Alguns elastômeros desta família provaram ser excelentes. Eles foram principalmente para a fabricação de pneus de carro.

De particular importância é a chamada borracha butílica, que é obtida pela polimerização conjunta de isobutileno e isopreno. Primeiro, acabou sendo 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, que agora são amplamente utilizados na fabricação de câmaras, são dez vezes mais herméticos do que os vulcanizados de produtos naturais.

As chamadas borrachas de poliuretano são muito peculiares. Possuindo alta resistência à tração e tração, eles quase não estão sujeitos ao envelhecimento. A partir de elastômeros de poliuretano, prepara-se a chamada espuma de borracha, adequada para estofamento de assentos.

Na última década, foram desenvolvidas borrachas que os cientistas não haviam pensado antes. E, sobretudo, elastômeros à base de compostos organossilícios e fluorocarbonados. Esses elastômeros são caracterizados pela resistência a altas temperaturas, o dobro da borracha natural. Eles são resistentes ao ozônio, e a borracha à base de compostos de fluorocarbono não tem medo nem mesmo dos ácidos sulfúrico e nítrico fumegante.

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 aqui também a natureza perdeu sua primazia para os materiais criados pelo homem.

Coração de diamante e pele de rinoceronte

Existe uma classe de compostos em química orgânica chamada hidrocarbonetos. Estes são realmente hidrocarbonetos - em suas moléculas, exceto pelos átomos de carbono e hidrogênio, não há mais nada. Típico de seus representantes mais famosos é o metano (compõe cerca de 95% do gás natural) e de hidrocarbonetos líquidos - óleo, do qual são obtidos vários tipos de gasolina, óleos lubrificantes e muitos outros produtos valiosos.

Vamos pegar o mais simples dos hidrocarbonetos, metano CH 4 . O que acontece se os átomos de hidrogênio no metano forem substituídos por átomos de oxigênio? Dióxido de carbono CO 2 . E se em átomos de enxofre? Líquido venenoso altamente volátil, sulfeto de carbono CS 2 . Bem, e se substituirmos todos os átomos de hidrogênio por átomos de cloro? Também obtemos uma substância bem conhecida: tetracloreto de carbono. E se você tomar flúor em vez de cloro?

Três décadas atrás, poucas pessoas poderiam responder algo inteligível a essa pergunta. No entanto, em nosso tempo, os compostos de fluorocarbono já são um ramo independente da química.

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

A essência química de sua estabilidade em comparação com hidrocarbonetos (e outras classes de compostos orgânicos) é relativamente simples. Os átomos de flúor são muito maiores que os de hidrogênio e, portanto, “fecham” firmemente o acesso de outros átomos reativos aos átomos de carbono que os cercam.

Por outro lado, os átomos de flúor que se transformaram em íons são extremamente difíceis de desistir de seu elétron e "não querem" reagir com 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). Sim, e a ligação carbono-carbono é estável em si mesma (lembre-se do diamante).

É precisamente por causa de sua inércia que os fluorocarbonos encontraram a aplicação mais ampla. Por exemplo, o plástico de fluorocarbono, o chamado Teflon, é estável quando aquecido a 300 graus, não é afetado por ácidos sulfúrico, nítrico, clorídrico e outros. Não é afetado por álcalis em ebulição, não se dissolve 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 pratos para laboratórios químicos, vários equipamentos químicos industriais e tubos para diversos fins. Acredite, muitas coisas no mundo seriam feitas de platina se não fosse tão caro. O fluoroplástico é relativamente barato.

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

Assim é o fluoroplasto - um dos materiais artificiais mais incríveis criados pelo homem.

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

União de carbono e silício

Dois elementos na natureza podem reivindicar uma posição especial. Primeiro, o carbono. Ele é a base de todas as coisas vivas. E em primeiro lugar, porque os átomos de carbono são capazes de se conectar firmemente uns aos outros, formando compostos semelhantes a cadeias:

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, há menos compostos de silício encontrados na natureza do que compostos de carbono, embora muito mais do que compostos de quaisquer outros elementos químicos.

Os cientistas decidiram "corrigir" essa falta de silício. De fato, 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 fosse possível obter compostos semelhantes aos orgânicos com sua participação, que propriedades surpreendentes eles poderiam ter!

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

No entanto, eles se mostraram instáveis.

O sucesso veio quando os átomos de silício decidiram se combinar com os átomos de carbono. Esses compostos, chamados organossilícios, ou silicones, têm várias propriedades únicas. A partir deles, foram criadas várias resinas que permitem obter massas plásticas resistentes a altas temperaturas por muito tempo.

Borrachas feitas com base em polímeros de organossilício têm as qualidades mais valiosas, como resistência ao calor. Alguns tipos de borracha de silicone são resistentes a até 350 graus. Imagine um pneu de carro feito dessa borracha.

As borrachas de silicone não incham em solventes orgânicos. A partir deles começou a produzir vários oleodutos para bombear combustível.

Alguns fluidos e resinas de silicone dificilmente alteram a viscosidade em uma ampla faixa de temperatura. Isso abriu o caminho para seu uso 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 silicone têm propriedades repelentes à água, e essa valiosa qualidade foi levada em consideração. Eles começaram a ser usados ​​na fabricação de tecidos repelentes de água. Mas não são apenas os tecidos. Existe um provérbio bem conhecido: “a água desgasta uma pedra”. Na construção de estruturas importantes, eles testaram a proteção de materiais de construção com vários líquidos organossilícios. Os experimentos foram bem sucedidos.

Com base em silicones, foram recentemente criados esmaltes fortes e resistentes à temperatura. Placas de cobre ou ferro revestidas com esses esmaltes podem suportar o aquecimento de até 800 graus por várias horas.

E este é apenas o começo de uma espécie de união de carbono e silício. Mas essa união "dual" não satisfaz mais os químicos. Eles definiram 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 - poliorganometallossiloxanos. Nas cadeias de tais polímeros, pode haver diferentes elos: silício - oxigênio - alumínio, silício - oxigênio - titânio, silício - oxigênio - boro e outros. Tais substâncias derretem a temperaturas de 500 a 600 graus e, nesse sentido, competem com muitos metais e ligas.

Na literatura, uma mensagem de alguma forma brilhou de que os cientistas japoneses supostamente conseguiram criar um material polimérico que pode suportar o aquecimento de até 2000 graus. Talvez isso seja um erro, mas um erro que não está muito longe da verdade. Pois o termo "polímeros resistentes ao calor" deve em breve ser incluído em uma longa lista de novos materiais de tecnologia moderna.

Peneiras incríveis

Estas peneiras estão dispostas de uma forma bastante original. São moléculas orgânicas gigantes com várias propriedades interessantes.

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

O íon de hidrogênio neles pode ser substituído por algum metal. É assim que os íons são trocados.

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 1930. E imediatamente ganhou o maior reconhecimento. Sim, isso não é surpreendente. De fato, com a ajuda de trocadores de íons, é possível transformar água dura em macia, salgada - em fresca.

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

Mas não apenas a dessalinização da água trouxe grande popularidade aos trocadores de íons. Descobriu-se que os íons são retidos de maneiras diferentes, com diferentes forças, por trocadores de íons. Os íons de lítio são mais fortes que os íons de hidrogênio, os íons de potássio são mais fortes que o sódio, os íons de rubídio são mais fortes que o potássio e assim por diante. Com a ajuda de trocadores de íons, tornou-se possível realizar a separação de vários metais com muita facilidade. Os trocadores de íons agora desempenham um papel importante em várias indústrias. Por exemplo, em fábricas fotográficas por muito tempo não havia uma maneira adequada de capturar prata preciosa. Foram os trocadores de íons que resolveram esse importante problema.

Bem, uma pessoa será capaz de usar trocadores de íons para extrair metais valiosos da água do mar? Essa pergunta deve ser respondida afirmativamente. E embora a água do mar contenha uma enorme quantidade de vários sais, parece que a obtenção de metais nobres é uma questão de futuro próximo.

Agora, a dificuldade é que, ao passar a água do mar pelo trocador de cátions, os sais que ele contém não permitem que pequenas impurezas de metais valiosos se depositem no trocador de cátions. Recentemente, no entanto, 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 essas resinas mostraram que, se uma solução contendo prata passa por elas, não os íons de prata, mas a prata metálica são logo depositados na resina, e a resina mantém suas propriedades por um longo período. Assim, se uma mistura de sais passa por um trocador de elétrons, os íons que são mais facilmente reduzidos podem se transformar em átomos de metal puro.

Pinças 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 e os leões permanecerão na grade.

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. A mistura de háfnio em zircônio, que é usada no projeto de reatores nucleares, não deve exceder alguns dez milésimos de por cento, e no zircônio comum é de cerca de dois décimos de por cento.

Esses elementos são muito semelhantes em propriedades químicas, e os métodos usuais aqui, como dizem, não funcionam. Até a incrível peneira química. Enquanto isso, o zircônio de um grau de pureza excepcionalmente alto é necessário ...

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

E como se comportará uma substância, que é algo intermediário entre compostos orgânicos e inorgânicos? De fato, os químicos estavam familiarizados até certo ponto com esses compostos. Assim, a clorofila (a matéria corante de uma folha verde) é um composto orgânico contendo átomos de magnésio. É altamente solúvel em muitos solventes orgânicos. Existe um grande número de compostos organometálicos sintetizados artificialmente desconhecidos da natureza. Muitos deles são capazes de se dissolver em solventes orgânicos, e essa capacidade depende da natureza do metal.

Este é o lugar onde os químicos decidiram jogar.

Durante a operação de reatores nucleares, de tempos em tempos, torna-se necessário substituir blocos de urânio gastos, embora a quantidade de impurezas (fragmentos de fissão de urânio) neles geralmente não exceda um milésimo de por cento. Primeiro, os blocos são dissolvidos em ácido nítrico. Todo o urânio (e outros metais formados como resultado de transformações nucleares) passa para sais de nitrato. Nesse caso, algumas impurezas, como xenônio, iodo, são removidas automaticamente na forma de gases ou vapores, enquanto outras, como 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 aí que entra a matéria orgânica. Uma solução de urânio e impurezas em ácido nítrico é misturada com uma solução de matéria orgânica - fosfato de tributila. Nesse caso, quase todo o urânio passa para a fase orgânica, enquanto as impurezas permanecem na solução de ácido nítrico.

Esse processo é chamado de extração. Após duas extrações, o urânio está quase livre de impurezas e pode ser utilizado novamente para a fabricação de blocos de urânio. E as impurezas restantes vão para mais separação. Deles serão extraídas as partes mais importantes: plutônio, alguns isótopos radioativos.

Da mesma forma, o zircônio e o háfnio podem ser separados.

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

Química em um jaleco branco

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

Na Idade Média, a união da química e da medicina se fortaleceu. A química ainda não havia conquistado o direito de ser chamada de ciência. Seus pontos de vista eram muito vagos e seus poderes foram dispersos em uma busca inútil pela notória pedra filosofal.

Mas, debatendo-se nas redes do misticismo, a química aprendeu a curar as pessoas de doenças graves. Assim nasceu a iatroquímica. Ou química médica. E muitos químicos nos séculos XVI, XVII, XVIII eram chamados de farmacêuticos, farmacêuticos. Embora estivessem envolvidos em química pura, eles prepararam várias poções de cura. Verdade, eles eram cegos. E nem sempre esses “remédios” beneficiaram uma pessoa.

Entre os "farmacêuticos" Paracelso foi um dos mais proeminentes. A lista de seus medicamentos incluía pomadas de mercúrio e enxofre (a propósito, ainda são usadas para tratar doenças de pele), sais de ferro e antimônio e vários sucos vegetais.

No início, a química só poderia dar aos médicos substâncias que são encontradas na natureza. E isso em quantidades muito limitadas. Mas a medicina não foi suficiente.

Se folhearmos os guias de prescrição modernos, veremos que 25% dos medicamentos são, por assim dizer, preparações naturais. Entre eles estão 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 matérias-primas vegetais era difícil e caro. Somente em 1874 foi possível desenvolver um método simples para obter ácido salicílico a partir do fenol.

Este ácido formou a base de muitas drogas. Por exemplo, aspirina. Como regra, o prazo de "vida" das drogas é curto: as antigas são substituídas por novas, mais avançadas, mais sofisticadas no combate a várias doenças. A aspirina é uma exceção a este respeito. Todos os anos revela novas propriedades surpreendentes anteriormente desconhecidas. Acontece que a aspirina não é apenas um antipirético e analgésico, o alcance de suas aplicações é muito mais amplo.

Um remédio muito “antigo” é o conhecido piramide (o ano de seu nascimento é 1896).

Agora, em um único dia, os químicos sintetizam várias novas drogas. Com uma variedade de qualidades, contra uma grande variedade de doenças. De medicamentos que combatem a dor a medicamentos que ajudam a curar doenças mentais.

Curar pessoas - não há tarefa mais nobre para os químicos. Mas não há tarefa mais difícil.

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

O caminho do remédio do frasco químico até o balcão da farmácia é longo. Esta é a lei da medicina: até que o medicamento tenha sido exaustivamente testado, não pode ser recomendado para a prática. E quando esta regra não é seguida, há erros trágicos. Não muito tempo atrás, as empresas farmacêuticas da Alemanha Ocidental anunciaram uma nova pílula para dormir - tolidomida. Uma pequena pílula branca mergulhou em um sono rápido e profundo uma pessoa que sofre de insônia persistente. Louvores foram cantados à tolidomida, e ele se tornou um terrível inimigo para bebês que ainda não haviam nascido. Dezenas de milhares de aberrações nascidas - as pessoas pagaram um preço tão alto pelo fato de se apressarem em colocar à venda um medicamento insuficientemente testado.

E, portanto, é importante que os químicos e os médicos saibam não apenas que tal e tal medicamento cura com sucesso tal e tal doença. Eles precisam entender cuidadosamente como funciona, qual é o mecanismo químico sutil de sua luta contra a doença.

Aqui está um pequeno exemplo. Agora, derivados dos chamados ácidos barbitúricos são frequentemente usados ​​como pílulas para dormir. Esses compostos contêm átomos de carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio. Além disso, dois chamados grupos alquil, isto é, moléculas de hidrocarbonetos desprovidas de um átomo de hidrogênio, estão ligados a um dos átomos de carbono. E foi a isso que os químicos chegaram. Só então o ácido barbitúrico tem um efeito hipnótico quando a soma dos átomos de carbono nos grupos alquil não é inferior a quatro. E quanto maior essa quantidade, mais tempo e mais rápido a droga funciona.

Quanto mais os cientistas penetram na natureza das doenças, mais completa é a pesquisa realizada pelos químicos. E a ciência cada vez mais precisa está se tornando a farmacologia, anteriormente envolvida apenas na preparação de vários medicamentos e na recomendação de seu uso contra várias doenças. Agora, um farmacologista deve ser um químico, um biólogo, um médico e um bioquímico. Para nunca repetir as tragédias da tolidomida.

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

... No início do nosso século, os químicos tentaram teimosamente fazer novos corantes. E o chamado ácido sulfanílico foi tomado como produto de partida. Possui uma molécula muito “flexível” capaz de vários rearranjos. Em alguns casos, raciocinaram os químicos, uma molécula de ácido sulfanílico pode ser transformada em uma valiosa molécula de corante.

E assim aconteceu na realidade. Mas até 1935, ninguém pensava que os corantes sintéticos sulfanil também fossem drogas poderosas. A busca por substâncias corantes ficou em segundo plano: os químicos começaram a caçar novas drogas, que eram chamadas coletivamente de drogas sulfa. 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.

... Os índios da América do Sul da casca e raízes da planta chilibukha produziram um veneno mortal - curare. O inimigo, atingido por uma flecha, cuja ponta estava mergulhada em curare, morreu instantaneamente.

Por quê? Para responder a essa pergunta, os químicos tiveram que entender completamente o mistério do veneno.

Eles descobriram que o principal princípio ativo do curare é o alcalóide tubocurarina. Quando entra no corpo, os músculos não podem se contrair. Os músculos tornam-se imóveis. A pessoa perde a capacidade de respirar. A morte está vindo.

No entanto, sob certas condições, esse veneno pode ser benéfico. Pode ser útil para cirurgiões ao realizar algumas operações muito complexas. Por exemplo, no coração. Quando você precisa desligar os músculos pulmonares e transferir o corpo para a respiração artificial. Assim, um inimigo mortal age como um amigo. A tubocurarina está entrando na prática clínica.

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

Os químicos intervieram novamente. Em todos os aspectos, eles estudaram a molécula de tubocurarina. Eles o dividiram em várias partes, examinaram os "fragmentos" resultantes e, passo a passo, descobriram a relação entre a estrutura química e a atividade fisiológica da droga. Descobriu-se que sua ação é determinada por grupos especiais que contêm um átomo de nitrogênio carregado positivamente. E que a distância entre os grupos deve ser estritamente definida.

Agora os químicos podiam embarcar no caminho da imitação da natureza. E até tentar superá-lo. Primeiro, eles receberam uma droga que não é inferior em sua atividade à tubocurarina. E depois melhoraram. Assim nasceu o sinkurin; é duas vezes mais ativo que a tubocurarina.

E aqui está um exemplo ainda mais impressionante. Luta contra a malária. Ela foi tratada com quinina (ou, cientificamente, quinina), um alcalóide natural. Os químicos também conseguiram criar a plasmoquina - uma substância sessenta vezes mais ativa que a quinina.

A medicina moderna tem 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 mesmo à pessoa mais irritada. Existe, por exemplo, uma droga que afasta completamente a sensação de medo. Claro, ninguém o recomendaria a um aluno que tem medo de um exame.

Existe todo um grupo dos chamados tranquilizantes, drogas sedativas. Estes incluem, por exemplo, reserpina. Seu uso para o tratamento de certas doenças mentais (esquizofrenia) desempenhou um papel enorme em seu tempo. A quimioterapia agora ocupa o primeiro lugar no combate aos transtornos mentais.

No entanto, as conquistas da química medicinal nem sempre se transformam em um lado positivo. Existe, digamos, um remédio tão sinistro (caso contrário, é difícil chamá-lo) como o LSD-25.

Em muitos países capitalistas, é usado como uma droga que provoca artificialmente vários sintomas de esquizofrenia (todos os tipos de alucinações que permitem renunciar às "dificuldades terrenas" por algum tempo). Mas houve muitos casos em que as pessoas que tomaram pílulas de LSD-25 nunca voltaram ao seu estado normal.

Estatísticas modernas mostram que a maioria das mortes no mundo é resultado de ataques cardíacos ou hemorragias cerebrais (derrames). Os químicos estão lutando contra esses inimigos inventando vários medicamentos para o coração, preparando drogas que dilatam os vasos do cérebro.

Com a ajuda de Tubazid e PAS sintetizados por químicos, os médicos derrotam com sucesso a tuberculose.

E, finalmente, os cientistas estão teimosamente procurando maneiras de combater o câncer - este terrível flagelo da raça humana. Ainda há muito obscuro e desconhecido aqui.

Os médicos estão esperando por novas substâncias milagrosas dos químicos. Eles esperam 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 absolutamente nada dito a uma pessoa distante da biologia e da medicina. E um químico raro sabia seu significado. Agora todos o conhecem.

A palavra é "antibióticos".

Mas mesmo antes da palavra "antibióticos", uma pessoa se familiarizou com a palavra "micróbios". Constatou-se que várias doenças, por exemplo, pneumonia, meningite, disenteria, tifo, tuberculose e outras, devem sua origem a microrganismos. Antibióticos são necessários para combatê-los.

Já na Idade Média, sabia-se sobre o efeito curativo de certos tipos de moldes. É verdade que as representações do Esculápio medieval eram bastante peculiares. Por exemplo, acreditava-se que apenas moldes retirados de crânios de pessoas enforcadas ou executadas por crimes ajudavam no combate a doenças.

Mas isso não é essencial. Significativamente diferente: o químico inglês Alexander Fleming, estudando um dos tipos de mofo, isolou o princípio ativo dele. Assim nasceu a penicilina, o primeiro antibiótico.

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

Mas embora Alexander Fleming tenha descoberto a penicilina em 1928, a fórmula desta droga foi decifrada apenas em 1945. E já em 1947, foi possível realizar uma síntese completa da penicilina em laboratório. Parecia que o homem alcançou a natureza desta vez. No entanto, não estava lá. Realizar uma síntese laboratorial de penicilina não é uma tarefa fácil. Muito mais fácil de tirar 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 fazer. A linha inferior é que o molde do qual a penicilina foi geralmente obtida é muito pouco "produtivo". E os cientistas decidiram aumentar sua produtividade.

Resolveram esse problema encontrando substâncias que, ao serem introduzidas no aparelho hereditário de um microrganismo, alteravam suas características. Além disso, novos sinais puderam ser herdados. Foi com a ajuda deles que conseguiram desenvolver uma nova "raça" de cogumelos, muito mais ativa na produção de penicilina.

Agora o conjunto de antibióticos é muito impressionante: estreptomicina e terramicina, tetraciclina e aureomicina, biomicina e eritromicina. No total, já são conhecidos cerca de mil dos mais diversos antibióticos, e cerca de uma centena deles são usados ​​para tratar diversas doenças. E a química desempenha um papel significativo na sua preparação.

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

São eles que se deparam com a tarefa de isolar os antibióticos, o “princípio ativo”. Vários métodos químicos estão sendo mobilizados para extrair compostos orgânicos complexos de "matérias-primas" naturais. Os antibióticos são absorvidos usando absorventes especiais. Os pesquisadores usam "garras químicas" - eles extraem antibióticos com vários solventes. Purificado em resinas de troca iônica, precipitado a partir de soluções. É assim que se obtém um antibiótico bruto, que é novamente submetido a um longo ciclo de purificação, até que finalmente aparece na forma de uma substância cristalina pura.

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

Mas também existem esses antibióticos, por exemplo, a sintomicina, onde os químicos dispensam completamente os serviços da natureza. A síntese desta droga do começo ao fim é realizada em fábricas.

Sem os poderosos métodos da química, a palavra "antibiótico" nunca teria sido capaz de ganhar uma popularidade tão ampla. E não teria havido aquela revolução genuína no uso de drogas, no tratamento de muitas doenças, que esses antibióticos produziram.

Microelementos - vitaminas vegetais

A palavra "elemento" tem muitos significados. Assim, por exemplo, são chamados de átomos do mesmo tipo, com a mesma carga nuclear. O que são "micronutrientes"? Os chamados elementos químicos que estão contidos em organismos animais e vegetais em quantidades muito pequenas. Então, no corpo humano, 65% de oxigênio, cerca de 18% de carbono, 10% de hidrogênio. Estes são macronutrientes, existem muitos deles. Mas titânio e alumínio são apenas um milésimo de um por cento cada - eles podem ser chamados de microelementos.

Nos primeiros dias da bioquímica, essas ninharias eram ignoradas. Basta pensar, alguns centésimos ou milésimos de um por cento. Tais quantidades não puderam ser determinadas então.

A técnica e os métodos de análise melhoraram e os cientistas encontraram cada vez mais elementos em objetos vivos. No entanto, o papel dos oligoelementos não pôde ser estabelecido por muito tempo. Mesmo agora, apesar de a análise química permitir determinar milionésimos e até cem milionésimos de um por cento de impurezas em quase todas as amostras, o significado de muitos microelementos para a atividade vital de plantas e animais ainda não foi elucidado.

Mas algumas coisas já são conhecidas. Por exemplo, que em vários organismos existem 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 já foram encontrados no corpo humano, e há razões para acreditar que todo o sistema periódico está contido em órgãos humanos. Além disso, cada elemento desempenha um papel muito específico. Existe até um ponto de vista de que muitas doenças surgem devido a uma violação do equilíbrio de microelementos no corpo.

O ferro e o manganês desempenham um papel importante no processo de fotossíntese das plantas. Se você cultivar uma planta em solo que não contém nem mesmo vestígios de ferro, suas folhas e caules ficarão brancos como papel. Mas vale a pena pulverizar essa planta com uma solução de sais de ferro, pois ela assume sua cor verde natural. O cobre também é necessário no processo de fotossíntese e afeta a absorção de compostos de nitrogênio pelos organismos vegetais. Com uma quantidade insuficiente de cobre nas plantas, as proteínas são formadas muito fracamente, incluindo nitrogênio.

Compostos orgânicos complexos de molibdênio são incluídos como componentes em 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 de ácido nítrico nelas, 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 - manchas e cor pálida das folhas aparecem.

Na ausência de boro, as plantas não absorvem bem o fósforo. O boro também contribui para um melhor movimento de vários açúcares através do sistema da planta.

Os oligoelementos desempenham um papel importante não apenas em plantas, mas também em organismos animais. Descobriu-se que a completa ausência de vanádio na alimentação dos animais causa perda de apetite e até morte. Ao mesmo tempo, o aumento do teor de vanádio na dieta dos 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 é um constituinte das hemácias animais.

O fígado, se um animal (e mesmo uma pessoa) está em estado excitado, libera manganês, silício, alumínio, titânio e cobre na circulação geral, mas quando o sistema nervoso central é inibido - manganês, cobre e titânio, e o fígado liberação de atrasos 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 da química e da biologia. Em um futuro próximo, isso certamente levará a resultados muito significativos. E abrirá para a ciência mais uma maneira de criar uma segunda natureza.

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

Até os chefs da antiguidade eram famosos por seus sucessos culinários. As mesas dos palácios reais estavam repletas de pratos deliciosos. As pessoas ricas tornaram-se comedores exigentes.

As plantas pareciam ser muito mais despretensiosas. E no deserto abafado e na tundra polar coexistiam gramíneas e arbustos. Vamos atrofiado, mesmo miserável, mas se deu bem.

Algo era necessário para o seu desenvolvimento. Mas o que? Os cientistas têm procurado por esse “algo” misterioso por muitos anos. Eles montaram experimentos. Discutiu os resultados.

Mas não havia clareza.

Foi introduzido em meados do século passado pelo famoso químico alemão Justus Liebig. Ele foi ajudado pela análise química. O cientista “decompôs” as mais diversas plantas em elementos químicos separados. Não havia muitos deles no início. Apenas dez: carbono e hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, cálcio e potássio, fósforo e enxofre, magnésio e ferro. Mas esses dez fizeram o oceano verde se enfurecer no planeta Terra.

Daí a conclusão: para viver, a planta deve de alguma forma assimilar, “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 se desenvolveu rapidamente, floresceu e deu frutos. Em outros, cresceu doente, secou e tornou-se uma aberração desbotada. Porque esses solos careciam de alguns elementos.

Mesmo antes de Liebig, as pessoas sabiam de outra coisa. Mesmo que as mesmas culturas agrícolas sejam semeadas 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 contidos nela.

Era preciso "alimentar" o solo. Introduza as substâncias que faltam, fertilizantes nele. Eles são usados ​​desde a antiguidade. Aplicado de forma intuitiva, com base na experiência dos ancestrais.

Liebig elevou o uso de fertilizantes à categoria de ciência. Assim nasceu a agroquímica. A química tornou-se a serva da produção agrícola. A tarefa surgiu diante dela: ensinar as pessoas a usar corretamente fertilizantes conhecidos e inventar novos.

Agora dezenas de fertilizantes diferentes são usados. E os mais importantes deles são potássio, nitrogênio e fósforo. Porque é potássio, nitrogênio e fósforo que são os elementos sem os quais nenhuma planta cresce.

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

... Houve um tempo em que o agora tão famoso urânio se amontoava em algum lugar no quintal dos interesses da química. Apenas a coloração dos óculos e a fotografia fizeram reclamações tímidas contra ele. Mais tarde, o rádio foi encontrado no urânio. De milhares de toneladas de minério de urânio, um grão insignificante de metal prateado foi extraído. E os resíduos, contendo enormes quantidades de urânio, continuavam a encher os armazéns da fábrica. Finalmente chegou a hora do urânio. Descobriu-se que é ele quem dá poder ao homem sobre o uso da energia atômica. O lixo tornou-se um tesouro.

... 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 mesa, uso imediatamente encontrado. Os sais de potássio foram descartados sem arrependimento. Enormes montanhas deles empilhados perto das minas. E as pessoas não sabiam o que fazer com eles. A agricultura precisava muito de fertilizantes à base de potássio, mas os resíduos de Stassfurt não podiam ser usados. Eles continham muito magnésio. E ele, útil às plantas em pequenas doses, acabou sendo desastroso em grandes doses.

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

Pouco tempo depois, plantas para a produção de fertilizantes à base de potássio foram estabelecidas em muitos países. E agora, em muitos países, a extração de matérias-primas de potássio é muitas vezes maior do que a extração de sal de mesa.

"Catástrofe do nitrogênio"

Cerca de cem anos após a 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 parte integrante de quase qualquer molécula de proteína, tanto vegetal quanto animal. Sem nitrogênio, sem proteína. E sem proteína - sem vida. Engels disse que "a vida é uma forma de existência de corpos proteicos".

As plantas precisam de nitrogênio para criar moléculas de proteína. Mas de onde eles tiram isso? O nitrogênio se distingue pela baixa atividade química. Em condições normais, não reage. Portanto, as plantas não podem usar nitrogênio da atmosfera. Da mesma forma, "... mesmo que o olho veja, mas o dente está dormente." Assim, a despensa de nitrogênio das plantas é o solo. Infelizmente, a despensa é bastante pobre. Não há compostos suficientes contendo nitrogênio. É por isso que o solo rapidamente desperdiça seu nitrogênio e precisa ser ainda mais enriquecido com ele. Aplique fertilizantes nitrogenados.

Agora, o conceito de "salitre chileno" se tornou o lote da história. E cerca de setenta anos atrás, não saiu dos lábios.

Nas vastas extensões da República do Chile, o deserto do Atacama se estende. Estende-se por centenas de quilômetros. À primeira vista, este é o deserto mais comum, mas uma circunstância curiosa o distingue de outros desertos do globo: sob uma fina camada de areia há depósitos poderosos de nitrato de sódio, ou nitrato de sódio. Esses depósitos são conhecidos há muito tempo, mas, talvez, tenham sido lembrados pela primeira vez quando houve escassez de pólvora na Europa. De fato, para a produção de pólvora, carvão, enxofre e salitre foram usados ​​​​anteriormente.

Uma expedição foi equipada com urgência para entregar um produto no exterior. No entanto, 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 umedeceu e foi impossível usá-lo.

Não pela primeira vez, os europeus tiveram que jogar cargas no mar. No século XVII, nas margens do rio Platino del Pino, foram encontrados grãos de um metal branco chamado platina. 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 ouro e prata eram conhecidos, e a platina não encontrou mercado para si. Mas pessoas hábeis notaram que a platina e o ouro são bastante próximos um do outro em termos de gravidade específica. Eles aproveitaram isso e começaram a adicionar platina ao ouro, que era usado para fazer moedas. Já era falso. O governo espanhol proibiu a importação de platina, e as reservas que ainda permaneciam no estado foram recolhidas e afogadas no mar na presença de inúmeras testemunhas.

Mas a história com o salitre chileno não terminou aí. Acabou sendo um excelente fertilizante nitrogenado, favoravelmente fornecido ao homem pela natureza. Outros fertilizantes nitrogenados não eram conhecidos naquela época. Começou o desenvolvimento intensivo de depósitos naturais de nitrato de sódio. Do porto chileno de Ikvikwe, navios navegavam diariamente, entregando tão valioso fertilizante a todos os cantos do globo.

... Em 1898, o mundo ficou chocado com a previsão sombria dos famosos Crookes. Em seu discurso, ele previu a morte por fome de nitrogênio para a humanidade. Todos os anos, junto com a colheita, os campos são privados de nitrogênio e os depósitos de salitre chileno são gradualmente desenvolvidos. Tesouros do Deserto do Atacama acabaram sendo uma gota no oceano.

Então os cientistas se lembraram da atmosfera. Talvez a primeira pessoa a prestar atenção às 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 compartilhava as preocupações de Crookes. A humanidade superará a catástrofe do nitrogênio, sairá dos problemas, acreditava Timiryazev. E ele acabou por estar certo. Já em 1908, os cientistas Birkeland e Eide na Noruega, em escala industrial, fixaram o nitrogênio atmosférico usando um arco elétrico.

Por volta dessa época, na Alemanha, Fritz Haber desenvolveu um método para produzir amônia a partir de nitrogênio e hidrogênio. Assim, o problema do nitrogênio ligado, tão necessário para a nutrição das plantas, foi finalmente resolvido. E há muito nitrogênio livre na atmosfera: os cientistas calcularam que, se todo o nitrogênio da atmosfera for transformado em fertilizante, isso será suficiente para as plantas por mais de um milhão de anos.

Para que serve o fósforo?

Justus Liebig acreditava que uma planta pode absorver nitrogênio do ar. É necessário fertilizar o solo apenas com potássio e fósforo. Mas foi justamente com esses elementos que ele não teve sorte. Seu "fertilizante patenteado", que uma das empresas inglesas se comprometeu a produzir, não levou a um aumento no rendimento. Só depois de muitos anos Liebig entendeu e admitiu abertamente seu erro. Ele usou sais de fosfato insolúveis, temendo que os altamente solúveis fossem rapidamente lavados do solo pela chuva. Mas descobriu-se que as plantas não podem absorver fósforo de fosfatos insolúveis. E o homem teve que preparar uma espécie de "produto semi-acabado" para as plantas.

Todos os anos, cerca de 10 milhões de toneladas de ácido fosfórico são retiradas dos campos agrícolas do mundo. Por que as plantas precisam de fósforo? Afinal, não faz parte nem das gorduras nem dos carboidratos. E muitas moléculas de proteína, especialmente as mais simples, não contêm fósforo. Mas sem 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 uma planta “brincadeiramente” produz. Este é um processo complexo. A fotossíntese ocorre nos chamados cloroplastos - uma espécie de "órgãos" de células vegetais. A composição dos cloroplastos inclui apenas muitos compostos de fósforo. Aproximadamente aproximadamente, os cloroplastos podem ser imaginados na forma do estômago de um animal, onde ocorre a digestão e assimilação dos alimentos, porque são eles que lidam com os blocos “construtores” diretos das plantas: dióxido de carbono e água.

As plantas absorvem o dióxido de carbono do ar com a ajuda de compostos de fósforo. Os fosfatos inorgânicos convertem o dióxido de carbono em ânions de ácido carbônico, que posteriormente vão para a construção de moléculas orgânicas complexas.

Obviamente, o papel do fósforo na vida das plantas não se limita a isso. E não se pode dizer que seu significado para as plantas já tenha sido totalmente elucidado. No entanto, mesmo o que se conhece mostra seu importante papel em sua vida.

Guerra química

Isso é realmente uma guerra. Apenas sem armas e tanques, foguetes e bombas. Esta é uma guerra “quieta”, às vezes invisível para muitos, não pela vida, mas pela morte. E a vitória nele é felicidade para todas as pessoas.

Quanto mal faz, por exemplo, uma mosca comum? Acontece que essa criatura maliciosa traz um prejuízo, só em nosso país, estimado em milhões de rublos por ano. E as ervas daninhas? Só nos EUA, sua existência vale quatro bilhões de dólares. Ou pegue gafanhotos, um verdadeiro desastre que transforma campos floridos em terra nua e sem vida. Se calcularmos todos os danos que os predadores de plantas e animais causam à agricultura do mundo em um único ano, resultará uma quantidade inimaginável. Com esse dinheiro, 200 milhões de pessoas poderiam ser alimentadas gratuitamente por um ano inteiro!

O que é "cide" na tradução para o russo? Significa assassino. E assim a criação de vários "cides" foi retomada pelos químicos. Eles criaram inseticidas - "matar insetos", zoocidas - "matar roedores", herbicidas - "matar grama". Todos esses "cides" são agora amplamente utilizados na agricultura.

Antes da Segunda Guerra Mundial, os pesticidas inorgânicos eram amplamente utilizados. Vários roedores e insetos, ervas daninhas foram tratados com arsênico, sulfúrico, cobre, bário, flúor e muitos outros compostos tóxicos. No entanto, a partir de meados dos anos 40, os pesticidas orgânicos estão se tornando mais difundidos. Tal "rolo" na direção de compostos orgânicos foi feito de forma bastante deliberada. A questão não é apenas que eles se tornaram mais inofensivos para humanos e animais de fazenda. Eles têm mais versatilidade e exigem significativamente menos 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 algumas esquisitices no uso de pesticidas orgânicos. Um dos pesticidas eficazes atualmente é considerado o hexaclorano. No entanto, provavelmente poucas pessoas sabem que esta substância foi obtida pela primeira vez por Faraday em 1825. Os químicos pesquisam o hexaclorano há mais de cem anos, nem mesmo suspeitando de suas propriedades milagrosas. E só depois de 1935, quando os biólogos começaram a estudá-lo, esse inseticida começou a ser produzido em escala industrial. Os melhores inseticidas atualmente são compostos organofosforados, como fosfamida ou M-81.

Até recentemente, preparações externas eram usadas para proteger plantas e animais. No entanto, julgue por si mesmo: choveu, o vento soprou e sua substância protetora desapareceu. Tudo deve recomeçar. Os cientistas pensaram na questão - é possível introduzir pesticidas 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 pelos “guardiões da saúde” invisíveis que apareceram lá como resultado da introdução do soro.

Descobriu-se que é bem possível criar pesticidas de ação interna. Os cientistas brincaram com a estrutura diferente dos organismos de pragas de insetos e plantas. Para as plantas, esse pesticida é inofensivo, para um inseto é um veneno mortal.

A química protege as plantas não apenas de insetos, mas também de ervas daninhas. Foram criados os chamados herbicidas, que têm um efeito depressor sobre as ervas daninhas e praticamente não prejudicam o desenvolvimento de uma planta cultivada.

Talvez um dos primeiros herbicidas, curiosamente, tenham sido... fertilizantes. Portanto, há muito tempo é observado pelos praticantes agrícolas que, se quantidades aumentadas de superfosfato ou sulfato de potássio forem aplicadas nos campos, com o crescimento intensivo de plantas cultivadas, o crescimento de ervas daninhas será inibido. Mas aqui, como no caso dos inseticidas, os compostos orgânicos desempenham um papel decisivo em nosso tempo.

ajudantes do agricultor

O menino tem mais de dezesseis anos. E aqui está ele, talvez pela primeira vez no departamento de perfumes. Ele não está aqui por curiosidade, mas por necessidade. Seu bigode já começou a aparecer, e eles precisam ser raspados.

Para iniciantes, esta é uma operação bastante interessante. Mas em cerca de dez ou quinze anos, ela ficará tão entediada que às vezes você quer deixar a barba crescer.

Tomemos, por exemplo, a grama. Não é permitido nos trilhos da ferrovia. E as pessoas de ano para ano o "raspam" com foices e foices. Mas imagine a ferrovia Moscou - Khabarovsk. São nove mil quilômetros. E se toda a grama ao longo de sua extensão for cortada, e mais de uma vez durante o verão, quase mil pessoas terão que ser mantidas nessa operação.

É possível inventar algum tipo de maneira química de "barbear"? Acontece que você pode.

Para cortar a grama de um hectare, é necessário que 20 pessoas trabalhem o dia todo. Os herbicidas completam uma "operação de matar" na mesma área em poucas horas. E destrua a grama completamente.

Você sabe o que são desfolhantes? "Folio" significa "folha". Um desfolhante é uma substância que faz com que eles caiam. Seu uso possibilitou a mecanização da colheita do algodão. De ano em ano, de século em século, as pessoas saíam para os campos e colhiam manualmente os arbustos de algodão. Quem não viu a colheita manual de algodão dificilmente pode imaginar todo o fardo desse trabalho, que, acima de tudo, ocorre em um calor desesperado de 40 a 50 graus.

Agora tudo é muito mais fácil. Alguns dias antes de abrir as cápsulas de algodão, as plantações de algodão são tratadas com desfolhantes. O mais simples deles é o Mg 2 . As folhas caem 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, quando os arbustos são tratados com ele, o fertilizante nitrogenado é adicionalmente introduzido no solo.

Mas em sua assistência à agricultura, em "corrigir" a natureza, a química foi ainda mais longe. Os químicos descobriram as chamadas auxinas - aceleradores de crescimento de plantas. Verdade, a princípio natural. As mais simples delas, como as heteroauxinas, os químicos aprenderam a sintetizar em seus laboratórios. Essas substâncias não apenas aceleram o crescimento, floração e frutificação das plantas, mas aumentam sua estabilidade e viabilidade. Além disso, descobriu-se que o uso de auxinas em altas concentrações tem o efeito oposto - inibe o crescimento e o desenvolvimento das plantas.

Há uma analogia quase completa com substâncias medicinais. Assim, drogas contendo arsênio, bismuto e mercúrio são conhecidas, mas em grandes concentrações (bastante elevadas), todas essas substâncias são venenosas.

Por exemplo, as auxinas podem prolongar muito o tempo de floração de plantas ornamentais e principalmente flores. Com as geadas repentinas da primavera, diminua a brotação e a floração das árvores, e assim por diante. Por outro lado, em áreas frias com verões curtos, isso permitirá que o método "rápido" cultive muitas frutas e legumes. E embora essas habilidades das auxinas ainda não tenham sido realizadas em larga escala, mas sejam apenas experimentos de laboratório, não há dúvida de que em um futuro próximo os ajudantes dos agricultores chegarão a amplos espaços abertos.

Servindo fantasmas

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

É agora. Cem anos atrás, tal presente teria parecido excepcionalmente generoso. Foi realmente apresentado por químicos ingleses. E não para ninguém, mas para o próprio Dmitri Ivanovich Mendeleev. Como um sinal de grandes serviços para a ciência.

Veja como tudo no mundo é relativo. No século passado, eles não conheciam uma maneira barata de extrair alumínio dos minérios e, portanto, o metal era caro. Encontramos uma maneira, e os preços rapidamente caíram.

Muitos elementos do sistema periódico ainda são caros. E isso muitas vezes limita seu uso. Mas temos certeza, por enquanto. A química e a física realizarão mais de uma vez uma "redução de preço" dos elementos. Com certeza a conduzirão, pois quanto mais longe, mais habitantes da tabela periódica a prática envolve no âmbito de suas atividades.

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

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

Até agora, o elemento artificial mais importante na prática é o plutônio. E sua produção mundial agora excede a extração de muitos elementos "comuns" do sistema periódico. Acrescentamos que os químicos consideram o plutônio um dos elementos mais estudados, embora tenha pouco mais de um quarto de século. Tudo isso não é acidental, pois o plutônio é um excelente "combustível" para reatores nucleares, em nada inferior ao urânio.

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

E o promécio, que ainda não foi encontrado em minérios terrestres? Baterias em miniatura, um pouco maiores que a tampa de um alfinete comum, são criadas com a participação do promécio. As baterias químicas, na melhor das hipóteses, não duram mais de seis meses. Uma bateria atômica de promécio opera continuamente por cinco anos. E a gama de suas aplicações é muito ampla: de aparelhos auditivos a projéteis guiados.

Astat está pronta para oferecer seus serviços aos médicos para combater doenças da tireóide. Eles agora estão tentando tratá-lo com a ajuda de radiação radioativa. Sabe-se que o iodo pode se acumular na glândula tireóide, mas a astatina é um análogo químico do iodo. Introduzido no corpo, o astatine será concentrado na glândula tireóide. Então suas propriedades radioativas dirão uma palavra de peso.

Assim, alguns elementos artificiais não são de forma alguma um lugar vazio para as necessidades da prática. É verdade que eles servem uma pessoa unilateralmente. As pessoas só podem usar suas propriedades radioativas. As mãos ainda não atingiram as características químicas. A exceção é o tecnécio. Sais deste metal, como se viu, podem tornar os produtos de aço e ferro resistentes à corrosão.

Anel cerebral em química

"A química estende suas mãos para os assuntos dos homens."

Expandir o conhecimento da química, incutir o interesse pela ciência

Desenvolver habilidades criativas

Desenvolver a capacidade de trabalhar em pares

Participantes: alunos do 9º ao 10º ano

1. Discurso introdutório do professor.

Olá, pessoal! Convidamos você hoje para presenciar a competição em desenvoltura, alegria e também no conhecimento da disciplina de química entre equipes de 9º e 10º anos.

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

Caros fãs, hoje você pode solicitar, dar respostas independentes e pode se tornar participante da 6ª rodada, lutar com futuros vencedores.

Nosso anel cerebral será observado 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 dos 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 3º grupo para obter o nome do cientista russo - químico e compositor.

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

3. Pedro, o Grande, disse: “Prevejo que os russos, algum dia, e talvez até mesmo durante nossa vida, envergonharão os povos mais esclarecidos com seu sucesso nas ciências, infatigabilidade no trabalho e a majestade da glória firme e ruidosa”.

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

"Ó você que espera

Pátria de suas entranhas

E quer vê-los

Que ele chama dos acampamentos de estranhos,

Ah, seus dias são abençoados!

Ouse agora encorajado,

Mostre com seu cuidado

O que pode possuir Platos

E mente rápida dos Newtons

Terra russa para dar à luz. Responda. M.V. Lomonossov

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

Pergunta. Qual é 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 sua frase favorita de A. A. Voskresensky, que foi repetida muitas vezes por D. I. Mendeleev”

Resposta: "Deuses não queimam panelas e fazem tijolos."

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

Resposta: 1814 cientista sueco Jan Berzelius. Os sinais são usados ​​há 194 anos.

Palavra do JÚRI

II RODADA "Ácidos"

1. Que ácido e seus sais serviram à causa da guerra e da destruição por vários séculos.

Resposta: Ácido nítrico.

2. Cite pelo menos 5 ácidos que uma pessoa ingere.

Resposta: Ascórbico, cítrico, acético, lático, málico, valeriana, oxálico...

3. O que é "vitríolo"?

Resposta: o ácido sulfúrico (pl. 1, 84, 96, 5%, devido à sua aparência oleosa, foi obtido a partir do sulfato de ferro (até meados do século XVIII).

4. Existe o conceito de chuva ácida. É possível existir neve ácida, neblina ou orvalho? Explique esse fenômeno.

Vamos chamar o gato primeiro

A segunda é medir a coluna de água,

União para o terceiro irá para nós

E ficar inteiro

Responda. Ácido

"O Segredo do Mar Negro" Yu. Kuznetsov.

Agitando a Crimeia no vigésimo oitavo ano,

E o mar se ergueu

Emitindo para o horror dos povos,

Pilares de enxofre ardentes.

Tudo se foi. Novamente a espuma está andando,

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

Geena de Enxofre Sombria

Aproxima-se do fundo dos navios.

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

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

S+O2=SO2

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

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

1. "Sim! Era um cachorro, enorme, preto como piche. Mas nenhum de nós mortais jamais tinha visto um cachorro assim. Chamas explodiram de sua boca aberta, faíscas voaram de seus olhos, um fogo bruxuleante derramou sobre seu focinho e nuca. cérebro inflamado não poderia ter visão mais terrível, mais repugnante do que essa criatura infernal que saltou da neblina para nós... Um cachorro terrível, do tamanho de uma jovem leoa. Sua boca enorme ainda brilhava com uma chama azulada , olhos fundos onde toquei essa cabeça luminosa e, afastando a mão, vi que meus dedos também brilhavam na escuridão.

Aprendido? Arthur Conan Doyle "O Cão dos Baskervilles"

(!?) Que elemento está envolvido nessa história ruim? Faça uma breve descrição deste elemento.

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

2. Como remover os nitratos dos 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, portanto, é necessário cozinhar vegetais.

3. Que cidade na Rússia é chamada de matéria-prima de rocha 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, trovões ressoaram e vapores sulfúricos negros desceram da chama da montanha. Todos fugiram. Plínio levantou-se e, apoiado em dois escravos, pensou em partir também; mas o vapor mortal o cercava por todos os lados, seus joelhos se dobraram, ele caiu novamente e sufocou.

Pergunta. Qual foi a fumaça 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, cobre um item ou matar pragas em seu jardim, os cristais azuis escuros são obrigatórios.

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

Responda. Vitriol de cobre. CuSO4*5H2O.

Palavra do JÚRI

4. RODADA - pergunta - resposta

Qual elemento é sempre feliz? (radônio)

Quais elementos afirmam "podem dar origem a outras substâncias" (carbono, hidrogênio, oxigênio)

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

Qual é o nome da partícula carregada positivamente que é formada quando a corrente é passada através de uma solução eletrolítica (cátion)

Que elemento químico faz parte da estrutura que Tom Sawyer teve que pintar (cerca - boro)

O nome de qual metal carrega o mágico (magnésio mágico)

V. REDONDO (As , Sb , Bi )

1. A legislação penal sempre destacou o envenenamento entre 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 equiparava o envenenamento à feitiçaria. Nos códigos do século XIV. Para envenenamento, uma pena de morte particularmente assustadora foi estabelecida - roda para homens e afogamento com tortura preliminar para mulheres.

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

Pergunta. De que elemento químico estamos falando, qual é o número de série e sua massa atômica relativa.

Responda. Arsênico. Ar = 34.

2. De que doença crônica o estanho sofre? Que metal é capaz de curar a doença?

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

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

Responda. Com a ajuda de uma cobra se contorcendo na Idade Média, o arsênico foi retratado, enfatizando sua venenosidade.

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

Responda. O antimônio foi representado 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. Ao conectar qual produto químico, por exemplo, Napoleão foi envenenado?

Responda. Arsênico.

VI. ROUND (Química no dia a dia)

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

Responda. Sem refrigerante.

2. Sem que substância é impossível passar a ferro as coisas secas?

Responda. Sem água.

3. Nomeie o metal que está em estado líquido à temperatura ambiente.

Responda. Mercúrio.

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

Responda. Lima.

5. O açúcar queima? Tente.

Responda. Todas as substâncias queimam. Mas para acender o açúcar, você precisa de um catalisador - cinzas de cigarro.

6. Desde os tempos antigos, a humanidade utiliza conservantes para conservar os alimentos. Cite os principais conservantes.

Responda. Sal, fumaça, mel, óleo, vinagre.

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

Que tipo de leite não bebe? (calcário)

Que elemento é a base da natureza inanimada? (hidrogênio)

Que água dissolve o ouro? (água régia)

Por qual elemento na forma de uma substância simples, paga-se mais do que ouro, ou vice-versa, paga-se para se livrar dele? (mercúrio)

O que é alotropia? Dar exemplos.

O que é ácido glacial? (vinagre)

Qual álcool não queima? (amônia)

O que é ouro branco? (liga de ouro com platina, níquel ou prata)

Palavra do JÚRI.

Cerimônia de premiação do vencedor