• Într-una dintre lucrările sale timpurii, Elemente de chimie matematică, Lomonosov a oferit o scurtă definiție a chimiei.

• Chimia este știința schimbărilor care au loc într-un corp mixt.

• Astfel, în această formulare a subiectului de chimie, Lomonosov o prezintă pentru prima dată sub formă de știință, și nu de artă.

În 1749

• În 1749

• M.V. Lomonosov

• primit de la

• Senat construit

• prima in Rusia

• chimic

• laboratoare

Laboratorul lui Lomonosov avea o gamă întreagă de greutăți diferite. Existau „cântare de probă mari într-o cutie de sticlă”, cântare de analiză de argint, mai multe cântare manuale de farmacie cu cupe de cupru, cântare comerciale obișnuite pentru greutăți mari. Precizia cu care a cântărit Lomonosov în timpul experimentelor sale chimice a ajuns, în ceea ce privește măsurile moderne, la 0,0003 grame.

• M. V. Lomonosov a adus o mare contribuție la

• teoria și practica analizei greutății.

• El a formulat condițiile optime

• precipitații, s-au îmbunătățit unele

• operațiuni de manipulare a nămolului.

• În cartea sa Primele fundamente ale metalurgiei sau

• minereu afaceri” savant în detaliu

• descris dispozitivul analitic

• cântare, metode de cântărire,

• echipamente de cântărire

• camere.

• Prima lucrare științifică a lui Lomonosov

• „Despre transformarea unui corp solid în unul lichid, în funcție de mișcarea unui lichid preexistent” a fost scris în 1738.

• A doua lucrare „Despre diferența dintre corpurile mixte, constând în adeziunea corpusculilor” a fost finalizată un an mai târziu.

• Aceste lucrări ale viitorului om de știință

• au fost începutul studiului

• cele mai mici particule de materie

• din care este făcută toată natura.

• Două decenii mai târziu ei

• s-a conturat într-un atom armonios

• concept molecular,

• a imortalizat numele autorului său.

1745

• 1745

• M. V. Lomonosov și

• V. K. Trediakovsky -

• primii ruşi

• academicieni

• Legea conservării masei substanțelor și a mișcării

• Această lege M. V. Lomonosov pentru prima dată

• precizat clar în scrisoare

• lui L. Euler din 5 iulie 1748: „Toate

• modificări care apar în mod natural

• se întâmplă în așa fel încât dacă ceva

• se adaugă ceva, se ia

• altceva. Deci cât contează

• adăugat oricărui corp

• la fel de mult se pierde în altul ca

• ore pe care le petrec dormind

• iau din starea de veghe etc.

• Deoarece este o lege universală a naturii,

• apoi se extinde la reguli

• mişcare: un corp care

• împinge pe altul să

• mișcare, pierde aceeași cantitate din

• de mișcarea lui, cât de mult raportează

• la altul, mișcat de el.

În 1752 M.V. Lomonosov în

• În 1752 M.V. Lomonosov în

• „Ciorne realizate manual

• caiete” „Introducere în adevărat

• chimie fizică” și „Începutul

• chimie fizică necesară

• tânăr, dornic de el

• îmbunătăţi", a întrebat deja

• Imaginea viitoarei noi științe -

• Chimie Fizica.

• Chimia fizică este o știință care explică, pe baza prevederilor și experimentelor fizicii, ceea ce se întâmplă în corpurile mixte în timpul operațiilor chimice.

• Lomonosov a dezvoltat tehnologia sticlei colorate.

• Mihail Vasilievici a folosit această tehnică în

• topirea industrială a sticlei colorate și la creare

• produse din acesta.

• Portretul lui Petru I. Mozaic. Mozaic „Bătălia de la Poltava”.

• Recrutat de M.V. Lomonosov, M.V. Lomonosov în clădirea Academiei

• 1754. Schitul. Științe. Sankt Petersburg 1762-1764

• În jurul anului 1750, Lomonosov compila o rețetă pentru mase de porțelan și punea bazele unei înțelegeri științifice a procesului de fabricare a porțelanului. Pentru prima dată în știință, el exprimă ideea corectă despre importanța unei substanțe sticloase în structura porțelanului, care, așa cum a spus el în „Scrisoarea sa despre utilizarea sticlei”, „respinge intrarea corpurilor lichide din fântâni”.

• M. V. Lomonosov a studiat procesele de dizolvare, a efectuat un studiu al calității diferitelor probe de sare, a descoperit fenomenul de pasivizare a fierului cu acid azotic, a observat formarea unui gaz ușor neobișnuit (hidrogen) atunci când fierul a fost dizolvat în acid clorhidric, a stabilit o diferență în mecanismul de dizolvare a metalelor în acizi și săruri în apă .

• Omul de știință a dezvoltat teoria

• formarea soluţiilor şi

• a prezentat-o ​​în teza sa

• „Despre acțiunea substanțelor chimice

• solvenți în general

• (1743 -1745).

La 18 octombrie 1749, în jurnalul biroului academic, s-a notat că „Profesorul Lomonosov, diverse vopsele albastre inventate chimic, precum albastrul prusac, au prezentat la colecția Academiei de Arte pentru testare dacă aceste vopsele sunt potrivite pentru orice. și dacă pot fi folosite în arta picturală.” Răspunsul primit spunea că vopselele trimise au fost testate „atât în ​​apă, cât și în ulei”, drept care s-a „constatat că sunt potrivite pentru vopsire, și mai ales vopseaua albastru deschis”. Mai mult, s-a decis „să se încerce aceste culori pe felinare în timpul incendiului”.

• MV Lomonosov este fondatorul metodei de analiză microcristal-scopică. Din 1743, el desfășoară diverse experimente de cristalizare a sărurilor.

• din solutii folosind

• pentru observatii

• microscop.

M.V. Lomonosov a studiat

• M.V. Lomonosov a studiat

• solubilitatea sărurilor la diferite temperaturi,

• a studiat efectul curentului electric asupra soluțiilor de sare,

• a stabilit faptele unei scăderi a temperaturii în timpul dizolvării sărurilor și o scădere a punctului de îngheț al unei soluții în comparație cu un solvent pur.

• M.V. Lomonosov distins

• între procesul de dizolvare a metalelor în acid, însoțit de modificări chimice,

• și procesul de dizolvare a sărurilor în apă, care are loc fără modificări chimice în substanțele dizolvate.

Universitatea din Moscova

• Universitatea din Moscova

• Sub influența lui M.V. Lomonosov, Universitatea din Moscova a fost deschisă în 1755, pentru care a întocmit un proiect inițial după exemplul universităților străine.

• Clădire veche a universității Clădire modernă

• universitate

Pagina 7 din 8

Chimia se răspândește pe scară largă...

Mai multe despre diamant

Diamantul brut, brut este campionul „tuturor mineralelor, materialelor și altele” în ceea ce privește duritatea. Tehnologia modernă fără diamante ar avea dificultăți.

Un diamant finisat, lustruit se transformă într-un diamant și nu are egal între pietrele prețioase.

Diamantele albastre sunt deosebit de apreciate de bijutieri. Sunt nebun de rare în natură și, prin urmare, plătesc bani absolut nebuni pentru ei.

Dar Dumnezeu să-i binecuvânteze, cu bijuterii cu diamante. Lăsați să existe mai multe diamante obișnuite, astfel încât să nu trebuie să tremurați peste fiecare cristal minuscul.

Din păcate, există doar câteva zăcăminte de diamante pe Pământ și chiar mai puține bogate. Unul dintre ei este în Africa de Sud. Și încă furnizează până la 90% din producția mondială de diamante. Cu excepția Uniunii Sovietice. Acum zece ani am descoperit cea mai mare zonă cu diamante din Yakutia. Acum exploatarea industrială a diamantelor este în desfășurare acolo.

Au fost necesare condiții extraordinare pentru formarea diamantelor naturale. Temperaturi și presiuni uriașe. Diamantele s-au născut în adâncurile grosimii pământului. Pe alocuri, topiturile purtătoare de diamant au izbucnit la suprafață și s-au solidificat. Dar asta s-a întâmplat foarte rar.

Este posibil să faci fără serviciile naturii? Poate o persoană să creeze singur diamante?

Istoria științei a înregistrat mai mult de o duzină de încercări de a obține diamante artificiale. (Apropo, unul dintre primii „căutători de fericire” a fost Henri Moissan, care a izolat fluorul liber.) Fiecare nu a avut succes. Fie metoda era fundamental greșită, fie experimentatorii nu aveau echipamente care să reziste la combinația celor mai mari temperaturi și presiuni.

Abia la mijlocul anilor 1950, cea mai recentă tehnologie a găsit în sfârșit cheile pentru rezolvarea problemei diamantelor artificiale. Materia primă, așa cum era de așteptat, a fost grafitul. A fost supus simultan unei presiuni de 100.000 de atmosfere și unei temperaturi de aproximativ 3.000 de grade. Acum diamantele sunt pregătite în multe țări ale lumii.

Dar chimiștii de aici nu pot decât să se bucure împreună cu toată lumea. Rolul lor nu este atât de mare: fizica a preluat principalul.

Dar chimiștii au reușit în altul. Au ajutat semnificativ la îmbunătățirea diamantului.

Cum să te îmbunătățești așa? Există ceva mai perfect decât un diamant? Structura sa de cristal este însăși perfecțiunea în lumea cristalelor. Datorită aranjamentului geometric ideal al atomilor de carbon din cristalele de diamant, acestea din urmă sunt atât de dure.

Nu poți face un diamant mai greu decât este. Dar este posibil să faci o substanță mai tare decât diamantul. Și chimiștii au creat materii prime pentru asta.

Există un compus chimic de bor cu azot - nitrură de bor. În exterior, este neremarcabil, dar una dintre caracteristicile sale este alarmantă: structura sa cristalină este aceeași cu cea a grafitului. „Grafit alb” - acest nume a fost atașat de mult timp nitrurii de bor. Adevărat, nimeni nu a încercat să facă mine de creion din asta...

Chimiștii au găsit o modalitate ieftină de a sintetiza nitrura de bor. Fizicienii l-au supus unor teste crude: sute de mii de atmosfere, mii de grade... Logica acțiunilor lor era extrem de simplă. Deoarece grafitul „negru” a fost transformat în diamant, este posibil să se obțină o substanță similară cu diamantul din grafitul „alb”?

Și au primit așa-numitul borazon, care depășește diamantul în duritate. Lasa zgarieturi pe marginile netede de diamant. Și poate rezista la temperaturi mai ridicate - nu puteți arde pur și simplu borazonul.

Borazon este încă scump. E multă muncă de făcut ca să fie mai ieftin. Dar principalul lucru a fost deja făcut. Omul s-a dovedit din nou capabil de natură.

… Și iată un alt mesaj care a venit recent de la Tokyo. Oamenii de știință japonezi au reușit să pregătească o substanță cu duritate mult mai puternică decât diamantul. Au supus silicatul de magneziu (un compus format din magneziu, siliciu și oxigen) la o presiune de 150 de tone pe centimetru pătrat. Din motive evidente, detaliile sintezei nu sunt făcute publice. Nou-născutul „rege al durității” nu are încă un nume. Dar asta nu contează. Un alt lucru este mai important: nu există nicio îndoială că, în viitorul apropiat, diamantul, care de secole a fost în fruntea listei celor mai dure substanțe, nu va fi pe primul loc în această listă.

Molecule nesfârșite

Cauciucul este cunoscut de toată lumea. Acestea sunt mingi și galoșuri. Este un disc de hochei și mănuși de chirurg. Acestea sunt, în sfârșit, anvelopele auto și plăcuțele de încălzire, hainele de ploaie impermeabile și furtunurile de apă.

Acum cauciucul și produsele din acesta sunt produse la sute de fabrici și fabrici. Și în urmă cu câteva decenii, cauciucul natural era folosit în toată lumea pentru a face cauciuc. Cuvântul „cauciuc” provine de la nativii americani „kao-chao”, care înseamnă „lacrimi de hevea”. Și hevea este un copac. Colectând și procesând sucul său lăptos într-un anumit fel, oamenii au primit cauciuc.

Din cauciuc se pot face multe lucruri utile, dar este păcat că extragerea lui este foarte laborioasă, iar hevea crește doar la tropice. Și a fost imposibil să satisfacă nevoile industriei cu materii prime naturale.

Aici vine chimia în ajutor. În primul rând, chimiștii și-au pus întrebarea: de ce este cauciucul atât de elastic? Multă vreme au fost nevoiți să investigheze „lacrimile Heveei” și, în cele din urmă, au găsit un indiciu. S-a dovedit că moleculele de cauciuc sunt construite într-un mod foarte ciudat. Ele constau dintr-un număr mare de verigi identice care se repetă și formează lanțuri uriașe. Desigur, o astfel de moleculă „lungă”, care conține aproximativ cincisprezece mii de legături, este capabilă să se îndoaie în toate direcțiile și are, de asemenea, elasticitate. Veriga din acest lanț s-a dovedit a fi carbon, izopren C5H8, iar formula sa structurală poate fi reprezentată după cum urmează:

Ar fi mai corect să spunem că izoprenul, așa cum ar fi, reprezintă monomerul natural original. În procesul de polimerizare, molecula de izopren se modifică oarecum: legăturile duble dintre atomii de carbon sunt rupte. Datorită unor astfel de legături eliberate, legăturile individuale sunt combinate într-o moleculă uriașă de cauciuc.

Problema obținerii cauciucului artificial i-a îngrijorat de mult pe oameni de știință și ingineri.

S-ar părea că treaba nu este atât de fierbinte, ce complicată. Mai întâi luați izopren. Apoi faceți-l să se polimerizeze. Legați unitățile individuale de izopren în lanțuri lungi și flexibile de cauciuc artificial.

Părea una, alta iesea. Nu fără dificultate chimiștii au sintetizat izoprenul, dar de îndată ce a venit la polimerizare, cauciucul nu a funcționat. Legăturile erau legate între ele, dar la întâmplare și nu într-o ordine anume. Și s-au creat produse artificiale, oarecum asemănătoare cu cauciucul, dar în multe privințe diferite de acesta.

Iar chimiștii au trebuit să inventeze modalități de a face ca unitățile de izopren să se răsucească într-un lanț în direcția corectă.

Primul cauciuc artificial industrial din lume a fost obținut în Uniunea Sovietică. Academicianul Serghei Vasilyevich Lebedev a ales o altă substanță pentru aceasta - butadiena:

Foarte asemănător ca compoziție și structură cu izoprenul, dar polimerizarea butadienei este mai ușor de controlat.

Acum este cunoscut un număr destul de mare de cauciucuri artificiale (spre deosebire de cauciucurile naturale, acestea sunt acum adesea numite elastomeri).

Cauciucul natural în sine și produsele fabricate din acesta au dezavantaje semnificative. Astfel, se umflă puternic în uleiuri și grăsimi și nu este rezistent la acțiunea multor agenți oxidanți, în special a ozonului, ale căror urme sunt întotdeauna prezente în aer. La fabricarea produselor din cauciuc natural, acesta trebuie vulcanizat, adică supus la temperaturi ridicate în prezența sulfului. Așa se transformă cauciucul în cauciuc sau ebonită. În timpul funcționării produselor din cauciuc natural (de exemplu, anvelopele auto), se eliberează o cantitate semnificativă de căldură, ceea ce duce la îmbătrânirea și uzura rapidă a acestora.

De aceea oamenii de știință au trebuit să aibă grijă să creeze cauciucuri noi, sintetice, care să aibă proprietăți mai avansate. Există, de exemplu, o familie de cauciucuri numită „buna”. Provine de la literele inițiale a două cuvinte: „butadienă” și „sodiu”. (Sodiul joacă rolul unui catalizator de polimerizare.) Unii elastomeri din această familie s-au dovedit a fi excelenți. S-au orientat în principal la fabricarea anvelopelor auto.

De o importanță deosebită este așa-numitul cauciuc butilic, care este obținut prin polimerizarea în comun a izobutilenei și izoprenului. În primul rând, s-a dovedit a fi cel mai ieftin. Și în al doilea rând, spre deosebire de cauciucul natural, aproape că nu este afectat de ozon. În plus, vulcanizatele de cauciuc butilic, care sunt acum utilizate pe scară largă la fabricarea camerelor, sunt de zece ori mai etanșe decât vulcanizații de produse naturale.

Așa-numitele cauciucuri poliuretanice sunt foarte ciudate. Dispunând de o rezistență ridicată la tracțiune și la tracțiune, aproape că nu sunt supuse îmbătrânirii. Din elastomeri poliuretanici se prepară așa-numita spumă de cauciuc, potrivită pentru tapițeria scaunelor.

În ultimul deceniu, au fost dezvoltate cauciucuri la care oamenii de știință nu s-au gândit înainte. Și mai presus de toate, elastomeri pe bază de organosiliciu și compuși fluorocarbonici. Acești elastomeri se caracterizează prin rezistență la temperaturi ridicate, de două ori mai mare decât a cauciucului natural. Sunt rezistente la ozon, iar cauciucul pe bază de compuși de fluorocarbon nu se teme nici măcar de acizii sulfuric și azotic fumeganți.

Dar asta nu este tot. Mai recent, s-au obținut așa-numitele cauciucuri care conțin carboxil, copolimeri de butadienă și acizi organici. S-au dovedit a fi excepțional de puternici în tensiune.

Putem spune că și aici natura și-a pierdut primatul în fața materialelor create de om.

Inimă de diamant și piele de rinocer

Există o clasă de compuși în chimia organică numită hidrocarburi. Acestea sunt cu adevărat hidrocarburi - în moleculele lor, cu excepția atomilor de carbon și hidrogen, nu există nimic altceva. Tipic pentru cei mai renumiți reprezentanți ai lor este metanul (constituie aproximativ 95 la sută din gazul natural) și din hidrocarburi lichide - ulei, din care se obțin diverse grade de benzină, uleiuri lubrifiante și multe alte produse valoroase.

Să luăm cea mai simplă dintre hidrocarburi, metanul CH 4 . Ce se întâmplă dacă atomii de hidrogen din metan sunt înlocuiți cu atomi de oxigen? Dioxid de carbon CO 2 . Și dacă pe atomi de sulf? Lichid otrăvitor foarte volatil, sulfură de carbon CS 2 . Ei bine, ce se întâmplă dacă înlocuim toți atomii de hidrogen cu atomi de clor? Obținem și o substanță binecunoscută: tetraclorura de carbon. Și dacă iei fluor în loc de clor?

Acum trei decenii, puțini oameni puteau răspunde la ceva inteligibil la această întrebare. Cu toate acestea, în vremea noastră, compușii cu fluorocarbon sunt deja o ramură independentă a chimiei.

Conform proprietăților lor fizice, fluorocarburile sunt analogi aproape completi ai hidrocarburilor. Dar aici se termină proprietățile lor comune. Fluorocarburile, spre deosebire de hidrocarburi, s-au dovedit a fi substanțe extrem de reactive. În plus, sunt extrem de rezistente la căldură. Nu e de mirare că uneori sunt numite substanțe care au o „inimă de diamant și piele de rinocer”.

Esența chimică a stabilității lor în comparație cu hidrocarburile (și alte clase de compuși organici) este relativ simplă. Atomii de fluor sunt mult mai mari decât cei ai hidrogenului și, prin urmare, „închid” strâns accesul altor atomi reactivi la atomii de carbon care îi înconjoară.

Pe de altă parte, atomii de fluor care s-au transformat în ioni sunt extrem de dificil să renunțe la electroni și „nu vor” să reacționeze cu niciun alt atom. La urma urmei, fluorul este cel mai activ dintre nemetale și, practic, niciun alt nemetal nu-și poate oxida ionul (înlătura un electron din ionul său). Da, iar legătura carbon-carbon este stabilă în sine (amintiți-vă de diamant).

Tocmai din cauza inerției lor fluorocarburile au găsit cea mai largă aplicație. De exemplu, plasticul fluorocarbon, așa-numitul teflon, este stabil când este încălzit până la 300 de grade, nu este afectat de acizi sulfuric, nitric, clorhidric și alți acizi. Nu este afectat de fierbere alcaline, nu se dizolvă în toți solvenții organici și anorganici cunoscuți.

Nu degeaba fluoroplasticul este uneori numit „platină organică”, deoarece este un material uimitor pentru fabricarea de vase pentru laboratoarele chimice, diverse echipamente chimice industriale și țevi pentru diverse scopuri. Crede-mă, multe lucruri din lume ar fi făcute din platină dacă nu ar fi atât de scumpă. Fluoroplastica este relativ ieftină.

Dintre toate substanțele cunoscute în lume, fluoroplastul este cel mai alunecos. O peliculă de fluoroplast aruncată pe masă „curge” literalmente pe podea. Rulmenții din PTFE practic nu au nevoie de lubrifiere. În cele din urmă, fluoroplasticul este un dielectric minunat și, în plus, extrem de rezistent la căldură. Izolația fluoroplastică rezistă la încălzire până la 400 de grade (peste punctul de topire al plumbului!).

Acesta este fluoroplastul - unul dintre cele mai uimitoare materiale artificiale create de om.

Fluorocarburile lichide sunt neinflamabile și nu îngheață la temperaturi foarte scăzute.

Unirea carbonului și a siliciului

Două elemente din natură pot revendica o poziție specială. În primul rând, carbonul. El este baza tuturor viețuitoarelor. Și, în primul rând, pentru că atomii de carbon sunt capabili să se conecteze ferm între ei, formând compuși asemănător lanțului:

În al doilea rând, siliciu. El este baza oricărei naturi anorganice. Dar atomii de siliciu nu pot forma lanțuri atât de lungi precum atomii de carbon și, prin urmare, există mai puțini compuși de siliciu găsiți în natură decât compușii de carbon, deși mult mai mulți decât compușii oricăror alte elemente chimice.

Oamenii de știință au decis să „corecteze” această lipsă de siliciu. Într-adevăr, siliciul este la fel de tetravalent ca carbonul. Adevărat, legătura dintre atomii de carbon este mult mai puternică decât între atomii de siliciu. Dar siliciul nu este un element atât de activ.

Și dacă ar fi posibil să se obțină compuși similari celor organici cu participarea sa, ce proprietăți uimitoare ar putea avea!

La început, oamenii de știință nu au avut noroc. Adevărat, s-a dovedit că siliciul poate forma compuși în care atomii săi alternează cu atomii de oxigen:

Cu toate acestea, s-au dovedit a fi instabili.

Succesul a venit atunci când atomii de siliciu au decis să se combine cu atomii de carbon. Astfel de compuși, numiți organosilicon sau siliconi, au o serie de proprietăți unice. Pe baza acestora au fost create diverse rășini care fac posibilă obținerea de mase plastice rezistente la temperaturi ridicate pentru o perioadă lungă de timp.

Cauciucurile realizate pe baza de polimeri organosilici au cele mai valoroase calități, cum ar fi rezistența la căldură. Unele clase de cauciuc siliconic sunt rezistente până la 350 de grade. Imaginați-vă o anvelopă de mașină făcută din astfel de cauciuc.

Cauciucurile siliconice nu se umflă deloc în solvenți organici. Din ei au început să producă diverse conducte pentru pomparea combustibilului.

Unele fluide și rășini siliconice își schimbă cu greu vâscozitatea într-un interval larg de temperatură. Acest lucru a deschis calea pentru utilizarea lor ca lubrifianți. Datorită volatilității reduse și punctului de fierbere ridicat, fluidele siliconice sunt utilizate pe scară largă în pompele de vid înalt.

Compușii siliconici au proprietăți hidrofuge, iar această calitate valoroasă a fost luată în considerare. Au început să fie folosite la fabricarea țesăturilor hidrofuge. Dar nu sunt doar țesăturile. Există un proverb binecunoscut „apa uzează o piatră”. La construirea unor structuri importante, au testat protecția materialelor de construcție cu diverse lichide organosilicice. Experimentele au avut succes.

Pe baza siliconilor, au fost create recent emailuri puternice rezistente la temperaturi. Plăcile de cupru sau fier acoperite cu astfel de emailuri pot rezista la încălzire până la 800 de grade timp de câteva ore.

Și acesta este doar începutul unui fel de uniune dintre carbon și siliciu. Dar o astfel de unire „duală” nu-i mai mulțumește pe chimiști. Ei au stabilit sarcina de a introduce alte elemente în moleculele compușilor organosiliciului, cum ar fi, de exemplu, aluminiul, titanul și borul. Oamenii de știință au rezolvat cu succes problema. Astfel, a luat naștere o clasă complet nouă de substanțe - poliorganometalosiloxanii. În lanțurile unor astfel de polimeri, pot exista diferite legături: siliciu - oxigen - aluminiu, siliciu - oxigen - titan, siliciu - oxigen - bor și altele. Astfel de substanțe se topesc la temperaturi de 500-600 de grade și în acest sens concurează cu multe metale și aliaje.

În literatură, a apărut cumva un mesaj că oamenii de știință japonezi ar fi reușit să creeze un material polimeric care poate rezista la încălzire până la 2000 de grade. Poate că aceasta este o greșeală, dar o greșeală care nu este prea departe de adevăr. Pentru termenul „polimeri rezistenți la căldură” ar trebui inclus în curând într-o listă lungă de materiale noi de tehnologie modernă.

Site uimitoare

Aceste site sunt dispuse într-un mod destul de original. Sunt molecule organice gigantice cu o serie de proprietăți interesante.

În primul rând, ca multe materiale plastice, sunt insolubile în apă și solvenți organici. Și în al doilea rând, ele includ așa-numitele grupări ionogene, adică grupări care într-un solvent (în special în apă) pot da unul sau altul ion. Astfel, acești compuși aparțin clasei electroliților.

Ionul de hidrogen din ele poate fi înlocuit cu un metal. Așa se schimbă ionii.

Acești compuși particulari sunt numiți schimbători de ioni. Cei care sunt capabili să interacționeze cu cationi (ioni încărcați pozitiv) se numesc schimbători de cationi, iar cei care interacționează cu ionii încărcați negativ se numesc schimbători de anioni. Primele schimbătoare de ioni organici au fost sintetizate la mijlocul anilor 1930. Și a câștigat imediat cea mai largă recunoaștere. Da, acest lucru nu este surprinzător. Într-adevăr, cu ajutorul schimbătoarelor de ioni, este posibilă transformarea apei dure în moale, sărată - în proaspătă.

Imaginează-ți două coloane - una dintre ele este umplută cu rășină schimbătoare de cationi, cealaltă cu rășină schimbătoare de anioni. Să presupunem că ne-am propus să purificăm apa care conține sare obișnuită de masă. Trecem mai întâi apa prin schimbătorul de cationi. În ea, toți ionii de sodiu vor fi „schimbați” cu ioni de hidrogen și, în loc de clorură de sodiu, acidul clorhidric va fi deja prezent în apa noastră. Apoi trecem apa prin rasina anionica. Dacă este sub forma sa hidroxil (adică anionii săi schimbabili sunt ionii hidroxil), toți ionii de clorură vor fi înlocuiți în soluție cu ioni de hidroxil. Ei bine, ionii de hidroxil cu ioni de hidrogen liberi formează imediat molecule de apă. Astfel, apa, care inițial conținea clorură de sodiu, după ce a trecut prin coloanele schimbătoare de ioni, a devenit complet desalinizată. În ceea ce privește calitățile sale, poate concura cu cea mai bună apă distilată.

Dar nu numai desalinizarea apei a adus o mare popularitate schimbătoarelor de ioni. S-a dovedit că ionii sunt ținuți în moduri diferite, cu forțe diferite, de către schimbătoare de ioni. Ionii de litiu sunt mai puternici decât ionii de hidrogen, ionii de potasiu sunt mai puternici decât sodiul, ionii de rubidio sunt mai puternici decât potasiul și așa mai departe. Cu ajutorul schimbătorilor de ioni, a devenit posibil să se realizeze foarte ușor separarea diferitelor metale. Schimbătoarele de ioni joacă acum un rol important în diverse industrii. De exemplu, în fabricile fotografice pentru o lungă perioadă de timp nu a existat o modalitate adecvată de a captura argint prețios. Schimbătoarele de ioni au fost cele care au rezolvat această problemă importantă.

Ei bine, va fi vreodată o persoană capabilă să folosească schimbătoare de ioni pentru a extrage metale valoroase din apa de mare? La această întrebare trebuie să se răspundă afirmativ. Și deși apa de mare conține o cantitate imensă de diverse săruri, se pare că obținerea de metale nobile din ea este o chestiune de viitor apropiat.

Acum, dificultatea este că atunci când trece apa de mare prin schimbătorul de cationi, sărurile pe care le conține de fapt nu permit impurităților mici de metale valoroase să se depună pe schimbătorul de cationi. Recent, însă, au fost sintetizate așa-numitele rășini schimbătoare de electroni. Nu numai că își schimbă ionii cu ioni metalici din soluție, dar sunt și capabili să reducă acest metal donându-i electroni. Experimente recente cu astfel de rășini au arătat că, dacă o soluție care conține argint este trecută prin ele, atunci nu ioni de argint, ci argint metalic se depun în curând pe rășină, iar rășina își păstrează proprietățile pentru o perioadă lungă de timp. Astfel, dacă un amestec de săruri este trecut printr-un schimbător de electroni, ionii care se reduc cel mai ușor se pot transforma în atomi de metal pur.

Clești chimici

După cum spune vechea glumă, prinderea de lei în deșert este ușor. Întrucât deșertul este format din nisip și lei, trebuie să luați o sită și să cerneți deșertul. Nisipul va trece prin găuri, iar leii vor rămâne pe grătar.

Dar ce se întâmplă dacă există un element chimic valoros amestecat cu o cantitate imensă din acelea care nu reprezintă nicio valoare pentru tine? Sau este necesar să se purifice o substanță dintr-o impuritate nocivă conținută în cantități foarte mici.

Acest lucru se întâmplă destul de des. Amestecul de hafniu în zirconiu, care este utilizat în proiectarea reactoarelor nucleare, nu trebuie să depășească câteva zece miimi de procente, iar în zirconiu obișnuit este de aproximativ două zecimi de procente.

Aceste elemente sunt foarte asemănătoare în proprietăți chimice, iar metodele obișnuite de aici, după cum se spune, nu funcționează. Chiar și uimitoarea sită chimică. Între timp, este necesar zirconiu cu un grad de puritate excepțional de ridicat...

Timp de secole, chimiștii au urmat rețeta simplă: „Ca se dizolvă ca”. Substanțele anorganice se dizolvă bine în solvenți anorganici, organice - în organice. Multe săruri ale acizilor minerali se dizolvă bine în apă, acid fluorhidric anhidru, în acid cianhidric (cianhidric) lichid. Foarte multe substanțe organice sunt destul de solubile în solvenți organici - benzen, acetonă, cloroform, sulfură de carbon etc., etc.

Și cum se va comporta o substanță, care este ceva intermediar între compușii organici și anorganici? De fapt, chimiștii erau familiarizați într-o oarecare măsură cu astfel de compuși. Deci, clorofila (materia colorantă a unei frunze verzi) este un compus organic care conține atomi de magneziu. Este foarte solubil în mulți solvenți organici. Există un număr mare de compuși organometalici sintetizați artificial, necunoscuti naturii. Multe dintre ele se pot dizolva în solvenți organici, iar această capacitate depinde de natura metalului.

Aici s-au hotărât să joace chimiștii.

În timpul funcționării reactoarelor nucleare, din când în când devine necesară înlocuirea blocurilor de uraniu uzate, deși cantitatea de impurități (fragmente de fisiune de uraniu) din acestea nu depășește de obicei o miime de procent. În primul rând, blocurile sunt dizolvate în acid azotic. Tot uraniul (și alte metale formate ca urmare a transformărilor nucleare) trece în săruri de nitrați. În acest caz, unele impurități, precum xenonul, iodul, sunt îndepărtate automat sub formă de gaze sau vapori, în timp ce altele, precum staniul, rămân în sediment.

Dar soluția rezultată, pe lângă uraniu, conține impurități din multe metale, în special plutoniu, neptuniu, elemente de pământuri rare, tehnețiu și altele. Aici intervine materia organică. O soluție de uraniu și impurități în acid azotic este amestecată cu o soluție de materie organică - fosfat de tributil. În acest caz, aproape tot uraniul trece în faza organică, în timp ce impuritățile rămân în soluția de acid azotic.

Acest proces se numește extracție. După două extracții, uraniul este aproape lipsit de impurități și poate fi folosit din nou pentru fabricarea blocurilor de uraniu. Iar impuritățile rămase merg la o separare ulterioară. Din ele vor fi extrase cele mai importante părți: plutoniu, niște izotopi radioactivi.

În mod similar, zirconiul și hafniul pot fi separate.

Procesele de extracție sunt acum utilizate pe scară largă în tehnologie. Cu ajutorul lor, efectuează nu numai purificarea compușilor anorganici, ci și multe substanțe organice - vitamine, grăsimi, alcaloizi.

Chimie într-o haină albă

El purta un nume sonor - Johann Bombast Theophrastus Paracelsus von Hohenheim. Paracelsus nu este un nume de familie, ci mai degrabă un fel de titlu. Tradus în rusă, înseamnă „super-grozat”. Paracelsus a fost un chimist excelent, iar zvonurile populare l-au numit un vindecător miraculos. Pentru că nu era doar chimist, ci și medic.

În Evul Mediu, uniunea dintre chimie și medicină a devenit mai puternică. Chimia nu-și câștigase încă dreptul de a fi numită știință. Părerile ei erau prea vagi, iar puterile ei erau împrăștiate într-o căutare zadarnică a celebrei piatră filosofală.

Dar, zvâcnind în mrejele misticismului, chimia a învățat să vindece oamenii de boli grave. Astfel s-a născut iatrochimia. Sau chimie medicală. Și mulți chimiști din secolele al XVI-lea, al XVII-lea, al XVIII-lea au fost numiți farmaciști, farmaciști. Deși erau angajați în chimie pură, ei au pregătit diverse poțiuni vindecătoare. Adevărat, erau orbi. Și nu întotdeauna aceste „medicamente” au avantajat o persoană.

Printre „farmaciști” Paracelsus a fost unul dintre cei mai importanți. Lista medicamentelor sale includea unguente cu mercur și sulf (apropo, acestea sunt încă folosite pentru tratarea bolilor de piele), săruri de fier și antimoniu și diverse sucuri de legume.

La început, chimia le-a putut oferi medicilor doar substanțe care se găsesc în natură. Și asta în cantități foarte limitate. Dar medicina nu era de ajuns.

Dacă răsfoim ghidurile moderne de prescripție, vom vedea că 25 la sută dintre medicamente sunt, ca să spunem așa, preparate naturale. Printre acestea se numără extracte, tincturi și decocturi preparate din diverse plante. Toate celelalte sunt substanțe medicinale sintetizate artificial, necunoscute naturii. Substanțe create de puterea chimiei.

Prima sinteza a unei substante medicinale a fost efectuata acum aproximativ 100 de ani. Efectul curativ al acidului salicilic în reumatism este cunoscut de mult. Dar extragerea acestuia din materii prime vegetale a fost atât dificilă, cât și costisitoare. Abia în 1874 a fost posibilă dezvoltarea unei metode simple de obținere a acidului salicilic din fenol.

Acest acid a stat la baza multor medicamente. De exemplu, aspirina. De regulă, termenul de „viață” a medicamentelor este scurt: cele vechi sunt înlocuite cu altele noi, mai avansate, mai sofisticate în lupta împotriva diverselor afecțiuni. Aspirina este o excepție în acest sens. În fiecare an, dezvăluie proprietăți uimitoare noi, necunoscute anterior. Se dovedește că aspirina nu este doar un antipiretic și un analgezic, gama de aplicații a acesteia este mult mai largă.

Un medicament foarte „vechi” este binecunoscutul piramidon (anul nașterii sale este 1896).

Acum, într-o singură zi, chimiștii sintetizează mai multe medicamente noi. Cu o varietate de calități, împotriva unei game largi de boli. De la medicamente care combate durerea la medicamente care ajută la vindecarea bolilor mintale.

Pentru a vindeca oamenii - nu există nicio sarcină mai nobilă pentru chimiști. Dar nu există o sarcină mai dificilă.

Timp de câțiva ani, chimistul german Paul Ehrlich a încercat să sintetizeze un medicament împotriva unei boli groaznice - boala somnului. În fiecare sinteză, ceva a funcționat, dar de fiecare dată Ehrlich a rămas nemulțumit. Numai în a 606-a încercare a fost posibil să se obțină un remediu eficient - salvarsan, iar zeci de mii de oameni au putut să se recupereze nu numai după somn, ci și de o altă boală insidioasă - sifilis. Și în a 914-a încercare, Erlich a primit un medicament și mai puternic - neosalvarsan.

Calea medicamentului de la balonul chimic la contorul farmaciei este lungă. Aceasta este legea medicinei: până când medicamentul nu a fost testat temeinic, nu poate fi recomandat pentru practică. Și când această regulă nu este respectată, apar greșeli tragice. Nu cu mult timp în urmă, firmele farmaceutice din Germania de Vest au făcut reclamă pentru o nouă pastilă de dormit - tolidomida. O mică pastilă albă a scufundat într-un somn rapid și profund o persoană care suferă de insomnie persistentă. S-au cântat laude tolidomida, iar el s-a dovedit a fi un dușman teribil pentru bebelușii care nu se născuseră încă. Zeci de mii de ciudați născuți - oamenii au plătit un astfel de preț pentru faptul că s-au grăbit să pună în vânzare un medicament insuficient testat.

Și, prin urmare, este important ca chimiștii și medicii să știe nu numai că un astfel de medicament vindecă cu succes o astfel de boală. Ei trebuie să înțeleagă cu atenție cum funcționează, care este mecanismul chimic subtil al luptei sale împotriva bolii.

Iată un mic exemplu. Acum, derivații așa-numiților acizi barbituric sunt adesea folosiți ca somnifere. Acești compuși conțin atomi de carbon, hidrogen, azot și oxigen. În plus, două așa-numite grupări alchil, adică molecule de hidrocarburi lipsite de un atom de hidrogen, sunt atașate la unul dintre atomii de carbon. Și la asta au ajuns chimiștii. Abia atunci acidul barbituric are un efect hipnotic atunci când suma atomilor de carbon din grupările alchil nu este mai mică de patru. Și cu cât această cantitate este mai mare, cu atât medicamentul funcționează mai mult și mai rapid.

Cu cât oamenii de știință pătrund mai adânc în natura bolilor, cu atât cercetările efectuate de chimiști sunt mai amănunțite. Și știința din ce în ce mai precisă devine farmacologie, anterior angajată doar în prepararea diferitelor medicamente și recomandarea utilizării lor împotriva diferitelor boli. Acum un farmacolog ar trebui să fie un chimist, un biolog, un medic și un biochimist. Să nu repete niciodată tragediile cu tolidomidă.

Sinteza substanțelor medicinale este una dintre principalele realizări ale chimiștilor, creatorii celei de-a doua naturi.

... La începutul secolului nostru, chimiștii s-au încăpățânat să facă noi coloranți. Și așa-numitul acid sulfanilic a fost luat ca produs de pornire. Are o moleculă foarte „flexibilă”, capabilă de diverse rearanjamente. În unele cazuri, au argumentat chimiștii, o moleculă de acid sulfanilic ar putea fi transformată într-o moleculă valoroasă de colorant.

Și așa s-a dovedit în realitate. Dar până în 1935, nimeni nu a crezut că coloranții sintetici de sulfanil erau și medicamente puternice. Căutarea substanțelor colorante a dispărut în fundal: chimiștii au început să vâneze noi medicamente, care au fost numite colectiv medicamente sulfa. Iată numele celor mai cunoscute: sulfidină, streptocid, sulfazol, sulfadimezin. În prezent, sulfonamidele ocupă unul dintre primele locuri în rândul mijloacelor chimice de combatere a microbilor.

... Indienii din America de Sud din scoarța și rădăcinile plantei chilibukha au produs o otravă mortală - curare. Inamicul, lovit de o săgeată, al cărei vârf era înmuiat în curare, a murit instantaneu.

De ce? Pentru a răspunde la această întrebare, chimiștii au trebuit să înțeleagă temeinic misterul otravii.

Ei au descoperit că principalul principiu activ al curarei este alcaloidul tubocurarina. Când intră în corp, mușchii nu se pot contracta. Mușchii devin imobili. Persoana își pierde capacitatea de a respira. Moartea vine.

Cu toate acestea, în anumite condiții, această otravă poate fi benefică. Poate fi util pentru chirurgi atunci când efectuează unele operații foarte complexe. De exemplu, în inimă. Când trebuie să opriți mușchii pulmonari și să transferați corpul la respirație artificială. Deci un dușman de moarte acționează ca un prieten. Tubocurarina intră în practica clinică.

Cu toate acestea, este prea scump. Și avem nevoie de un medicament care este ieftin și accesibil.

Chimiștii au intervenit din nou. În toate privințele, ei au studiat molecula tubocurarinei. L-au împărțit în diferite părți, au examinat „fragmentele” rezultate și, pas cu pas, au descoperit relația dintre structura chimică și activitatea fiziologică a medicamentului. S-a dovedit că acțiunea sa este determinată de grupuri speciale care conțin un atom de azot încărcat pozitiv. Și că distanța dintre grupuri ar trebui să fie strict definită.

Acum chimiștii s-ar putea lansa pe calea imitației naturii. Și chiar încearcă să-l depășești. În primul rând, au primit un medicament care nu este inferior în activitatea sa tubocurarinei. Și apoi l-au îmbunătățit. Astfel s-a născut sinkurin; este de două ori mai activ decât tubocurarina.

Și iată un exemplu și mai izbitor. Lupta împotriva malariei. A fost tratată cu chinină (sau, științific, chinină), un alcaloid natural. De asemenea, chimiștii au reușit să creeze plasmochină - o substanță de șaizeci de ori mai activă decât chinina.

Medicina modernă are un arsenal imens de instrumente, ca să spunem așa, pentru toate ocaziile. Împotriva aproape tuturor bolilor cunoscute.

Există remedii puternice care calmează sistemul nervos, restabilind calmul chiar și celui mai iritat. Există, de exemplu, un medicament care înlătură complet sentimentul de frică. Desigur, nimeni nu l-ar recomanda unui student căruia îi este frică de un examen.

Există un întreg grup de așa-numite tranchilizante, medicamente sedative. Acestea includ, de exemplu, rezerpina. Utilizarea sa pentru tratamentul anumitor boli psihice (schizofrenie) a jucat un rol imens la vremea sa. Chimioterapia ocupă acum primul loc în lupta împotriva tulburărilor mintale.

Cu toate acestea, realizările chimiei medicinale nu se transformă întotdeauna într-o latură pozitivă. Există, să zicem, un astfel de remediu de rău augur (altfel este dificil să-l numești) ca LSD-25.

În multe țări capitaliste, este folosit ca medicament care provoacă în mod artificial diverse simptome de schizofrenie (tot felul de halucinații care îți permit să renunți la „greutățile pământești” de ceva timp). Dar au existat multe cazuri când persoanele care au luat pastile LSD-25 nu au revenit niciodată la starea lor normală.

Statisticile moderne arată că majoritatea deceselor din lume sunt rezultatul atacurilor de cord sau al hemoragiilor cerebrale (accidentele vasculare cerebrale). Chimiștii luptă cu acești dușmani inventând diverse medicamente pentru inimă, preparând medicamente care dilată vasele creierului.

Cu ajutorul Tubazidului și PASului sintetizat de chimiști, medicii înving cu succes tuberculoza.

Și, în sfârșit, oamenii de știință caută cu încăpățânare modalități de a lupta împotriva cancerului - acest flagel teribil al rasei umane. Există încă o mulțime de lucruri obscure și necunoscute aici.

Medicii așteaptă noi substanțe miraculoase de la chimiști. Așteaptă în zadar. Aici chimia nu a arătat încă de ce este capabilă.

Minunea mucegaiului

Acest cuvânt este cunoscut de multă vreme. Medici și microbiologi. Menționat în cărți speciale. Dar absolut nimic nu a spus unei persoane departe de biologie și medicină. Și un chimist rar îi cunoștea semnificația. Acum toată lumea îl cunoaște.

Cuvântul este „antibiotice”.

Dar chiar mai devreme decât cu cuvântul „antibiotice”, o persoană s-a familiarizat cu cuvântul „microbi”. S-a constatat că o serie de boli, de exemplu, pneumonia, meningita, dizenteria, tifosul, tuberculoza și altele, își datorează originea microorganismelor. Antibioticele sunt necesare pentru a le combate.

Deja în Evul Mediu se cunoștea efectul curativ al anumitor tipuri de mucegaiuri. Adevărat, reprezentările medievalului Esculapius erau destul de ciudate. De exemplu, se credea că numai mucegaiurile luate din craniile oamenilor spânzurați sau executați pentru infracțiuni ajută la lupta împotriva bolilor.

Dar acest lucru nu este esențial. Semnificativ diferit: chimistul englez Alexander Fleming, studiind unul dintre tipurile de mucegai, a izolat principiul activ din acesta. Așa s-a născut penicilina, primul antibiotic.

S-a dovedit că penicilina este o armă excelentă în lupta împotriva multor agenți patogeni: streptococi, stafilococi etc. Este capabil să învingă chiar și spirochetul palid, agentul cauzal al sifilisului.

Dar, deși Alexander Fleming a descoperit penicilina în 1928, formula acestui medicament a fost descifrată abia în 1945. Și deja în 1947, a fost posibil să se realizeze o sinteză completă a penicilinei în laborator. Se părea că omul a ajuns din urmă cu natura de data aceasta. Totuși, nu era acolo. Efectuarea unei sinteze de laborator a penicilinei nu este o sarcină ușoară. Mult mai ușor să-l obții din matriță.

Dar chimiștii nu au dat înapoi. Și aici au putut să-și spună cuvântul. Poate nu un cuvânt de spus, ci o faptă de făcut. Concluzia este că mucegaiul din care se obținea de obicei penicilina este foarte puțin „productiv”. Și oamenii de știință au decis să-și mărească productivitatea.

Ei au rezolvat această problemă găsind substanțe care, introduse în aparatul ereditar al unui microorganism, și-au schimbat caracteristicile. Mai mult, semnele noi au putut fi moștenite. Cu ajutorul lor au reușit să dezvolte o nouă „rasă” de ciuperci, care a fost mult mai activă în producția de penicilină.

Acum setul de antibiotice este foarte impresionant: streptomicina și terramicină, tetraciclină și aureomicina, biomicină și eritromicină. În total, aproximativ o mie dintre cele mai diverse antibiotice sunt acum cunoscute, iar aproximativ o sută dintre ele sunt folosite pentru tratarea diferitelor boli. Și chimia joacă un rol semnificativ în pregătirea lor.

După ce microbiologii au acumulat așa-numitul lichid de cultură care conține colonii de microorganisme, este rândul chimiștilor.

Ei sunt cei care se confruntă cu sarcina de a izola antibioticele, „principiul activ”. Sunt mobilizate diferite metode chimice pentru a extrage compuși organici complecși din „materiile prime” naturale. Antibioticele sunt absorbite folosind absorbante speciale. Cercetătorii folosesc „gheare chimice” - extrag antibiotice cu diverși solvenți. Purificată pe rășini schimbătoare de ioni, precipitate din soluții. Așa se obține un antibiotic brut, care este din nou supus unui ciclu lung de purificare, până când în final apare sub forma unei substanțe cristaline pure.

Unele, precum penicilina, sunt încă sintetizate cu ajutorul microorganismelor. Dar obținerea altora este doar jumătate din munca naturii.

Dar există și astfel de antibiotice, de exemplu, sintomicina, unde chimiștii renunță complet la serviciile naturii. Sinteza acestui medicament de la început până la sfârșit se realizează în fabrici.

Fără metodele puternice ale chimiei, cuvântul „antibiotic” nu ar fi putut niciodată să câștige o popularitate atât de mare. Și nu ar fi existat acea adevărată revoluție în utilizarea medicamentelor, în tratamentul multor boli, pe care le-au produs aceste antibiotice.

Microelemente - vitamine din plante

Cuvântul „element” are multe semnificații. Deci, de exemplu, se numesc atomi de același fel, având aceeași sarcină nucleară. Ce sunt „micronutrienții”? Așa numitele elemente chimice care sunt conținute în organismele animale și vegetale în cantități foarte mici. Deci, în corpul uman, 65% oxigen, aproximativ 18% carbon, 10% hidrogen. Aceștia sunt macronutrienți, sunt mulți dintre ei. Dar titanul și aluminiul sunt doar o miime de procent fiecare - ele pot fi numite microelemente.

În primele zile ale biochimiei, astfel de fleacuri au fost ignorate. Gândește-te, câteva sutimi sau miimi de procent. Astfel de cantități nu au putut fi determinate atunci.

Tehnica și metodele de analiză s-au îmbunătățit, iar oamenii de știință au găsit tot mai multe elemente în obiectele vii. Cu toate acestea, rolul oligoelementelor nu a putut fi stabilit mult timp. Chiar și acum, în ciuda faptului că analiza chimică face posibilă determinarea milionimii și chiar a sutelor de milionimi dintr-un procent de impurități în aproape orice probă, semnificația multor microelemente pentru activitatea vitală a plantelor și animalelor nu a fost încă elucidată.

Dar unele lucruri sunt deja cunoscute. De exemplu, că în diverse organisme există elemente precum cobalt, bor, cupru, mangan, vanadiu, iod, fluor, molibden, zinc și chiar... radiu. Da, este radiu, deși în cantități neglijabile.

Apropo, aproximativ 70 de elemente chimice au fost găsite acum în corpul uman și există motive să credem că întregul sistem periodic este conținut în organele umane. În plus, fiecare element joacă un rol foarte specific. Există chiar și un punct de vedere că multe boli apar din cauza unei încălcări a echilibrului microelementelor din organism.

Fierul și manganul joacă un rol important în procesul de fotosinteză a plantelor. Dacă creșteți o plantă în sol care nu conține nici măcar urme de fier, frunzele și tulpinile acesteia vor fi albe ca hârtia. Dar merită să pulverizați o astfel de plantă cu o soluție de săruri de fier, deoarece capătă culoarea verde naturală. Cuprul este, de asemenea, necesar în procesul de fotosinteză și afectează absorbția compușilor de azot de către organismele vegetale. Cu o cantitate insuficientă de cupru în plante, proteinele se formează foarte slab, care includ azotul.

Compușii organici complecși ai molibdenului sunt incluși ca componente în diferite enzime. Ele contribuie la o mai bună absorbție a azotului. Lipsa molibdenului duce uneori la arsuri ale frunzelor din cauza acumulării mari de săruri de acid azotic în ele, care, în absența molibdenului, nu sunt absorbite de plante. Și molibdenul are un efect asupra conținutului de fosfor din plante. În absența acestuia, nu există conversie a fosfaților anorganici în cei organici. Lipsa molibdenului afectează și acumularea de pigmenți (substanțe colorante) în plante - apar pete și culoare palidă a frunzelor.

În absența borului, plantele nu absorb bine fosforul. Borul contribuie, de asemenea, la o mai bună mișcare a diferitelor zaharuri prin sistemul vegetal.

Oligoelementele joacă un rol important nu numai în plante, ci și în organismele animale. S-a dovedit că absența completă a vanadiului în hrana animalelor provoacă pierderea poftei de mâncare și chiar moartea. În același timp, conținutul crescut de vanadiu în alimentația porcilor duce la creșterea rapidă a acestora și la depunerea unui strat gros de grăsime.

Zincul, de exemplu, joacă un rol important în metabolism și este un component al celulelor roșii din sângele animalelor.

Ficatul, dacă un animal (și chiar o persoană) este într-o stare excitată, eliberează mangan, siliciu, aluminiu, titan și cupru în circulația generală, dar atunci când sistemul nervos central este inhibat - mangan, cupru și titan, și eliberarea întârzierilor de siliciu și aluminiu. În plus față de ficat, creierul, rinichii, plămânii și mușchii participă la reglarea conținutului de microelemente din sângele corpului.

Stabilirea rolului microelementelor în procesele de creștere și dezvoltare a plantelor și animalelor este o sarcină importantă și fascinantă a chimiei și biologiei. În viitorul apropiat, acest lucru va duce cu siguranță la rezultate foarte semnificative. Și va deschide științei încă o cale de a crea o a doua natură.

Ce mănâncă plantele și ce legătură are chimia cu asta?

Chiar și bucătarii din antichitate erau renumiti pentru succesele lor culinare. Mesele palatelor regale erau pline de preparate delicioase. Oamenii bogați au devenit niște pretențioși la mâncare.

Plantele păreau a fi mult mai nepretențioase. Și în deșertul sufocos și în tundra polară coexistau ierburi și arbuști. Lasă pipernicit, chiar mizerabil, dar s-a înțeles.

Era nevoie de ceva pentru dezvoltarea lor. Dar ce? Oamenii de știință caută acest „ceva” misterios de mulți ani. Au pus bazele experimentelor. S-au discutat rezultatele.

Dar nu era claritate.

A fost introdus la mijlocul secolului trecut de celebrul chimist german Justus Liebig. A fost ajutat de analize chimice. Omul de știință a „descompus” cele mai diverse plante în elemente chimice separate. Nu au fost mulți dintre ei la început. Doar zece: carbon și hidrogen, oxigen și azot, calciu și potasiu, fosfor și sulf, magneziu și fier. Dar acest zece a făcut furie oceanul verde de pe planeta Pământ.

De aici a urmat concluzia: pentru a trăi, planta trebuie cumva să asimileze, să „mânânce” elementele numite.

Cum anume? Unde se află magazinele de produse vegetale?

În sol, în apă, în aer.

Dar s-au întâmplat lucruri uimitoare. Pe unele soluri, planta s-a dezvoltat rapid, a înflorit și a dat roade. Pe alții, a crescut bolnăvicios, s-a uscat și a devenit un ciudat decolorat. Pentru că acestor soluri le lipseau unele elemente.

Chiar înainte de Liebig, oamenii știau altceva. Chiar dacă aceleași culturi agricole sunt semănate an de an pe cel mai fertil sol, recolta devine din ce în ce mai proastă.

Solul era epuizat. Plantele „au mâncat” treptat toate rezervele de elemente chimice necesare conținute în ea.

Era necesar să se „hrănească” solul. Introduceți în el substanțele lipsă, îngrășămintele. Au fost folosite încă din antichitate. Aplicat intuitiv, pe baza experienței strămoșilor.

Liebig a ridicat utilizarea îngrășămintelor la rang de știință. Astfel, a luat naștere agrochimia. Chimia a devenit slujitorul producției vegetale. În fața ei i-a apărut sarcina: să-i învețe pe oameni să folosească corect îngrășămintele binecunoscute și să inventeze altele noi.

Acum sunt folosite zeci de îngrășăminte diferite. Iar cele mai importante dintre ele sunt potasiul, azotul și fosforul. Pentru că potasiul, azotul și fosforul sunt elementele fără de care nu crește nicio plantă.

O mică analogie sau modul în care chimiștii hrăneau plantele cu potasiu

... A fost o vreme când uraniul de acum atât de faimos se înghesuia undeva în curtea din spate a intereselor chimiei. Doar colorarea ochelarilor și fotografia i-au făcut pretenții timide. Mai târziu, radiu a fost găsit în uraniu. Din mii de tone de minereuri de uraniu a fost extras un grăunte nesemnificativ de metal argintiu. Iar deșeurile, care conțineau cantități uriașe de uraniu, au continuat să aglomereze depozitele fabricii. În sfârşit, a bătut ceasul uraniului. S-a dovedit că el este cel care dă omului putere asupra utilizării energiei atomice. Deșeurile au devenit o comoară.

... Zăcămintele de sare Stassfurt din Germania sunt cunoscute de mult. Conțineau multe săruri, în principal potasiu și sodiu. Sare de sodiu, sare de masă, imediat găsit utilizare. Sărurile de potasiu au fost aruncate fără regret. Munți uriași dintre ei s-au îngrămădit lângă mine. Și oamenii nu știau ce să facă cu ei. Agricultura avea mare nevoie de îngrășăminte cu potasiu, dar deșeurile Stassfurt nu puteau fi folosite. Conțineau mult magneziu. Iar el, util plantelor în doze mici, s-a dovedit a fi dezastruos în doze mari.

Aici ajută chimia. Ea a găsit o metodă simplă de îndepărtare a magneziului din sărurile de potasiu. Și munții din jurul minelor Stassfurt au început să se topească chiar sub ochii noștri. Istoricii științei raportează următorul fapt: în 1811, în Germania a fost construită prima fabrică de procesare a potasiului. Un an mai târziu erau deja patru, iar în 1872 treizeci și trei de fabrici din Germania procesau mai mult de jumătate de milion de tone de sare brută.

La scurt timp după aceea, în multe țări au fost înființate plante pentru producția de îngrășăminte cu potasiu. Și acum, în multe țări, extracția materiilor prime de potasiu este de multe ori mai mare decât extracția sării de masă.

„Catastrofa cu azot”

La aproximativ o sută de ani de la descoperirea azotului, unul dintre principalii microbiologi a scris: „Azotul este mai prețios din punct de vedere biologic general decât cel mai rar dintre metalele nobile”. Și avea perfectă dreptate. La urma urmei, azotul este o parte integrantă a aproape oricărei molecule de proteine, atât vegetale, cât și animale. Fara azot, fara proteine. Și fără proteine ​​- fără viață. Engels spunea că „viața este o formă de existență a corpurilor proteice”.

Plantele au nevoie de azot pentru a crea molecule de proteine. Dar de unde o iau? Azotul se distinge prin activitate chimică scăzută. În condiții normale, nu reacționează. Prin urmare, plantele nu pot folosi azotul din atmosferă. La fel, „... chiar dacă ochiul vede, dar dintele este amorțit”. Deci, cămara de azot a plantelor este solul. Din păcate, cămara este destul de săracă. Nu există destui compuși care conțin azot în el. De aceea, solul își irosește rapid azotul și trebuie să fie îmbogățit în continuare cu el. Aplicați îngrășăminte cu azot.

Acum conceptul de „salpetru chilian” a devenit lotul istoriei. Și acum vreo șaptezeci de ani, nu a părăsit buzele.

În vastele întinderi ale Republicii Chile se întinde deșertul sumbru Atacama. Se întinde pe sute de kilometri. La prima vedere, acesta este cel mai obișnuit deșert, dar o circumstanță curioasă îl deosebește de alte deșerturi ale globului: sub un strat subțire de nisip există depozite puternice de nitrat de sodiu sau nitrat de sodiu. Aceste zăcăminte sunt cunoscute de multă vreme, dar, poate, au fost amintite pentru prima dată când era o lipsă de praf de pușcă în Europa. Într-adevăr, pentru producția de praf de pușcă se foloseau anterior cărbune, sulf și salpetru.

O expediție a fost echipată de urgență pentru a livra un produs de peste mări. Cu toate acestea, întreaga marfă a trebuit să fie aruncată în mare. S-a dovedit că numai nitratul de potasiu era potrivit pentru producția de praf de pușcă. Sodiul a absorbit cu lăcomie umezeala din aer, praful de pușcă s-a umezit și a fost imposibil de folosit.

Nu pentru prima dată, europenii au fost nevoiți să arunce mărfuri de peste mări în mare. În secolul al XVII-lea, pe malurile râului Platino del Pino s-au găsit boabe dintr-un metal alb numit platină. Platina a venit pentru prima dată în Europa în 1735. Dar nu prea știau ce să facă cu ea. Dintre metalele nobile din acel moment, se cunoșteau doar aurul și argintul, iar platina nu și-a găsit piață pentru ea însăși. Dar oamenii pricepuți au observat că platina și aurul sunt destul de aproape unul de celălalt în ceea ce privește greutatea specifică. Au profitat de acest lucru și au început să adauge platină în aur, care a fost folosit pentru a face monede. Era deja fals. Guvernul spaniol a interzis importul de platină, iar acele rezerve care au rămas încă în stat au fost colectate și înecate în mare în prezența a numeroși martori.

Dar povestea cu salitrul chilian nu s-a încheiat aici. S-a dovedit a fi un excelent îngrășământ cu azot, oferit în mod favorabil omului de către natură. Alte îngrășăminte cu azot nu erau cunoscute în acel moment. A început dezvoltarea intensivă a depozitelor naturale de nitrat de sodiu. Din portul chilian Ikvikwe, navele navigau zilnic, livrând astfel de îngrășăminte valoroase în toate colțurile globului.

... În 1898, lumea a fost șocată de prezicerea sumbră a celebrului Crookes. În discursul său, el a prezis moartea din cauza înfometării cu azot pentru omenire. În fiecare an, odată cu recolta, câmpurile sunt lipsite de azot, iar zăcămintele de salpetru chilian sunt dezvoltate treptat. Comorile deșertului Atacama s-au dovedit a fi o picătură în ocean.

Apoi oamenii de știință și-au amintit atmosfera. Poate că prima persoană care a acordat atenție rezervelor nelimitate de azot din atmosferă a fost celebrul nostru om de știință Kliment Arkadyevich Timiryazev. Timiryazev credea profund în știință și în puterea geniului uman. Nu împărtășea preocupările lui Crookes. Omenirea va depăși catastrofa azotului, va scăpa de necazuri, credea Timiryazev. Și s-a dovedit a avea dreptate. Deja în 1908, oamenii de știință Birkeland și Eide din Norvegia, la scară industrială, fixau azotul atmosferic folosind un arc electric.

În această perioadă, în Germania, Fritz Haber a dezvoltat o metodă de producere a amoniacului din azot și hidrogen. Astfel, problema azotului legat, atât de necesar pentru nutriția plantelor, a fost în sfârșit rezolvată. Și există mult azot liber în atmosferă: oamenii de știință au calculat că, dacă tot azotul din atmosferă este transformat în îngrășământ, atunci acesta va fi suficient pentru plante pentru mai mult de un milion de ani.

Pentru ce este fosforul?

Justus Liebig credea că o plantă poate absorbi azotul din aer. Este necesar să fertilizați solul numai cu potasiu și fosfor. Dar tocmai cu aceste elemente nu a avut noroc. „Îngrășământul său brevetat”, pe care una dintre firmele engleze s-a angajat să îl producă, nu a dus la o creștere a randamentului. Abia după mulți ani, Liebig și-a înțeles și și-a recunoscut deschis greșeala. A folosit săruri de fosfat insolubile, temându-se că cele foarte solubile vor fi spălate rapid din sol de ploaie. Dar s-a dovedit că plantele nu pot absorbi fosforul din fosfații insolubili. Iar omul trebuia să pregătească un fel de „semifabricat” pentru plante.

În fiecare an, aproximativ 10 milioane de tone de acid fosforic sunt preluate din câmpurile culturilor mondiale. De ce plantele au nevoie de fosfor? La urma urmei, nu face parte nici din grăsimi, nici din carbohidrați. Și multe molecule de proteine, în special cele mai simple, nu conțin fosfor. Dar fără fosfor, toți acești compuși pur și simplu nu se pot forma.

Fotosinteza nu este doar sinteza carbohidraților din dioxid de carbon și apă, pe care o plantă le produce „în glumă”. Acesta este un proces complex. Fotosinteza are loc în așa-numitele cloroplaste - un fel de „organe” ale celulelor vegetale. Compoziția cloroplastelor include doar o mulțime de compuși ai fosforului. Aproximativ, cloroplastele pot fi imaginate sub forma stomacului unui animal, unde are loc digestia și asimilarea alimentelor, pentru că ei sunt cei care se ocupă de blocurile directe „de construcție” a plantelor: dioxid de carbon și apă.

Plantele absorb dioxidul de carbon din aer cu ajutorul compușilor de fosfor. Fosfații anorganici transformă dioxidul de carbon în anioni de acid carbonic, care mai târziu merg la construcția de molecule organice complexe.

Desigur, rolul fosforului în viața plantelor nu se limitează la asta. Și nu se poate spune că semnificația sa pentru plante a fost deja pe deplin elucidată. Cu toate acestea, chiar și ceea ce este cunoscut își arată rolul important în viața lor.

Razboi chimic

Acesta este într-adevăr un război. Numai fără tunuri și tancuri, rachete și bombe. Acesta este un război „liniștit”, uneori invizibil pentru mulți, nu pentru viață, ci pentru moarte. Și victoria în ea este fericire pentru toți oamenii.

Cât de mult rău face, de exemplu, un zburător obișnuit? Rezultă că această creatură rău intenționată aduce o pierdere, numai în țara noastră, estimată la milioane de ruble pe an. Dar buruienile? Numai în SUA, existența lor valorează patru miliarde de dolari. Sau luați lăcuste, un adevărat dezastru care transformă câmpurile înflorite în pământ gol, fără viață. Dacă calculăm toate daunele pe care prădătorii de plante și animale le provoacă agriculturii lumii într-un singur an, se va dovedi o sumă de neimaginat. Cu acești bani, 200 de milioane de oameni ar putea fi hrăniți gratuit pentru un an întreg!

Ce este „cide” în traducere în rusă? Înseamnă ucigaș. Și astfel crearea diferitelor „cide” a fost preluată de chimiști. Ei au creat insecticide - "uciderea insectelor", zoocide - "uciderea rozătoarelor", erbicide - "uciderea ierbii". Toate aceste „cide” sunt acum utilizate pe scară largă în agricultură.

Înainte de al Doilea Război Mondial, pesticidele anorganice erau utilizate pe scară largă. Diferite rozătoare și insecte, buruieni au fost tratate cu arsenic, sulfuric, cupru, bariu, fluor și mulți alți compuși toxici. Cu toate acestea, începând cu mijlocul anilor patruzeci, pesticidele organice devin tot mai răspândite. O astfel de „rulare” în direcția compușilor organici a fost făcută destul de deliberat. Ideea nu este doar că s-au dovedit a fi mai inofensive pentru oameni și animalele de fermă. Au mai multă versatilitate și necesită mult mai puțin decât cele anorganice pentru a obține același efect. Deci, doar o milioneme de gram de pulbere de DDT pe centimetru pătrat de suprafață distruge complet unele insecte.

Au existat câteva ciudatenii în utilizarea pesticidelor organice. Unul dintre pesticidele eficiente este în prezent considerat hexacloran. Cu toate acestea, probabil puțini oameni știu că această substanță a fost obținută pentru prima dată de Faraday în 1825. Chimiștii cercetează hexacloranul de mai bine de o sută de ani, nici măcar nu bănuiesc proprietățile sale miraculoase. Și abia după 1935, când biologii au început să-l studieze, acest insecticid a început să fie produs la scară industrială. Cele mai bune insecticide în prezent sunt compușii organofosforici, precum fosfamida sau M-81.

Până de curând se foloseau preparate externe pentru protejarea plantelor și animalelor. Totuși, judecă singur: a plouat, a suflat vântul și substanța ta protectoare a dispărut. Totul trebuie să înceapă de la capăt. Oamenii de știință s-au gândit la întrebarea - este posibil să se introducă pesticide în organismul protejat? Ei vaccinează o persoană - și nu se teme de boli. De îndată ce microbii intră într-un astfel de organism, ei sunt imediat distruși de „gardienii sănătății” invizibili care au apărut acolo ca urmare a introducerii serului.

S-a dovedit că este foarte posibil să se creeze pesticide cu acțiune internă. Oamenii de știință s-au jucat cu structura diferită a organismelor insectelor dăunătoare și a plantelor. Pentru plante, un astfel de pesticid este inofensiv, pentru o insectă este o otravă mortală.

Chimia protejează plantele nu numai de insecte, ci și de buruieni. Au fost create așa-numitele erbicide, care au un efect deprimant asupra buruienilor și practic nu dăunează dezvoltării unei plante cultivate.

Poate că unul dintre primele erbicide, destul de ciudat, a fost... îngrășăminte. Așadar, practicienii agricoli au remarcat de mult timp că dacă pe câmp se aplică cantități crescute de superfosfat sau sulfat de potasiu, atunci odată cu creșterea intensivă a plantelor cultivate, creșterea buruienilor este inhibată. Dar aici, ca și în cazul insecticidelor, compușii organici joacă un rol decisiv în timpul nostru.

Ajutoarele fermierului

Băiatul are peste șaisprezece ani. Și iată-l, poate pentru prima dată în departamentul de parfumuri. Nu e aici din curiozitate, ci din necesitate. Mustața lui a început deja să răzbune și trebuie să fie bărbierite.

Pentru începători, aceasta este o operațiune destul de interesantă. Dar în aproximativ zece sau cincisprezece ani, se va plictisi atât de mult încât uneori vrei să-ți lași barba.

Luați, de exemplu, iarba. Nu este permis pe șinele de cale ferată. Și oamenii de la an la an îl „rau” cu seceri și coase. Dar imaginați-vă calea ferată Moscova - Khabarovsk. Sunt nouă mii de kilometri. Și dacă toată iarba de-a lungul lungimii ei este cosită și de mai multe ori în timpul verii, aproape o mie de oameni vor trebui ținuți la această operațiune.

Este posibil să găsești un fel de metodă chimică de a te „rabi”? Se dovedește că poți.

Pentru a tunde iarba pe un hectar este necesar ca 20 de oameni să lucreze toată ziua. Erbicidele finalizează o „operație ucidere” în aceeași zonă în câteva ore. Și distruge iarba complet.

Știți ce sunt defolianții? „Folio” înseamnă „frunză”. Un defoliant este o substanță care le face să cadă. Utilizarea lor a făcut posibilă mecanizarea recoltării bumbacului. De la an la an, de la secol la secol, oamenii ieșeau la câmp și culegeau manual tufe de bumbac. Oricine nu a văzut culesul manual al bumbacului, cu greu își poate imagina toată povara unei astfel de lucrări, care, mai presus de toate, are loc într-o căldură disperată de 40-50 de grade.

Acum totul este mult mai ușor. Cu câteva zile înainte de deschiderea capselor de bumbac, plantațiile de bumbac sunt tratate cu defolianți. Cel mai simplu dintre ele este Mg 2 . Frunzele cad din tufișuri, iar acum recoltatorii de bumbac lucrează pe câmp. Apropo, CaCN 2 poate fi folosit ca defoliant, ceea ce înseamnă că atunci când tufele sunt tratate cu acesta, îngrășământul cu azot este introdus suplimentar în sol.

Dar în asistența ei pentru agricultură, în „corectarea” naturii, chimia a mers și mai departe. Chimiștii au descoperit așa-numitele auxine - acceleratori de creștere a plantelor. Adevărat, la început firesc. Cele mai simple dintre ele, cum ar fi heteroauxina, chimiștii au învățat să sintetizeze în laboratoarele lor. Aceste substanțe nu numai că accelerează creșterea, înflorirea și fructificarea plantelor, dar cresc stabilitatea și viabilitatea acestora. În plus, s-a dovedit că utilizarea auxinelor în concentrații mari are efectul opus - inhibă creșterea și dezvoltarea plantelor.

Există o analogie aproape completă cu substanțele medicinale. Astfel, sunt cunoscute medicamentele care conțin arsen, bismut și mercur, dar în concentrații mari (mai degrabă ridicate), toate aceste substanțe sunt otrăvitoare.

De exemplu, auxinele pot prelungi foarte mult timpul de înflorire a plantelor ornamentale și, în primul rând, a florilor. Cu înghețurile bruște de primăvară, încetiniți ruperea mugurilor și înflorirea copacilor și așa mai departe și așa mai departe. Pe de altă parte, în zonele reci cu veri scurte, acest lucru va permite metodei „rapide” să crească culturi de multe fructe și legume. Și deși aceste abilități ale auxinelor nu au fost încă implementate la scară largă, ci sunt doar experimente de laborator, nu poate exista nicio îndoială că, în viitorul apropiat, ajutoarele fermierilor vor veni în spații larg deschise.

Slujind fantome

Iată un fapt pentru o senzație de ziar: colegi recunoscători îi prezintă unui venerabil om de știință cu... o vază de aluminiu. Orice cadou merită recunoștință. Dar nu este adevărat, să dau o vază de aluminiu... Există ceva de care să fim ironici...

Este acum. Acum o sută de ani, un astfel de cadou ar fi părut excepțional de generos. Chiar a fost prezentat de chimiști englezi. Și nu nimănui, ci lui Dmitri Ivanovich Mendeleev însuși. În semn de mare servicii aduse științei.

Vezi cum totul în lume este relativ. În secolul trecut, ei nu cunoșteau o modalitate ieftină de a extrage aluminiu din minereuri și, prin urmare, metalul era scump. Am găsit o cale, iar prețurile au scăzut rapid.

Multe elemente ale sistemului periodic sunt încă scumpe. Și acest lucru limitează adesea utilizarea lor. Dar suntem siguri, deocamdata. Chimia și fizica vor efectua de mai multe ori o „reducere de preț” pentru elemente. Ei îl vor conduce cu siguranță, pentru că cu cât mai departe, cu atât practica implică mai mulți locuitori ai tabelului periodic în domeniul de aplicare al activităților sale.

Dar printre ele sunt și cele care fie nu se găsesc în scoarța terestră, fie sunt nebunești de puține, aproape inexistente. Să zicem, astatin și franciu, neptuniu și plutoniu, prometiu și tehnețiu...

Cu toate acestea, ele pot fi preparate artificial. Și de îndată ce un chimist ține un nou element în mâinile sale, începe să se gândească: cum să-i dea un început în viață?

Până acum, cel mai important element artificial în practică este plutoniul. Și producția sa mondială depășește acum extragerea multor elemente „obișnuite” ale sistemului periodic. Adăugăm că chimiștii consideră plutoniul ca fiind unul dintre cele mai studiate elemente, deși are ceva mai mult de un sfert de secol. Toate acestea nu sunt întâmplătoare, deoarece plutoniul este un „combustibil” excelent pentru reactoarele nucleare, în niciun caz inferior uraniului.

Pe unii sateliți americani de pe pământ, americiul și curiumul au servit drept surse de energie. Aceste elemente sunt foarte radioactive. Când se despart, se eliberează multă căldură. Cu ajutorul termocuplurilor, acesta este transformat în energie electrică.

Și cum rămâne cu prometiu, care nu a fost încă găsit în minereurile terestre? Bateriile în miniatură, puțin mai mari decât capacul unui ac obișnuit, sunt create cu participarea promethium. Bateriile chimice, în cel mai bun caz, nu durează mai mult de șase luni. O baterie atomică cu prometiu funcționează continuu timp de cinci ani. Iar gama de aplicații este foarte largă: de la aparate auditive până la proiectile ghidate.

Astat este gata să ofere serviciile sale medicilor pentru combaterea bolilor tiroidiene. Acum încearcă să o trateze cu ajutorul radiațiilor radioactive. Se știe că iodul se poate acumula în glanda tiroidă, dar astatina este un analog chimic al iodului. Introdusă în organism, astatina va fi concentrată în glanda tiroidă. Apoi proprietățile sale radioactive vor spune un cuvânt greu.

Deci unele elemente artificiale nu sunt în niciun caz un loc gol pentru nevoile de practică. Adevărat, ei servesc o persoană unilateral. Oamenii își pot folosi doar proprietățile radioactive. Mâinile nu au atins încă caracteristicile chimice. Excepția este tehnețiul. Sărurile acestui metal, după cum sa dovedit, pot face produsele din oțel și fier rezistente la coroziune.

Inelul creierului în chimie

„Chimia își întinde larg mâinile în treburile bărbaților”.

Extindeți cunoștințele de chimie, insufleți interesul pentru știință

Dezvoltați abilitățile creative

Dezvoltați capacitatea de a lucra în perechi

Participanți: elevi din clasele 9-10

1. Discurs introductiv al profesorului.

Buna baieti! V-am invitat astăzi să asistați la competiția de inventivitate, veselie, dar și de cunoaștere a disciplinei chimie între echipele claselor a IX-a și a X-a.

Așadar, permiteți-mi să vă reamintesc că astăzi ținem un „INEL CREIER” de 6 runde.

Dragi fani, astăzi aveți voie să solicitați, să oferiți răspunsuri independente și puteți deveni participanți în runda a 6-a, luptați cu viitorii câștigători.

Inelul nostru cerebral va fi urmărit de JURIUL nostru:…….

Salutările echipei sunt evaluate pe un sistem de cinci puncte

Așadar, acum să dăm cuvântul echipelor noastre.

I. RUNDA „Mari chimiști”

1. Citiți legea constanței compoziției compușilor chimici și numiți omul de știință francez care a descoperit această lege. (Răspuns: Proust Joseph Louis)

2. Adăugați un număr la numele elementelor chimice din grupa a 3-a pentru a obține numele omului de știință rus - chimist și compozitor.

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

3. Petru cel Mare a spus: „Prevăd că rușii, într-o zi, și poate chiar în timpul vieții noastre, vor face de rușine popoarele cele mai luminate cu succesele lor în științe, neobosit în muncă și măreția gloriei ferme și puternice.”

Întrebare. Acum trebuie să decideți cui aparțin aceste versete și să spuneți pe scurt ce fel de persoană este aceasta.

„O, voi cei care așteptați

Patria din măruntaiele ei

Și vrea să-i vadă

Pe care îl cheamă din taberele străinilor,

O, zilele tale sunt binecuvântate!

Îndrăznește acum încurajat,

Arată cu grijă

Ce poate deține Platos

Și mintea rapidă a Newtonilor

pământ rusesc să nască. Răspuns. M. V. Lomonosov

5. A. A. Voskresensky a lucrat la Institutul Pedagogic Principal din Sankt Petersburg, a predat la Institutul de Comunicații, Corpul Paginilor și Academia de Inginerie. În 1838–1867 a predat la Universitatea din Petersburg.

Întrebare. Care este numele celui mai faimos student al lui? Elevul recunoscător și-a numit profesorul „bunicul chimiei ruse”.

Răspuns: D. I. Mendeleev.

6. Spune-ți zicala preferată de A. A. Voskresensky, care a fost repetată adesea de D. I. Mendeleev”

Răspuns: „Zeii nu ard oale și nu fac cărămizi”.

7. Cine și când a propus un sistem simplu și ușor de înțeles de caractere alfabetice pentru exprimarea compoziției atomice a compușilor chimici. Câți ani au fost folosite simbolurile chimice.

Răspuns: 1814, omul de știință suedez Jan Berzelius. Semnele au fost folosite de 194 de ani.

Cuvântul JURIULUI

RUNDA II „Acizi”

1. Ce acid și sărurile sale au servit cauzei războiului și distrugerii timp de câteva secole.

Răspuns: acid azotic.

2. Numiți cel puțin 5 acizi pe care îi mănâncă o persoană.

Raspuns: Ascorbic, citric, acetic, lactic, malic, valeriana, oxalic...

3. Ce este „vitriol”?

Răspuns: acidul sulfuric (pl. 1, 84, 96, 5%, datorită aspectului său uleios, a fost obținut din sulfat de fier (până la mijlocul secolului al XVIII-lea).

4. Există conceptul de ploaie acidă. Este posibil ca zapada acida, ceata sau roua sa existe? Explicați acest fenomen.

Vom chema mai întâi pisica

A doua este măsurarea coloanei de apă,

Unirea pentru a treia va merge la noi

Și deveniți întregi

Răspuns. Acid

„Secretul Mării Negre” Yu. Kuznetsov.

Cutremurând Crimeea în al douăzeci și opta an,

Și marea s-a ridicat

Emițând spre oroarea popoarelor,

Stâlpi de sulf de foc.

Totul a dispărut. Din nou spuma merge,

Dar de atunci totul este mai sus, totul este mai dens

Gheena de sulf mohorâtă

Se apropie de fundul navelor.

(!?) Scrieți diagrame ale posibilelor OVR care au loc în acest episod.

Răspuns: 2H2S+O2=2H2O+2S+Q

S+O2=SO2

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

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

1. „Da! Era un câine, imens, negru ca smoala. Dar niciunul dintre noi muritorii nu văzuse vreodată un asemenea câine. Flăcări i-au izbucnit din gură, ochii aruncau scântei, foc pâlpâitor i se revărsa peste bot și gât. creier inflamat. nu puteam avea o viziune mai teribilă, mai dezgustătoare decât această creatură infernală care a sărit din ceață spre noi... Un câine teribil, de mărimea unei leoaice, gura lui uriașă încă strălucea de o flacără albăstruie, ochi adânci. când am atins acest cap luminos și, luându-mi mâna, am văzut că și degetele mele străluceau în întuneric.

Învățat? Arthur Conan Doyle „Câiul din Baskerville”

(!?) Ce element este implicat în această poveste proastă? Faceți o scurtă descriere a acestui element.

Răspuns: Caracteristic conform poziției în PSHE.1669, alchimistul Brand a descoperit fosforul alb. Pentru capacitatea sa de a străluci în întuneric, el a numit-o „foc rece”

2. Cum să eliminați nitrații din legume? Sugerați cel puțin trei moduri.

Răspuns: 1. Nitrații sunt solubili în apă, legumele pot fi înmuiate în apă.2. Când sunt încălziți, nitrații se descompun, prin urmare, este necesar să gătiți legumele.

3. Ce oraș din Rusia este numit piatră materie primă pentru producția de îngrășăminte fosfatice?

Răspuns: Apatity, regiunea Murmansk.

4. După cum știți, remarcabilul naturalist al antichității Pliniu cel Bătrân a murit în anul 79 d.Hr. în timpul unei erupții vulcanice. Nepotul său scria într-o scrisoare către istoricul Tacitus „...Deodată s-a auzit tunetul, iar vapori negri de sulfuri au coborât din flacăra muntelui. Toată lumea a fugit. Pliniu se ridică și, sprijinindu-se de doi sclavi, se gândi să plece și el; dar aburul de moarte l-a înconjurat din toate părțile, genunchii i s-au curbat, a căzut din nou și s-a sufocat.

Întrebare. Care au fost vaporii de sulf care l-au ucis pe Pliniu?

Răspuns: 1) 0,01% hidrogen sulfurat în aer ucide o persoană aproape instantaneu. 2) oxid de sulf (IV).

5. Indiferent dacă doriți să văruiți tavanele, să curămiți un articol sau să ucideți dăunătorii din grădina dvs., cristalele albastru închis sunt o necesitate.

Întrebare. Dați formula compusului care formează aceste cristale.

Răspuns. Vitriol de cupru. CuS04 * 5 H2O.

Cuvântul JURIULUI

IV. ROUND - întrebare - răspuns

Care element este întotdeauna fericit? (radon)

Care elemente pretind că „pot da naștere altor substanțe” (carbon, hidrogen, oxigen)

Care va fi mediul când carbonatul de sodiu va fi dizolvat în apă? (alcalin)

Care este numele particulei încărcate pozitiv care se formează atunci când curentul trece printr-o soluție de electrolit (cation)

Ce element chimic face parte din structura pe care a trebuit să o picteze Tom Sawyer (gard - bor)

Numele cărui metal poartă magicianul (magicianul de magneziu)

V. ROUND (As, Sb, Bi)

1. Legislația penală a evidențiat întotdeauna otrăvirea printre alte tipuri de crime ca fiind o infracțiune deosebit de gravă. Dreptul roman a văzut otrăvirea ca o combinație de crimă și trădare. Dreptul canonic a plasat otrăvirea la egalitate cu vrăjitoria. În codurile secolului al XIV-lea. Pentru otrăvire, a fost instituită o pedeapsă cu moartea deosebit de înfricoșătoare - roată pentru bărbați și înecare cu tortură preliminară pentru femei.

În momente diferite, în circumstanțe diferite, în forme diferite, acționează ca o otravă și ca un agent vindecător unic, ca un deșeu nociv și periculos, ca o componentă a celor mai utile, de neînlocuit substanțe.

Întrebare. Despre ce element chimic vorbim, care este numărul de serie și masa sa atomică relativă.

Răspuns. Arsenic. Ar =34.

2. De ce boală cronică suferă staniul? Ce metal este capabil să vindece boala?

Răspuns. Staniul se transformă în pulbere la temperaturi scăzute – „ciuma staniului”.Atomii de bismut (antimoniu și plumb), atunci când sunt adăugați la staniu, își cimentează rețeaua cristalină, oprind „ciuma staniului”.

3. Ce element chimic au descris alchimiștii ca un șarpe care se zvârcește?

Răspuns. Cu ajutorul unui șarpe zdruncinat în Evul Mediu, a fost înfățișat arsenicul, subliniind otrăvirea acestuia.

5. Ce element chimic au descris alchimiștii ca un lup cu gura deschisă?

Răspuns. Antimoniul a fost înfățișat sub forma unui lup cu gura deschisă. Ea a primit acest simbol datorită capacității sale de a dizolva metalele, și în special aurul.

6. Prin conectarea ce substanță chimică de ex. Napoleon a fost otrăvit?

Răspuns. Arsenic.

VI. ROUND (Chimia în viața de zi cu zi)

1. Fără ce nu poți coace o plăcintă cu mere acrișoare?

Răspuns. Fara sifon.

2. Fără ce substanță este imposibil să călci lucruri suprauscate?

Răspuns. Fara apa.

3. Numiți metalul care se află în stare lichidă la temperatura camerei.

Răspuns. Mercur.

4. Ce substanță se folosește pentru tratarea solurilor prea acide.

Răspuns. Lămâie verde.

5. Arde zahărul? Incearca-l.

Răspuns. Toate substanțele ard. Dar pentru a aprinde zahărul, aveți nevoie de un catalizator - cenușă dintr-o țigară.

6. Din cele mai vechi timpuri, omenirea a folosit conservanti pentru conservarea alimentelor. Numiți principalii conservanți.

Răspuns. Sare, fum, miere, ulei, otet.

În timp ce JURIUL numără rezultatele competițiilor și va anunța câștigătorul, voi pune întrebări fanilor:

Ce fel de lapte nu bei? (calcar)

Ce element stă la baza naturii neînsuflețite? (hidrogen)

Ce apă dizolvă aurul? (aqua regia)

Pentru ce element sub formă de substanță simplă, uneori plătesc mai mult decât pentru aur, apoi invers, plătesc pentru a scăpa de el? (Mercur)

Ce este alotropia? Dă exemple.

Ce este acidul glacial? (oţet)

Ce alcool nu arde? (amoniac)

Ce este aurul alb? (aliaj de aur cu platină, nichel sau argint)

Cuvântul JURIULUI.

Ceremonia de recompensare a câștigătorului

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http:// www. toate cele mai bune. ro

FSBEI HPE „Universitatea de stat Bashkir”

Scenariul unui eveniment extracurricularîn chimie

„Chimia își întinde larg mâinile în treburile umane...”

Obiective:

1. Extindeți cunoștințele de chimie, insufleți interesul pentru știință.

2. Dezvoltați abilitățile creative.

3. Cultivați capacitatea de a lucra în echipă.

Membrii: elevi de clasa a IX-a.

Forma de conduită: KVN.

Ordinea de conduită:

1. Jurământul căpitanilor.

2. Încălziți-vă.

3. Concurs „Joc de ghicire”.

4. Concursul „Tabelul lui D.I. Mendeleev”.

5. Concurs „Desenează-l singur”.

6. Concursul căpitanilor.

7. Concurs „Experimentari”.

8. Concurs muzical.

9. Concurs „Tercina din plic”.

10. Tema pentru acasă.

11. Rezumând.

Conducere:

O, voi științe fericite!

Întinde-ți mâinile cu sârguință

Și uită-te la cele mai îndepărtate locuri

Treci pământul și abisul

Și stepe și pădure adâncă

Și chiar înălțimea cerului.

Peste tot explorează tot timpul,

Ce este grozav și frumos

Ceea ce lumea nu a văzut niciodată...

În măruntaiele pământului tu, chimie,

Pătrundeți în ochi cu claritate

Și ce conține Rusia în ea

Deschide comori comori.

M.V. Lomonosov.

Bună seara, dragi prieteni. V-am invitat astăzi să asistați la competiția de inventivitate, veselie, dar și de cunoaștere a materiei de chimie dintre echipele de clasa a IX-a.

Invitam echipa „Chimisti” (reprezentarea echipei, salut) Invitam echipa „Versuri” (reprezentarea echipei, salut)

Conducere:

Înainte de începerea competiției, căpitanii de echipă depun jurământ.

Jurământul căpitanilor.

Noi, căpitanii echipei Chimiști (Versuri), ne-am adunat echipele pe terenul de duel chimic și în fața echipelor noastre, a suporterilor, a juriului și a înțeleaptei cărți a chimiei, jurăm solemn:

1) Fii sincer. extracurricular chimie educaţie creativ

2) Nu turnați acid unul peste altul fizic și moral.

3) Nu utilizați metode de luptă, box și karate atunci când rezolvați sarcini chimice.

4) Nu-ți pierde simțul umorului până la sfârșitul serii.

Conducere:

Și acum antrenamentul. Subiect de încălzire: „Probleme ecologice și chimie. Cine este vinovat?" Echipele au pregătit 4 întrebări unul pentru celălalt.

Chimiștii încep primii.

Sună o întrebare - 1 min. pentru discutie.

Răspunsul echipei.

Echipa Lyrika își pune prima întrebare.

(Etc. pentru 4 întrebări).

Conducere:

Să trecem la concursuri.

1. „Joc de ghicire”.

Anunțăm un concurs de ieșire în cadrul școlii. Invităm 2 persoane. Sarcina: „Du-te acolo, nu știu unde, adu ceva, nu știu ce.” (Timp 25 min).

2. „Tabelul D.I. Mendeleev”.

Al 2-lea concurs cere elevilor să cunoască sistemul periodic. Din haosul semnelor, selectați și notați elementele chimice și denumiți-le. Predați cărțile juriului.

3. „Desenează-te pe tine însuți”.

Al 3-lea concurs îi invită pe cei care pot desena. Legat la ochi, desenează ceea ce citește prezentatorul. (1 min.).

În sala de chimie, este o masă lângă tablă, un balon este pe masă, din balon este emis gaz maro.

Au desenat. Ce fel de gaz ar putea fi? (NO2).

Cuvântul juriului.

Conducere:

Concursul căpitanilor. (Invitați pe scenă, oferiți-vă să vă așezați, oferiți o hârtie și un pix).

Veți asculta o poveste în care vor fi denumite elemente sau substanțe chimice. Notează-le folosind simboluri chimice.

Povestea chimiei.

A fost în Europa și poate în America. Ne-am așezat cu Bohr și Berkeley la Fermia. Sat și Kali. Eu spun: „Nu mai strica oxigenul, la fel și Sulful în sufletul meu. Să mergem la Rubidium.” Și Berkel: „Sunt din Galia, așadar, singur. Și nu-ți voi da două Rubidiumuri. De ce să-l părăsesc pe Fermius? Iată-mă, ca însuși Actiny, și spun: "Platină, și atât!" În sfârșit Paladiu. Au început să se gândească cine ar trebui să meargă la Bariy. Berkeley și spune: „Sunt complet șchiop”. Apoi Bor Plumbum a venit la noi, ne-a luat Rubidia sub Arsenic și a plecat. Noi suntem Radius. Stăm Curium, așteptându-l pe Bor. Deodată auzim: „Aurum, Aurum!”. Eu zic: "Nu Bor!" Și Berkeley: "Nu, Neon!" Și el însuși este viclean, stând cu Gallium, îi dă pe Thalia și Lithium, ceva despre Francius. Plutoniu vechi. Și aici din nou: "Aurum, Aurum!" Ne uităm, Borul aleargă, iar în spatele lui se află vecinii Cobalt, Argon și Hafniu pe el, iar Terbiul lui dincolo de Arsenic, unde se află Rubidiul nostru. Bor Lutețki a devenit complet. Urlând, fluturând brațele. Deodată ne uităm, iar Rubidiul nostru este cu Argon în Mercur. Aici ne-a dezamăgit Berkeley. El va sta în patru picioare și el însuși este un astfel de Strontsky, Strontsky și spune: „Argonchik, spune-i lui Hafnius”. Argonul tăce și doar Cesium prin dinți „Rrr”. Apoi și Berkliy, Lyutetsky s-a ridicat și, ca și cum ar fi strigat: „Ieși afară”, Argon a fugit. Iar Berkelium îi spune lui Boru: „Dă-mi Rubidium”. A bor: „Nu Beriliu, eu sunt Rubidiul tău. Ce, sunt Rodiul lor sau ce? Astă-mă în pace. Iar Berkel către el: „Dacă te revăd la Fermia, sodiu este urechile tale”.

Căpitanii predau pliante cu semne scrise ale elementelor chimice care au fost numite în poveste.

4. Al 4-lea concurs „Experimentari”.Invitați 2 persoane din echipă. Din juriu, 1 reprezentant pentru observare.

Experiență: „Separarea amestecurilor”

a) pilitură de nisip și fier

a) pilitura din lemn si fier

b) nisip si zahar

b) sare si argila

Experiență: „Recunoașteți substanțele”

a) KOH, H2SO4, KCI

a) NaOH, Ba(OH)2, H2SO4

Experiență: „Obțineți următoarele substanțe”

Rezumând competiția căpitanilor.

Cuvântul juriului.

5. Concurs muzical. Echipele au fost date să pregătească un cântec și să danseze pe o temă chimică.

Rezumând rezultatele concursului „Experimentari”.

6. Concurs „Tercina din plic”.

1) Ce fel de lapte nu bei?

2) Ce element stă la baza naturii neînsuflețite?

3) În ce apă se dizolvă aurul?

4) Pentru ce element sub formă de substanță simplă, fie plătesc mai mult decât aurul, fie invers, plătesc pentru a scăpa de el?

5) Cum se numește Societatea Științifică a Chimiștilor Sovietici?

6) Ce este alotropia? Dă exemple.

Conducere:

Ascultăm participanții la concursul de ieșire.

Pregătirea temelor.

În acest moment, juriul rezumă ultimele concursuri.

Dacă echipele nu sunt încă pregătite, atunci se pun întrebări suporterilor. Pentru fiecare răspuns corect, fanului i se dă un cerc, iar echipa primește 1 punct.

1. Există vreun metal care se topește în mână?

2. Ce este acidul glacial?

3. Ce este aurul alb?

4. Ce fel de alcool nu arde?

Conducere:

Tema pentru acasă este demonstrată de echipa de chimiști (Versuri)

Subiect: „Lecția de chimie în secolul trecut”.

Rezumând.

Premii pentru participanți.

Literatură:

1. Blokhina O.G. Mă duc la lecția de chimie: cartea unui profesor. - M .: Editura „Primul septembrie”, 2001.

2. Bocharova S.I. Lucrări extracurriculare în chimie. Clasele 8-9. - Volgograd: ITD „Corifey”, 2006

3. Kurgansky S.M. Lucrări extracurriculare în chimie: chestionare și seri chimice. - M .: 5 pentru cunoaștere, 2006.

4. CER la chimie, disc pentru nota 9. 1C Educație școala a IV-a: ZAO 1C, 2006

Găzduit pe Allbest.ru

...

Documente similare

Studiul relației dintre literatură și chimie pe exemplul operelor de artă, erori chimice în literatură. Imagini artistice ale metalelor din versurile lui Lermontov. Analiza influenței operelor de artă asupra interesului cognitiv al studenților pentru chimie.

teză, adăugată 23.09.2014


Activitatea de cercetare face posibilă dezvoltarea activității cognitive, a creativității la elevi, ajută la formarea interesului pentru cunoștințele științifice, dezvoltă gândirea. Lucrările de cercetare pot fi efectuate în afara orelor de școală.

articol, adăugat 03.03.2008


Dependenţa formării motivaţiei elevilor de a studia chimia de condiţiile pedagogice ale organizării procesului pedagogic. Cele mai semnificative condiții pedagogice care determină motivația de a studia chimia în rândul elevilor din clasele a IX-a preprofil.

teză, adăugată 13.04.2009


O definiție neconvențională a chimiei. Trezirea interesului pentru învățarea subiectului. Efectuarea inițierii în chimiști în vederea testării aptitudinii profesionale a candidaților pentru realizarea transformărilor între substanțe. Chimie în ghicitori, puzzle-uri și experimente.

prezentare, adaugat 20.03.2011


Formarea unei pregătiri generale pentru autodeterminare, activarea problemei alegerii unei profesii; pentru a extinde cunoștințele studenților despre diverse profesii, pentru a forma interes pentru profesii. Compilare și procedură pentru desfășurarea unui pro-test în rândul elevilor din clasa a șaptea.

desfasurarea lectiei, adaugat 25.08.2011


Cine este profesor și care este misiunea lui în viața unui elev. Capacitatea unui profesor de a educa elevii în independență, capacitatea de a trăi și de a supraviețui în lume, capacitatea de a comunica cu oamenii, de a dezvolta abilități și abilități, îi ghidează pe calea adevărată.

eseu, adăugat 19.01.2014


Conceptul și varietățile de control al cunoștințelor elevilor, evaluarea eficienței lor practice. Modalități de organizare a controlului tematic, asigurarea eficacității procesului de învățământ, metodologia de implementare a acestora și specificul implementării în lecțiile de chimie din școală.

teză, adăugată 15.06.2010


Cognitiv, educativ, de dezvoltare și educare a obiectivelor activităților extrașcolare, a echipamentului acestuia și a regulilor jocului „Pânzurătoare”. Analiza psihologică a activităților educaționale, formarea atitudinilor valorice ale elevilor față de istorie și societate.

lucrare practica, adaugata 19.01.2010


Justificarea alegerii formei temei evenimentului educativ. Lucrări efectuate înainte de eveniment. Plan de invatamant. Derularea evenimentului educațional (scenariul). Rezumarea și determinarea câștigătorului.

raport de practică, adăugat la 17.04.2007


Analiza literaturii științifice privind metodologia lecturii extracurriculare. Pregătirea și desfășurarea lecturii extracurriculare în lecțiile de literatură. Întocmirea unui plan de lecție de lectură extracurriculară pe baza poeziei lui B. Akhmadulina „Povestea ploii” pentru elevii din clasele 7-8.