Химия

Сочетательная химия
Комбинаторная химия практически полностью ориентирована на поиск новых лекарственных средств. Комбинаторный синтез в сочетании с технологией высокопроизводительного скрининга увеличивает количество потенциальных кандидатов на роль новых лекарств. При этом поиск становится более целенаправленным, экономятся время и средства, которые раньше тратились на отсеивание бесперспективных соединений. Что же представляет собой техника комбинаторного синтеза, чем отличается от своих предшественников?
Спасение русских дагеротипов
Изображение на дагерротипе получается не в результате изменения цвета эмульсии, а вследствие интерференции лучей света на объемной микроструктуре. Реставрировать их не просто, но задача это решаемая.
Спички
В статье рассказано все о спичках — о том, как они были изобретены, каков химический состав головки, которая воспламеняется от трения, какие химические процессы протекают при сгорании спички, какие требования предъявляют к спичкам, какие виды спичек бывают и как их делают на заводе.
Способ существования белковых тел
В статье рассматривается круговорот азота в белках. Все живые существа состоят из белка, но усвоением азота, необходимого для аминокислот, занимаются только некоторые виды бактерий. растения получают соединения азота из почвы или занимаются хищничеством. Травоядные животные «изобретают» сложнейшие способы извлечения белка из растительной массы. Хищники получают пищу, куда более богатую белком, зато эту пищу куда сложнее добывать. А перед всеядными — стоит проблема незаменимых аминокислот.
Стекла без кислорода
Появление Нового класса соединений — всегда большое событие в науке. Работа ученых Физико-технического института им. Иоффе в середине ХХ века, которые получили бескислородные стекла с полупроводниковыми свойствами, бесспорно, относится к таким открытиям. О новых веществах рассказывает один из авторов работы.
Стекло
Что мы знаем о стекле? То, что оно очень прозрачно, хорошо отмывается, не пропускает воздух, не реагирует с активными химическими веществами; знаем, что из него делают окна, лампы, экраны телевизоров, вазочки, очки и даже кирпичи. А между тем стекло уже далеко не тот материал, который был известен на протяжении веков. Ему научились придавать новые, порой невероятные свойства. В статье рассказано об истории, жизни и трансформации стекла. В статье приведена таблица, как влияют наиболее важные оксиды на физико-химические свойства стекла.
Стекло сегодня
Без стекла вся наша материальная культура была бы иной. Стекло используют как конструкционный и декоративный материал, но самое главное — это, конечно, его оптические свойства. В последние десятилетия разработаны стекла, пропускающие в помещение свет и не выпускающие тепло благодаря особым покрытиям или конструкции типа «стеклопакет». Существует и стекло, которое бьется без острых осколков, и сверхпрочное стекло, и многие другие его виды…
Стеклянный, оловянный, деревянный?
Прочность костной ткани резко уменьшается с возрастом, в особенности у женщин. Поэтому увеличение продолжительности жизни привело к широкому распространению переломов. Перспективно использование имплантатов, созданных американских материаловедом Лари Хенчем: стеклокерамику, в которой соотношение кальция и фосфора близко к костному. Биоактивные имплантаты из такого материала в буквальном смысле слова срастаются с костью. Аналогичные задачи решают и российские химики.
Стехиометрия
Измерение соотношений, в которых химические элементы реагируют друг с другом.
Сто второй
Статья посвящена элементу N 102 таблицы Менделеева — сложному многоэтапному пути его синтеза.
Сто процентов гарантии
В статье рассказано о том, как люди научились укрощать градовые тучи. Тучу расстреливают противоградовыми снарядами, которые содержат йодистое серебро или йодистый свинец. Вместо крупных градин в туче образуется мелкая крупа, безопасная для посевов, людей и домов. О том, как работают противоградовые снаряды, рассказано в статье.
Страницы из летописи атомного века
В этой подборке материалов дан взгляд на то, как была открыта внутриатомная энергия и как была создана первая атомная бомба, с разных сторон. Приведен фрагмент из последнего публичного выступления легендарного Энрико Ферми и отрывок из книги, посвященной И.В.Курчатову, которую написал физик И.Н.Головин, работавший с Курчатовым бок о бок
Стронций
Статья посвящена элементу N 38 таблицы Менделеева — стронцию. Рассказано об истории открытия этого элемента, о его распространенности в природе, о строении свойствах и соединениях этого щелочного металла, о радиоактивном стронции, о добыче стронция и его применении.
Структуры hand-made
Причина чудовищного разнообразия природы в том, что атомы можно располагать по-разному. В твердых телах атомы каждого соединения образуют кристаллическую решетку. В 1970 г. Лео Эсаки предложил сверхрешетку, где вдоль одной оси состав меняется периодически, период не намного больше, чем период обычной решетки. Как сделать такую решетку, каковы ее свойства и на что она может сгодиться, рассказывается в статье.
Судьба лекарств
Миллионы человеческих жизней были спасены правильным и своевременным применением лекарственных веществ. Лекарств становится все больше. Но только одно из десяти тысяч сновсь синтезированных соединений — потенциальных лекарств — оказывается пригодным для лечения. Чтобы направленно синтезировать лекарства, которые заведомо будут пригодны, необходимо знать, что происходит с лекарствами в организме, какова их биотрансформация. Этому и посвящена статья.
Сурьма
Статья посвящена элементу N 51 таблицы Менделеева — сурьме. В статье рассказано об истории открытия сурьмы и ее названия, о ее распространенности в природе и как ее получают, о свойствах сурьмы, ее соединениях и применениях.
Счастье как несбыточная мечта
Понятие счастья субъективно, оно зависит и от социума, и от личных качеств человека. Однако биохимикам известно несколько групп веществ, чье появление в организме приводит к приятным эмоциям: энкефалины и эндорфины, производные арахидоновой кислоты, моноамины (серотонин, дофамин, норадреналин). Их действие имитируют наркотики, и печальная участь наркоманов показывает, как опасны попытки сделать счастье вечным. Аналогичным образом (но менее «агрессивно») действуют и антидепрессанты.
Тайная метастабильность
Хорошо известные примеры метастабильных фаз — переохлажденная или перегретая жидкость, переохлажденный пар. Менее известно, что почти все молекулярные вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии метастабильны. То есть с точки зрения равновесной термодинамики этих веществ не существует! Стабильны лишь несколько соединений — метан, аммиак, углекислый газ, вода. Все остальные вещества за достаточно большое время неизбежно должны разложиться до элементарных веществ и этой четверки.
Тайны чайных пакетиков
Почему около нитки, приделанной к чайному пакетику и свисающей из чашки, образуется лужица? Всему виной — капиллярные силы. Тот же самый процесс лежит в основе нисходящей бумажной хроматографии.
Таксол — молекула надежды
В 1963 г. американские ученые начали проводить тестирование природных соединений на противораковую активность. В 1964 г. из коры тисса тихоокеанского был добыт таксол. Он ядовит, но под его влиянием перестают функционировать микротрубочки — органеллы клетки, участвующие в расхождении хромосом при делении. Опухоль перестает расти.
Таллий
— (лат. — Thallium, символ Tl) — элемент 13-й (IIIa) группы периодической системы, атомный номер 81, относительная атомная масса 204,38.
Тантал
Статья посвящена элементу N 73 таблицы Менделеева — танталу. Рассказано об истории открытия этого элемента, о муках Тантала, о распространенности тантала в природе, о свойствах тантала и его соединения, о том, как добывают тантал и для чего используют.
Твердые электролиты
Твердые Вещества, обладающие ионной проводимостью, известны с конца 19-го века. Это многие соли и оксиды, кристаллы которых построены из правильно чередующихся в пространстве положительно и отрицательно заряженных ионов. Такие кристаллы называют ионными. Если на границе металла и такого ионного проводника удастся провести электродный процесс, то такой твердый проводник придется считать электролитом. О твердых электролитах и рассказано в статье.
Твердый газ
В 1969 году советские химики сделали открытие — впервые в мире установили неизвестное прежде свойство природных газов находиться в твердом состоянии в земной коре. Сегодня этот твердый газ называют газогидратами. О том, как произошло это открытие и что такое твердый газ рассказано в статье.
Теории происхождения нефти: тезис — антитезис — синтез
О происхождении нефти до сих пор спорят. Хотя в ХХ веке доминировала органическая модель (нефть произошла из остатков растений), сторонники абиогенной модели не сдаются. По их мнению, основные компоненты нефти вполне могли получиться из углекислого газа и воды в условиях, соответствующих верхней мантии Земли, биомаркеры (остатки биологического вещества) могли быть занесены в нефть из органических отложений. Автор статьи допускает, что имело место как биогенное, так и абиогенное образование нефти.
Теория флогистона — гениальная догадка
Автор статьи высказывает предположение, что флогистон (это понятие ввел на рубеже XVII и XVIII веков Г.Э.Шталь для объяснения процессов, сопровождающих горение и ржавление) фактически тождествен электрону. Ведь флогистон — по определению, специфическая сверхтонкая (невесомая) субстанция, которую теряет горящее или окисляемое вещество, распадаясь и превращаясь в оксиды. Называть теорию флогистона «лженаучной» едва ли справедливо: за архаичностью терминологии скрывалась точная догадка.
Термометр для котлеты
Одноразовый кулинарный термометр представляет собой картонную пластинку, на кончике которой находится маленький термочувствительный датчик. При нагревании до определенной температуры полоска меняет цвет. Происходит это потому, что под оболочкой находится белый порошок, который плавится при нагреве и становится прозрачным, так что видна подложка. Видимо, это органическое вещество, скорее всего, безвредное производное глюкозы или глицерина.
Технеций
— технеций (лат. Technetium, символ Tc) — элемент 7 (VIIb) группы периодической системы, атомный номер 43.
Технеций
Статья посвящена элементу N 43 таблицы Менделеева — технецию, истории его открытия и названия, свойствам, получении и применению.
Титан
В статье рассказано об элементе N 22 таблицы Менделеева — титане, строении его атома, свойствах и химических соединениях, об открытии этого элемента, о его распространенности в природе и о том, как его получать, а также о возможных применениях для пользы человечества.
Ткань будущего: ингредиенты известны
Статья посвящена недавно появившимся тканям и материалам будущего. Гортекс носит имя своего изобретателя У.Л.Гора и славится тем, что «дышит», не пропуская, впрочем, влагу извне. Компания «Аутласт текнолоджиз» «вживила» микрошарики с парафином в полиэфирное волокно. В резултате ткань меняет свойства в зависимости от температуры окружающей среды. «Вармтех» сочетает в себе достоинства многих предшественников, его серийное производство только начианется.
Тлиный войлок
Разлетание тополиного пуха, источника аллергии и прочих неприятности, могут предотвратить обыкновенные тли, склеивающие его своими сладкими выделениями — падью.
Толочь воду в ступе… досуха
Японские химики предложили механокаталитический метод разложения воды: мешалка перемешивает порошок с катализатором, при чем происходит разложение воды на водород и кислород. Эффективными катализаторами оказались оксиды металлов, устройство мешалки принципиального значения не имеет. Правда, КПД устройства составляет всего 4%, но если его увеличить, это устройство может пригодиться в водородной энергетике.
Топливные элементы
Основным источником электричества до сих пор остается химическая энергия природного топлива, в котором аккумулирована часть энергии Солнца. Однако кпд в тепловой установке составляет 40%. А между тем уже давно известен гораздо более экономичный путь использования энергии топлива, позволяющий достигнуть теоретического кпд 100%. Это — превращение химической энергии непосредственно в электрическую, минуя стадии получения тепловой и механической энергии. Оно происходит в электрохимических устройствах — химических источниках тока. Однако в гальваническом элементе можно использовать химическую энергию горения природного топлива. О том. как устроен и работает топливный элемент и для чего он нужен, рассказано в статье.
Топливный перекресток
Наша страна оказывается на своеобразном топливном перекрестке: независимо от того, какой вид топлива окажется главным в XXI веке, придется строить новую инфраструктуру. Это дает шанс начать с «чистого листа», когда нет необходимости расставаться со старой дорогостоящей инфраструктурой. По какой дороге придется идти — бензиновой, газовой, водородной или электрической? О первых трех рассказывает статья.
Торий
— Th (Thorium), химический элемент III группы периодической системы элементов, металл, относится к актиноидам, атомный номер 90, атомная масса 232,0381.
Трезвый взгляд на водородную энергетику
Водород как источник энергии довольно перспективен, но бездумная переориентация на водород может истощить запасы полезных ископаемых и усилить загрязнение окружающей среды. Получать водород электролизом не имеет смысла, так как для этого придется втрое увеличить производство электроэнергии. Пути получения водорода из природного газа — паровая и парокислотная конверсия, парциальное окисление — более перспективны, но пока далеки от совершенства, к тому же они не решат проблемы выброса углекислого газа.
Третье поколение потомков камня
Кремний, ассоциирующийся у нас с камнями и песком, на самом деле играет заметную роль в жизнедеятельности организмов. Кремний присутствует практически во всех тканях человеческого организма. Но больше всего его там, где слабо развиты или отсутствуют нервные волокна. В статье рассказано, в каком виде присутствует кремний в организме человека, какова его функция, а также о синтезе первых кремнийорганических соединений для фармакологии.
Третье поколение ядохимикатов
Мир насекомых насчитывает несколько миллионов видов — гораздо больше, чем остальных животных и растений вместе взятых. И лишь 0,1% этой армиииприносит вред человеку, потому что это либо сельскохозяйственные вредители, либо переносчики заболеваний животных и человека. Первый этап химической войны с насекомыми человечество проиграло — насекомые стали приспосабливаться к тому же ДДТ. Тогда человек решил бороться с насекомыми их же оружием — гормонами. И на арену вышло второе поколение ядохимикатов. О том, как были найдены первые гормоны-ядохимикаты, рассказано в статье.
Три опыта с медной проволочкой
В каждом доме найдется кусок медной проволоки. Сделайте из него маленькую спиральку, закрепите в держалке и прокалите. Проволочка немедленно покроется черным налетом оксида. А можно ли с помощью подручных средств, которые есть дома, вернуть проволочке прежний блеск? В статье дано описание трех таких опытов.
Три этапа
Заметки о Периодической системе элементов Д.И.Менделеева
Тяжкие раздумья великого химика
Д.И.Менделеев был уверен в том, что атомы неизменны и один атом не может превращаться в другой: на незыблемости атомов была основана Периодическая система. Однако открытие радия, испускающего радон, и другие подобные опыты заставили его надолго задуматься. Менделеев не отвергал их, а готов был признать, что из атомов тяжелых элементов истекает «что-то невзвешенное», и допускал, что в результате таких опытов «причина периодической законности будет открыта и понята».
У истоков химической реакции
В статье рассказано о том, как с помощью мазера — водородного квантового генератора — можно исследовать кинетику химических реакций. Однако этот метод применим лишь для реакций с участием водорода. Однако их великое множество. Из обширного круга реакций атомарного водорода исследователи выбрали взаимодействие с металлами, взаимодействие с непредельными углеводородами, реакции с кислородом, оксидами азота и галогенами.
Углерод
Статья посвящена элементу N 6 таблицы Менделеева — углероду. В статье рассказано о распространенности углерода в природе, об аллотропных модификациях углерода, о неорганических и органических соединениях углерода и об исключительной роли этого элемента в земной жизни.
Углерод в космосе
Углерод — это, пожалуй, самый замечательный элемент периодической системы Д.И.Менделеева: ведь именно этому элементу мы обязаны своей жизнью?Но углерод есть не только на Земле. Этот элемент представлен и в космосе. Соединения углерода встречаются в межзвездной среде и на звездах, в кометах, планетах и их спутниках, а также в метеоритах. В статье подробно рассказано о том, какие соединения углерода можно найти в космосе.
Уголь и радиоактивность
В статье подробно рассказано, как образуется ископаемый уголь из торфа, как происходит превращение бурых и каменных углей в антрациты. Ископаемый уголь всегда содержит небольшие количества радиоактивного урана и тория. При сжигании угля часть радионуклидов может попадать в атмосферу, а также в золу, которую используют как техническое сырье. Поэтому природоохранные организации стали обращать внимание на примеси в каменном угле и на перспективные методы их удаления до или после сжигания.
Угрозы и блага Антарктиды
От побережья Антарктиды регулярно откалываются айсберги. Среди ученых идут споры: может ли случиться, что их количество резко возрастет, и насколько катастрофичными могут быть последствия. В то же время проекты использования айсбергов во благо человечества, например, как источники пресной воды, рассматриваются все чаще и приобретают реальные очертания.
Ударим белокопытником по аллергии и мигрени
Растения рода белокопытник содержит ядовитые пирролизидиновые алкалоиды, но есть в них и полезные вещества, из которых можно делать лекарства — например, петасин, из которого делают лекарства против аллергии. Однако некоторые противоаллергенные препараты эффективны и против мигрени, и этот способ их применения запатентован.
Удивительные углеводороды
Химику прошлых веков структуры таких веществ показались бы просто невероятными. Вместе с тем, по своей геометрии они могут соперничать с прекраснейшими творениями живой и неживой природы. В статье рассказано о структуре, синтезе и свойствах удивительных углеводородов — адамантана, призманов и полиэдранов
Уж эта перекись водорода
В статье даны рекомендации, как самостоятельно в школьной лаборатории можно получить перекись водорода и изучить ее свойства.

Образовательные ресурсы взяты из регионального каталога Единой коллекции ЦОР.