Удивительные факты о химии

Химия в организме человека

Наше тело можно определить как настоящую биохимическую лабораторию. Поскольку мы уже упоминали сложные элементы и соединения в организме человека, вот еще несколько примеров:

• Подсчитано, что мы на 70% состоят из воды, а во время внутриутробного развития — на 90%;
• В организме можно найти 81 элемент таблицы Менделеева, 15 из которых относятся к тяжелым металлам, которые в большом количестве являются смертельным ядом (например, мышьяк);
• За наше настроение отвечают гормоны, которые с химической точки зрения представляют собой сложные соединения. Под их влиянием вы можете испытать весь известный спектр эмоций от страха и паники (адреналин и норадреналин) до влюбленности (фенилэтиламин) и удовольствия (эндорфины);
• На самом деле голубая кровь встречается у людей, хотя и редко. Это происходит, когда в гемоглобин вместо железа входит медь. По некоторым данным, в мире насчитывается около 7 тысяч человек с голубой кровью, их называют кианетиками. А в Канаде хирурги во время операции столкнулись с еще одним явлением: во время операции у пациента появилась зеленая кровь. Анализ показал, что к гемоглобину была добавлена ​​сера.

№7

Металлы сияют, потому что они хорошо отражают световые лучи от своей поверхности, и они не пропускают их, как стекло (что делает его прозрачным), и они не поглощают их, как сажа. В то же время, если говорить о металлах, не все они идеально отражают солнечный свет. Например, есть два металла, золото и медь, которые поглощают синий и фиолетовый свет (коротковолновый свет) и отражают желтый, оранжевый и красный. По этой причине золото и медь — единственные металлы, которые не имеют белого или серебряного оттенка, как другие металлы.

№2

В отличие от большинства других веществ, которые при замерзании сжимаются, вода, наоборот, расширяется. Кубик льда занимает примерно на 9% больше объема, чем вода, из которой он был сформирован.

№10

Первым почти полностью искусственно созданным химическим элементом, добавленным в таблицу Менделеева, был технеций. Это также самый легкий элемент, полностью состоящий из нестабильных радиоактивных изотопов. Название технеций происходит от греческого слова «искусственный».

И в жизни

современный мир невозможно представить без химии. Мы постоянно используем вещества с разными свойствами, даже не задумываясь об этом. Хотя в XVII-XVIII веках алхимия была признана самостоятельной наукой и отдельной дисциплиной, до этого времени активно развивалась алхимия, упоминания о которой встречаются в III веке. А в прошлом люди пытались объяснить определенные явления. И первой лабораторией можно считать костер, который первобытные люди научились разжигать самостоятельно. В дальнейшем началось развитие экспериментальной и практической химии, не имевшей теоретической основы. Но это не помешало нашим предкам воспользоваться его плодами. Были сделаны открытия, некоторые преждевременные, некоторые случайные. Вот несколько интересных фактов из этой истории:

• Порох был изобретен в Китае и долгое время использовался только в мирных целях — для поздравлений и салютов.
• Спички были созданы случайно: в 1827 году фармацевт Джон Уокер забыл палку, покрытую засохшей химической смесью. Пытаясь очистить палку, английский химик провел ею по полу, в результате чего возник пожар. Практикующий английский сразу понял, как можно применить его изобретение. Но в 1680 году физик Бойль показал эксперимент с зажжением палки с серной головкой с помощью листа, покрытого фосфором. Удивительно, что человек, сформулировавший закон Бойля, не смог найти практического применения этому опыту.
• К случайным открытиям также относятся: антибиотики (Александр Флеминг), безопасное стекло (Эдвард Бенедикт), фосфор (алхимик Брэнд Хенниг пытался получить золото из… человеческой мочи).
• Также случайно были обнаружены: вулканизированный каучук (Чарльза Гудиера), йод (кот фармацевта Бернара Куртуа разбил подготовленные для эксперимента бутыли, в результате реакции на полу остался кристаллизованный йод). Заменитель сахара сукралоза: ученик Шашикант Фаднис не совсем понял команду учителя и попробовал приготовленное для эксперимента вещество (проба и вкус звучат почти одинаково, но имеют совершенно разные значения). И таких примеров много.

№11

До 1600 года люди изучали вещества, чтобы понять, как превратить свинец в золото. Это называлось алхимией. Несмотря на все попытки превратить металлы в золото, ни одна из них не увенчалась успехом. Что касается современной химии, то она зародилась как настоящая наука в 1600 году. Именно тогда химики открыли более простые вещества, из которых состоят все другие вещества. Эти простые вещества называются элементами. Химики узнали, что золото и свинец — это два разных элемента, поэтому мы не можем преобразовать один в другой.

№5

Самое твердое вещество в организме человека — эмаль. Он состоит в основном из кристаллического фосфата кальция (Ca3 (PO4) 2). По шкале твердости Мооса твердость эмали составляет 5 баллов. Такой же твердостью обладает такой минерал, как апатит.

№9

Самый редкий элемент на Земле — астатин. Этот элемент получил свое название от греческого слова «ἄστατος», что переводится как «нестабильный». Астат — природный полуметалл, получаемый при распаде урана и тория (он характеризуется свойствами неметаллов (галогенов) и металлов (полоний, свинец и др.)). В наиболее стабильной форме этот элемент имеет период полураспада всего 8,1 часа. Что касается естественного содержания в земной коре, по оценкам ученых, его количество не превышает 28 граммов.

№12

Как и физика, биология и ряд других наук, химия состоит из нескольких разделов. Вот пятерка лучших:

1. Аналитическая химия. Его суть заключается в разработке теоретических основ химического анализа веществ и материалов.
2. Биохимия. Он использует химические методы, чтобы понять, как биологические системы работают на химическом уровне.
3. Неорганическая химия. В этом разделе изучаются химические соединения в неорганических и неодушевленных объектах, таких как металлы и минералы.
4. Органическая химия. В этом разделе рассматриваются углеродсодержащие химические вещества.
5. Физическая химия. В этом разделе используются концепции физики, чтобы понять, как работает химия.

№8

И алмаз, и графит полностью состоят из одного и того же элемента: чистого углерода. Однако, несмотря на это, они сильно отличаются друг от друга. Алмаз — самый твердый минерал на планете, его твердость составляет 10 из 10 по шкале твердости Мооса. Графит — один из последних в этом списке (всего 2 балла).

№4

Самый распространенный элемент во Вселенной — водород. Это также первый элемент периодической таблицы Менделеева. Вселенная состоит из 92% атомов и 75% массы этого химического элемента. Второй по распространенности элемент во Вселенной — гелий. Он составляет около 23% всей массы Вселенной. Все остальные элементы занимают всего 2%. Что касается нашей планеты, то самые обычные элементы во Вселенной встречаются не так часто на Земле. Доля гелия и водорода на Земле составляет всего около 1%.

Удивительное вокруг нас

Многие интересные факты имеют простейшее объяснение, если вы знаете химию. И удивительные эксперименты оказываются довольно простыми после научного объяснения.

Вода – это просто

Казалось бы, может быть и более обыкновенная вода. Но интересно знать, что:

• H2O занимает около 70% Земли, обладает наибольшей разрушительной силой (яркий пример — цунами);
• бывает в разных состояниях: жидком, твердом и газообразном, а при высоких температурах горит отлично . поэтому пожары в некоторых случаях не тушат водой;
• может быть разным: соленым (в каждом литре морской соли растворяется 25 грамм соли), красным (присутствие двухвалентного железа приводит к появлению «кровавых» рек и водопадов, антибактериальным (просто положите в воду серебро, чтобы уничтожить микроорганизмы);
• рассказы о живой и мертвой воде основаны на вполне реальных процессах: структура молекулы H2O может меняться даже под воздействием музыки, такие модифицированные молекулы могут иметь как лечебные, так и вредные эффекты;
• когда вы добавляете суспензию кукурузного крахмала, вы можете ходить по воде.

Невероятные истории о свойствах воды можно перечислять долго, но есть и забавные. Информационный бюллетень об опасности монооксида дигидрогена (термин, обозначающий H2O) привел к требованию парламента запретить его использование. В информационном бюллетене отмечалось, что окись водорода ускоряет коррозию металлов, вызывает короткие замыкания, является важным компонентом кислотных дождей и очень опасна. Но при этом постоянно используется. Не понимая «проблемы», конгрессмен Новой Зеландии в 2007 году попросил свое правительство .. запретить это опасное химическое вещество.

Растения и химия

Растительный мир тоже имеет прямое отношение к этой удивительной науке:

• есть растения, способные производить вещества: они отпугивают травоядных, привлекают насекомых или хищных хищников, которые регулируют численность травоядных;
• плоды могут созревать, так как сами производят этилен, можно провести такой эксперимент в домашних условиях: положить зеленые и спелые плоды в полиэтиленовый пакет;
• и чернеть: яблоки, бананы и некоторые другие фрукты содержат много железа, на открытом воздухе начинается реакция окисления и появляется черная «ржавчина»;
• и взорваться: избыток форхлорфенурона (синтетического ферамона, отвечающего за размер плода) в удобрениях приводит к слишком быстрому росту, в Китае после «передозировки» взорвалось поле арбузов.

Важнейшим полезным свойством растительного мира является фотосинтез, который, по сути, представляет собой серию последовательных биохимических процессов. Растения не только выделяют, но и потребляют кислород. Им просто нужно дышать гораздо меньше, чем они способны синтезировать, поэтому растительный мир стал надежным поставщиком кислорода.

В пищевой промышленности

Кто знает, задумывался ли человек о том, что бы он ел сейчас, если бы не химия? Сам процесс приготовления — это серия последовательных превращений одного вещества в другое, которое мы используем каждый день в повседневной жизни. А продукты в современном мире часто являются результатом работы химиков. Судите сами:

• долгое время для приготовления использовались дрожжи (реакция брожения) и сода, протертые с уксусом;
• реакция брожения используется при производстве кваса и пива, а газированная вода также является результатом химического процесса;
• для окрашивания использовался сок растений: наиболее ярким примером являются старинные рецепты росписи пасхальных яиц луковой шелухой, свекольным соком, краснокочанной капустой;
• для сохранения цвета и «закрепления» используйте уксус: борщ останется ярко-красным, если добавить немного уксуса во время варки, и побледнеть, если долго варить овощи;
• а соленый суп «спасает», погружая в него рис, завернутый в марлю: эффект достигается за счет впитывания;
• в современной пищевой промышленности используется много искусственных красителей, ароматизаторов, стабилизаторов, загустителей.

Химия настолько прочно вошла в пищевую промышленность, что появилось отдельное направление — молекулярная кухня. Рецепты полностью основаны на химических реакциях, конфеты готовятся с печенью, спагетти с апельсином, икра с бальзамическим уксусом. Рецепт молекулярной кухни разнообразен; в процессе приготовления используется способность молекул изменять свои свойства и форму под действием реагентов и различных факторов (например, высоких или низких температур).

В быту

И без этой науки нет места. Даже не задумываясь, мы постоянно используем его хиты:

• Во время стирки: в порошки добавляются вещества с различными свойствами.
• Во время стирки, чистки, дезинфекции: не случайно для определенных поверхностей (пластик, плитка, металл, дерево, стекло и керамика) предлагаются разные продукты).
• Для стойких пятен: например, удалить жевательную резинку с одежды очень сложно. Есть проверенные рецепты: замораживание, приготовление на пару, с уксусом, бензином, спиртом и даже арахисовым маслом. Но почему их так много и они не всегда работают? Все просто: поврежденная ткань имеет разную структуру, где один метод помогает, другой неэффективен.
• Чтобы найти утечки газа: газ, используемый в многоквартирных домах, не имеет запаха. Он специально ароматизирован, чтобы в случае утечки ее можно было быстро обнаружить и отремонтировать.
• В рекламе: не секрет, что в крупных супермаркетах часто специально вводят определенные запахи, вызывающие покупку. Например, аромат ванили вызывает желание поесть. Распространенный запах может увеличить как общие продажи, так и продвижение определенного бренда или продукта. Таким образом, анализ данных показал, что алкогольные напитки, продаваемые с помощью рекламы ароматизаторов, продавались на 79% быстрее, чем визуальная и аудиореклама.

№6

Как вы думаете, стекло твердое или жидкое? Если бы мы ответили, что это жидкость, вы бы удивились? На самом деле стекло — это аморфный материал, не имеющий кристаллической решетки. Следовательно, в некотором смысле молекулы стекла ведут себя аналогично молекулам жидкости. По этой причине стекло постоянно течет. Конечно, это очень медленное течение. Например, если вы возьмете стекло, которое 20 лет назад поместили в оконную раму, его нижняя часть будет шире верхней, так как молекулы постепенно скользят вниз под действием силы тяжести.

№3

Если взять литр спирта и литр воды, полученный объем жидкости не будет 2 литра. Это парадокс, потому что если мы смешаем 1 литр воды и 1 литр воды, мы получим ровно 2 литра воды. Но почему это не работает с алкоголем? Дело в том, что при смешивании спирта и воды происходит так называемое сокращение (лат. Contractio) — сокращение объема раствора за счет взаимодействия молекул спирта и воды.