حلقة الدماغ "الكيمياء تمد يديها على نطاق واسع إلى شؤون الإنسان". العلوم المفضلة لدى لومونوسوف هي الكيمياء

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

نشر على http:// شبكة الاتصالات العالمية. com.allbest. رو

FSBEI HPE "جامعة ولاية باشكير"

سيناريو النشاط اللامنهجيفي الكيمياء

"الكيمياء تمد يديها على نطاق واسع إلى الشؤون الإنسانية..."

الأهداف:

1. توسيع المعرفة بالكيمياء، وغرس الاهتمام بالعلم.

2. تنمية الإبداع.

3. تطوير القدرة على العمل ضمن فريق.

مشاركون:طلاب الصف التاسع.

استمارة:كفن.

ترتيب السلوك:

1. قسم النقيب.

2. الاحماء.

3. مسابقة "التخمين".

4. مسابقة "طاولة D. I. Mendeleev".

5. مسابقة "ارسمها بنفسك".

6. مسابقة الكباتن .

7. مسابقة "المجربين".

8. مسابقة الموسيقى.

9. مسابقة "مهمة من مظروف".

10. الواجبات المنزلية.

11. تلخيص.

قيادة:

يا أيتها العلوم السعيدة!

مد يديك بجد

والنظر إلى أبعد الأمكنة

عبور الأرض والهاوية

والسهول والغابات العميقة

وعلو السماء .

استكشاف في كل مكان في كل وقت،

ما هو عظيم وجميل

ما لم يشهده العالم من قبل..

في أحشاء الأرض أنت، الكيمياء،

اخترق نظرتك بحدة

وماذا تحتوي روسيا فيه؟

نعرات الكنوز مفتوحة.

م.ف. لومونوسوف.

مساء الخير أيها الأصدقاء الأعزاء. دعوناكم اليوم لمشاهدة مسابقة في الحيلة والبهجة والمعرفة في مادة الكيمياء بين فرق الصف التاسع.

ندعو فريق "الكيميائيين" (مقدمة الفريق، تحية) ندعو فريق "الكلمات" (مقدمة الفريق، تحية)

قيادة:

قبل بدء المسابقة، يؤدي قادة الفرق القسم.

قسم النقباء.

نحن، قادة فريق الكيميائيين (كلمات)، جمعنا فرقنا في ميدان المبارزة الكيميائية وفي مواجهة فرقنا والمشجعين ولجنة التحكيم وكتاب الكيمياء الحكيم، نقسم رسميًا:

1) كن صادقا. تعليم الكيمياء اللامنهجية الإبداعية

2) لا تسكبوا الحمض على بعضكم البعض جسديًا وعقليًا.

3) عدم استخدام أساليب المصارعة والملاكمة والكاراتيه عند حل المشكلات الكيميائية.

4) لا تفقد حس الفكاهة لديك حتى نهاية السهرة.

قيادة:

الآن دعونا الاحماء. موضوع الاحماء: "المشاكل البيئية والكيمياء. من هو المذنب؟" أعدت الفرق 4 أسئلة لبعضها البعض.

يبدأ فريق خيميكي أولاً.

يبدو السؤال - 1 دقيقة. للمناقشة.

استجابة الفريق.

يطرح فريق Lyrica سؤالهم الأول.

(إلخ لـ 4 أسئلة).

قيادة:

دعنا ننتقل إلى المسابقات.

1. "لعبة التخمين".

نعلن عن مسابقة داخل المدرسة. نحن ندعو شخصين. المهمة: "اذهب إلى هناك، لا أعرف أين، أحضر شيئًا، لا أعرف ما هو". (الوقت 25 دقيقة).

2. "الجدول د. مندليف".

المسابقة الثانية تتطلب من الطلاب معرفة الجدول الدوري. من فوضى العلامات، حدد العناصر الكيميائية واكتبها وقم بتسميتها. تسليم البطاقات إلى هيئة المحلفين.

3. "ارسمها بنفسك."

المسابقة الثالثة تدعو أولئك الذين يعرفون كيفية الرسم. معصوب العينين، ارسم ما يقرأه المقدم. (1 دقيقة.).

في فصل الكيمياء، توجد طاولة بالقرب من السبورة، وعلى الطاولة دورق، وينطلق غاز بني من الدورق.

رسم. أي نوع من الغاز يمكن أن يكون؟ (NO2).

كلمة هيئة المحلفين.

قيادة:

مسابقة الكابتن . (ادعُ إلى المسرح، واعرض الجلوس، وأعط قطعة من الورق وقلمًا).

سوف تستمع إلى قصة سيتم فيها تسمية العناصر الكيميائية أو المواد الكيميائية. اكتبها باستخدام الرموز الكيميائية.

قصة الكيمياء.

كان ذلك في أوروبا، وربما في أمريكا. جلسنا مع بور وبيركلي في فيرميا. وكان البوتاسيوم يجلس أيضا. أقول: توقف عن إفساد الأكسجين، وبالتالي الكبريت في النفس. دعونا نتحدث عن الروبيديوم." وبيركلي: «أنا من بلاد الغال، إذن، وحيدًا. لكنني لن أعطيك اثنين من الروبيديوم. لماذا يجب أن أترك هولميوم وفيرميوس تمامًا؟ أنا هنا، مثل أكتينيوس نفسه، أقول: "البلاتين، وهذا كل شيء!" وأخيرا البلاديوم. بدأوا بالتفكير في من يجب أن يذهب إلى الباريوم. يقول بيركلي: "أنا أعرج تمامًا". ثم جاء إلينا بور بلامبوم، وأمسك بالروبيديا الخاصة بنا تحت الزرنيخ وذهب. نحن الراديوم. نحن نجلس كوريوم، في انتظار بور. وفجأة نسمع: "أوروم، أوروم!" أقول: "مستحيل يا بور!" وبيركلي: "لا يا نيون!" وهو نفسه ماكر، يقف مع الغاليوم، ويده على ثاليا والليثيوم لها، شيء عن الفرانسيوم. البلوتونيوم القديم وهنا مرة أخرى: "أوروم، أوروم!" نحن ننظر، البورون يركض، وخلفه يوجد الكوبالت المجاور له، والأرجون والهافنيوم، والتربيوم خلف الزرنيخ، حيث يكمن الروبيديوم لدينا. أصبح بور لوتيتسكي بالكامل. يصرخ ويلوح بذراعيه. وفجأة ننظر، والروبيديوم لدينا موجود في الأرجون في عطارد. هنا خذلنا بيركلي. ينزل على أربع، وهو مثل سترونتسكي، سترونتسكي ويقول: "أرجونتشيك، قل هافني". أرجون صامت ولا يقول إلا السيزيوم "Rrrrrr" من خلال أسنانه. ثم وقف بيركلي أيضًا، لوتتسكي، وصرخ: «اخرج»، هرب أرجون. ويقول بيركلي لبور: «أعطني الروبيديوم». والبورون: "أنا لست البريليوم، أنا الروبيديوم الخاص بك. ماذا، هل أنا الروديوم الخاص بهم أم ماذا؟ أستريحني في سلام." فقال له بيركلي: "إذا رأيتك مرة أخرى في فيرميا، فسوف يضرب الصوديوم أذنيك".

يقوم القبطان بتسليم قطع من الورق عليها علامات مكتوبة للعناصر الكيميائية المذكورة في القصة.

4. مسابقة "المجربون" الرابعة قم بدعوة شخصين لكل فريق. يوجد ممثل واحد من لجنة التحكيم للمراقبة.

الخبرة: “فصل المخاليط”

أ) برادة الرمل والحديد

أ) برادة الخشب والحديد

ب) الرمل والسكر

ب) الملح والطين

الخبرة: "التعرف على المواد"

أ) كوه، H2SO4، بوكل

أ) هيدروكسيد الصوديوم، Ba(OH)2، H2SO4

الخبرة: "احصل على المواد التالية"

تلخيص نتائج مسابقة الكابتن .

كلمة هيئة المحلفين.

5. مسابقة الموسيقى. أتيحت للفرق الفرصة لإعداد أغنية والرقص على موضوع كيميائي.

تلخيص نتائج مسابقة "المجربون".

6. مسابقة "مهمة من مظروف".

1) ما هو نوع الحليب الذي لا يشربونه؟

2) ما هو العنصر الذي يعتبر أساس الطبيعة غير الحية؟

3) في أي ماء يذوب الذهب؟

4) ما هو العنصر الذي على شكل مادة بسيطة يدفعون أكثر من الذهب، أو على العكس من ذلك، يدفعون للتخلص منه؟

5) ما اسم الجمعية العلمية للكيميائيين السوفييت؟

6) ما هو التآصل؟ أعط أمثلة.

قيادة:

نستمع إلى المشاركين في المسابقة الميدانية.

التحضير للواجبات المنزلية.

في هذا الوقت، تلخص لجنة التحكيم نتائج أحدث المسابقات.

إذا لم تكن الفرق جاهزة بعد، فسيتم طرح الأسئلة على الجماهير. لكل إجابة صحيحة، يتم إعطاء المروحة دائرة، ويحصل الفريق على نقطة واحدة.

1. هل هناك معدن يذوب في يدك؟

2. ما هو حمض الجليدي؟

3. ما هو الذهب الأبيض؟

4. ما هو الكحول الذي لا يحترق؟

قيادة:

الواجبات المنزلية التي أظهرها فريق الكيميائيين (كلمات).

الموضوع: "درس الكيمياء في القرن الماضي."

تلخيص.

مكافأة المشاركين.

الأدب:

1. بلوخينا أو جي. أنا ذاهب إلى درس الكيمياء: كتاب للمعلم. - م: دار نشر "الأول من سبتمبر" 2001.

2. بوشاروفا إس. العمل اللامنهجي في الكيمياء. الصفوف 8-9 - فولغوغراد: ITD "Corypheus"، 2006

3. كورغانسكي إس إم. الأعمال اللامنهجية في الكيمياء: اختبارات وأمسيات الكيمياء - ماجستير: 5 للمعرفة، 2006.

4. TsOR في الكيمياء، القرص للصف التاسع. 1C التعليم المدرسة الرابعة: JSC "1C"، 2006

تم النشر على موقع Allbest.ru

وثائق مماثلة

دراسة العلاقة بين الأدب والكيمياء باستخدام مثال الأعمال الفنية والأخطاء الكيميائية في الأدب. صور فنيةالمعادن في كلمات ليرمونتوف. تحليل تأثير الأعمال الفنية على اهتمام الطلاب المعرفي بالكيمياء.

أطروحة، أضيفت في 23/09/2014


يتيح العمل البحثي تطوير النشاط المعرفي والقدرات الإبداعية لدى الطلاب، ويساعد على تنمية الاهتمام بالمعرفة العلمية، وتطوير التفكير. بحثيمكن تنفيذها خارج ساعات الدراسة.

تمت إضافة المقال في 03/03/2008


اعتماد تكوين دوافع الطلاب لدراسة الكيمياء على الظروف التربوية لتنظيم العملية التربوية. أهم الشروط البيداغوجية التي تحدد الدافعية لدراسة الكيمياء لدى طلاب الصف التاسع قبل التخصص.

أطروحة، أضيفت في 13/04/2009


تعريف غير تقليدي للكيمياء. -غرس الاهتمام بدراسة الموضوع. إجراء التنشئة لدى الكيميائيين من أجل اختبار الملاءمة المهنية للمرشحين لإجراء التحولات بين المواد. الكيمياء في الألغاز والألغاز والتجارب.

تمت إضافة العرض في 20/03/2011


تكوين الاستعداد العام لتقرير المصير، وتفعيل مشكلة اختيار المهنة؛ توسيع معارف الطلاب حول المهن المختلفة وتنمية الاهتمام بالمهن. إعداد وإجراءات إجراء الاختبار التفضيلي لدى طلاب الصف السابع.

تطوير الدرس، تمت إضافته في 25/08/2011


من هو المعلم وما هي مهمته في حياة الطالب؟ قدرة المعلم على غرس الاستقلالية لدى الطلاب، والقدرة على العيش والبقاء في العالم، والقدرة على الاتصال بالناس، وتطوير المهارات والقدرات، ووضعهم على الطريق الصحيح.

تمت إضافة المقالة في 19/01/2014


مفهوم وأنواع مراقبة معارف الطلاب وتقييم فعاليتها العملية. طرق تنظيم الرقابة المواضيعية التي تضمن فعالية العملية التعليمية وطرق إجرائها وخصائص تنفيذها في دروس الكيمياء في المدرسة.

أطروحة، أضيفت في 15/06/2010


الأهداف المعرفية والتربوية والتنموية والتعليمية للنشاط اللامنهجي ومعداته وقواعد لعبة "الجلاد". التحليل النفسي حدث تعليميوتشكيل المواقف القائمة على القيمة تجاه التاريخ والمجتمع لدى الطلاب.

تمت إضافة العمل العملي في 19/01/2010


مبررات اختيار شكل موضوع الفعالية التربوية. العمل المنجز قبل الحدث. خطة الأنشطة التعليمية. تقدم الأنشطة التعليمية (السيناريو). تلخيص وتحديد الفائز.

تقرير الممارسة، تمت إضافته في 17/04/2007


تحليل الأدبيات العلمية حول منهجية إجراء القراءة اللامنهجية. إعداد وإجراء القراءة اللامنهجية في دروس الأدب. وضع خطة درس للقراءة اللامنهجية بناءً على قصيدة ب. أحمدولينا "حكاية المطر" للطلاب في الصفوف 7-8.

الهدف: معرفة لماذا كانت الكيمياء هي العلم المفضل لدى لومونوسوف، وما هي المساهمة التي قدمها ميخائيل فاسيليفيتش إليها المحتويات: السيرة الذاتية السيرة الذاتية لجامعة ماربورغ مزايا لومونوسوف مزايا لومونوسوف قانون الحفاظ على كتلة المواد قانون الحفاظ على كتلة المواد المناطق التي غادر فيها لومونوسوف مناطق بصماته التي ترك فيها لومونوسوف آثار جامعة موسكو الحكومية. جامعة لومونوسوف موسكو الحكومية. لومونوسوف مجلس الوزراء للكيميائي إم في لومونوسوف مجلس الوزراء للكيميائي إم في لومونوسوف علوم الكيمياء الموافقة على العلوم في الوطن الموافقة على العلوم في الوطن نصب تذكاري لـ إم في لومونوسوف في وطنه نصب تذكاري لـ إم في لومونوسوف في موطنه قبر إم في لومونوسوف في ألكسندرا - نيفسكي قبر لافرا إم في لومونوسوف في ألكسندرا - نيفسكي لافرا

ولد ميخائيل فاسيليفيتش لومونوسوف في 8 نوفمبر 1711 في قرية دينيسوفكا بالقرب من خولموغوري. كان والده، فاسيلي دوروفيفيتش، رجلاً مشهورًا في بوموري، صاحب شركة صيد وتاجرًا ناجحًا. ولد ميخائيل فاسيليفيتش لومونوسوف في 8 نوفمبر 1711 في قرية دينيسوفكا بالقرب من خولموغوري. كان والده، فاسيلي دوروفيفيتش، رجلاً مشهورًا في بوموري، صاحب شركة صيد وتاجرًا ناجحًا.

في عام 1735، تم استدعاء 12 من الطلاب الأكثر قدرة من أكاديمية موسكو إلى أكاديمية العلوم. تم إرسال ثلاثة منهم، بما في ذلك لومونوسوف، إلى ألمانيا، إلى جامعة ماربورغ، ثم واصل تعليمه في فرايبورغ. في عام 1735، تم استدعاء 12 من الطلاب الأكثر قدرة من أكاديمية موسكو إلى أكاديمية العلوم. تم إرسال ثلاثة منهم، بما في ذلك لومونوسوف، إلى ألمانيا، إلى جامعة ماربورغ، ثم واصل تعليمه في فرايبورغ.

مزايا لومونوسوف: العلم المفضل لدى لومونوسوف هو الكيمياء. أنشأ مختبرًا كيميائيًا في سان بطرسبرج وافتتحه قانون جديد; العلوم المفضلة لدى لومونوسوف هي الكيمياء. أنشأ مختبرًا كيميائيًا في سانت بطرسبرغ واكتشف قانونًا جديدًا؛ أثناء دراسته للفيزياء، قام بحل لغز العواصف الرعدية والأضواء الشمالية؛ أثناء دراسته للفيزياء، قام بحل لغز العواصف الرعدية والأضواء الشمالية؛ كان يحب مشاهدة النجوم، وقام بتحسين التلسكوب؛ كان يحب مشاهدة النجوم، وقام بتحسين التلسكوب؛ من خلال مراقبة كوكب الزهرة، أثبت أن هذا الكوكب له غلاف جوي؛ من خلال مراقبة كوكب الزهرة، أثبت أن هذا الكوكب له غلاف جوي؛ وهو أول جغرافي قطبي في العالم؛ وهو أول جغرافي قطبي في العالم؛ درس تاريخ السلاف القدماء وتاريخ صناعة الخزف. درس تاريخ السلاف القدماء وتاريخ صناعة الخزف. وكم فعل لتحسين اللغة الروسية! وكم فعل لتحسين اللغة الروسية! كتب الشعر؛ كتب الشعر؛ قام بإحياء إنتاج الزجاج الملون وصنع لوحات الفسيفساء ("صورة بيتر الأول"، " معركة بولتافا")؛ إحياء إنتاج الزجاج الملون ولوحات الفسيفساء ("صورة بيتر الأول"، "معركة بولتافا")؛ افتتحت أول جامعة روسية في موسكو. افتتحت أول جامعة روسية في موسكو.

أنشأ أول جامعة. ومن الأفضل أن نقول أنها كانت جامعتنا الأولى. إيه إس بوشكين. في عام 1748، قام بصياغة أهم قانون في الكيمياء - قانون الحفاظ على كتلة المادة في التفاعلات الكيميائية. كتلة المواد التي تدخل في التفاعل تساوي كتلة المواد الناتجة عنه.

يعرف تاريخ البشرية العديد من الأشخاص متعددي المواهب. ومن بينهم ينبغي وضع العالم الروسي العظيم ميخائيل فاسيليفيتش لومونوسوف في أحد الأماكن الأولى. يعرف تاريخ البشرية العديد من الأشخاص متعددي المواهب. ومن بينهم ينبغي وضع العالم الروسي العظيم ميخائيل فاسيليفيتش لومونوسوف في أحد الأماكن الأولى. البصريات والحرارة والكهرباء والجاذبية والأرصاد الجوية والفن والجغرافيا والمعادن والتاريخ والكيمياء والفلسفة والأدب والجيولوجيا وعلم الفلك هي المجالات التي ترك فيها لومونوسوف بصمته. البصريات والحرارة والكهرباء والجاذبية والأرصاد الجوية والفن والجغرافيا والمعادن والتاريخ والكيمياء والفلسفة والأدب والجيولوجيا وعلم الفلك هي المجالات التي ترك فيها لومونوسوف بصمته.

كان الهدف من حياة لومونوسوف حتى آخر يوم له هو "تأسيس العلم في الوطن الأم"، والذي اعتبره مفتاح ازدهار وطنه. كان الهدف من حياة لومونوسوف حتى آخر يوم له هو "تأسيس العلم في الوطن الأم"، والذي اعتبره مفتاح ازدهار وطنه.

تشوماكوفا يوليا

من بين الأسماء المجيدة لماضي العلوم الروسية، هناك اسم قريب وعزيز علينا بشكل خاص - اسم ميخائيل فاسيليفيتش لومونوسوف. أصبح التجسيد الحي للعلم الروسي. اختار الكيمياء لتكون الاتجاه الرئيسي في عمله. كان لومونوسوف من أبرز العلماء في عصره. تتطلب أنشطته نتائج واضحة. وهذا ما يفسر المثابرة التي حقق بها النجاح.

موضوع العرض :"الكيمياء تمد يديها على نطاق واسع إلى الشؤون الإنسانية." هذا عرض تقديمي عن أنشطة M.V. لومونوسوف في مجال الكيمياء.

هذا الموضوع ذو صلة لأن M.V. يعد لومونوسوف أحد العلماء العظماء الذين يمكن بلا شك وضعهم في أحد الأماكن الأولى بين الأشخاص متعددي المواهب بين البشر. إنجازاته في مجال العلوم مذهلة. كل ما تناوله لومونوسوف كان له طابع الاحتراف العميق. ولهذا السبب تحظى أنشطته باهتمام واحترام كبيرين في الوقت الحاضر.

تم تنفيذ العمل بتوجيه من مدرس الكيمياء (تقرير) وعلوم الكمبيوتر (عرض تقديمي)

تحميل:

معاينة:

تقرير "الكيمياء تمد يديها على نطاق واسع في الشؤون الإنسانية" في المؤتمر الطلابي العلمي والعملي السادس "وتفكيرك يحترق حتى الآن..."

من بين جميع العلوم التي درسها الموسوعي لومونوسوف، المقام الأول ينتمي بشكل موضوعي إلى الكيمياء: في 25 يوليو 1745، بموجب مرسوم خاص، حصل لومونوسوف على لقب أستاذ الكيمياء (ما يسمى اليوم بالأكاديمي - ثم هذا اللقب ببساطة لم تكن موجودة بعد).

وأكد لومونوسوف أنه في الكيمياء «ما يقال يجب إثباته»، لذلك طلب إصدار مرسوم بشأن بناء أول مختبر كيميائي في روسيا، والذي اكتمل بناؤه عام 1748. يعد المختبر الكيميائي الأول في الأكاديمية الروسية للعلوم مستوى جديدًا نوعيًا في أنشطته: لأول مرة تم تنفيذ مبدأ التكامل بين العلم والممارسة فيه. وفي حديثه في افتتاح المختبر، قال لومونوسوف: "إن دراسة الكيمياء لها هدف مزدوج: الأول هو التحسين علوم طبيعية. والآخر هو مضاعفة بركات الحياة.

من بين الدراسات العديدة التي تم إجراؤها في المختبر، احتلت أعمال لومونوسوف الكيميائية والتقنية على الزجاج والخزف مكانًا خاصًا. قضى أكثر من ثلاثة الآفالتجارب التي قدمت مادة تجريبية غنية لإثبات "النظرية الحقيقية للألوان". قال لومونوسوف نفسه أكثر من مرة أن الكيمياء هي "مهنته الرئيسية".

ألقى لومونوسوف محاضرات للطلاب في المختبر وعلمهم المهارات التجريبية. في الواقع، كانت هذه أول ورشة عمل للطلاب. سبقت التجارب المعملية ندوات نظرية.

بالفعل في أحد أعماله الأولى، "عناصر الكيمياء الرياضية" (1741)، قال لومونوسوف: "يجب أن يكون الكيميائي الحقيقي منظرًا وممارسًا، وكذلك فيلسوفًا". وفي تلك الأيام، تم تفسير الكيمياء على أنها فن وصف خصائص المواد المختلفة وطرق عزلها وتنقيتها. لا

طرق البحث، ولا طرق وصف العمليات الكيميائية، ولا أسلوب تفكير الكيميائيين في ذلك الوقت، كانت راضية عن لومونوسوف، لذلك ابتعد عن القديم وحدد برنامجًا فخمًا لتحويل الفن الكيميائي إلى علم.

في عام 1751، في الاجتماع العام لأكاديمية العلوم، ألقى لومونوسوف "خطبة عن فوائد الكيمياء" الشهيرة، والتي أوجز فيها وجهات نظره التي تختلف عن الآراء السائدة. ما خطط لومونوسوف لإنجازه كان عظيمًا في تصميمه المبتكر: لقد أراد أن يجعل الكيمياء بأكملها علمًا فيزيائيًا وكيميائيًا ولأول مرة سلط الضوء على مجال جديد من المعرفة الكيميائية - الكيمياء الفيزيائية. لقد كتب: "لم أر فقط في مؤلفين مختلفين، ولكن أيضًا من خلال فني الخاص كنت مقتنعًا بأن التجارب الكيميائية، عندما تقترن بالتجارب الفيزيائية، تظهر تأثيرات خاصة". لأول مرة، بدأ بتدريس الطلاب دورة حول "الكيمياء الفيزيائية الحقيقية"، مصحوبة بتجارب توضيحية.

في عام 1756، في مختبر كيميائي، أجرى لومونوسوف سلسلة من التجارب على تكليس (تكليس) المعادن، والتي كتب عنها: "... تم إجراء التجارب في أوعية زجاجية تم صهرها بإحكام لمعرفة ما إذا كان الوزن يأتي من الحرارة النقية". ; ومن خلال هذه التجارب تبين أن رأي روبرت بويل الشهير غير صحيح، لأنه بدون مرور الهواء الخارجي يبقى وزن المعدن المحترق بمقدار واحد. ونتيجة لذلك، أثبت لومونوسوف، باستخدام مثال محدد لتطبيق قانون الحفظ العالمي، ثبات الكتلة الإجمالية للمادة أثناء التحولات الكيميائية واكتشف القانون الأساسي للعلوم الكيميائية - قانون ثبات كتلة المادة . وهكذا، قام لومونوسوف لأول مرة في روسيا، وبعد ذلك لافوازييه في فرنسا، بتحويل الكيمياء أخيرًا إلى علم كمي صارم.

أدت التجارب العديدة والنظرة المادية للظواهر الطبيعية إلى قيام لومونوسوف بفكرة "قانون الطبيعة العالمي". وفي رسالة إلى أويلر عام 1748، كتب: «كل التغيرات التي تحدث في الطبيعة تحدث بطريقة أنه إذا أضيف شيء إلى شيء، فإنه يُحذف من شيء آخر.

وهكذا، كلما أضيفت كمية من المادة إلى جسم ما، فقدت نفس الكمية من جسم آخر. وبما أن هذا قانون عالمي للطبيعة، فإنه ينطبق أيضًا على قواعد الحركة: الجسم الذي يثير شخصًا آخر على التحرك بدفعه، يفقد من حركته بقدر ما ينقله إلى الآخر الذي يحركه. وبعد عشر سنوات، أوجز هذا القانون في اجتماع لأكاديمية العلوم، وفي عام 1760 نشره مطبوعًا. وفي الرسالة المذكورة أعلاه إلى أويلر، أخبره لومونوسوف أن بعض أعضاء الأكاديمية شككوا في قانون الطبيعة الواضح هذا. عندما أرسل مدير المستشارية الأكاديمية شوماخر، دون موافقة لومونوسوف، عددًا من أعمال لومونوسوف المقدمة للنشر إلى أويلر لمراجعتها، كان رد عالم الرياضيات العظيم متحمسًا: "كل هذه الأعمال ليست جيدة فحسب، بل ممتازة أيضًا، " كتب أويلر ، "لأنه (لومونوسوف) يشرح الأمور المادية ، الأكثر ضرورة وصعوبة ، والتي كانت غير معروفة تمامًا ويستحيل على العلماء الأكثر براعة تفسيرها ، بدقة لدرجة أنني واثق تمامًا من دقة براهينه. في هذه الحالة، يجب أن أنصف السيد لومونوسوف بأنه موهوب بأسعد الذكاء في تفسير الظواهر الفيزيائية والكيميائية. يجب على المرء أن يتمنى أن تتمكن جميع الأكاديميات الأخرى من عرض نوع الاختراعات التي أظهرها السيد لومونوسوف.

الصفحة 7 من 8

الكيمياء تنتشر على نطاق واسع..

مرة أخرى عن الماس

الماس، عند صقله وصقله، يتحول إلى ألماس، وليس له مثيل بين الأحجار الكريمة.

الماس الأزرق يحظى بتقدير خاص من قبل تجار المجوهرات. إنهم نادرون بشكل لا يصدق في الطبيعة، وبالتالي يدفعون أموالا مجنونة للغاية بالنسبة لهم.

لكن الله معهم بالمجوهرات الماسية. فليكن هناك المزيد من الماس العادي حتى لا تضطر إلى الارتعاش عند كل بلورة صغيرة.

للأسف، لا يوجد سوى عدد قليل من رواسب الماس على الأرض، وحتى أقل من تلك الغنية. واحد منهم في جنوب أفريقيا. ولا تزال تنتج ما يصل إلى 90 بالمائة من إنتاج الماس في العالم. باستثناء الاتحاد السوفييتي. منذ حوالي عشر سنوات، تم اكتشاف أكبر منطقة للماس في ياقوتيا. الآن يتم استخراج الماس الصناعي هناك.

كانت الظروف القاسية مطلوبة لتكوين الماس الطبيعي. درجات الحرارة والضغوط الهائلة. ولد الماس في أعماق الأرض. وفي بعض الأماكن، انفجرت المواد المصهورة المحتوية على الماس إلى السطح وتصلبت. ولكن هذا حدث نادرا جدا.

هل من الممكن الاستغناء عن خدمات الطبيعة؟ هل يمكن للإنسان أن يصنع الماس بنفسه؟

لقد سجل تاريخ العلم أكثر من اثنتي عشرة محاولة للحصول على الماس الاصطناعي. (بالمناسبة، كان هنري مويسان من أوائل "الباحثين عن السعادة"، الذي عزل الفلور الحر). ولم ينجح كل واحد منهم. إما أن الطريقة كانت غير صحيحة بشكل أساسي، أو أن المجربين لم يكن لديهم معدات يمكنها تحمل مزيج درجات الحرارة والضغوط المرتفعة.

فقط في منتصف الخمسينيات أحدث التكنولوجياوأخيراً وجدت مفاتيح حل مشكلة الماس الصناعي. كانت المادة الخام الأولية، كما هو متوقع، هي الجرافيت. وتعرض لضغط متزامن بلغ 100 ألف ضغط جوي ودرجة حرارة حوالي 3 آلاف درجة. الآن يتم تحضير الماس في العديد من دول العالم.

لكن الكيميائيين هنا لا يمكنهم إلا أن يفرحوا مع الجميع. إن دورهم ليس كبيرًا جدًا: فقد تحملت الفيزياء المسؤولية الرئيسية.

لكن الكيميائيين نجحوا في شيء آخر. لقد ساعدوا بشكل كبير في تحسين الماس.

كيفية تحسين هذا؟ هل يمكن أن يكون هناك أي شيء أكثر كمالا من الماس؟ هيكلها البلوري هو الكمال في عالم البلورات. بفضل الترتيب الهندسي المثالي لذرات الكربون في بلورات الماس، تكون هذه الأخيرة صلبة للغاية.

لا يمكنك جعل الماس أصعب مما هو عليه. لكن من الممكن صنع مادة أصلب من الماس. وقد ابتكر الكيميائيون مواد خام لهذا الغرض.

يوجد مركب كيميائي من البورون والنيتروجين - نيتريد البورون. ظاهريًا، إنه غير ملحوظ، لكن إحدى ميزاته مثيرة للقلق: هيكله البلوري هو نفس هيكل الجرافيت. "الجرافيت الأبيض" - تم تعيين هذا الاسم منذ فترة طويلة لنتريد البورون. صحيح أنه لم يحاول أحد أن يصنع منه سلاسل قلم رصاص ...

لقد وجد الكيميائيون طريقة رخيصة لتصنيع نيتريد البورون. لقد أخضعه الفيزيائيون لاختبارات قاسية: مئات الآلاف من الأجواء، وآلاف الدرجات... وكان منطق تصرفاتهم بسيطًا للغاية. بما أن الجرافيت "الأسود" قد تحول إلى الماس، أليس من الممكن الحصول على مادة مشابهة للماس من الجرافيت "الأبيض"؟

وحصلوا على ما يسمى البورازون، وهو متفوق في صلابة الماس. يترك خدوشًا على حواف الماس الناعمة. ويمكنه تحمل درجات الحرارة المرتفعة، فلا يمكنك حرق البورازون فحسب.

البورازون لا يزال باهظ الثمن. سيكون هناك الكثير من المتاعب لجعلها أرخص بكثير. ولكن الشيء الرئيسي قد تم بالفعل. تبين أن الإنسان مرة أخرى أكثر قدرة من الطبيعة.

...وهذه رسالة أخرى وصلت مؤخرًا من طوكيو. تمكن العلماء اليابانيون من تحضير مادة متفوقة بشكل كبير على الماس في الصلابة. وقاموا بتعريض سيليكات المغنيسيوم (مركب يتكون من المغنيسيوم والسيليكون والأكسجين) لضغط قدره 150 طنًا لكل سنتيمتر مربع. لأسباب واضحة، لا يتم الإعلان عن تفاصيل التوليف. المولود الجديد "ملك الصلابة" ليس له اسم بعد. ولكن هذا لا يهم. هناك شيء آخر أكثر أهمية: ليس هناك شك في أن الماس، الذي تصدرت قائمة أصعب المواد لعدة قرون، لن يكون في المركز الأول في هذه القائمة في المستقبل القريب.

جزيئات لا نهاية لها

الآن يتم إنتاج المطاط والمنتجات المصنوعة منه في مئات المصانع والمصانع. منذ بضعة عقود مضت، تم استخدام المطاط الطبيعي في جميع أنحاء العالم لصنع المطاط. كلمة "المطاط" تأتي من الكلمة الهندية "كاو تشاو"، والتي تعني "دموع شجرة المطاط". وهيفيا شجرة. ومن خلال جمع عصير الحليب ومعالجته بطريقة معينة، حصل الناس على المطاط.

يمكن صنع العديد من الأشياء المفيدة من المطاط، لكن من المؤسف أن استخراجه يتطلب عمالة كثيفة للغاية وأن الهيفيا تنمو فقط في المناطق الاستوائية. وتبين أنه من المستحيل تلبية احتياجات الصناعة بالمواد الخام الطبيعية.

هذا هو المكان الذي جاءت فيه الكيمياء لمساعدة الناس. بادئ ذي بدء، طرح الكيميائيون السؤال: لماذا المطاط مرن للغاية؟ كان عليهم أن يدرسوا "دموع الهيفيا" لفترة طويلة، وأخيرا وجدوا الجواب. اتضح أن جزيئات المطاط مبنية بطريقة فريدة جدًا. وهي تتكون من عدد كبير من الروابط المتطابقة المتكررة وتشكل سلاسل عملاقة. وبطبيعة الحال، فإن مثل هذا الجزيء "الطويل"، الذي يحتوي على حوالي خمسة عشر ألف وحدة، قادر على الانحناء في كل الاتجاهات، كما أنه يتمتع بالمرونة. وتبين أن الرابط في هذه السلسلة هو الكربون، الأيزوبرين C5H8، ويمكن تصوير صيغته الهيكلية على النحو التالي:

لطالما أثارت مشكلة الحصول على المطاط الصناعي قلق العلماء والمهندسين.

يبدو أن الأمر ليس بهذه الماكرة. احصل أولاً على الأيزوبرين. ثم جعلها بلمرة. ربط وحدات الأيزوبرين الفردية بسلاسل طويلة ومرنة من المطاط الصناعي.

وكان على الكيميائيين أن يخترعوا طرقًا لجعل وحدات الأيزوبرين تلتف في سلسلة في الاتجاه المطلوب.

تم إنتاج أول مطاط صناعي في العالم في الاتحاد السوفيتي. اختار الأكاديمي سيرجي فاسيليفيتش ليبيديف مادة أخرى لهذا - البيوتادين:

لقد أصبح معروفًا الآن الكثير عدد كبير منالمطاط الصناعي (على عكس المطاط الطبيعي، يُطلق عليه الآن اسم المطاط الصناعي).

المطاط الطبيعي نفسه والمنتجات المصنوعة منه لها عيوب كبيرة. وبالتالي فهو ينتفخ بقوة في الزيوت والدهون، ولا يقاوم عمل العديد من العوامل المؤكسدة، وخاصة الأوزون، الذي توجد آثاره دائمًا في الهواء. عند صنع المنتجات من المطاط الطبيعي، يجب أن تكون مبركنة، أي تتعرض لها درجة حرارة عاليةفي وجود الكبريت. هذه هي الطريقة التي يتم بها تحويل المطاط إلى مطاط أو إيبونيت. عندما تعمل المنتجات المصنوعة من المطاط الطبيعي (على سبيل المثال، إطارات السيارات)، يتم توليد كمية كبيرة من الحرارة، مما يؤدي إلى تقادمها وتآكلها السريع.

ولهذا السبب كان على العلماء الاهتمام بصنع مطاط صناعي جديد يتمتع بخصائص أكثر تقدمًا. هناك، على سبيل المثال، عائلة من المطاط تسمى "بونا". يأتي من الحروف الأولى من كلمتين: "البوتادين" و"الصوديوم". (يعمل الصوديوم كمحفز للبلمرة.) وقد أثبتت بعض اللدائن في هذه العائلة أنها ممتازة. لقد ذهبوا بشكل أساسي إلى صناعة إطارات السيارات.

إن ما يسمى بمطاط البولي يوريثين فريد من نوعه. تمتلك قوة شد وشد عالية، فهي تقريبًا لا تخضع للشيخوخة. يتم تحضير ما يسمى بالمطاط الرغوي من مادة البولي يوريثين المرنة المناسبة لتنجيد المقاعد.

في العقد الماضيلقد تم تطوير المطاط بطريقة لم يفكر بها العلماء من قبل. وقبل كل شيء، اللدائن القائمة على مركبات السيليكون العضوي والفلوروكربون. تتميز هذه اللدائن بمقاومتها العالية للحرارة، ضعف مقاومة المطاط الطبيعي للحرارة. إنها مقاومة للأوزون، والمطاط المعتمد على مركبات الفلوروكربون لا يخاف حتى من تدخين أحماض الكبريتيك والنيتريك.

ولكن هذا ليس كل شيء. في الآونة الأخيرة، تم الحصول على ما يسمى بالمطاط المحتوي على الكربوكسيل - البوليمرات المشتركة من البوتادين والأحماض العضوية. لقد أثبتوا أنهم أقوياء بشكل استثنائي في التوتر.

يمكننا القول أن الطبيعة هنا أيضًا قد تخلت عن أولويتها للمواد التي صنعها الإنسان.

قلب الماس وجلد وحيد القرن

لنأخذ أبسط الهيدروكربونات، الميثان CH4. ماذا يحدث إذا تم استبدال ذرات الهيدروجين الموجودة في الميثان بذرات الأكسجين؟ ثاني أكسيد الكربون CO2 . ماذا لو كانت ذرات الكبريت؟ سائل سام شديد التطاير، كبريتيد الكربون CS 2. حسنًا، ماذا لو استبدلنا كل ذرات الهيدروجين بذرات الكلور؟ نحصل أيضًا على مادة معروفة: رابع كلوريد الكربون. ماذا لو تناولنا الفلور بدلاً من الكلور؟

قبل ثلاثة عقود من الزمن، لم يكن بوسع سوى القليل من الناس أن يجيبوا على هذا السؤال بأي شيء واضح. ومع ذلك، في عصرنا، تعد مركبات الفلوروكربون بالفعل فرعًا مستقلاً للكيمياء.

من حيث خصائصها الفيزيائية، فإن الفلوروكربونات تكاد تكون نظيرًا كاملاً للهيدروكربونات. ولكن هذا كل شيء الخصائص العامةونهاية. تبين أن الفلوروكربونات، على عكس الهيدروكربونات، هي مواد غير متفاعلة للغاية. وبالإضافة إلى ذلك، فهي مقاومة للغاية للحرارة. ليس من قبيل الصدفة أن يطلق عليهم أحيانًا اسم المواد ذات "القلب الماسي وجلد وحيد القرن".

ومن ناحية أخرى، من الصعب للغاية أن تتخلى ذرات الفلور التي تحولت إلى أيونات عن إلكترونها و"لا تريد" أن تتفاعل مع أي ذرات أخرى. بعد كل شيء، الفلور هو الأكثر نشاطا من اللافلزات، وعمليا لا يمكن لأي مادة غير معدنية أخرى أكسدة أيونها (إزالة إلكترون من أيونها). والرابطة بين الكربون والكربون مستقرة في حد ذاتها (تذكر الألماس).

وبسبب خمولها على وجه التحديد، وجدت الفلوروكربونات التطبيق الأوسع. على سبيل المثال، يكون البلاستيك الفلوروكربوني، المسمى بالتفلون، مستقرًا عند تسخينه إلى 300 درجة، ولا يكون عرضة لعمل أحماض الكبريتيك والنيتريك والهيدروكلوريك وغيرها. لا يتأثر بغليان القلويات وغير قابل للذوبان في جميع المذيبات العضوية وغير العضوية المعروفة.

لا عجب أن يُطلق على البلاستيك الفلوري أحيانًا اسم "البلاتين العضوي"، لأنه مادة مذهلة لصناعة الأواني الزجاجية للمختبرات الكيميائية، والمعدات الكيميائية الصناعية المختلفة، والأنابيب لجميع أنواع الأغراض. صدقوني، أشياء كثيرة في العالم كانت ستصنع من البلاتين لو لم يكن باهظ الثمن. الفلوربلاستيك رخيص نسبيا.

من بين جميع المواد المعروفة في العالم، يعتبر البلاستيك الفلوري هو الأكثر انزلاقًا. يتم إلقاء فيلم من البلاستيك الفلوري على الطاولة حرفيًا "ينضب" على الأرض. لا تتطلب محامل PTFE أي تزييت تقريبًا. أخيرًا، يعد البلاستيك الفلوري مادة عازلة رائعة ومقاومة للحرارة للغاية. يمكن لعزل PTFE أن يتحمل التسخين حتى 400 درجة (أعلى من نقطة انصهار الرصاص!).

هذا هو البلاستيك الفلوري - وهو أحد أروع المواد الاصطناعية التي صنعها الإنسان.

مركبات الفلوروكربون السائلة غير قابلة للاشتعال ولا تتجمد عند درجات حرارة منخفضة جدًا.

اتحاد الكربون والسيليكون

قرر العلماء "تصحيح" هذا النقص في السيليكون. في الواقع، السيليكون رباعي التكافؤ مثل الكربون. صحيح أن الرابطة بين ذرات الكربون أقوى بكثير من الرابطة بين ذرات السيليكون. لكن السيليكون ليس عنصرا نشطا.

وإذا كان من الممكن الحصول على مركبات مشابهة للمركبات العضوية بمشاركته، فما هي الخصائص المذهلة التي يمكن أن تمتلكها!

في البداية، لم يحالفهم الحظ. صحيح أنه ثبت أن السيليكون يمكن أن يشكل مركبات تتناوب فيها ذراته مع ذرات الأكسجين:

وجاء النجاح عندما قرروا دمج ذرات السيليكون مع ذرات الكربون. تتمتع هذه المركبات، التي تسمى السيليكون العضوي أو السيليكون، بعدد من الخصائص الفريدة. على أساسها، تم إنشاء راتنجات مختلفة، مما يجعل من الممكن الحصول على مواد بلاستيكية مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة لفترة طويلة.

يتمتع المطاط المصنوع من بوليمرات السيليكون العضوي بخصائص قيمة، مثل مقاومة الحرارة. بعض أنواع مطاط السيليكون مقاومة لدرجات حرارة تصل إلى 350 درجة. يتصور إطار سيارةمصنوعة من هذا المطاط.

لا ينتفخ مطاط السيليكون على الإطلاق في المذيبات العضوية. بدأوا في صنع خطوط أنابيب مختلفة لضخ الوقود.

تُظهر بعض سوائل وراتنجات السيليكون تغيرًا طفيفًا في اللزوجة على نطاق واسع من درجات الحرارة. وقد مهد هذا الطريق لاستخدامها كمواد تشحيم. نظرًا لانخفاض درجة تطايرها ونقطة غليانها العالية، تُستخدم سوائل السيليكون على نطاق واسع في المضخات ذات التفريغ العالي.

تتمتع مركبات السيليكون العضوي بخصائص مقاومة للماء، وقد تم أخذ هذه الجودة القيمة بعين الاعتبار. بدأ استخدامها في صناعة الأقمشة المقاومة للماء. لكن الأمر لا يتعلق فقط بالأقمشة. هناك مثل مشهور: "الماء يكسو الحجارة". تم اختبار الحماية على بناء الهياكل الهامة مواد بناءسوائل السيليكون العضوي المختلفة. وكانت التجارب ناجحة.

على أساس السيليكون مؤخراتم إنشاء مينا متينة مقاومة للحرارة. يمكن لألواح النحاس أو الحديد المطلية بمثل هذه المينا أن تتحمل التسخين حتى 800 درجة لعدة ساعات.

وهذه مجرد بداية لاتحاد غريب بين الكربون والسيليكون. لكن مثل هذا الاتحاد "المزدوج" لم يعد يرضي الكيميائيين. لقد حددوا مهمة إدخال عناصر أخرى في جزيئات مركبات السيليكون العضوي، مثل الألومنيوم والتيتانيوم والبورون. لقد نجح العلماء في حل المشكلة. وهكذا ولدت فئة جديدة تمامًا من المواد - polyorganometallosiloxanes. يمكن أن تحتوي سلاسل هذه البوليمرات على روابط مختلفة: السيليكون - الأكسجين - الألومنيوم، السيليكون - الأكسجين - التيتانيوم، السيليكون - الأكسجين - البورون وغيرها. تذوب هذه المواد عند درجات حرارة تتراوح بين 500-600 درجة وبهذا المعنى تتنافس مع العديد من المعادن والسبائك.

كانت هناك رسالة في الأدبيات مفادها أن العلماء اليابانيين تمكنوا من إنشاء مادة بوليمر يمكنها تحمل التسخين حتى 2000 درجة. قد يكون هذا خطأً، لكنه خطأ ليس بعيدًا عن الحقيقة. لأن مصطلح "البوليمرات المقاومة للحرارة" يجب أن يُدرج قريبًا في القائمة الطويلة للمواد الجديدة للتكنولوجيا الحديثة.

المناخل مذهلة

أولاً، مثل العديد من المواد البلاستيكية، فهي غير قابلة للذوبان في الماء والمذيبات العضوية. وثانيًا، تشمل ما يسمى بالمجموعات الأيونية، أي المجموعات التي يمكنها إنتاج أيونات معينة في مذيب (على وجه الخصوص، الماء). وبالتالي، فإن هذه المركبات تنتمي إلى فئة الشوارد.

يمكن استبدال أيون الهيدروجين الموجود بها ببعض المعادن. هذه هي الطريقة التي يحدث بها تبادل الأيونات.

تسمى هذه المركبات الغريبة بالمبادلات الأيونية. تسمى تلك القادرة على التفاعل مع الكاتيونات (الأيونات الموجبة الشحنة) بمبادلات الكاتيونية، وتلك التي تتفاعل مع الأيونات السالبة تسمى مبادلات الأنيونات. تم تصنيع أول مبادلات أيونية عضوية في منتصف الثلاثينيات من قرننا هذا. وحصلوا على الفور على أوسع اعتراف. نعم، هذا ليس مفاجئا. بعد كل شيء، بمساعدة المبادلات الأيونية، يمكنك تحويل الماء العسر إلى ماء ناعم ومالح إلى طازج.

لكن تحلية المياه ليست وحدها هي التي جلبت شعبية واسعة للمبادلات الأيونية. اتضح أن المبادلات الأيونية تحتفظ بالأيونات بطرق مختلفة وبنقاط قوة مختلفة. أيونات الليثيوم أقوى من أيونات الهيدروجين، وأيونات البوتاسيوم أقوى من أيونات الصوديوم، وأيونات الروبيديوم أقوى من أيونات البوتاسيوم، وهكذا. وبمساعدة المبادلات الأيونية، أصبح من الممكن فصل المعادن المختلفة بسهولة. تلعب المبادلات الأيونية الآن دورًا رئيسيًا في مختلف الصناعات. على سبيل المثال، في مصانع التصوير الفوتوغرافي لفترة طويلةلم تكن هناك طريقة مناسبة لاحتجاز الفضة الثمينة. لقد كانت مرشحات التبادل الأيوني هي التي حلت هذه المشكلة المهمة.

حسنًا، هل سيتمكن الناس يومًا ما من استخدام المبادلات الأيونية لاستخراج المعادن الثمينة من مياه البحر؟ يجب الإجابة على هذا السؤال بالإيجاب. وعلى الرغم من أن مياه البحر تحتوي على كمية هائلة من الأملاح المختلفة، فمن الواضح أن الحصول على المعادن النبيلة منها هو مسألة المستقبل القريب.

تكمن الصعوبة الآن في أنه عند مرور مياه البحر عبر مبادل الكاتيون، فإن الأملاح الموجودة فيه لا تسمح في الواقع للشوائب الصغيرة من المعادن الثمينة بالاستقرار في مبادل الكاتيون. ومع ذلك، في الآونة الأخيرة، تم تصنيع ما يسمى راتنجات التبادل الإلكتروني. فهي لا تقوم فقط باستبدال أيوناتها بأيونات معدنية من المحلول، ولكنها أيضًا قادرة على تقليل هذا المعدن عن طريق التبرع بالإلكترونات إليه. أظهرت التجارب الحديثة مع هذه الراتنجات أنه إذا تم تمرير محلول يحتوي على الفضة من خلالها، فلن يتم ترسيب أيونات الفضة قريبًا على الراتنج، ولكن الفضة المعدنية، ويحتفظ الراتنج بخصائصه لفترة طويلة. وبالتالي، إذا تم تمرير خليط من الأملاح عبر مبادل إلكتروني، فإن الأيونات التي يتم اختزالها بسهولة يمكن تحويلها إلى ذرات معدنية نقية.

مخالب كيميائية

ماذا تفعل إذا كان هناك قيمة عنصر كيميائيممزوجة بعدد هائل من تلك التي لا تمثل أي قيمة بالنسبة لك؟ أو لا بد من تنقية المادة من نجاسة ضارة موجودة بكميات قليلة جداً.

يحدث هذا في كثير من الأحيان. شوائب الهافنيوم الموجودة في الزركونيوم المستخدم في الهياكل المفاعلات النووية، يجب ألا يتجاوز بضعة أجزاء من عشرة آلاف من المائة، وفي الزركونيوم العادي يبلغ حوالي عُشر من المائة.

لعدة قرون، اتبع الكيميائيون الوصفة البسيطة: "المثل يذوب في المثل". تذوب المواد غير العضوية جيدًا في المذيبات غير العضوية والمواد العضوية - في المذيبات العضوية. العديد من أملاح الأحماض المعدنية قابلة للذوبان بدرجة عالية في الماء، وحمض الهيدروفلوريك اللامائي، وحمض الهيدروسيانيك السائل. العديد من المواد العضوية قابلة للذوبان تمامًا في المذيبات العضوية - البنزين والأسيتون والكلوروفورم وكبريتيد الكربون وما إلى ذلك.

كيف تتصرف المادة التي تكون وسيطة بين المركبات العضوية وغير العضوية؟ في الواقع، كان الكيميائيون على دراية إلى حد ما بمثل هذه المركبات. وهكذا فإن الكلوروفيل (المادة الملونة للأوراق الخضراء) هو مركب عضوي يحتوي على ذرات المغنيسيوم. وهو قابل للذوبان بدرجة عالية في العديد من المذيبات العضوية. هناك عدد كبير من المركبات المعدنية العضوية المصنعة صناعياً والتي لا تعرفها الطبيعة. والعديد منها قادر على الذوبان في المذيبات العضوية، وتعتمد هذه القدرة على طبيعة المعدن.

قرر الكيميائيون اللعب على هذا.

أثناء تشغيل المفاعلات النووية، يصبح من الضروري من وقت لآخر استبدال كتل اليورانيوم المستهلكة، على الرغم من أن كمية الشوائب (شظايا انشطار اليورانيوم) الموجودة فيها عادة لا تتجاوز جزءًا من الألف من المائة. أولاً، يتم إذابة الكتل في حمض النيتريك. ويتحول كل اليورانيوم (والمعادن الأخرى المتكونة نتيجة التحولات النووية) إلى أملاح النترات. وفي هذه الحالة تتم إزالة بعض الشوائب، مثل الزينون واليود، تلقائيًا على شكل غازات أو أبخرة، بينما يبقى البعض الآخر، مثل القصدير، في الرواسب.

لكن المحلول الناتج، بالإضافة إلى اليورانيوم، يحتوي على شوائب من العديد من المعادن، وخاصة البلوتونيوم والنبتونيوم والعناصر الأرضية النادرة والتكنيتيوم وبعض العناصر الأخرى. هذا هو المكان الذي تأتي فيه المواد العضوية للإنقاذ. يتم خلط محلول اليورانيوم والشوائب في حمض النيتريك بمحلول مادة عضوية - فوسفات ثلاثي بوتيل. وفي هذه الحالة، يمر كل اليورانيوم تقريبًا إلى الطور العضوي، وتبقى الشوائب في محلول النترات.

وتسمى هذه العملية الاستخراج. وبعد الاستخراج المزدوج، يصبح اليورانيوم خاليًا تقريبًا من الشوائب ويمكن استخدامه مرة أخرى لإنتاج كتل اليورانيوم. وتستخدم الشوائب المتبقية لمزيد من الفصل. وسيتم استخراج الأجزاء الأكثر أهمية منها: البلوتونيوم، وبعض النظائر المشعة.

يمكن فصل الزركونيوم والهافنيوم بطريقة مماثلة.

تستخدم الآن عمليات الاستخراج على نطاق واسع في التكنولوجيا. بمساعدتهم، لا يقومون فقط بتنظيف المركبات غير العضوية، ولكن أيضا العديد من المواد العضوية - الفيتامينات والدهون والقلويات.

الكيمياء في معطف أبيض

في العصور الوسطى، أصبح اتحاد الكيمياء والطب أقوى. لم تكن الكيمياء قد اكتسبت بعد الحق في أن تُسمى علمًا. كانت آراؤها غامضة للغاية، وتبعثرت قوتها في بحث عبثي عن حجر الفيلسوف سيئ السمعة.

لكن الكيمياء، وهي تتخبط في شباك التصوف، تعلمت علاج الناس من الأمراض الخطيرة. هكذا ولدت الكيمياء العلاجية. أو الكيمياء الطبية. وكان العديد من الكيميائيين في القرن السادس عشر والسابع عشر والثامن عشر يُطلق عليهم اسم الصيادلة والصيادلة. على الرغم من أننا كنا مخطوبين ماء نقيالكيمياء، أعدت جرعات الشفاء المختلفة. صحيح أنهم أعدوها بشكل أعمى. وهذه "الأدوية" لم تكن مفيدة دائمًا للإنسان.

ومن بين "الصيادلة" كان باراسيلسوس من أبرزهم. وشملت قائمة أدويته مراهم الزئبق والكبريت (بالمناسبة، لا تزال تستخدم لعلاج الأمراض الجلدية)، وأملاح الحديد والأنتيمون، وعصائر النباتات المختلفة.

وإذا نظرنا إلى كتب الوصفات الطبية الحديثة، فسنرى أن 25% من الأدوية هي، إذا جاز التعبير، مستحضرات طبيعية. وتشمل هذه المستخلصات والصبغات و decoctions المحضرة من نباتات مختلفة. كل شيء آخر عبارة عن مواد طبية مركبة بشكل مصطنع وغير مألوفة في الطبيعة. المواد التي خلقتها قوة الكيمياء.

تم إجراء التوليف الأول لمادة طبية منذ حوالي 100 عام. إن التأثير العلاجي لحمض الساليسيليك في علاج الروماتيزم معروف منذ فترة طويلة. لكن استخراجه من المواد النباتية كان صعباً ومكلفاً. فقط في عام 1874 كان من الممكن تطوير طريقة بسيطة لإنتاج حمض الساليسيليك من الفينول.

شكل هذا الحمض أساس العديد من الأدوية. على سبيل المثال، الأسبرين. كقاعدة عامة، فإن "حياة" الأدوية قصيرة: يتم استبدال الأدوية القديمة بأخرى جديدة وأكثر تقدماً وأكثر تطوراً في مكافحة الأمراض المختلفة. الأسبرين هو نوع من الاستثناء في هذا الصدد. يتم الكشف كل عام عن خصائص مذهلة جديدة لم تكن معروفة من قبل. وتبين أن الأسبرين ليس مجرد خافض للحرارة ومسكن للألم، بل إن نطاق استخداماته أوسع بكثير.

الطب "القديم" للغاية هو الهرم المشهور (سنة ميلاده كانت 1896).

الآن، في غضون يوم واحد، يقوم الكيميائيون بتجميع العديد من المواد الطبية الجديدة. مع مجموعة واسعة من الصفات، ضد مجموعة واسعة من الأمراض. من الأدوية التي تتحكم في الألم إلى الأدوية التي تساعد في علاج الأمراض العقلية.

إن شفاء الناس ليس بالمهمة النبيلة بالنسبة للكيميائيين. ولكن لا توجد مهمة أكثر صعوبة.

لعدة سنوات، حاول الكيميائي الألماني بول إرليخ تجميع دواء ضد مرض فظيع - مرض النوم. في كل توليفة، نجح شيء ما، ولكن في كل مرة ظل إيرليك غير راضٍ. فقط في المحاولة 606 كان من الممكن الحصول على علاج فعال - سالفارسان، وتمكن عشرات الآلاف من الأشخاص من الشفاء ليس فقط من مرض النوم، ولكن أيضًا من مرض خبيث آخر - مرض الزهري. وفي المحاولة رقم 914، تلقى إيرليك دواء أكثر قوة - نيوسلفارسان.

رحلة الدواء من الدورق الكيميائي إلى الصيدلية طويلة. هذا هو قانون الشفاء: ما لم يجتاز الدواء اختبارًا شاملاً، لا يمكن التوصية بممارسته. وعندما لا يتم اتباع هذه القاعدة، تحدث أخطاء مأساوية. منذ وقت ليس ببعيد، أعلنت شركات الأدوية في ألمانيا الغربية عن حبة نوم جديدة - توليدوميد. قرص أبيض صغير يغرق الشخص الذي يعاني من الأرق المستمر في نوم سريع وعميق. تم غناء المديح لتوليدوميد، لكنه تبين أنه عدو رهيب للأطفال الذين لم يولدوا بعد. عشرات الآلاف من التشوهات الخلقية - هذا هو الثمن الذي دفعه الناس مقابل الإسراع في إطلاق دواء غير مثبت بشكل كافٍ للبيع.

ولذلك، من المهم للكيميائيين والأطباء أن يعرفوا ليس فقط أن هذا الدواء أو ذاك يعالج بنجاح هذا المرض أو ذاك. إنهم بحاجة إلى أن يفهموا تمامًا كيف يعمل بالضبط، وما هي الآلية الكيميائية الدقيقة لمكافحته للمرض.

كلما تعمق العلماء في طبيعة الأمراض، كلما أجرى الكيميائيون أبحاثًا أكثر شمولاً. وعلم الصيدلة، الذي كان يتعامل في السابق فقط مع تحضير الأدوية المختلفة والتوصية باستخدامها ضد الأمراض المختلفة، أصبح علمًا أكثر دقة. الآن يجب أن يكون الصيدلي كيميائيًا، وعالم أحياء، وطبيبًا، وعالمًا في الكيمياء الحيوية. حتى لا تتكرر مآسي التوليدوميد مرة أخرى.

يعد تركيب المواد الطبية أحد الإنجازات الرئيسية للكيميائيين ومبدعي الطبيعة الثانية.

...في بداية هذا القرن، حاول الكيميائيون بإصرار صنع أصباغ جديدة. وتم أخذ ما يسمى بحمض السلفانيليك كمنتج أولي. فهو يحتوي على جزيء "مرن" للغاية، قادر على إجراء عمليات إعادة ترتيب مختلفة. في بعض الحالات، رأى الكيميائيون أنه يمكن تحويل جزيء حمض السلفانيليك إلى جزيء صبغة قيم.

وهكذا اتضح في الواقع. ولكن حتى عام 1935، لم يكن أحد يعتقد أن أصباغ السلفونيل الاصطناعية هي أيضًا أدوية قوية. تلاشى السعي وراء الأصباغ في الخلفية: بدأ الكيميائيون في البحث عن أدوية جديدة، والتي كانت تسمى مجتمعة أدوية السلفا. وإليكم أسماء أشهرها: السلفيدين، الستربتوسيد، السلفازول، السلفاديميزين. حاليا، تحتل السلفوناميدات واحدة من الأماكن الأولى بين الوسائل الكيميائية لمكافحة الميكروبات.

...هنود أمريكا الجنوبيةتم استخراج السم القاتل، الكورار، من لحاء وجذور نبات تشيليبوها. العدو الذي أصيب بسهم تم غمس طرفه في الكورار مات على الفور.

لماذا؟ للإجابة على هذا السؤال، كان على الكيميائيين أن يفهموا تمامًا سر السم.

ووجدوا أن المبدأ النشط الرئيسي للكورار هو قلويد توبوكورارين. وبمجرد دخوله إلى الجسم، لا يمكن للعضلات أن تنقبض. تصبح العضلات غير متحركة. يفقد الشخص القدرة على التنفس. يأتي الموت.

ومع ذلك، في ظل ظروف معينة، يمكن أن يكون هذا السم مفيدا. يمكن أن يكون مفيدًا للجراحين عند إجراء بعض العمليات المعقدة للغاية. على سبيل المثال، على القلب. عندما تحتاج إلى إيقاف تشغيل عضلات الرئة ونقل الجسم إلى التنفس الاصطناعي. وهكذا فإن العدو اللدود يعمل كصديق. يتم تضمين توبوكورارين في الممارسة السريرية.

ومع ذلك، فهي مكلفة للغاية. لكننا بحاجة إلى دواء رخيص الثمن وسهل المنال.

تدخل الكيميائيون مرة أخرى. في جميع المقالات قاموا بدراسة جزيء توبوكورارين. لقد قاموا بتقسيمه إلى جميع أنواع الأجزاء، وفحصوا "الشظايا" الناتجة، واكتشفوا خطوة بخطوة العلاقة بين التركيب الكيميائي والنشاط الفسيولوجي للدواء. اتضح أن عملها يتحدد من خلال مجموعات خاصة تحتوي على ذرة نيتروجين موجبة الشحنة. وأن المسافة بين المجموعات يجب أن تكون محددة بدقة.

الآن يمكن للكيميائيين أن يسلكوا طريق تقليد الطبيعة. وحتى محاولة تجاوزه. أولاً، تلقوا دواءً لم يكن أقل شأناً من توبوكورارين في نشاطه. وبعد ذلك قاموا بتحسينه. وهكذا ولد سينكورين. وهو فعال مرتين مثل توبوكورارين.

وهنا المزيد مثال ساطع. مكافحة الملاريا. لقد عالجوها بالكينين (أو الكينين علميًا)، وهو قلويد طبيعي. تمكن الكيميائيون من إنتاج البلازموخين - وهي مادة أكثر نشاطًا بستين مرة من مادة الكينين.

يمتلك الطب الحديث ترسانة ضخمة من الأدوات، إذا جاز التعبير، لجميع المناسبات. ضد جميع الأمراض المعروفة تقريبًا.

هناك علاجات قوية تعمل على تهدئة الجهاز العصبي، واستعادة الهدوء حتى للأشخاص الأكثر انزعاجًا. هناك، على سبيل المثال، دواء يخفف تماما الشعور بالخوف. وبطبيعة الحال، لا أحد يوصي به للطالب الذي يعاني من قلق الامتحان.

هناك مجموعة كاملة من ما يسمى بالمهدئات والأدوية المهدئة. وتشمل هذه، على سبيل المثال، ريسيربين. لعب استخدامه في علاج بعض الأمراض العقلية (الفصام) دورًا كبيرًا في وقت واحد. يحتل العلاج الكيميائي الآن المركز الأول في مكافحة الاضطرابات النفسية.

ومع ذلك، فإن مكاسب الكيمياء الطبية لا تكون دائمًا كذلك الجانب الإيجابي. هناك، على سبيل المثال، مثل هذا الدواء المشؤوم (وإلا فمن الصعب تسميته) دواء مثل LSD-25.

في العديد من البلدان الرأسمالية، يتم استخدامه كدواء يسبب بشكل مصطنع أعراض مختلفة لمرض انفصام الشخصية (جميع أنواع الهلوسة التي تسمح للشخص بفصل نفسه عن "المصاعب الدنيوية" لفترة من الوقت). ولكن كانت هناك العديد من الحالات التي لم يعد فيها الأشخاص الذين تناولوا أقراص LSD-25 إلى طبيعتهم أبدًا.

تشير الإحصائيات الحديثة إلى أن غالبية الوفيات في العالم تكون نتيجة النوبات القلبية أو النزيف الدماغي (السكتة الدماغية). يحارب الكيميائيون هؤلاء الأعداء عن طريق اختراع أدوية القلب المختلفة وإعداد الأدوية التي تعمل على توسيع الأوعية الدموية في الدماغ.

بمساعدة التوبازايد والباسك اللذين تم تصنيعهما من قبل الكيميائيين، نجح الأطباء في التغلب على مرض السل.

وأخيرا، يبحث العلماء باستمرار عن طرق لمكافحة السرطان - هذه الآفة الرهيبة للجنس البشري. لا يزال هناك الكثير من الأمور غير الواضحة وغير المعروفة هنا.

الأطباء ينتظرون مواد معجزة جديدة من الكيميائيين. إنهم لا ينتظرون عبثا. هنا لم تظهر الكيمياء بعد ما هي قادرة عليه.

معجزة من العفن

هذه الكلمة هي "المضادات الحيوية".

ولكن حتى قبل ظهور كلمة "المضادات الحيوية"، أصبح الناس على دراية بكلمة "الجراثيم". وقد وجد أن عدداً من الأمراض، مثل الالتهاب الرئوي والتهاب السحايا والدوسنتاريا والتيفوس والسل وغيرها، تعود أصولها إلى الكائنات الحية الدقيقة. هناك حاجة إلى المضادات الحيوية لمكافحتها.

بالفعل في العصور الوسطى، كانت الآثار العلاجية لأنواع معينة من القوالب معروفة. صحيح أن أفكار الإسكولابيين في العصور الوسطى كانت فريدة من نوعها تمامًا. على سبيل المثال، كان يعتقد أن القوالب المأخوذة من جماجم الأشخاص الذين تم شنقهم أو إعدامهم بسبب جرائم فقط هي التي تساعد في مكافحة المرض.

ولكن هذا ليس كبيرا. والشيء المهم الآخر هو أن الكيميائي الإنجليزي ألكسندر فليمنج أثناء دراسته لأحد أنواع العفن عزل عنه المبدأ النشط. هكذا ولد البنسلين، أول مضاد حيوي.

اتضح أن البنسلين هو سلاح ممتاز في مكافحة العديد من الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض: العقديات، المكورات العنقودية، إلخ. ويمكنه حتى هزيمة الملتوية الشاحبة، العامل المسبب لمرض الزهري.

ولكن على الرغم من أن ألكسندر فليمنج اكتشف البنسلين في عام 1928، إلا أنه لم يتم فك رموز صيغة هذا الدواء إلا في عام 1945. وبالفعل في عام 1947 كان من الممكن إجراء التوليف الكامل للبنسلين في المختبر. يبدو أن الإنسان قد لحق بالطبيعة هذه المرة. ومع ذلك، لم يكن هذا هو الحال. إن إجراء التوليف المختبري للبنسلين ليس بالمهمة السهلة. من الأسهل الحصول عليه من العفن.

لكن الكيميائيين لم يتراجعوا. وهنا استطاعوا أن يقولوا كلمتهم. ربما ليست كلمة تقولها، بل هي فعل يجب القيام به. خلاصة القول هي أن القالب الذي يتم الحصول على البنسلين منه عادة لا يتمتع إلا بقدر ضئيل للغاية من "الإنتاجية". وقرر العلماء زيادة إنتاجيتها.

لقد قاموا بحل هذه المشكلة من خلال إيجاد مواد تغير خصائصها عند إدخالها في الجهاز الوراثي للكائن الحي الدقيق. علاوة على ذلك، كانت الخصائص الجديدة قابلة للتوريث. وبمساعدتهم كان من الممكن تطوير "سلالة" جديدة من الفطر، والتي كانت أكثر نشاطًا في إنتاج البنسلين.

في الوقت الحاضر، مجموعة المضادات الحيوية مثيرة للإعجاب للغاية: الستربتوميسين والتيراميسين، التتراسيكلين والأوريوميسين، البيوميسين والإريثروميسين. في المجموع، هناك حوالي ألف مضاد حيوي مختلف معروف الآن، ويستخدم حوالي مائة منهم لعلاج أمراض مختلفة. وتلعب الكيمياء دورًا مهمًا في إنتاجها.

بعد أن يقوم علماء الأحياء المجهرية بتجميع ما يسمى بسائل الاستنبات الذي يحتوي على مستعمرات من الكائنات الحية الدقيقة، يأتي دور الكيميائيين.

وهم هم الذين يكلفون بعزل المضادات الحيوية «المبدأ الفعال». يتم حشد مجموعة متنوعة من الطرق الكيميائية لاستخلاص المركبات العضوية المعقدة من "المواد الخام" الطبيعية. يتم امتصاص المضادات الحيوية باستخدام ماصات خاصة. يستخدم الباحثون "مخالب كيميائية" لاستخلاص المضادات الحيوية بمذيبات مختلفة. ويتم تنقيتها باستخدام راتنجات التبادل الأيوني وترسيبها من المحاليل. وينتج عن ذلك مضاد حيوي خام، والذي يخضع مرة أخرى لدورة طويلة من التنقية حتى يظهر أخيرًا على شكل مادة بلورية نقية.

ولا يزال بعضها، مثل البنسلين، يتم تصنيعه باستخدام الكائنات الحية الدقيقة. لكن الحصول على الآخرين ليس سوى نصف عمل الطبيعة.

ولكن هناك أيضًا مضادات حيوية، مثل السينتوميسين، حيث يستغني الكيميائيون تمامًا عن خدمات الطبيعة. يتم تصنيع هذا الدواء من البداية إلى النهاية في المصانع.

وبدون الأساليب الكيميائية القوية، لم تكن كلمة "مضاد حيوي" لتكتسب مثل هذه الشهرة الواسعة. ولم يكن من الممكن أن تكون هناك تلك الثورة الحقيقية في استخدام الأدوية، في علاج العديد من الأمراض، التي أنتجتها هذه المضادات الحيوية.

العناصر الدقيقة - الفيتامينات النباتية

في فجر الكيمياء الحيوية، لم يتم إيلاء أي اهتمام لمثل هذه التفاهات. فكر فقط في بعض أجزاء المئات أو الألف من النسبة المئوية. ولم يتمكنوا حتى من تحديد هذه الكميات في ذلك الوقت.

وتحسنت التقنيات والأساليب التحليلية، ووجد العلماء المزيد والمزيد من العناصر في الكائنات الحية. ومع ذلك، لم يكن من الممكن تحديد دور العناصر الدقيقة لفترة طويلة. حتى الآن، على الرغم من حقيقة أن التحليل الكيميائي يجعل من الممكن تحديد المليون وحتى مائة مليون من الشوائب في أي عينة تقريبًا، إلا أن أهمية العديد من العناصر النزرة لحياة النباتات والحيوانات لم يتم توضيحها بعد.

ولكن هناك شيء معروف بالفعل اليوم. على سبيل المثال، أن الكائنات الحية المختلفة تحتوي على عناصر مثل الكوبالت والبورون والنحاس والمنغنيز والفاناديوم واليود والفلور والموليبدينوم والزنك وحتى ... الراديوم. نعم إنه الراديوم، وإن كان بكميات ضئيلة.

بالمناسبة، تم اكتشاف حوالي 70 عنصرًا كيميائيًا في جسم الإنسان، وهناك سبب للاعتقاد بأن الأعضاء البشرية تحتوي على النظام الدوري بأكمله. علاوة على ذلك، يلعب كل عنصر بشكل كامل دور معين. حتى أن هناك وجهة نظر مفادها أن العديد من الأمراض تنشأ بسبب عدم توازن العناصر الدقيقة في الجسم.

لعب الحديد والمنجنيز دور مهمأثناء عملية البناء الضوئي في النباتات. إذا زرعت نباتًا في تربة لا تحتوي حتى على أثر من الحديد، فستكون أوراقه وسيقانه بيضاء كالورق. ولكن بمجرد رش مثل هذا النبات بمحلول أملاح الحديد، فإنه يأخذ شكله الطبيعي اللون الاخضر. النحاس ضروري أيضًا في عملية التمثيل الضوئي ويؤثر على امتصاص الكائنات النباتية لمركبات النيتروجين. مع عدم وجود كمية كافية من النحاس، تتشكل البروتينات التي تحتوي على النيتروجين بشكل ضعيف للغاية في النباتات.

في غياب البورون، لا تمتص النباتات الفوسفور بشكل جيد. كما يعزز البورون حركة أفضل للسكريات المختلفة في جميع أنحاء نظام النبات.

تلعب العناصر الدقيقة دورًا مهمًا ليس فقط في النبات ولكن أيضًا في الكائنات الحيوانية. اتضح أن الغياب التام للفاناديوم في الأغذية الحيوانية يسبب فقدان الشهية وحتى الموت. وفي الوقت نفسه، يؤدي زيادة محتوى الفاناديوم في طعام الخنازير إلى نموها السريع وترسب طبقة سميكة من الدهون.

يلعب الزنك، على سبيل المثال، دورًا مهمًا في عملية التمثيل الغذائي وهو جزء من خلايا الدم الحمراء الحيوانية.

الكبد، إذا كان الحيوان (وحتى الشخص) في حالة متحمس، يطلق المنغنيز والسيليكون والألومنيوم والتيتانيوم والنحاس في الدورة الدموية العامة، ولكن عندما يتم تثبيط الجهاز العصبي المركزي، فإنه يطلق المنغنيز والنحاس والتيتانيوم، ويؤخر إطلاق السيليكون والألومنيوم. بالإضافة إلى الكبد، يشارك الدماغ والكلى والرئتين والعضلات في تنظيم محتوى العناصر الدقيقة في دم الجسم.

يعد تحديد دور العناصر الدقيقة في عمليات نمو وتطور النباتات والحيوانات مهمة مهمة ورائعة في الكيمياء والبيولوجيا. ومن المؤكد أن هذا سيؤدي إلى نتائج مهمة للغاية في المستقبل القريب. وسوف يفتح طريقا آخر للعلم لخلق طبيعة ثانية.

ماذا تأكل النباتات وما علاقة الكيمياء بها؟

يبدو أن النباتات أكثر تواضعًا. سواء في الصحراء الحارة أو في التندرا القطبية، تتعايش الأعشاب والشجيرات. حتى لو كانوا مصابين بالتقزم، وحتى مثيرين للشفقة، فقد تعايشوا مع الأمر.

كان هناك حاجة إلى شيء ما لتطويرهم. ولكن ماذا؟ لقد كان العلماء يبحثون عن هذا "الشيء" الغامض لسنوات عديدة. لقد أجروا التجارب. وتمت مناقشة النتائج.

ولكن لم يكن هناك وضوح.

تم تقديمه في منتصف القرن الماضي من قبل الكيميائي الألماني الشهير جوستوس ليبيج. ساعده التحليل الكيميائي. قام العالم "بتحليل" مجموعة واسعة من النباتات إلى عناصر كيميائية فردية. في البداية لم يكن هناك الكثير منهم. هناك عشرة في المجموع: الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكالسيوم والبوتاسيوم والفوسفور والكبريت والمغنيسيوم والحديد. لكن هذه العشرة تسببت في هياج المحيط الأخضر على كوكب الأرض.

ومن هنا جاء الاستنتاج: لكي يعيش النبات، يجب أن يمتص بطريقة أو بأخرى، "يأكل" العناصر المذكورة.

كيف بالضبط؟ أين تقع متاجر الأغذية النباتية؟

في التربة، في الماء، في الهواء.

ولكن حدثت أشياء مذهلة. في بعض أنواع التربة، تطور النبات بسرعة وأزهر وأثمر. وعند آخرين ذبلت وذبلت وأصبحت وحشًا باهتًا. لأن هذه التربة تفتقر إلى بعض العناصر.

وحتى قبل ليبيج، كان الناس يعرفون شيئًا آخر. حتى لو زرعت نفس المحاصيل سنة بعد سنة على التربة الأكثر خصوبة، فإن الحصاد يصبح أسوأ وأسوأ.

تم استنفاد التربة. النباتات "تأكل" تدريجياً جميع احتياطيات العناصر الكيميائية الضرورية الموجودة فيها.

كان من الضروري "إطعام" التربة. أضف المواد والأسمدة المفقودة إليه. لقد تم استخدامها منذ العصور القديمة. لقد استخدموها بشكل حدسي، بناءً على تجربة أسلافهم.

يتم الآن استخدام العشرات من الأسمدة المختلفة. وأهمها البوتاسيوم والنيتروجين والفوسفور. لأن البوتاسيوم والنيتروجين والفوسفور هي العناصر التي بدونها لا يمكن لأي نبات أن ينمو.

القليل من التشبيه، أو كيف قام الكيميائيون بتغذية النباتات بالبوتاسيوم

...إن رواسب ملح ستاسفورت في ألمانيا معروفة منذ زمن طويل. تحتوي على أملاح كثيرة أهمها البوتاسيوم والصوديوم. تم استخدام ملح الصوديوم وملح الطعام على الفور. تم التخلص من أملاح البوتاسيوم دون ندم. وتراكمت جبال ضخمة منها بالقرب من المناجم. والناس لم يعرفوا ماذا يفعلون بهم. وكانت الزراعة في حاجة ماسة إلى أسمدة البوتاسيوم، لكن نفايات ستاسفورت لم يكن من الممكن استخدامها. أنها تحتوي على الكثير من المغنيسيوم. وعلى الرغم من أنه مفيد للنباتات بجرعات صغيرة، إلا أنه تبين أنه مدمر بجرعات كبيرة.

هذا هو المكان الذي ساعدت فيه الكيمياء. وجدت طريقة بسيطة لتنقية أملاح البوتاسيوم من المغنيسيوم. وبدأت الجبال المحيطة بمناجم ستاسفورت في الذوبان أمام أعيننا حرفيًا. يذكر مؤرخو العلوم الحقيقة التالية: في عام 1811، تم بناء أول مصنع لمعالجة أملاح البوتاسيوم في ألمانيا. وبعد مرور عام، كان هناك أربعة مصانع بالفعل، وفي عام 1872، قام ثلاثة وثلاثون مصنعًا في ألمانيا بمعالجة أكثر من نصف مليون طن من الملح الخام.

وبعد فترة وجيزة تم إنشاء مصانع لإنتاج أسمدة البوتاس في العديد من البلدان. والآن أصبح إنتاج المواد الخام البوتاس في العديد من البلدان أكبر بعدة مرات من إنتاج ملح الطعام.

"كارثة النيتروجين"

تحتاج النباتات إلى النيتروجين لتكوين جزيئات البروتين. ولكن من أين يحصلون عليه؟ يتميز النيتروجين بانخفاض النشاط الكيميائي. في ظل الظروف العادية فإنه لا يتفاعل. ولذلك، لا يمكن للنباتات استخدام النيتروجين من الغلاف الجوي. تمامًا مثل "...على الرغم من أن العين ترى، إلا أن الأسنان تتخدر". وهذا يعني أن مخزن النيتروجين للنباتات هو التربة. للأسف، المخزن هزيل للغاية. لا يوجد ما يكفي من المركبات المحتوية على النيتروجين فيه. وهذا هو السبب في أن التربة تهدر النيتروجين بسرعة، وتحتاج إلى مزيد من التخصيب به. تطبيق الأسمدة النيتروجينية.

الآن أصبح مفهوم "الملح الصخري التشيلي" شيئًا من التاريخ. ومنذ حوالي سبعين عامًا لم تفارق شفاهنا أبدًا.

تمتد صحراء أتاكاما الكئيبة عبر مساحات شاسعة من جمهورية تشيلي. تمتد لمئات الكيلومترات. للوهلة الأولى، هذه هي الصحراء الأكثر عادية، ولكن هناك ظرف غريب يميزها عن الصحارى الأخرى في العالم: تحت طبقة رقيقة من الرمال توجد رواسب قوية من نترات الصوديوم، أو نترات الصوديوم. كانت هذه الودائع معروفة لفترة طويلة، ولكن ربما تم تذكرها لأول مرة عندما كان هناك نقص في البارود في أوروبا. بعد كل شيء، تم استخدام الفحم والكبريت والملح الصخري في السابق لإنتاج البارود.

ولم تكن هذه هي المرة الأولى التي يضطر فيها الأوروبيون إلى إلقاء البضائع الأجنبية في البحر. في القرن السابع عشر، تم العثور على حبيبات من المعدن الأبيض تسمى البلاتين على ضفاف نهر بلاتينو ديل بينو. وصل البلاتين لأول مرة إلى أوروبا في عام 1735. لكنهم لم يعرفوا حقًا ماذا يفعلون بها. ومن المعادن النبيلة في ذلك الوقت لم يعرف إلا الذهب والفضة، ولم يجد البلاتين سوقا. لكن الأشخاص الأذكياء لاحظوا أنه من حيث الثقل النوعي، فإن البلاتين والذهب قريبان جدًا من بعضهما البعض. واستفادوا من ذلك وبدأوا بإضافة البلاتين إلى الذهب الذي كان يستخدم في صنع العملات المعدنية. لقد كانت مزيفة بالفعل. حظرت الحكومة الإسبانية استيراد البلاتين، وتم جمع تلك الاحتياطيات التي ظلت في الدولة، وبحضور العديد من الشهود، غرقت في البحر.

لكن قصة الملح الصخري التشيلي لم تنته بعد. لقد اتضح أنه سماد نيتروجيني ممتاز يتم توفيره بشكل إيجابي للإنسان بطبيعته. آحرون الأسمدة النيتروجينيةولم يعرفوا في ذلك الوقت. بدأ التطوير المكثف للرواسب الطبيعية لنترات الصوديوم. تغادر السفن من ميناء إيكيكي التشيلي كل يوم، لتنقل مثل هذه الأسمدة القيمة إلى جميع أنحاء العالم.

...في عام 1898، صدم العالم بالتنبؤ الكئيب لكروكس الشهير. وتنبأ في خطابه بوفاة البشرية بسبب مجاعة النيتروجين. في كل عام، إلى جانب الحصاد، تُحرم الحقول من النيتروجين، وتنضب رواسب الملح الصخري التشيلي تدريجياً. تبين أن كنوز صحراء أتاكاما كانت مجرد قطرة في دلو.

ثم تذكر العلماء الغلاف الجوي. ربما كان أول من لفت الانتباه إلى الاحتياطيات غير المحدودة من النيتروجين في الغلاف الجوي هو عالمنا الشهير كليمنت أركاديفيتش تيميريازيف. كان تيميريازيف يؤمن بشدة بالعلم وقوة العبقرية البشرية. لم يشارك مخاوف كروكس. يعتقد تيميريازيف أن الإنسانية سوف تتغلب على كارثة النيتروجين وتخرج من المشاكل. وتبين أنه على حق. بالفعل في عام 1908، أجرى العلماء بيركلاند وإيدي في النرويج تثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي على نطاق صناعي باستخدام قوس كهربائي.

في نفس الوقت تقريبًا، في ألمانيا، طور فريتز هابر طريقة لإنتاج الأمونيا من النيتروجين والهيدروجين. وهكذا تم أخيرًا حل مشكلة النيتروجين الثابت الضروري جدًا لتغذية النبات. ويوجد الكثير من النيتروجين الحر في الغلاف الجوي: وقد حسب العلماء أنه إذا تم تحويل كل النيتروجين الموجود في الغلاف الجوي إلى أسمدة، فإن ذلك سيستمر على النباتات لأكثر من مليون سنة.

ما هو الفوسفور اللازم ل؟

في كل عام، تتم إزالة حوالي 10 ملايين طن من حمض الفوسفوريك من المحاصيل في جميع أنحاء العالم. لماذا تحتاج النباتات إلى الفوسفور؟ بعد كل شيء، فهو ليس جزءا من الدهون أو الكربوهيدرات. والعديد من جزيئات البروتين، وخاصة أبسطها، لا تحتوي على الفوسفور. لكن بدون الفسفور، لا يمكن أن تتشكل كل هذه المركبات.

إن عملية التمثيل الضوئي ليست مجرد تخليق الكربوهيدرات من ثاني أكسيد الكربون والماء الذي ينتجه النبات "على سبيل المزاح". هذا عملية صعبة. يحدث التمثيل الضوئي في ما يسمى بالبلاستيدات الخضراء - وهي "أعضاء" غريبة في الخلايا النباتية. تحتوي البلاستيدات الخضراء على العديد من مركبات الفوسفور. تقريبًا، يمكن تخيل البلاستيدات الخضراء على أنها معدة حيوان ما، حيث يتم هضم الطعام وامتصاصه - فهي تتعامل مع لبنة "البناء" المباشرة للنباتات: ثاني أكسيد الكربون والماء.

يمتص النبات ثاني أكسيد الكربون من الهواء بمساعدة مركبات الفوسفور. يقوم الفوسفات غير العضوي بتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أنيونات حمض الكربونيك، والتي تستخدم لاحقًا لبناء جزيئات عضوية معقدة.

وبطبيعة الحال، فإن دور الفوسفور في حياة النبات لا يقتصر على هذا. ولا يمكن القول أن أهميتها بالنسبة للنباتات قد تم توضيحها بالكامل بالفعل. ومع ذلك، حتى ما هو معروف يظهر دوره المهم في حياتهم.

الحرب الكيميائية

هل تسبب الذبابة العادية، على سبيل المثال، الكثير من الضرر؟ اتضح أن هذا المخلوق الشرير يجلب خسائر تصل إلى ملايين الروبلات سنويًا في بلدنا وحده. ماذا عن الحشائش؟ وفي الولايات المتحدة وحدها، يكلف وجودها أربعة مليارات دولار. أو خذ الجراد، الكارثة الحقيقية التي تحول الحقول المزهرة إلى أرض جرداء هامدة. إذا أحصيت كل الضرر الذي يحدث زراعةلصوص النباتات والحيوانات في العالم في عام واحد، سيكون المبلغ لا يمكن تصوره. مع هذا المال سيكون من الممكن سنة كاملةإطعام 200 مليون شخص مجاناً!

ما هو "cid" المترجم إلى اللغة الروسية؟ وهذا يعني - القتل. وهكذا بدأ الكيميائيون في صنع "مبيدات حشرية" مختلفة. لقد ابتكروا المبيدات الحشرية - "قتل الحشرات"، ومبيدات الحيوانات - "قتل القوارض"، ومبيدات الأعشاب - "قتل العشب". كل هذه "المبيدات" تستخدم الآن على نطاق واسع في الزراعة.

قبل الحرب العالمية الثانية، كانت المبيدات غير العضوية تستخدم على نطاق واسع. تمت معالجة القوارض والحشرات المختلفة والأعشاب الضارة بالزرنيخ والكبريت والنحاس والباريوم والفلورايد والعديد من المركبات السامة الأخرى. ومع ذلك، بدءًا من منتصف الأربعينيات، بدأت المبيدات العضوية تنتشر على نطاق واسع. لقد تم هذا "الميل" نحو المركبات العضوية بشكل متعمد. لا يقتصر الأمر على أنها تبين أنها أكثر ضررًا للإنسان وحيوانات المزرعة. لديهم قدر أكبر من التنوع، ويتطلب الأمر عددًا أقل بكثير من تلك غير العضوية للحصول على نفس التأثير. وبالتالي، فإن مجرد جزء من المليون من مسحوق الـ دي.دي.تي لكل سنتيمتر مربع من السطح يقضي على بعض الحشرات تمامًا.

حتى وقت قريب، تم استخدام الاستعدادات الخارجية لحماية النباتات والحيوانات. ومع ذلك، احكم بنفسك: لقد أمطرت، وهبت الرياح، واختفت المادة الواقية الخاصة بك. كل شيء يحتاج إلى البدء من جديد. لقد فكر العلماء في السؤال: هل من الممكن إدخال مواد كيميائية سامة داخل الكائن المحمي؟ يعطون الإنسان التطعيمات - وهو لا يخاف من الأمراض. بمجرد دخول الميكروبات إلى مثل هذا الكائن الحي، يتم تدميرها على الفور من قبل "حراس الصحة" غير المرئيين الذين ظهروا هناك نتيجة إدخال المصل.

اتضح أنه من الممكن تمامًا إنشاء مبيدات حشرية ذات تأثير داخلي. لعب العلماء على الهياكل المختلفة للآفات الحشرية والنباتات. بالنسبة للنباتات، مثل هذا المبيد غير ضار، ولكن بالنسبة للحشرات فهو سم قاتل.

المواد الكيميائية تحمي النباتات ليس فقط من الحشرات، ولكن أيضًا من الأعشاب الضارة. تم إنشاء ما يسمى بمبيدات الأعشاب التي لها تأثير قمعي على الحشائش ولا تضر عمليا بنمو النبات المزروع.

ربما كانت إحدى مبيدات الأعشاب الأولى، بشكل غريب، هي الأسمدة. وهكذا، فقد لاحظ الممارسون الزراعيون منذ فترة طويلة أنه إذا تمت إضافة كميات متزايدة من السوبر فوسفات أو كبريتات البوتاسيوم إلى الحقول، فإنه مع النمو المكثف النباتات المزروعةيتم منع نمو الأعشاب الضارة. ولكن هنا، كما هو الحال مع المبيدات الحشرية، تلعب المركبات العضوية دورا حاسما في عصرنا.

مساعدين المزارعين

للمبتدئين، هذه عملية مثيرة للاهتمام. ولكن بعد مرور ما يقرب من عشرة إلى خمسة عشر عامًا، سوف تصاب بالتعب الشديد لدرجة أنك قد ترغب في بعض الأحيان في إطلاق لحيتك.

خذ العشب على سبيل المثال. إنه أمر غير مقبول على مسار السكة الحديد. و"يحلقها" الناس بالمنجل والمناجل من سنة إلى أخرى. لكن تخيل سكة حديديةموسكو - خاباروفسك. إنها تسعة آلاف كيلومتر. وإذا تم قص كل العشب على طوله، وأكثر من مرة خلال فصل الصيف، فسيتعين على هذه العملية الاحتفاظ بما يقرب من ألف شخص.

هل من الممكن التوصل إلى نوع من الطريقة الكيميائية "للحلاقة"؟ اتضح أن هذا ممكن.

لقص العشب على هكتار واحد، يحتاج 20 شخصًا إلى العمل طوال اليوم. تكمل مبيدات الأعشاب "عملية القتل" على نفس المنطقة خلال ساعات قليلة. علاوة على ذلك، فإنها تدمر العشب بالكامل.

هل تعرف ما هي مزيلات الأوراق؟ "Folio" تعني "ورقة". مزيل الأوراق هو مادة تسبب تساقطها. وقد أتاح استخدامها إمكانية مكننة حصاد القطن. ومن سنة إلى سنة، ومن قرن إلى قرن، كان الناس يخرجون إلى الحقول ويقطفون شجيرات القطن بأيديهم. من الصعب على أي شخص لم ير قطف القطن يدويًا أن يتخيل مدى خطورة هذا العمل، والذي يتم، علاوة على ذلك، في حرارة يائسة تصل إلى 40-50 درجة.

الآن كل شيء أبسط من ذلك بكثير. قبل أيام قليلة من فتح كرات القطن، تتم معالجة مزارع القطن بمزيلات الأوراق. أبسطها هو Mg 2. تتساقط أوراق الشجر من الشجيرات، والآن يعمل حصاد القطن في الحقول. بالمناسبة، يمكن استخدام CaCN 2 كمزيل للأوراق، مما يعني أنه عند معالجة الشجيرات به، تتم إضافة سماد نيتروجين إضافي إلى التربة.

يوجد هنا تشابه شبه كامل مع المواد الطبية. وبالتالي، هناك أدوية معروفة تحتوي على الزرنيخ والبزموت والزئبق، ولكن بتركيزات كبيرة (بدلاً من ذلك، متزايدة)، تكون جميع هذه المواد سامة.

على سبيل المثال، يمكن للأوكسينات إطالة فترة ازدهار نباتات الزينة، والزهور في المقام الأول. في حالة الصقيع الربيعي المفاجئ، قم بإبطاء تبرعم الأشجار وازدهارها، وهكذا دواليك. من ناحية أخرى، في المناطق الباردة ذات فصول الصيف القصيرة، سيمكن ذلك من زراعة محاصيل العديد من الفواكه والخضروات باستخدام الطريقة "المتسارعة". وعلى الرغم من أن قدرات الأوكسينات هذه لم تتحقق بعد على نطاق واسع، ولكنها تمثل تجارب معملية فقط، فلا شك أن مساعدي المزارعين سيذهبون في المستقبل القريب إلى مساحات مفتوحة واسعة.

تخدمه الأشباح

هذا الان. قبل مائة عام، كانت مثل هذه الهدية تبدو سخية للغاية. تم تقديمه بالفعل من قبل الكيميائيين الإنجليز. وليس أي شخص فحسب، بل ديمتري إيفانوفيتش مندليف نفسه. كدليل على الخدمات العظيمة للعلم.

ترى كيف أن كل شيء في العالم نسبي. وفي القرن الماضي لم يعرفوا طريقة رخيصة لاستخلاص الألمنيوم من الخامات، ولذلك كان المعدن باهظ الثمن. لقد وجدوا طريقة، وانخفضت الأسعار.

العديد من عناصر الجدول الدوري لا تزال باهظة الثمن. وهذا غالبا ما يحد من استخدامها. لكننا واثقون في الوقت الحاضر. ستقوم الكيمياء والفيزياء أكثر من مرة بإجراء "تخفيضات في الأسعار" على العناصر. سوف يقومون بذلك بالتأكيد، لأنه كلما زاد عدد سكان الجدول الدوري الذي تنطوي عليه الممارسة في مجال نشاطها.

ولكن من بينها أيضًا تلك التي لا توجد في القشرة الأرضية على الإطلاق، أو أنها قليلة جدًا، أو لا توجد على الإطلاق تقريبًا. لنقل، الأستاتين والفرانسيوم، النبتونيوم والبلوتونيوم، البروميثيوم والتكنيشيوم...

ومع ذلك، يمكن تحضيرها بشكل مصطنع. وبمجرد أن يحمل الكيميائي بين يديه عنصرًا جديدًا، يبدأ في التفكير: كيف نمنحه بداية في الحياة؟

العنصر الاصطناعي الأكثر أهمية من الناحية العملية حتى الآن هو البلوتونيوم. وإنتاجها العالمي الآن يتجاوز إنتاج العديد من العناصر "العادية" في الجدول الدوري. دعونا نضيف أن الكيميائيين يعتبرون البلوتونيوم أحد أكثر العناصر التي تمت دراستها، على الرغم من أن عمره يزيد قليلاً عن ربع قرن. كل هذا ليس من قبيل الصدفة، لأن البلوتونيوم هو "وقود" ممتاز للمفاعلات النووية، بأي حال من الأحوال أقل شأنا من اليورانيوم.

وفي بعض الأقمار الصناعية الأمريكية، كان الأمريسيوم والكوريوم بمثابة مصادر للطاقة. هذه العناصر مشعة للغاية. عندما تتحلل، يتم إطلاق الكثير من الحرارة. وبمساعدة المزدوجات الحرارية يتم تحويلها إلى كهرباء.

وماذا عن البروميثيوم الذي لم يتم العثور عليه بعد في الخامات الأرضية؟ يتم إنشاء بطاريات مصغرة، أكبر قليلاً من غطاء الدبوس العادي، بمشاركة البروميثيوم. البطاريات الكيميائية في أفضل سيناريوخدمة لا تزيد عن ستة أشهر. تعمل بطارية البروميثيوم الذرية بشكل متواصل لمدة خمس سنوات. ونطاق تطبيقاته واسع جدًا: بدءًا من أدوات السمع وحتى الصواريخ الموجهة.

أستات على استعداد لتقديم خدماتها للأطباء لمكافحة أمراض الغدة الدرقية. ويحاولون الآن معالجته بالإشعاع المشع. من المعروف أن اليود يمكن أن يتراكم في الغدة الدرقية، لكن الأستاتين هو نظير كيميائي لليود. عند إدخاله إلى الجسم، سيتركز الأستاتين في الغدة الدرقية. ثم خصائصه المشعة سوف تتحدث بكلمة ثقيلة.

لذا فإن بعض العناصر الاصطناعية ليست بأي حال من الأحوال مكان فارغلاحتياجات الممارسة. صحيح أنهم يخدمون الإنسان من جانب واحد. يمكن للناس فقط استخدام خصائصهم المشعة. لم نصل إلى التفاصيل الكيميائية بعد. الاستثناء هو التكنيتيوم. اتضح فيما بعد أن أملاح هذا المعدن يمكن أن تجعل منتجات الفولاذ والحديد مقاومة للتآكل.

حلقة الدماغ في الكيمياء

"الكيمياء تمد يديها على نطاق واسع إلى الشؤون الإنسانية."

توسيع المعرفة بالكيمياء، وغرس الاهتمام بالعلم

تطوير الإبداع

تطوير القدرة على العمل في أزواج

المشاركون: طلاب الصفوف 9-10

1. مقدمةمعلمون.

مرحبا يا شباب! دعوناكم اليوم لمشاهدة مسابقة في الحيلة والبهجة والمعرفة في مادة الكيمياء بين فرق الصفين التاسع والعاشر.

لذا اسمحوا لي أن أذكركم أننا نعقد اليوم "حلقة الدماغ" المكونة من 6 جولات.

عزيزي المعجبين، يُسمح لك اليوم بتقديم تلميحات وإعطاء إجابات مستقلة، ويمكنك أن تصبح مشاركين في الجولة السادسة والتنافس مع الفائزين المستقبليين.

سيتم مراقبة حلقة دماغنا من قبل لجنة التحكيم لدينا: .......

يتم تقييم تحيات الفريق على نظام من خمس نقاط

لذا، دعونا الآن نعطي الكلمة لفرقنا.

1. جولة "الكيميائيون العظماء"

1. اقرأ قانون ثبات تركيب المركبات الكيميائية واسم العالم الفرنسي الذي اكتشف هذا القانون. (الجواب: بروست جوزيف لويس)

2. أضف رقمًا إلى اسم العناصر الكيميائية للمجموعة 3 لتحصل على اسم عالم كيميائي وملحن روسي.

(الإجابة: بور وان = بورودين ألكسندر بورفيريفيتش 1833/11/12 - 87/27/27)

3. قال بطرس الأكبر: “لدي شعور بأن الروس في يوم من الأيام، وربما حتى خلال حياتنا، سوف يخجلون الشعوب الأكثر استنارة بنجاحهم في العلوم، وعدم كلل في عملهم وعظمة مجدهم الثابت والصاخب. "

سؤال. الآن عليك أن تقرر لمن تنتمي هذه الآيات وأن تخبر بإيجاز شديد عن نوع الشخص الذي ينتمي إليه.

"يا أيها المنتظر

الوطن من أعماقه

ويريد رؤيتهم

الذين يدعون من معسكر الغرباء،

أوه، أيامك مباركة!

تشجع الآن،

إنه لطفك أن تظهر

ماذا يمكن أن يملك بلاتونوف

ونيوتن سريعو التفكير

الأرض الروسية لتلد." إجابة. إم في لومونوسوف

5. عمل A. A. Voskresensky في المعهد التربوي الرئيسي في سانت بطرسبرغ، وألقى محاضرات في معهد السكك الحديدية، وفيلق الصفحات، والأكاديمية الهندسية. في 1838-1867 درست في جامعة سانت بطرسبرغ.

سؤال. اسم أشهر تلاميذه. أطلق الطالب الممتن على أستاذه لقب "جد الكيمياء الروسية".

الجواب: دي آي مندليف.

6. أعط مقولة أ. أ. فوسكريسنسكي المفضلة، والتي رددها د. آي. مينديليف كثيرًا.

الجواب: "ليست الآلهة هي التي تحرق الأواني وتصنع الطوب".

7. من ومتى اقترح نظامًا بسيطًا ومفهومًا من الرموز الأبجدية للتعبير عن التركيب الذري للمركبات الكيميائية. كم سنة تم استخدام الرموز الكيميائية؟

الجواب: 1814 على يد العالم السويدي جان بيرسيليوس. تم استخدام العلامات لمدة 194 عامًا.

كلمة لجنة التحكيم

الجولة الثانية "الأحماض"

1. أي حمض وأملاحه خدم سبب الحرب والدمار لعدة قرون.

الجواب: حمض النيتريك.

2. قم بتسمية 5 أحماض على الأقل يتناولها الناس.

الجواب: الاسكوربيك والليمون والخل واللاكتيك والتفاح وحشيشة الهر والأوكساليك...

3. ما هو "زيت الزاج"؟

الجواب: حمض الكبريتيك (ار 1، 84، 96، 5%، بسبب مظهره الزيتي، تم الحصول عليه من كبريتات الحديد (حتى منتصف القرن الثامن عشر).

4. هناك مفهوم المطر الحمضي. هل من الممكن وجود الثلج الحمضي أو الضباب أو الندى؟ وضح هذه الظاهرة .

سنكون أول من ينادي القطة،

ثانيا نقيس سمك الماء

الاتحاد سوف يناسبنا للثالث

وسوف تصبح كاملة

إجابة. حامض

"لغز البحر الأسود" ليو كوزنتسوف.

كانت شبه جزيرة القرم تهتز في عام 1928،

والبحر ارتفع

تنبعث من رعب الأمم ،

أعمدة النار من الكبريت.

انتهى كل شئ. الرغوة تهب مرة أخرى

ولكن منذ ذلك الحين أصبح كل شيء أعلى، كل شيء أكثر كثافة

الشفق الكبريت جهنم

يقترب من قيعان السفن."

(!؟) اكتب رسومًا بيانية للمشاهد الإجمالية المحتملة التي تحدث في هذه الحلقة.

إجابة: 2H2S+O2=2H2O+2S+Q

S+O2=SO2

2H2+3O2=H2O+3O2+Q

ثالثا. جولة (P، S، O، N،)

1. "نعم! لقد كان كلبًا، ضخمًا، أسود اللون. لكن لم يسبق لأحد منا البشر رؤية مثل هذا الكلب. انفجرت ألسنة اللهب من فمه المفتوح، وألقيت شرارات من عينيه، وتلألأت نار وامضة على وجهه و الرقبة.. لم يكن الدماغ الملتهب يتصور رؤية أكثر فظاعة وأكثر إثارة للاشمئزاز من هذا المخلوق الجهنمي الذي قفز علينا من الضباب ... كلب رهيب بحجم لبؤة صغيرة. فمه الضخم لا يزال يتوهج باللون الأزرق اللهب، وعيناه الغائرتان، لمست هذا الرأس المضيء، ثم أبعدت يدي، ورأيت أن أصابعي تتوهج أيضًا في الظلام.

تعلمت؟ آرثر كونان دويل "كلب آل باسكرفيل"

(!؟) ما هو العنصر المتضمن في هذه القصة السيئة؟ إعطاء وصف موجز لهذا العنصر.

الجواب: الخصائص حسب الموقع في PSHE.في عام 1669 اكتشف الكيميائي براند الفسفور الأبيض. لقدرتها على التوهج في الظلام، أطلق عليها اسم "النار الباردة".

2. كيفية إزالة النترات من الخضار؟ اقترح ثلاث طرق على الأقل.

الجواب: 1. النترات قابلة للذوبان في الماء، ويمكن نقع الخضار في الماء.2. عند تسخينها، تتحلل النترات، لذلك من الضروري طهي الخضار.

3. ما هي المدينة الروسية التي سميت على اسم الصخر المادة الخام لإنتاج الأسمدة الفوسفاتية؟

الجواب: أباتيتي، منطقة مورمانسك.

4. كما تعلمون، توفي عالم الطبيعة البارز في العصور القديمة بليني الأكبر عام 79 م. خلال ثوران بركاني. كتب ابن أخيه في رسالة إلى المؤرخ تاسيتوس “... وفجأة سمعت دوي رعد، وتدحرجت أبخرة الكبريت الأسود من لهيب الجبل. هرب الجميع. وقف بليني واستند على اثنين من العبيد وفكر في المغادرة أيضًا. لكن البخار القاتل أحاط به من كل جانب، والتواءت ركبتاه، وسقط مرة أخرى واختنق.

سؤال. مما يتكون بخار الكبريت الذي قتل بليني؟

الإجابة: 1) وجود 0.01% من كبريتيد الهيدروجين في الهواء يقتل الشخص على الفور تقريبًا. 2) أكسيد الكبريت (الرابع).

5. إذا كنت ترغب في تبييض الأسقف أو طلاء جسم ما بالنحاس أو تدمير الآفات في الحديقة، فلا يمكنك الاستغناء عن البلورات الزرقاء الداكنة.

سؤال. أعط صيغة المركب الذي يشكل هذه البلورات.

إجابة. كبريتات النحاس. CuSO4 * 5 H2O.

كلمة لجنة التحكيم

رابعا. جولة - سؤال - إجابة

ما هو العنصر الذي يشعر بالسعادة دائما؟ (رادون)

ما هي العناصر التي تدعي أنه "يمكن إنتاج مواد أخرى" (الكربون، الهيدروجين، الأكسجين)

ما هو الوسط الذي تذوب فيه كربونات الصوديوم في الماء؟ (قلوية)

ما اسم الجسيم الموجب الشحنة الذي يتشكل عند مرور تيار في محلول إلكتروليتي (كاتيون)

ما العنصر الكيميائي الذي يدخل في الهيكل الذي اضطر توم سوير لطلائه (السياج - البورون)

اسم المعدن الذي يحمل الساحر (المغنيسيوم-المغنيسيوم)

الخامس. جولة (كما، Sb، ثنائية)

1. ميزت تشريعات القانون الجنائي دائمًا بين التسمم وأنواع القتل الأخرى باعتبارها جريمة خطيرة بشكل خاص. رأى القانون الروماني أن التسمم مزيج من القتل والخيانة. وضع القانون الكنسي التسمم على قدم المساواة مع السحر. في رموز القرن الرابع عشر. تم تحديد عقوبة مخيفة بشكل خاص للتسمم عقوبة الإعدام– الترجيح للرجال والغرق مع التعذيب الأولي للنساء.

في أوقات مختلفة، في ظروف مختلفة، في أشكال مختلفة، يعمل كسم وكعامل شفاء فريد من نوعه، كنفايات صناعية ضارة وخطيرة، كأحد مكونات المواد الأكثر فائدة والتي لا يمكن تعويضها.

سؤال. ما العنصر الكيميائي؟ نحن نتحدث عن، قم بتسمية العدد الذري وكتلته الذرية النسبية.

إجابة. الزرنيخ. ع = 34.

2. ما هو المرض المزمن الذي يعاني منه القصدير؟ ما هو المعدن الذي يمكن أن يعالج المرض؟

إجابة. يتحول القصدير إلى مسحوق عند درجات حرارة منخفضة - "طاعون القصدير". عندما تضاف ذرات البزموت (الأنتيمون والرصاص) إلى القصدير، يتم تثبيت شبكته البلورية، مما ينهي "طاعون القصدير".

3. ما هو العنصر الكيميائي الذي صوره الخيميائيون على أنه ثعبان يتلوى؟

إجابة. في العصور الوسطى، تم تصوير الزرنيخ بمساعدة ثعبان يتلوى، مما يؤكد على سميته.

5. ما هو العنصر الكيميائي الذي صوره الكيميائيون على أنه ذئب بفم مفتوح؟

إجابة. تم تصوير الأنتيمون على شكل ذئب بفم مفتوح. حصلت على هذا الرمز بسبب قدرتها على إذابة المعادن، وخاصة الذهب.

6. ما هو العنصر الكيميائي المركب؟ هل تم تسميم نابليون؟

إجابة. الزرنيخ.

السادس. ROUND (الكيمياء في الحياة اليومية)

1. بدون ما الذي يمكنك خبز فطيرة التفاح الحامضة؟

إجابة. لا الصودا.

2. ما هي المادة التي يستحيل كوي الملابس الجافة بدونها؟

إجابة. بدون ماء.

3. قم بتسمية المعدن الذي يكون في الحالة السائلة في درجة حرارة الغرفة.

إجابة. الزئبق.

4. ما هي المادة المستخدمة لمعالجة التربة شديدة الحموضة.

إجابة. جير.

5. هل يحرق السكر؟ جرب هذا.

إجابة. جميع المواد تحترق. ولكن لإشعال السكر، تحتاج إلى محفز - رماد السجائر.

6. استخدمت البشرية المواد الحافظة لتخزين المواد الغذائية منذ العصور القديمة. قم بتسمية المواد الحافظة الرئيسية.

إجابة. ملح الطعام، دخان الدخان، العسل، الزيت، الخل.

بينما تقوم لجنة التحكيم بجمع نتائج المسابقات وإعلان الفائز، سأطرح أسئلة على المعجبين:

ما هو نوع الحليب الذي لا تشربه؟ (حجر الكلس)

ما هو العنصر الذي يشكل أساس الطبيعة غير الحية؟ (هيدروجين)

ما هو نوع الماء الذي يذوب فيه الذهب؟ (أكوا ريجيا)

مقابل أي عنصر على شكل مادة بسيطة يدفعون أكثر من الذهب، أو على العكس من ذلك، يدفعون للتخلص منه؟ (الزئبق)

ما هو التآصل؟ أعط أمثلة.

ما هو حمض الجليدي؟ (الخليك)

ما الكحول لا يحترق؟ (الأمونيا)

ما هو الذهب الأبيض؟ (سبيكة من الذهب مع البلاتين أو النيكل أو الفضة)

كلمة لجنة التحكيم.

حفل مكافأة الفائزين