10 класс
Иен Якоб Берцелиус
В статье рассказано о жизни и открытиях знаменитого шведского химика Иенса Якоба Берцелиуса, которого называли «законодателем химии». Ведь это он придумал обозначать элементы первой латинской буквой их названия и многое другое. Главные открытия Берцелиуса пришлись на начало 19-го века.
Из печени и моркови
В статье рассказывается история открытия витамина А и бета-каротина, объясняется, какая связь между этими веществами с точки зрения биохимии и почему витамин А необходим не только для роста, но и для нормального зрения. Он входит в состав зрительного пурпура — родопсина и поддействием света обратимо превращается в альдегид — эта реакция и лежит в основе зрительного восприятия. Нехватка витамина А приводит к ксерофтальмии и куриной слепоте — падению зрения при слабом освещении.
Избавляющие от страха
О том, как создавался лекарственный препарат мепротан, успокаивающий и снимающий страх, рассказано в статье.
Изучение памяти макромолекул: путь к управлению структурой полимеров
Полимерные молекулы обладают индивидуальностью, то есть тем набором свойств, по которым одну молекулу можно отличить от другой. Например, при одинаковом химическом составе молекулы могут отличаться друг от друга длиной цепи или структурой составляющих звеньев — мономеров. Звенья и цепи могут по-разному чередоваться. Чем больше их число и чем разнообразнее их структурный набор, тем больше возникает возможностей для индивидуализации, или специализации, молекул. Различные комбинации смежных звеньев представляют собой знаки определенного кода, подобно тому, как сочетание точек и тире в азбуке Морзе изображают буквы алфавита. Иными словами, полимерная цепочка несет на себе определенную информацию уже по одной той причине, что она полимерная, то есть состоит из многих сотен и тысяч звеньев. Аналогично устроен и генетический код, который несет биополимерная молекула ДНК, состоящая всего из четырех типов звеньев. Выходит, что синтез макромолекул есть процесс накопления или передачи информации. А это значит, что получение изделий из синтезированного полимера должно обязательно основываться на той информации, которая уже была произведена. И тут возникает роковой вопрос: а умеем ли мы эту первоначальную информацию читать? Если не умеем, то технология получения изделий из полимеров может стать дезинформацией и получением продукта плохого качества.
Индиго нестареющий и невыцветающий
Индиго — древнейший синий краситель, в старину им красили больше трех четвертей всех тканей. Извлекали из вайды красильной и индигоноски красильной. На смену натуральному красителю в конце XIX века пришел дешевый синтетический. В истории химической промышленности индиго был локомотивом промышленного органического синтеза. На пороге XXI века от его синтеза многие решили отказаться. Как вернуться к естественному красители, когда требуются существенно большие его объемы?
Индий
Статья посвящена элементу N 49 таблицы Менделеева — индию. Рассказано о том, как был открыт этот элемент, как он распространен в природе, о его строении и свойствах, о том, как его получают, на что он годен, а на что — нет.
Индикатор рака
В начале 70-х годов ХХ века группа советских ученых сделала крупное открытие. Они обнаружили, что злокачественные опухоли печени людей и животных синтезируют специфический белок, и создали на этой основе метод, позволяющий с высокой точностью ставить диагноз одной из форм рака. Этот метод получил международное признание и уже используется во многих странах. О том, как было сделано открытие, рассказывает один из авторов открытия.
Иод
I (iodum), неметаллический химический элемент VIIА подгруппы периодической системы элементов, член семейства галогенов: F, Cl, Br, I, At.
Ионообменная кормилица
В статье рассказано о составе грудного молока в сравнении с коровьим и козьим молоком. По количеству жира и белков грудное молоко заметно уступает молоку домашних животных. Обсужден вопрос, почему грудное молоко нельзя заменять коровьим, предложены варианты другой замены.
Искусственные минералы
Число известных минералов во много раз меньше числа органических соединений. Тем не менее минералы окружают нас повсюду. И не только природные. Искусственные минералы — это синтетические вещества, по всем или почти по всем признакам повторяющие природные, и нередко превосходящие их. О минеральном синтезе рассказано в статье.
Искусственный мех
Что такое искусственный мех? Зачем его делают и как его делают? Ответы на эти вопросы даны в статье.
Искусственный фермент
Живая клетка уже потерял исключительные права на изготовление ферментов — самых сложных из известных молекул. О том, как в шестидесятых годах ХХ века был синтезирован простейший фермент нуклеаза, о строении и функциях этого вещества рассказано в статье.
Искусство парфюмера
Из чего делают духи? Как работает парфюмер? Где синтезируются искусственные душистые вещества? Как возникло древнейшее искусство парфюмерии? Ответы на эти вопросы даны в статье.
Искусство перегонки
Во времена алхимиков перегонка почиталась одной из самых сложных и загадочных операций. Что и понятно: именно перегонкой удается выделить искомое вещество из смеси. Даже незначительная ошибка в этом процессе может привести к Ому, что вещество разложится и погибнет безвозвратно итог многодневных усилий. Понимание сущности этого процесса пришло не так давно, когда были развиты основные представления физической химии: молекулярно-кинетической теории. Химической термодинамики, теории растворов. В статье подробно рассказано об искусстве перегонки и научных тонкостях этого важнейшего в химии процесса.
История с мылом
В статье рассказано о мыле — как оно появилось, из чего состоит, а также о процессе под названием стирка и его трансформации во времени.
Иттрий
Статья посвящена элементу N 39 таблицы Менделеева — иттрию. Рассказано об истории открытия этого редкоземельного элемента, о его распространенности в природе, о его свойствах и соединениях, о том, как получают иттрий и как его используют.
Йод оставляет след
Простой опыт, демонстрирующий процесс травления металлической поверхности йодом описан в заметке.
Йодная лампа
Коэффициент полезного действия ламп накаливания был невысок 2–3%. В предвоенные годы даже утвердилось мнение, что предельный к.п.д. электрических источников света уже достигнут. Это мнение было опровергнуто лишь в 1959 году, когда появились первые лампы накаливания, работающие по регенеративному галогенному циклу, или проще, — йодные лампы. Об этом рассказано в статье.
Кадмий
Статья посвящена элементу N 48 таблицы Менделеева — кадмию. Рассказано об открытии кадмия, о его распространенности в природе, строении, свойства и соединениях, изотопах кадмия, его токсичности и применениях.
Казалось бы, простое дело: лак для волос
В статье рассказано о том, как химики и косметологи общими усилиями создают казалось бы такие простые вещи. Как лак для волос. Но и в этом простом, на первый взгляд, деле есть свои подводные камни.
Казацкие чернила
Если запорожские казаки и в самом деле писали письмо турецкому султану, то какими чернилами пользовался писарь? Скорее всего, эти чернила были сделаны из растительного сырья — например, из отвара ягод бузины, в который добавляли железный купорос. Но могли использоваться также ольха, дубовые орешки, хвощ и плаун, кора и ягоды крушины.
Как «лечат» книги
Подобно человеку, книга может болеть. Причины болезни книг могут быть разные: плесневый грибок, повреждение насекомыми, солнечный свет, жара, влага. Со временем бумага и переплет становятся хрупкими, ломкими и могут истлеть, рассыпаться в порошок. В других случаях выцветает и угасает текст. Как лечить книги и как работают реставраторы-врачи? Об этом рассказано в статье.
Как была встречена «новая алхимия»?
1902 год занял особое место в истории естествознания. В этом году два молодых исследователя — физик Эрнест Резерфорд и химик Фредерик Содди — опубликовали свою теорию превращения элементов, которая в буквальном смысле слова перевернула существовавшие научные представления о природе материи. Сохранились интересные свидетельства того, как это открытие было встречено научной общественностью. Эти свидетельства и приведены в статье.
Как были сделаны некоторые открытия
Лауреат Нобелевской премии Дж. П. Томсон рассказывает о научных открытиях начала ХХ века — об исследованиях изотопов, проделанных Френсисом Уильямом Астоном, и об открытии аргона, первого из инертных газов, которое принадлежит Джону Уильяму Рэлею.
Как варят пиво
В статье подробно описана вся технология изготовления пива — от ячменного зерна до пенного напитка.
Как возникают окаменелости
Псевдоморфозы — окаменевшие животные и растительные ископаемые — продукты реакции химического и физического изменения минеральных индивидов и органических остатков с сохранением их формы и в большинстве случаев размера. Механизм подобных превращений может быть разным. Статья посвящена псевдоморфозам по ископаемым органическим остаткам. Автор объясняет, как минерализуются, не теряя своей морфологической индивидуальности, несхожие по биологическому составу ткани.
Как выращивают камни
Монокристаллы сегодня нужны не только для ювелирной промышленности, но в первую очередь — для техники. Так, для нужд электроники создают монокристаллы кремния и германия. В статье рассказывается о методах их выращивания: методе Чохральского (самом раннем и наиболее распространенном по сей день), Бриджмена, Вернейля.
Как делают бумагу
В статье рассказано о том, как бумагу делают сегодня. Технология изложена последовательно, процесс за процессом.
Как же быть с гололедом?
Гололед — вечная российская тема. Сколько рук и ног переломано на скользких тротуарах и дорожках. В статье рассказано об основных приемах борьбы с гололедом — физических, механических и химических.
Как закручена молекула?
Некоторые органические вещества обладают замечательной особенностью — их растворы способны вращать плоскость поляризации проходящего через них света вправо или влево. По этому признаку различаются оптические зеркальные изомеры. В заметке рассказано о том, как закручены соли оптических изомеров органических кислот.
Как их сосчитать?
В заметке рассказывается о том, что означают номенклатурные названия алканов, как подсчитывается число их изомеров и какие из них существуют в реальности, а какие — только на бумаге, а также о галогензамещенных алканах.
Как лечат бетон
Любому известно, что металл, этот наиболее прочный материал, разрушается от коррозии. Но то, что коррозии подвержен и бетон, знают немногие. О том. что такое коррозия бетона. Почему разрушается бетон и какими лекарствами его лечить. Рассказано в статье.
Как научить синтетику дышать
Синтетические ткани плохо пропускают воздух, потому что их волокна тонкие и гладкие. Если делать волокна толще, то они станут жесткими. Прясть толстые нити из тонких трудно, поскольку они скользкие и упругие. Возможно, имеет смысл попробовать сделать нити шершавыми — например, склеивать волокно из мелких коротких волоконец, как поступает паук, ткущий паутину. Кстати, примерно так устроены полиамидные волокна с фирменными названиями тактель и мерил (производители — «Дюпон» и «Нилстар»).
Как научиться сверхпроводить?
В статье рассказывается об истории открытия сверхпроводимости, о недостатках и преимуществах «простых» и «сложных» путей в науке. Существующие сегодня сверхпроводники делают либо керамическими (методом повторного спекания и размола, химическими методами), либо осаждением тонкой пленки из паров летучих металлоорганических соединений.
Как образуется химическая связь
Когда два атома соединяются в молекулу, то их неспаренные электроны стремятся образовать пары с противоположными спинами, потому что в этом состоянии система двух атомов имеет меньший запас энергии, чем в случае, когда спины одинаковы. Следовательно, валентность как способность элемента к образованию химических связей определяется числом неспаренных электронов. О том, как образуется химическая связь, рассказано в статье.
Как построен кокс
Кокс в огромных количествах применяется в доменном производстве как незаменимый восстановитель железной руды. Существуют разные модификации кокса — литейный, нефтяной. Пековый. Но все модификации объединяет одно — они построены из углерода. Какова структура кокса, чем он отличается от графита. Сажи и алмаза? Ответы на эти вопросы даны в статье.
Как связать азот
В атмосфере Земли почти 80% азота, в земной коре — всего 0,04%. Проблема — как связать азот — старая. Соединен Ия азота нужны. В первую очередь. Для сельского хозяйства. Ведь почве и растениям очень нужен азот. Возможность связывания азота воздуха с кислородом в электрическом разряде первым увидел англичанин Генри Кавендиш. Это было еще в 18 веке. Но осуществить процесс управляемого синтеза оксидов азота удалось лишь в 1904 году. Но промышленные технология получения аммиака используют высокие температуры, давления, надо много денег. Поэтому ученые всего мира ищут более эффективные и экономичные методы фиксации атмосферного азота. О новых подходах к связыванию азота рассказано в статье.
Как сделать «святую воду» и три чуда с ее помощью
В «святой воде» нет ничего сверхъестественного. Это просто вода, содержащая ничтожное количество ионов серебра, обладающих сильным бактерицидным действием. О том, как сделать самому «святую воду» и какие «чудеса» можно показать с ее помощью, рассказано в статье.
Как создавалось «сердце» противогаза
Известный русский ученый Николай Дмитриевич Зелинский предложил использовать активированный уголь в качестве поглотителя отравляющих газов. Применявшихся кайзеровской Германией против союзников во время первой мировой войны. С тех пор противогаз Зелинского был значительно усовершенствован, однако принцип его действия практически не изменился. О том, как создавалось «сердце» первого русского противогаза, рассказано в статье.
Как толковать законы
Почему растут растения? Почему мы видим окружающий нас мир и можем запечатлеть его на фотопленке или цифровой камере? Почему выцветают яркие краски одежд и полотна великих мастеров? Потому что в листьях растений, в сетчатке глаза, на фотопленке и на поверхности тканей протекают химические реакции. Такие реакции называют фотохимическими, а науку о них — фотохимией.
Как удалить ржавчину с металла?
В короткой заметке даны практические рекомендации, как удалить ржавчину с металлических изделий.
Как укротить скользкий лед
Ученые из Института проблем химической физики РАН (Черноголовка) предложили новую технологию прикрепления тонкой тефлоновой пленки к разным материалам. Это методика прививочной полимеризации, адаптированная для фтормономеров. Изделия, покрытые тефлоном, приобретают уникальные свойства.
Как человечеству повезло с СО2 и N2
Когда говорят о мощных лазерах, обычно имеют в виду газоразрядный лазер на смеси углекислого газа и азота. Но такой лазер был бы невозможен, если бы энергия первого колебательного уровня молекулы азота не была почти в точности равна энергии верхнего лазерного уровня молекулы СО2. И этот уровень у азота, во-первых, может быть эффективно заселен, во-вторых, имеет большое время жизни, таким образом передавая электроны молекуле углекислого газа. Вот почему лазер на смеси газов мощнее углекислого.
Калий
Статья посвящена элементу N 19 таблицы Менделеева — калию. В статье рассказано об открытии элемента. Его строении, свойствах и соединениях, о том, как он распространен в природе, и о его исключительной важности для жизнедеятельности живых организмов.
Кальций
Статья посвящена элементу N 20 таблицы Менделеева — кальцию. В статье рассказано о распространенности кальция в природе и о важнейших для жизни человека соединениях кальция — углекислом, сернокислом, фосфорнокислом, хлористом и фтористом кальции, и о способах их получения.
Камень мудрецов
Естественные науки, как и живые организмы, имеют своих предков. Средневековые науки кажутся нам не менее диковинными, чем останки доисторических животных. Наивная идея философского камня вызывает сейчас снисходительную улыбку. Но без этого прошлого науки не было бы и ее настоящего. Многовековая история алхимии — это, собственно, история химии. Алхимики в поисках философского камня заложили фундамент для создания химии. Об этом и рассказано в статье.
Канниццаро, Станислао
(1826–1910), итальянский химик, открывший реакцию, названную его именем, активный сторонник гипотезы Авогадро.
Канцерогены в живом организме
Химические вещества, способные вызывать злокачественные опухоли у животных и людей, называют канцерогенами. Что это за вещества? Что с ними происходит после того, как они попадают в организм? Ответам на эти вопросы посвящена статья.
Канцерогены: ничего, кроме правды
Представлены таблицы канцерогенных химических веществ, производственных процессов и бытовых смесей, таких как алкогольные напитки, табачный дым, минеральные масла. В комментариях поясняется, в каком виде опасно то или иное вещество (например, никель — только в виде мелкодисперсной пыли, попадающей в легкие). Рассказывается об экспериментах по установлению канцерогенности, о том, в каких случаях результаты, полученные на животных, нельзя переносить на человека.