Книга по химии для домашнего чтения
Шрифт:
Алхимики считали, что в природе существует только семь металлов по числу известных в то время планет и что эти семь металлов связаны со средой обитания человека, его душевным состоянием, днем недели и космосом. Поэтому металлы имели названия соответствующих планет (табл. 1).
Алхимики не знали состава используемых химических веществ, не умели их анализировать и химические взаимодействия записывали словами. Вещества, участвующие в реакциях, они называли, не руководствуясь никакими правилами, и поэтому понять, что они делали, было очень трудно. Гёте в «Фаусте» дал пример записи алхимической процедуры:
«Являлся красный лев — и был он женихом,
И в теплой жидкости они его венчали
C прекрасной лилией, и грели их огнем,
И из сосуда
Таблица 1.
Алхимические обозначения металлов
Зная особое пристрастие алхимиков к соединениям ртути, можно предположить, что в «Фаусте» описано получение сулемы — хлорида ртути HgCl2. «Красный лев» — это скорее всего красный оксид ртути HgO (впрочем, алхимики также называли «красным львом» и сурик Pb3O4 (см. 1.11), а «прекрасная лилия» — хлороводородная кислота НСl:
HgO + 2НСl = HgCl2 + H2O.
Далее у Гёте написано, что полученное вещество применяли как лекарство. Действительно, сулему использовали как обеззараживающее средство, однако из-за ее ядовитых свойств уже небольшая передозировка могла привести к печальному исходу. Как в «Фаусте»:
«И стали мы лечить — удвоились мученья,
Больные гибли все без исключенья…».
3.2. ПЕРВЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВ
Алхимические обозначения химических веществ представляли собой различные геометрические фигуры. Например, вода часто изображалась при помощи треугольника
карбонат калия — знаком
триоксид мышьяка — в виде гантели
трисульфид сурьмы — ромбом
и т. п. Современные химические формулы этих веществ, в порядке их перечисления: H2O, K2CO3, As2O3, Sb2S3.
Таблица 2.
Символы химических элементов в XVII–XIX веках
Например, формулу азотной кислоты HNO3 Дальтон записывал в виде
а серной —
Воду он изображал символом
Алхимические обозначения не включали символов химических элементов, не характеризовали состав вещества, а представляли лишь условное его изображение,
Первый значительный шаг в изображении химического состава веществ сделали во Франции инженер Жак-Анри Гассенфратц (1755–1827) и химик и врач Пьер-Огюст Аде (1763–1834). Они вместо алхимических символов веществ и семи металлов ввели обозначение известных химических элементов в виде дуг, черточек и кружочков, в которые помещали первую букву французского названия элемента. Из таких символов начали составлять химические формулы веществ. Затем Дальтон (см. 2.8) ввел в употг ребление свои символы химических элементов и также использовал их для обозначения состава веществ (табл. 2).
3.3. «СПИРИТУС НИТРИ» РАСТВОРЯЕТ «ВЕНЕРУ», «МАРС» И «ЛУНУ». ЧТО ЭТО ЗНАЧИТ?
Аптекари XVI в. в России концентрированную азотную кислоту HNO3 называли «спиритус нитри» (см. 1.48; 5.50). «Венера», «марс» и «луна» — это названия металлов (см. табл. 1) — меди Cu, железа Fe и серебра Ag.
Азотная кислота взаимодействует с этими металлами так:
Ag + 2HNO3 =AgNO3 + NO2^ +H2O,
Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2^ + 2Н2O,
Fe + 6HNO3 = Fe(NO3)3 + 3NO2^ + 3H2O.
В первой реакции образуется нитрат серебра AgNO3, во второй — нитрат меди Cu(NO3)2, в третьей — нитрат железа Fe(NO3)3. Во всех приведенных реакциях выделяется бурого цвета газ — диоксид азота NO2.
3.4. ХИМИЧЕСКИЕ ЗАПИСИ ПЕТРА I
В бумагах Петра I, датированных 1720 г., были обнаружены записи химических реакций и символов:
Петр I использовал алхимическую символику (см. 3.2) для обозначения следующих веществ соответственно слева направо: карбоната калия K2CO3, или поташа; хлорида аммония NH4Cl, или нашатыря; нитрата калия KNO3, или селитры; меди Си, мочи, воды H2O.
3.5. СИСТЕМА СИМВОЛОВ БЕРЦЕЛИУСА
Торнберн-Улаф Бергман (1735–1784) — шведский химик и минералог, член Шведской королевской академии наук — советовал в последние годы своей жизни французскому химику Гитону де Морво, инициатору создания первой номенклатуры химических веществ: «Не щадите ни одного неправильного наименования, знающие поймут всегда, незнающие поймут тем скорее».
Шведский химик Берцелиус (см. 2.19) использовал этот совет для разработки своей системы химических символов, которая сохранилась и в современной химии. Он предложил в качестве символов химических элементов принимать первую букву их латинских названий, а в случае совпадения первых букв — использовать и вторую букву. Так, для обозначения кислорода он взял символ «О» — первую букву от Oxygenium (оксигениум), для водорода — «Н» — от Hydrogenium (гидрогениум), для углерода — «С» — от Carboneum (карбонеум). Символ химического элемента кальция «Ca» уже содержит две первые буквы слова Calcium (кальциум) — во избежание совпадения с символом углерода. Две буквы нужны и для символа химического элемента меди: «Cu» от Cuprum (купрум) — по той же причине.