Химия без преград. Увлекательные научные факты, истории, эксперименты
Шрифт:
Во время извержения вулкан выбрасывает на поверхность раскаленные осколки горных пород, пепла, магмы и газов. Вулканический газ – это настоящий химический коктейль из пара, углекислого газа, сероводорода, оксида углерода (CO), азота (N 2), оксида серы (SO), газообразной серы (S 2) и других летучих соединений.
Вулканы могут испускать ядовитые газы даже между извержениями. Вулканические газы поднимаются в атмосферу и выпадают в виде кислотных дождей. Сера и ее соединения имеют удушающий зловонный запах. Сероводород (H2S), например, пахнет протухшим куриным яйцом.
№ 14.
Алмаз – модификация чистого углерода (С). Этот минерал – одно из самых твердых веществ в мире и ценнейший драгоценный камень.
Алмазы образуются под землей на глубине 100–200 км. Температура в местах их «рождения» достигает 1100–1300 °С, а давление – 35–50 килобар. При таких условиях углерод, содержащийся в графите, превращается в алмаз, имеющий плотную кубическую структуру. Спустя миллиарды лет, проведенные в недрах планеты, алмазы попадают на поверхность Земли во время вулканических взрывов. Так образуются целые месторождения драгоценных камней.
Кристалл алмаза – правильный многогранник, имеющий восемь граней. Вес алмаза измеряется в каратах. Один карат равен 0,2 грамма, или 200 миллиграммов. Алмазы массой более 15 карат встречаются редко, массой в сотни карат считаются величайшей редкостью.
До недавнего времени самым крупным считался «Куллинан». Его обнаружили в 1905 году в Южной Африке. Масса алмаза составляла 3106 карат (621 г). Во время обработки «Куллинан» раскололи на 105 частей. Самую крупную (516,5 карата, вес 103,3 г) назвали «Звезда Африки». В 2015 году в ЮАР был найден алмаз весом 7000 каратов (примерно 1,5 кг).
После огранки алмазы превращаются в сверкающие бриллианты. Как правило, алмазы бесцветны, но есть и исключения. Бриллиант «Фиорентино», тайну исчезновения которого до сих пор не раскрыли, весил 137 карат и имел золотисто-желтый оттенок. Знаменитый «Орлов» (199,6 карат) зеленовато-голубого цвета. «Хоуп» (45,5 карата) имеет насыщенный сапфирово-синий отлив. Крайне ценны красные алмазы. В мире их всего 10.
Алмазы можно отыскать лишь в недрах земли; истины можно отыскать лишь в глубинах человеческой мысли.
№ 15. Несоленая соль и несладкий сахар
Под понятиями «соль» и «сахар» мы обычно подразумеваем поваренную соль (хлорид натрия – NaCl) и сахарозу (C12H22O11). Но существуют соли и сахара, не имеющие привычного сладкого и соленого вкуса.
Далеко не все соли соленые. Бромид калия (KBr) и йодид аммония (NH4I) обладают горько-соленым вкусом. Хлорид цезия (CsCl), бромиды рубидия (AlBr3) и цезия (NaBr), иодиды калия (KI), рубидия (RbI) и цезия (CsI), сульфат магния (MgSO4) сильно горчат. Раньше химики пробовали вещества на вкус. Возможно, именно это стало причиной смерти шведского химика Шееле. Ученый проводил опыты с синильной кислотой (HCN) и ее солями. Великий физик Исаак Ньютон тяжело заболел после исследования вкуса соединений ртути (Hg).
Полисахариды – сложные углеводы – несладкие. Каждый человек ежедневно употребляет в пищу около 500 г сахарозы в составе сложных углеводов.
Наиболее распространенные полисахариды – это крахмал ((C6H10O5)n),
Крахмал содержится в растительных волокнах. Например, в злаках и клубнях картофеля. Он образуется в тканях растений из глюкозы.
С6Н12О6 = (С6Н10О5)n + nН2О (глюкоза = крахмал + вода)
Гликоген содержится в клетках животных и человека.
Целлюлоза присутствует в некоторых продуктах питания. В организме человека нет ферментов, способных ее расщепить. Однако жвачные животные способны переваривать целлюлозу, разделяя ее на молекулы глюкозы.
Молочный сахар, или лактоза (C12H22O11) – еще один из сахаров. Примерно 5 % лактозы содержится в молоке. Ее вкус почти в 3 раза менее сладкий, чем у сахарозы.
Не верь всему что видишь. Ведь даже соль выглядит как сахар.
Химия в быту
№ 16. Яды: убийцы или спасители?
Многие вещества, в зависимости от концентрации, могут навредить или принести пользу. Некоторые яды в малых дозах помогают излечиться от опасных болезней.
Одни яды убивают мгновенно, другие – медленно и мучительно. Синильная кислота (HCN) и ее соединения крайне опасны для человека. Даже микроскопическая доза соли синильной кислоты – цианида – способна мгновенно убить живой организм. Однако существует простое противоядие – сахар. При попадании в организм зарина (C4H10FO2P) человек испытывает сильные мучения, приводящие к смерти. Этот яд долго использовали как химическое оружие. К счастью, сейчас его производство запрещено.
Аматоксины содержатся в ядовитых грибах. Первые симптомы отравления человек может почувствовать лишь спустя 10 часов.
Ртуть (Hg) способна накапливаться во внутренних органах и медленно отравлять организм в течение длительного времени.
Стрихнин (C21H22N 2O2) получают из орехов чилибухи. Его избыток приводит к отравлению, но в малых дозах вещество отлично помогает при параличе.
Тетродотоксин (C11H17N 3O8) содержится в японской рыбе фугу. После попадания яда внутрь врачи не всегда успевают прийти на помощь. Несмотря на опасность, люди продолжают есть блюда из фугу.
Ядовитое вещество Ви-Экс, или V-газ (C11H26NO2PS) используется военными в качестве химического оружия. Если вещество попадет в легкие или на кожу, то мучительной смерти не избежать.
Вещество рицин получают из растений. Этот яд очень мощный. Несмотря на запрет его применения, яд все же используют военные и террористы.
Пороки входят в состав добродетелей, как яды в состав лекарств.