Занимательная химия для детей и взрослых

Оглавление

И. А. Леенсон. Занимательная химия для детей и взрослых

Предисловие

Глава 1. Вещи и вещества

Азид в мешке

Пигменты и красители

Магнитом – по опилкам

Какого цвета чернила?

«Ракета» из баллона

Засыплем в баки алюминий?

«Резиновая древесина»

Экология по-американски и по-советски

Химик находит выход

«Консервированные кристаллы»

В чем растворяется золото?

Загадочный элемент – полоний

Открытие полония

Изотопы полония и их излучение

Полоний в природе

Полоний и человек

Получение полония

Свойства полония

Применение полония

Как их сосчитать?

Глава 2. Химия и нумизматика

Монетные металлы

Сколько стоит монета?

Когда металл дороже денег

Монеты на уроках химии

Химия и химики на монетах и марках

Глава 3. Расследование

Загадки оксалата

О вкусах – с химической точки зрения

На вкус и на цвет товарищей нет

Горькое, соленое, кислое

Слаще сладкого

Теории вкуса

Маша и бромтолуол

«Ряд активности металлов Бекетова» – миф или реальность?

«Свеча горела…»

Приближаемся к равновесию…

Этилен – из полиэтилена?

Золотой шар Менделеева

Глава 4. Химия и жизнь

«Сито для лекарств»

Сюрпризы грамицидина

«Когда молекула смотрится в зеркало»

Поляризация света и оптическая активность

Открытие Пастера

Хиральные лекарства

Сжигание жира с химической точки зрения

Почему щелкают суставы?

Принцип ле Шателье – не только в химии

Серебро и человек

Огниво с платиной

Химики разоблачают подделки

Глава 5. Химические рекорды

Элементы, атомы и молекулы

Молекулы «под напряжением». Взрывчатые вещества

Диковинки в мире молекул

Вкус и запах

Рекорды окраски

Яды и токсины

На что способны химики

Химики-долгожители

Глава 6. Химия плюс физика

Какого это цвета?

Йодный термометр

Блуждания молекул и… людей

Когда холодильнику жарко

«Почему взлетает шарик, наполненный гелием?»

Течет ли стекло?

«Вечный звонок»

Парадоксы электролиза

Отрывок из книги

Нас окружает множество веществ – в основном это не чистые химические соединения (с таковыми мы встречаемся очень редко, примером могут служить поваренная соль и сахар), а смеси, сплавы, композиты. Еще чаще мы сталкиваемся с тысячами различных вещей – от детских игрушек до автомобилей. И при изготовлении всех этих вещей не обойтись без химии. В этой главе будет рассказано о некоторых малоизвестных применениях химических веществ, облегчающих нам жизнь или даже спасающих ее. Об этом – первый рассказ.

Известно, что скорость химической реакции пропорциональна концентрации реагентов: чем она выше, тем чаще сталкиваются молекулы и тем быстрее идет реакция. Аналогично частота дорожно-транспортных происшествий при прочих равных условиях пропорциональна концентрации автомобилей на дорогах, которая неуклонно увеличивается. Соответственно растет и число аварий. Самые опасные происходят при лобовом столкновении. Даже если скорость каждого автомобиля не превышает 60 км/ч, суммарная скорость получается такой, что почти не оставляет шансов для находящихся в автомобиле. Можно ли в таких случаях защитить водителя и пассажиров или хотя бы спасти их жизни (о судьбе автомобиля говорить в таких случаях не приходится)? Одно из самых простых и надежных изобретений – ремни безопасности, которые спасли множество жизней. Но если скорость машины при лобовом столкновении велика, не спасают и они – ремень задерживает туловище, а голова по инерции продолжает движение вперед, что приводит к повреждению, нередко смертельному, шейного отдела позвоночника. И тут на помощь автомобилистам пришла химия. В 80-х гг. ХХ века химики ведущих автомобильных корпораций разработали новый способ защиты автомобилистов – подушку безопасности.

.....

Идея использования алюминия в качестве горючего – не новость. Еще в 1924 г. отечественный ученый и изобретатель Ф. А. Цандер предложил использовать алюминиевые элементы космического корабля в качестве дополнительного горючего. Этот смелый проект пока практически не осуществлен, зато большинство известных в настоящее время видов твердого ракетного топлива содержат металлический алюминий в виде тонко измельченного порошка. Добавление 15 % алюминия к топливу может на тысячу градусов повысить температуру продуктов сгорания (с 2200 до 3200 К); заметно возрастает и скорость истечения этих продуктов из сопла двигателя – главный энергетический показатель, определяющий эффективность ракетного топлива. В этом плане конкуренцию алюминию могут составить только литий, бериллий и магний, но все они значительно дороже алюминия.

Дерево в основном состоит из целлюлозы; длинные полимерные цепи молекул целлюлозы (каждая содержит от 2500 до 3100 элементарных звеньев) закручены в спираль, жесткость которой обеспечивают внутримолекулярные водородные связи между гидроксильными группами –ОН. Водородные связи (их еще называют водородными мостиками) скрепляют между собой также соседние цепи целлюлозных молекул. Одна водородная связь довольно слаба по сравнению с другими химическими связями. Но так как мономерных звеньев (глюкозных остатков) в молекуле целлюлозы несколько тысяч, то и водородные связи, образуемые одной длинной молекулой, также исчисляются тысячами. Именно поэтому древесина такая жесткая и прочная. Однако водородные связи, скрепляющие целлюлозные цепи, можно разрушить, например, паром при высокой температуре. Тогда древесина становится гибкой. Именно так загибают, например, концы у деревянных лыж. Особенно легко водородные связи рвутся в жидком аммиаке, который связывает атомы водорода гидроксильных групп в ионы NH4+. В результате молекулы целлюлозы приобретают способность гнуться, а также скользить относительно друг друга. Такое свойство жидкого аммиака позволяет провести эффектный опыт по размягчению дерева. Для этого деревянную палочку, например от мороженого, нужно опустить на некоторое время в жидкий аммиак (он имеет температуру –33,4 °С и испаряется из обычного стакана довольно медленно; конечно, опыт можно проводить только в вытяжном шкафу). После того как палочка как следует пропитается жидким аммиаком, ее можно гнуть как угодно в любом направлении и даже свернуть в спираль – как будто она сделана не из дерева, а из мягкого свинца.

.....