Химия без преград. Увлекательные научные факты, истории, эксперименты

Слово «амфотерность» в переводе с греческого означает «двойственный, обоюдный». Амфотерными свойствами обладают:

1. Главная группа: бериллий (Be), алюминий (Al), мышьяк (As) и другие.

2. Побочные подгруппы: хром (Cr), цинк (Zn), медь (Cu), железо (Fe) и другие.

Амфотерными бывают и органические вещества. Например, аминокислоты. В их структуре есть карбоксильная группа – СООН (кислотные свойства) и аминогруппа NH₂NH₂ (основные свойства). Амфотерные гидроксиды получают так: амфотерный элемент подвергают воздействию щелочи из растворов солей.

ZnSO₄ + 2NaOH ⟶ Zn(OH)₂↓ + Na₂SO₄ZnSO4 + 2NaOH ⟶ Zn(OH)₂↓ + Na₂SO₄

В зависимости от условий амфотерные вещества способны вести себя и как кислоты, и как основания.

№ 47. В чем благородство благородных металлов?

Благородные и драгоценные металлы – это одни и те же вещества. Драгоценными их называют благодаря их редкости. К благородным металлам относятся следующие.

1. Основные драгоценные металлы: золото (Au), платина (Pt), серебро (Ag).

2. Металлы платиновой группы: рутений (Ru), родий (Rh), палладий (Pd), осмий (Os), иридий (Ir).

У многих стран есть собственные компании, добывающие и перерабатывающие эти металлы. Добыча и переработка драгметаллов может кормить целые государства. Большинство финансовых систем и по сей день зависят от золотого запаса. Однако рыночные стратегии развития уже отодвинули его на второй план. Драгоценные металлы используются не только для создания ювелирных изделий и предметов роскоши. Драгоценные металлы применяются в разных промышленных отраслях.

1. Аффинаж – получение чистейших драгметаллов путем их очистки от примесей.

2. Создание сплавов – процесс, противоположный аффинажу.

3. Покрытие из благородных металлов – тонкий слой: позолота, серебрение и так далее.

4. Промышленное производство. Драгметаллы применяются в производстве деталей для электроники, приборов и машин.

5. Химическая промышленность. Соединения благородных металлов служат для проведения экспериментов.

Драгоценные металлы называют благородными за то, что они стойко противостоят воздуху, влаге, высокой температуре и не меняют свойства под их воздействием. Проще говоря, они не теряют металлический блеск, не покрываются налетом, не ржавеют и не рассыпаются в порошок.

Если бы все то, что блестит, было золото – золото стоило бы много дешевле.

Мигель де Сервантес

№ 48. Вездесущий углерод

Углерод (С) – шестой элемент в периодической системе Менделеева. Углероду и его соединениям в науке посвящен целый раздел – органическая химия.

Известно примерно 10 миллионов соединений углерода. Он присутствует абсолютно во всех органических веществах. Атомы углерода способны образовывать длинные цепочки. Благодаря этому в природе образуются крупные и сложные молекулы – составляющие живых организмов. Например, ДНК может содержать десятки и сотни миллионов атомов углерода.

Многие вещества состоят из чистого углерода. Например, его аллотропы – графит и алмаз. Из-за различного расположения атомов в структуре эти вещества обладают разными свойствами. Оказывается, существует множество аллотропных соединений углерода. Вот лишь некоторые из них.

1. Нанотрубки. Они в 6 раз легче и в десятки раз прочнее, чем сталь.

2. Фуллерит. Он в 1,5 раза тверже эталона твердости – алмаза.

3. Графен. Материал способен выдерживать разряд тока почти в миллион раз более сильный, чем тот, что выдерживает медь.

Из графена и углеродных нанотрубок ученые создали уникальный материал – аэрогель. Он в несколько раз легче воздуха. При этом аэрогель очень твердый и прочный материал.

Углерод – самое тугоплавкое из простых веществ. Температура его плавления 3700 °С. Для сравнения: вольфрам (W), из которого изготавливают нити накаливания в электрических лампочках плавится при 3400 °С. Большей температурой плавления обладают только соединения углерода. Например, сплав карбида гафния и тантала плавится при температуре выше 4200 °С.

Органическая химия изучает углеродные соединения. Биохимия изучает углеродные соединения, которые ползают.

Майк Адамс

№ 49. Инертные газы. Благородные невидимки

Газ – это «летучее» вещество. В обычных условиях инертные газы практически не вступают в химические реакции с другими веществами. За это их называют благородными. К благородным относятся гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe) и радиоактивный радон (Rn). Позднее к этой группе отнесли и оганесон (Og).

Свойства инертных газов объясняются тем, что их электронные оболочки завершенные и довольно плотные. Это практически не позволяет им вступать в химические реакции.