Химия без преград. Увлекательные научные факты, истории, эксперименты

Мартюшева Анастасия

Змеиный яд применяется в медицине относительно недавно. В чистом виде его не используют, так как даже малые дозы змеиного яда опасны. Ученые-химики и фармацевты подолгу проводят исследования, прежде чем выпустить лекарство на основе яда змеи.

№ 10. Синий, красный, голубой – выбирай себе любой! Пигменты

Биологические пигменты – это природные красители, придающие цвет тканям животных и растений. За проявление окраски отвечают определенные

участки молекул пигментов – хромофоры. Они состоят из атомов, объединенных в цепочки или кольца с чередующимися одинарными и двойными связями.

—С=С–С=С–

Чем больше элементов в цепочке, тем насыщеннее окрас. Существует несколько групп растительных пигментов. Хлорофилл (C₅₅H₇2O₅N ₄Mg) – зеленый пигмент. Он содержится в зеленых частях растений, а также в бурых и красных водорослях. Антоцианы – красные и синие пигменты. Содержатся в клеточном соке и клеточных оболочках. Антоцианы получают при соединении сахаров с антоцианидинами – другими натуральными пигментами, которыми богаты ягоды голубики, ежевики, клюквы, вишни, граната и некоторые сорта винограда.

Флавоны и флавонолы – желтые пигменты. Они хорошо растворяются в воде, поэтому наши предки использовали флавоноловые красители для окраски тканей.

Каротиноиды – желто-оранжевые пигменты. В отличие от антоцианов, растворенных в клеточном соке, каротиноиды содержатся в желтых и оранжевых пластидах – хромопластах. Ими богаты морковь, помидоры, перец, шиповник. Меланины – темные пигменты. Идеально черный пигмент в природе не существует, но черно-коричневые цвета, создаваемые меланинами, встречаются в кожуре красного винограда, лепестках некоторых цветков, черном чае и березовом грибе (чаге).

Бетулин – белый пигмент. Он окрашивает в белый цвет стволы берез.

Главная функция пигментов – фотосинтез. Благодаря им растениям удается использовать для фотосинтеза почти весь спектр видимого света, а также ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.

Природа умеет и с небольшими средствами достигать великих эффектов.

Генрих Гейне

№ 11. Кисленько! Кислоты в природе

Почти все органические кислоты относятся к карбоновым. В формуле карбоновых кислот присутствует фрагмент COOH. Это карбоксильная группа, состоящая из карбонильной (углерод (С) + кислород (О)) и гидроксильной (кислород (О) + водород (Н)) групп.

Муравьиная кислота (CH₂O₂) – это прозрачная, пахучая и едкая жидкость. Попадая на кожу, кислота может вызвать ожог. Для муравьев кислота – это средство общения, сигнал об опасности и средство защиты. CH₂O₂ содержится в соке крапивы, хвое и фруктах. Муравьиная кислота полезна для крупных млекопитающих. Медведи с ее помощью выводят паразитов. Животное ложится на муравейник, а муравьи кусают его, впрыскивая кислоту.

Уксусная кислота (CH₃COOH) образуется в результате брожения в присутствии кислорода. В чистом виде она замерзает при +16 °C, за что ее называют ледяной.

Щавелевая (C₂H₂O₄), малоновая (C₃H₄O₄)

и лимонная (C₆H₈O₇) кислоты – белые кислые кристаллики. Щавелевая и малоновая кислоты есть в плодах и листьях щавеля, спаржи, крапивы, рябины, черники. Много лимонной кислоты содержится в ягодах барбариса, земляники, малины, в овощах и фруктах, особенно в цитрусовых.

Молочная кислота (С₃Н₆О₃) – промежуточный продукт обмена веществ у теплокровных существ. Кровососущие насекомые улавливают ее запах, что позволяет им находить жертву. Молочная кислота содержится в соленых огурцах, квашеной капусте, а также образуется при созревании сыра.

За счет кислот растения способны конкурировать друг с другом. Дикорастущие растения выделяют уксусную и масляную кислоту (C₄H₈O₂), тем самым подавляя рост или убивая другие растения.

Мал муравей, а жалит больно.

Корейская поговорка

№ 12. Из чего состоит воздух: чем на самом деле мы дышим?

Воздух – это смесь газов, образующая атмосферу Земли. Его основные компоненты – азот (N ₂) и кислород (О₂). В состав воздуха входят и другие газы: аргон (Ar), углекислый газ (CO₂), неон (Ne), метан (CH₄), гелий (He), криптон (Kr), водород (H₂), ксенон (Xe).

Атмосфера загрязняется вредными выбросами заводов, фабрик, атомных электростанций и автомобилей. Согласно статистике ВОЗ, от воздействия загрязненного воздуха ежегодно погибает 7 миллионов человек. Основные «загрязнители» присутствуют в воздухе крупных мегаполисов и промышленных городов.

«Угарный газ» (СО) образуется при определенных условиях во время горения угля, газа и нефти. Углекислый газ (СО₂) – продукт окисления углерода. Малые количества CO₂ в воздухе – это норма. А вот его избыток способен привести к парниковому эффекту и, как следствие, к повышению температуры на планете. Диоксид серы (SO₂) является одной из причин выпадения кислотных дождей. Озон (О₃) – мощный окислитель и один из самых токсичных «загрязнителей». Углеводороды – соединения углерода (С) и водорода (H). Они содержатся в несгоревшем бензине, средствах для химчистки и т. д. Металл свинец (Pb) токсичен в любой форме. Его используют в производстве красок и боеприпасов. Около 80 % соединений свинца попадает в воздух с выхлопными газами автомобилей.

Чтобы вдыхать меньше вредного воздуха, нужно чаще бывать в лесопарковых зонах, садах и парках. Растения поглощают из воздуха вредные вещества и обогащают его кислородом. Также рекомендуется регулярно проветривать квартиры и офисы.

Если хочешь жить, нужно научиться вообще не дышать.

Александр Покровский

№ 13. Извержение вулкана: как пахнет сера?

Сера (S) встречается в природе в свободном состоянии (самородная сера) и в виде соединений. Раньше серу добывали после извержения вулканов, а наибольшую ценность представляли продукты, содержащие углекислый газ и сероводород (H₂S).