Sains kegemaran Lomonosov ialah kimia. “Kimia meluaskan tangannya dalam urusan manusia ... Di mana sahaja kita melihat, di mana sahaja kita melihat, ke mana-mana kita berpaling kepada

rumah / Psikologi

Cincin otak dalam kimia

"Kimia meluaskan tangannya ke dalam urusan lelaki."

Kembangkan ilmu kimia, tanamkan minat dalam sains

Membangunkan kebolehan kreatif

Membangunkan keupayaan untuk bekerja secara berpasangan

Peserta: pelajar darjah 9-10

1. Ucapan pengenalan guru.

Apa khabar semua! Kami menjemput anda hari ini untuk menyaksikan pertandingan dalam kepintaran, keseronokan, serta pengetahuan tentang subjek kimia antara pasukan gred 9 dan 10.

Oleh itu, izinkan saya mengingatkan anda bahawa hari ini kita mengadakan "CINGIN OTAK" sebanyak 6 pusingan.

Peminat yang dihormati, hari ini anda dibenarkan untuk menggesa, memberikan jawapan bebas, dan anda boleh menjadi peserta dalam pusingan ke-6, bertarung dengan pemenang masa depan.

Cincin otak kita akan ditonton oleh JURI kita:…….

    Ucapan pasukan dinilai pada sistem lima mata

JADI, mari kita beri peluang kepada pasukan kita.

I. PUSINGAN "Ahli kimia yang hebat"

1. Baca undang-undang ketekalan komposisi sebatian kimia dan namakan saintis Perancis yang menemui undang-undang ini. (Jawapan: Proust Joseph Louis)

2. Tambahkan angka pada nama unsur kimia kumpulan ke-3 untuk mendapatkan nama saintis Rusia - ahli kimia dan komposer.

(Jawapan: Bor-one \u003d Borodin Alexander Porfiryevich 12. 11. 1833–27. 02. 87)

3. Peter the Great berkata: "Saya menjangkakan bahawa orang Rusia, suatu hari nanti, dan mungkin juga semasa hidup kita, akan memalukan orang yang paling tercerahkan dengan kejayaan mereka dalam sains, tidak kenal lelah dalam kerja dan keagungan kemuliaan yang teguh dan lantang."

soalan. Sekarang anda perlu memutuskan siapa kepunyaan ayat-ayat ini dan secara ringkas beritahu jenis orang ini.

“Wahai orang yang menanti

Tanah air dari perutnya

Dan ingin melihat mereka

Yang dia panggil dari perkemahan orang asing,

Oh, hari-hari anda diberkati!

Berani kini digalakkan,

Tunjukkan dengan perhatian anda

Apa yang boleh memiliki Platos

Dan fikiran cepat Newton

Tanah Rusia untuk melahirkan. Jawab. M. V. Lomonosov

5. A. A. Voskresensky bekerja di Institut Pedagogi Utama St. Petersburg, memberi kuliah di Institut Komunikasi, Kor Halaman, dan Akademi Kejuruteraan. Pada tahun 1838–1867 mengajar di Universiti Petersburg.

soalan. Apakah nama pelajarnya yang paling terkenal? Pelajar yang bersyukur itu memanggil gurunya "datuk kimia Rusia."

Jawapan: D. I. Mendeleev.

6. Berikan pepatah kegemaran anda oleh A. A. Voskresensky, yang sering diulang oleh D. I. Mendeleev”

Jawapan: "Tuhan tidak membakar periuk dan membuat batu bata."

7. Siapa dan bila dicadangkan sistem aksara abjad yang mudah dan boleh difahami untuk menyatakan komposisi atom sebatian kimia. Berapa tahun simbol kimia telah digunakan.

Jawapan: 1814 saintis Sweden Jan Berzelius. Tanda-tanda itu telah digunakan selama 194 tahun.

Kata JURI

II PUSINGAN "Asid"

1. Apakah asid dan garamnya yang menjadi punca peperangan dan kemusnahan selama beberapa abad.

Jawapan: Asid nitrik.

2. Namakan sekurang-kurangnya 5 asid yang dimakan oleh seseorang.

Jawapan: Askorbik, sitrik, asetik, laktik, malik, valerian, oksalik ...

3. Apakah "vitriol"?

Jawapan: asid sulfurik (pl. 1, 84, 96, 5%, kerana penampilan berminyak, diperoleh daripada besi sulfat (sehingga pertengahan abad ke-18.)

4. Terdapat konsep hujan asid. Adakah mungkin salji asid, kabus atau embun wujud? Jelaskan fenomena ini.

Kita panggil kucing dulu

Yang kedua ialah mengukur lajur air,

Kesatuan untuk yang ketiga akan pergi kepada kami

Dan menjadi utuh

Jawab. Asid

"Rahsia Laut Hitam" Yu. Kuznetsov.

Menggoncang Crimea pada tahun kedua puluh lapan,

Dan laut menjadi tinggi

Memancarkan kepada kengerian rakyat,

Tiang sulfur yang berapi-api.

Semuanya hilang. Sekali lagi buih berjalan,

Tetapi sejak itu, semuanya lebih tinggi, semuanya lebih padat

Gehenna Sulfur yang Suram

Mendekati bahagian bawah kapal.

(!?) Tulis gambar rajah kemungkinan OVR yang berlaku dalam episod ini.

Jawab: 2H2S+O2=2H2O+2S+Q

S+O2=SO2

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

III. PUSINGAN (P, S, O, N,)

1. "Ya! Ia adalah seekor anjing, besar, hitam seperti padang. Tetapi tiada seorang pun di antara kita manusia yang pernah melihat anjing seperti itu. Nyala api keluar dari mulutnya, mata melontarkan percikan api, api yang berkelip-kelip mencurah ke muncung dan lehernya. Otak yang meradang. tidak dapat mempunyai penglihatan yang lebih dahsyat, lebih menjijikkan daripada makhluk neraka ini yang melompat keluar dari kabus ke arah kami ... Seekor anjing yang dahsyat, sebesar singa betina muda. Mulutnya yang besar masih bersinar dengan nyala api kebiruan, matanya yang dalam. jika saya menyentuh kepala yang bercahaya ini dan, mengambil tangan saya, saya melihat bahawa jari saya juga bersinar dalam kegelapan.

Belajar? Arthur Conan Doyle "The Hound of the Baskervilles"

(!?) Apakah unsur yang terlibat dalam cerita buruk ini? Berikan penerangan ringkas tentang elemen ini.

Jawapan: Ciri-ciri mengikut kedudukan dalam PSHE.1669, Jenama alkimia menemui fosforus putih. Untuk keupayaannya untuk bersinar dalam gelap, dia memanggilnya "api sejuk"

2. Bagaimana untuk mengeluarkan nitrat daripada sayur-sayuran? Cadangkan sekurang-kurangnya tiga cara.

Jawapan: 1. Nitrat larut dalam air, sayur-sayuran boleh direndam dalam air.2. Apabila dipanaskan, nitrat terurai, oleh itu, perlu memasak sayur-sayuran.

3. Apakah bandar di Rusia yang dipanggil bahan mentah batu untuk pengeluaran baja fosfat?

Jawapan: Apatity, wilayah Murmansk.

4. Seperti yang anda ketahui, naturalis terkenal zaman purba Pliny the Elder meninggal dunia pada 79 AD. semasa letusan gunung berapi. Anak saudaranya menulis dalam surat kepada ahli sejarah Tacitus “...Tiba-tiba guruh berdentum, dan wap sulfurik hitam bergolek turun dari nyalaan gunung. Semua orang melarikan diri. Pliny bangun dan, bersandar pada dua hamba, berfikir untuk pergi juga; tetapi wap maut mengelilinginya di semua sisi, lututnya lemas, dia jatuh semula dan lemas.

soalan. Apakah asap sulfur yang membunuh Pliny?

Jawapan: 1) 0.01% hidrogen sulfida di udara membunuh seseorang hampir serta-merta. 2) sulfur oksida (IV).

5. Sama ada anda ingin mengapur siling, tembaga sesuatu item, atau membunuh perosak di taman anda, kristal biru tua adalah satu kemestian.

soalan. Berikan formula sebatian yang membentuk hablur ini.

Jawab. Vitriol tembaga. CuSO4 * 5 H2O.

Kata JURI

IV. BULAT - soalan - jawapan

    Unsur manakah yang sentiasa gembira? (radon)

    Unsur manakah yang mendakwa "boleh melahirkan bahan lain" (karbon, hidrogen, oksigen)

    Apakah persekitaran apabila natrium karbonat dilarutkan dalam air? (beralkali)

    Apakah nama zarah bercas positif yang terbentuk apabila arus dialirkan melalui larutan elektrolit (kation)

    Apakah unsur kimia yang merupakan sebahagian daripada struktur yang perlu dilukis oleh Tom Sawyer (pagar - boron)

    Nama logam yang membawa ahli silap mata (ahli silap mata magnesium)

V. BULAT (As , Sb ,Bi )

1. Perundangan undang-undang jenayah sentiasa memilih keracunan daripada jenis pembunuhan lain sebagai jenayah yang serius. Undang-undang Rom melihat keracunan sebagai gabungan pembunuhan dan pengkhianatan. Hukum kanun meletakkan keracunan setanding dengan ilmu sihir. Dalam kod abad XIV. Untuk keracunan, hukuman mati yang amat menakutkan telah ditetapkan - beroda untuk lelaki dan lemas dengan penyeksaan awal untuk wanita.

Pada masa yang berbeza, dalam keadaan yang berbeza, dalam bentuk yang berbeza, ia bertindak sebagai racun dan sebagai agen penyembuhan yang unik, sebagai bahan buangan yang berbahaya dan berbahaya, sebagai komponen bahan yang paling berguna dan tidak boleh ditukar ganti.

soalan. Apakah unsur kimia yang kita bicarakan, apakah nombor siri dan jisim atom relatifnya.

Jawab. Arsenik. Ar =34.

2. Apakah penyakit kronik yang dihidapi bijih timah? Apakah logam yang mampu menyembuhkan penyakit ini?

Jawab. Timah bertukar menjadi serbuk pada suhu rendah – “walah timah”. Atom bismut (antimoni dan plumbum), apabila ditambah kepada timah, menampal kekisi kristalnya, menghentikan “walah timah”.

3. Apakah unsur kimia yang digambarkan oleh ahli alkimia sebagai ular yang menggeliat?

Jawab. Dengan bantuan ular yang menggeliat pada Zaman Pertengahan, arsenik digambarkan, menekankan keracunannya.

5. Apakah unsur kimia yang digambarkan oleh ahli alkimia sebagai serigala dengan mulut terbuka?

Jawab. Antimoni digambarkan dalam bentuk serigala dengan mulut terbuka. Dia menerima simbol ini kerana keupayaannya untuk melarutkan logam, dan khususnya emas.

6. Dengan menyambungkan bahan kimia apa cth. Adakah Napoleon diracun?

Jawab. Arsenik.

VI. BULAT (Kimia dalam kehidupan seharian)

1. Apa yang anda tidak boleh membakar pai epal masam tanpa?

Jawab. Tiada soda.

2. Tanpa bahan apakah yang mustahil untuk menyeterika benda yang terlalu kering?

Jawab. Tanpa air.

3. Namakan logam yang berada dalam keadaan cecair pada suhu bilik.

Jawab. Merkuri.

4. Apakah bahan yang digunakan untuk merawat tanah yang terlalu berasid.

Jawab. kapur.

5. Adakah gula terbakar? Cuba ia.

Jawab. Semua bahan terbakar. Tetapi untuk menyalakan gula, anda memerlukan pemangkin - abu dari rokok.

6. Sejak zaman dahulu lagi, manusia telah menggunakan bahan pengawet untuk mengawet makanan. Namakan bahan pengawet utama.

Jawab. Garam, asap, madu, minyak, cuka.

Semasa JURI mengira keputusan pertandingan dan akan mengumumkan pemenang, saya akan bertanya soalan kepada peminat:

    Apakah jenis susu yang tidak boleh diminum? (Batu kapur)

    Unsur apakah yang menjadi asas kepada alam semula jadi? (hidrogen)

    Air apa yang melarutkan emas? (aqua regia)

    Untuk unsur yang mana dalam bentuk bahan mudah, kadang-kadang mereka membayar lebih daripada emas, kemudian sebaliknya, mereka membayar untuk menghilangkannya? (Mercury)

    Apakah itu alotropi? Beri contoh.

    Apakah asid glasier? (cuka)

    Alkohol manakah yang tidak terbakar? (ammonia)

    Apakah emas putih? (aloi emas dengan platinum, nikel atau perak)

Kata JURI.

Majlis ganjaran pemenang

Pembersihan petrol daripada air.

Saya menuangkan petrol ke dalam tin, kemudian melupakannya dan pulang ke rumah. Kanister itu dibiarkan terbuka. Hujan akan datang.

Keesokan harinya, saya ingin menaiki ATV dan teringat tong gas. Apabila saya mendekatinya, saya menyedari bahawa petrol di dalamnya bercampur dengan air, sejak semalam jelas kurang cecair di dalamnya. Saya perlu mengasingkan air dan petrol. Menyedari bahawa air membeku pada suhu yang lebih tinggi daripada petrol, saya meletakkan satu tin petrol di dalam peti sejuk. Di dalam peti sejuk, suhu petrol ialah -10 darjah Celsius. Selepas beberapa ketika, saya mengeluarkan tong dari peti sejuk. Kanister itu mengandungi ais dan petrol. Saya menuang petrol melalui mesh ke dalam kanister lain. Oleh itu, semua ais kekal dalam kanister pertama. Sekarang saya boleh menuang petrol ditapis ke dalam tangki minyak ATV dan akhirnya menaikinya. Apabila membeku (di bawah keadaan suhu yang berbeza), pemisahan bahan berlaku.

Kulgashov Maxim.

Dalam dunia moden, kehidupan manusia tidak dapat dibayangkan tanpa proses kimia. Malah pada zaman Peter the Great, misalnya, terdapat kimia.

Jika orang tidak belajar cara mencampurkan unsur kimia yang berbeza, maka tidak akan ada kosmetik. Ramai gadis tidak secantik yang kelihatan. Kanak-kanak tidak akan dapat mengukir dari plastisin. Tidak akan ada mainan plastik. Kereta tidak boleh berjalan tanpa minyak. Mencuci barang adalah lebih sukar tanpa serbuk pencuci.

Setiap unsur kimia wujud dalam tiga bentuk: atom, bahan mudah dan bahan kompleks. Peranan kimia dalam kehidupan manusia sangat besar. Ahli kimia mengekstrak banyak bahan hebat daripada bahan mentah mineral, haiwan dan sayur-sayuran. Dengan bantuan kimia, seseorang menerima bahan dengan sifat yang telah ditetapkan, dan daripada mereka, seterusnya, mereka menghasilkan pakaian, kasut, peralatan, alat komunikasi moden, dan banyak lagi.

Tidak pernah sebelum ini, kata-kata M.V. Lomonosov: "Kimia meluaskan tangannya ke dalam urusan manusia ..."

Pengeluaran produk industri kimia seperti logam, plastik, soda, dsb., mencemarkan alam sekitar dengan pelbagai bahan berbahaya.

Pencapaian dalam kimia bukan sahaja bagus. Adalah penting bagi orang moden untuk menggunakannya dengan betul.

Makarova Katya.

Bolehkah saya hidup tanpa proses kimia?

Proses kimia ada di mana-mana. Mereka mengelilingi kita. Kadang-kadang kita tak perasan pun kehadiran mereka dalam kehidupan seharian kita. Kami mengambil mudah, tanpa memikirkan sifat sebenar tindak balas yang berlaku.

Setiap saat, banyak proses berlaku di dunia, yang dipanggil tindak balas kimia.

Apabila dua atau lebih bahan berinteraksi antara satu sama lain, bahan baru terbentuk. Terdapat tindak balas kimia yang sangat perlahan dan sangat cepat. Letupan ialah contoh tindak balas pantas: dalam sekelip mata, bahan pepejal atau cecair terurai dengan pembebasan sejumlah besar gas.

Plat keluli mengekalkan kilauannya untuk masa yang lama, tetapi secara beransur-ansur corak karat kemerahan muncul di atasnya. Proses ini dipanggil kakisan. Hakisan adalah contoh tindak balas kimia yang perlahan tetapi sangat berbahaya.

Selalunya, terutamanya dalam industri, adalah perlu untuk mempercepatkan tindak balas tertentu untuk mendapatkan produk yang diingini dengan lebih cepat. Kemudian pemangkin digunakan. Bahan-bahan ini sendiri tidak mengambil bahagian dalam tindak balas, tetapi mempercepatkannya dengan ketara.

Mana-mana tumbuhan menyerap karbon dioksida dari udara dan membebaskan oksigen. Pada masa yang sama, banyak bahan berharga dicipta dalam daun hijau. Proses ini berlaku - fotosintesis di makmal mereka.

Evolusi planet dan seluruh alam semesta bermula dengan tindak balas kimia.

Belialova Julia.

gula

gula ialah nama biasa bagi sukrosa. Terdapat banyak jenis gula. Ini adalah, sebagai contoh, glukosa - gula anggur, fruktosa - gula buah, gula tebu, gula bit (gula pasir yang paling biasa).

Pada mulanya, gula hanya diperolehi daripada tebu. Adalah dipercayai bahawa ia pada asalnya muncul di India, di Bengal. Walau bagaimanapun, disebabkan konflik antara Britain dan Perancis, gula tebu menjadi sangat mahal, dan ramai ahli kimia mula berfikir tentang cara mendapatkannya dari sesuatu yang lain. Yang pertama melakukan ini ialah ahli kimia Jerman Andreas Marggraf pada awal abad ke-18. Dia perasan bahawa ubi kering sesetengah tumbuhan mempunyai rasa manis, dan apabila dilihat di bawah mikroskop, kristal putih kelihatan pada mereka, sangat mirip dengan penampilan gula. Tetapi Marggraf tidak dapat menghidupkan pengetahuan dan pemerhatiannya, dan pengeluaran besar-besaran gula hanya dimulakan pada tahun 1801, apabila pelajar Marggraf Franz Karl Arhard membeli ladang Kunern dan mula membina kilang bit gula yang pertama. Untuk meningkatkan keuntungan, beliau mengkaji pelbagai jenis bit dan mengenal pasti sebab mengapa ubi mereka memperoleh kandungan gula yang tinggi. Pada tahun 1880-an, pengeluaran gula mula mendapat keuntungan yang besar, tetapi Archard tidak hidup untuk melihatnya.

Sekarang gula bit dilombong seperti berikut. Bit dibersihkan dan dihancurkan, jus diekstrak daripadanya dengan bantuan penekan, kemudian jus itu disucikan daripada kekotoran bukan gula dan disejat. Sirap diperoleh, direbus sehingga kristal gula terbentuk. Dengan gula tebu, perkara menjadi lebih rumit. Tebu juga dihancurkan, jus juga diekstrak, ia dibersihkan daripada kekotoran dan direbus sehingga kristal muncul dalam sirap. Walau bagaimanapun, dalam kes ini, hanya gula mentah diperolehi, dari mana gula kemudian dibuat. Gula mentah ini ditapis, mengeluarkan lebihan dan bahan pewarna, dan sirap direbus semula sehingga ia menjadi kristal. Tiada formula untuk gula seperti itu: untuk kimia, gula ialah karbohidrat yang manis dan larut.

Umansky Kirill.

garam

garam - produk makanan. Dalam bentuk tanah, ia adalah kristal putih kecil. Garam meja dari asal semula jadi hampir selalu mempunyai kekotoran garam mineral lain, yang boleh memberikan warna warna yang berbeza (biasanya kelabu). Ia dihasilkan dalam bentuk yang berbeza: dimurnikan dan tidak ditapis (garam batu), pengisaran kasar dan halus, tulen dan beryodium, garam laut, dsb.

Pada zaman dahulu, garam diperoleh dengan membakar tumbuhan tertentu dalam api; abu yang terhasil digunakan sebagai perasa. Untuk meningkatkan hasil garam, mereka juga disiram dengan air laut yang masin. Sekurang-kurangnya dua ribu tahun yang lalu, pengekstrakan garam meja mula dijalankan dengan menyejat air laut. Kaedah ini mula-mula muncul di negara-negara dengan iklim kering dan panas, di mana penyejatan air berlaku secara semula jadi; semasa ia merebak, air mula dipanaskan secara buatan. Di kawasan utara, khususnya di pantai Laut Putih, kaedah itu telah diperbaiki: seperti yang anda ketahui, air tawar membeku lebih awal daripada air masin, dan kepekatan garam dalam larutan yang tinggal meningkat dengan sewajarnya. Oleh itu, air garam segar dan pekat diperoleh secara serentak daripada air laut, yang kemudiannya disejat dengan penggunaan tenaga yang kurang.

Garam meja adalah bahan mentah yang penting untuk industri kimia. Ia digunakan untuk menghasilkan soda, klorin, asid hidroklorik, natrium hidroksida dan logam natrium.

Larutan garam dalam air membeku pada suhu di bawah 0 °C. Dicampur dengan ais air tulen (termasuk dalam bentuk salji), garam menyebabkan ia cair kerana pemilihan tenaga haba dari persekitaran. Fenomena ini digunakan untuk membersihkan jalan daripada salji.

Chumakova Julia

Di antara nama mulia masa lalu sains Rusia, ada satu yang sangat dekat dan sayang kepada kita - nama Mikhail Vasilyevich Lomonosov. Dia menjadi penjelmaan hidup sains Rusia. Dia memilih kimia sebagai hala tuju utama dalam karyanya. Lomonosov adalah saintis yang paling cemerlang pada zamannya. Kerjanya menuntut hasil yang dapat dilihat. Ini menjelaskan ketabahan beliau mencapai kejayaan.

Topik pembentangan:"Kimia meluaskan tangannya ke dalam urusan lelaki." Ini adalah pembentangan tentang aktiviti M.V. Lomonosov dalam bidang kimia.

Topik ini relevan kerana M.V. Lomonosov adalah salah seorang saintis yang hebat, yang tanpa ragu-ragu boleh diletakkan di salah satu tempat pertama di kalangan orang berbakat serba boleh di kalangan manusia. Pencapaian beliau dalam bidang sains amat mengagumkan. Semua yang dibincangkan oleh Lomonosov mempunyai sifat profesionalisme yang mendalam. Itulah sebabnya karyanya sangat diminati dan dihormati pada masa ini.

Kerja itu dilakukan di bawah bimbingan guru kimia (laporan) dan sains komputer (persembahan)

Muat turun:

Pratonton:

Laporkan "Kimia meluaskan tangannya dalam hal ehwal manusia" di persidangan saintifik dan praktikal pelajar VI "Dan refleksi anda membakar walaupun sekarang ..."

Di antara semua sains yang diceburi oleh ensiklopedia Lomonosov, tempat pertama secara objektif adalah milik kimia: pada 25 Julai 1745, dengan perintah khas, Lomonosov telah dianugerahkan gelaran profesor kimia (apa yang hari ini dipanggil ahli akademik - kemudian ada sebenarnya tiada gelaran seperti itu).

Lomonosov menekankan bahawa dalam kimia "apa yang dikatakan mesti dibuktikan", jadi dia berusaha mengeluarkan dekri mengenai pembinaan makmal kimia pertama di Rusia, yang siap pada tahun 1748. Makmal kimia pertama di Akademi Sains Rusia adalah tahap kualitatif baru dalam aktivitinya: buat pertama kalinya, prinsip integrasi sains dan amalan dilaksanakan di dalamnya. Bercakap pada pembukaan makmal, Lomonosov berkata: "Kajian kimia mempunyai dua tujuan: satu ialah peningkatan sains semula jadi. Yang lain ialah berganda-ganda nikmat hidup.

Di antara banyak kajian yang dijalankan di makmal, tempat khas telah diduduki oleh kerja kimia dan teknikal Lomonosov pada kaca dan porselin. Dia menjalankan lebih daripada tiga ribu eksperimen, yang menyediakan bahan eksperimen yang kaya untuk menyokong "teori warna sebenar." Lomonosov sendiri berkata lebih daripada sekali bahawa kimia adalah "profesion utamanya".

Lomonosov memberikan kuliah kepada pelajar di makmal, mengajar mereka kemahiran eksperimen. Malah, ia merupakan bengkel pelajar yang pertama. Eksperimen makmal didahului oleh seminar teori.

Sudah dalam salah satu karya pertamanya - "Elemen Kimia Matematik" (1741), Lomonosov menyatakan: "Ahli kimia sejati mestilah ahli teori dan pengamal, serta ahli falsafah." Pada zaman itu, kimia ditafsirkan sebagai seni menggambarkan sifat-sifat pelbagai bahan dan cara mengasingkan dan memurnikannya. tidak juga

kaedah penyelidikan, baik kaedah menerangkan operasi kimia, mahupun gaya pemikiran ahli kimia pada masa itu memuaskan Lomonosov, jadi dia berpindah dari yang lama dan menggariskan program yang hebat untuk mengubah seni kimia menjadi sains.

Pada tahun 1751, di Mesyuarat Awam Akademi Sains, Lomonosov menyampaikan "Khutbah tentang Faedah Kimia" yang terkenal, di mana dia menggariskan pandangannya, yang berbeza daripada yang lazim. Apa yang dirancang oleh Lomonosov untuk dicapai adalah hebat dalam reka bentuk inovatifnya: dia mahu menjadikan semua kimia sebagai sains fizikal dan kimia dan buat pertama kalinya memilih bidang pengetahuan kimia baru - kimia fizikal. Dia menulis: "Saya bukan sahaja melihat dalam pengarang yang berbeza, tetapi saya juga yakin dengan seni saya sendiri bahawa eksperimen kimia, apabila digabungkan dengan yang fizikal, menunjukkan tindakan istimewa." Buat pertama kalinya, dia mula memberi pelajar kursus mengenai "kimia fizikal sebenar", menemaninya dengan eksperimen demonstrasi.

Pada tahun 1756, di makmal kimia, Lomonosov menjalankan satu siri eksperimen mengenai kalsinasi (pengkalsinan) logam, yang mana dia menulis: “... eksperimen dibuat dalam bekas kaca bercantum rapat untuk menyiasat sama ada berat berasal dari haba tulen; Dengan eksperimen ini, didapati bahawa pendapat Robert Boyle yang mulia adalah palsu, kerana tanpa laluan udara luar, berat logam yang dibakar kekal dalam satu ukuran ... ". Akibatnya, Lomonosov, menggunakan contoh khusus penggunaan undang-undang pemuliharaan sejagat, membuktikan invarian jumlah jisim jirim semasa transformasi kimia dan menemui undang-undang asas sains kimia - undang-undang ketekalan jisim jirim. Jadi Lomonosov adalah yang pertama di Rusia, dan kemudian Lavoisier di Perancis, yang akhirnya mengubah kimia menjadi sains kuantitatif yang ketat.

Banyak eksperimen dan pandangan materialistik tentang fenomena alam membawa Lomonosov kepada idea tentang "undang-undang alam semesta." Dalam surat kepada Euler pada tahun 1748, dia menulis: "Semua perubahan yang berlaku dalam alam berlaku sedemikian rupa sehingga jika sesuatu ditambah kepada sesuatu, maka ia diambil dari sesuatu yang lain.

Oleh itu, apabila banyak bahan ditambah kepada satu badan, jumlah yang sama hilang dari yang lain. Oleh kerana ini adalah undang-undang alam sejagat, ia juga merangkumi peraturan pergerakan: badan yang merangsang orang lain untuk bergerak dengan dorongannya kehilangan sebanyak mungkin pergerakannya kerana ia berkomunikasi dengan orang lain yang digerakkan olehnya. Sepuluh tahun kemudian, beliau membentangkan undang-undang ini pada mesyuarat Akademi Sains, dan pada tahun 1760 menerbitkannya dalam cetakan. Dalam surat yang disebutkan di atas kepada Euler, Lomonosov memberitahunya bahawa beberapa ahli Akademi mempersoalkan undang-undang alam yang jelas ini. Apabila pengarah Pejabat Akademik, Schumacher, tanpa persetujuan dengan Lomonosov, menghantar sejumlah kertas Lomonosov yang diserahkan untuk diterbitkan kepada Euler untuk semakan, jawapan ahli matematik yang hebat itu bersemangat: "Semua karya ini bukan sahaja bagus, tetapi juga sangat baik," Euler menulis, “kerana dia (Lomonosov) menerangkan perkara-perkara fizikal, yang paling perlu dan sukar, yang sama sekali tidak diketahui dan mustahil untuk ditafsirkan oleh saintis yang paling bijak, dengan ketelitian sehingga saya benar-benar yakin dengan ketepatan buktinya. Dalam kes ini, saya mesti berlaku adil kepada Encik Lomonosov, bahawa dia dikurniakan kecerdasan yang paling gembira untuk menerangkan fenomena fizikal dan kimia. Adalah perlu untuk berharap semua Akademi lain dapat menunjukkan ciptaan seperti yang ditunjukkan oleh Encik Lomonosov.

Muka surat 7 daripada 8

Kimia tersebar luas...

Lebih lanjut mengenai berlian


Berlian mentah dan kasar adalah juara "semua mineral, bahan dan lain-lain" dari segi kekerasan. Teknologi moden tanpa berlian akan menghadapi masa yang sukar.

Berlian yang telah siap dan digilap bertukar menjadi berlian, dan ia tidak ada tandingannya di antara batu permata.

Berlian biru sangat dihargai oleh tukang emas. Mereka sangat jarang berlaku, dan oleh itu mereka membayar wang yang sangat gila untuk mereka.

Tetapi Tuhan memberkati mereka, dengan perhiasan berlian. Biarkan lebih banyak berlian biasa supaya anda tidak perlu menggeletar di atas setiap kristal kecil.

Malangnya, terdapat hanya beberapa deposit berlian di Bumi, malah lebih sedikit yang kaya. Salah satunya di Afrika Selatan. Dan ia masih menyediakan sehingga 90 peratus daripada pengeluaran berlian dunia. Kecuali Kesatuan Soviet. Sepuluh tahun yang lalu kami menemui kawasan berlian terbesar di Yakutia. Kini perlombongan berlian perindustrian sedang dijalankan di sana.

Keadaan yang luar biasa diperlukan untuk pembentukan berlian asli. Suhu dan tekanan gergasi. Berlian dilahirkan di kedalaman ketebalan bumi. Di beberapa tempat, cair yang mengandungi berlian pecah ke permukaan dan menjadi pejal. Tetapi ini berlaku sangat jarang.

Adakah mungkin dilakukan tanpa perkhidmatan alam semula jadi? Bolehkah seseorang mencipta berlian sendiri?

Sejarah sains telah mencatatkan lebih daripada sedozen percubaan untuk mendapatkan berlian tiruan. (Dengan cara ini, salah seorang "pencari kebahagiaan" pertama ialah Henri Moissan, yang mengasingkan fluorin percuma.) Setiap orang tidak berjaya. Sama ada kaedah itu pada asasnya salah, atau penguji tidak mempunyai peralatan yang boleh menahan gabungan suhu dan tekanan tertinggi.

Hanya pada pertengahan 1950-an, teknologi terkini akhirnya menemui kunci untuk menyelesaikan masalah berlian tiruan. Bahan mentah, seperti yang dijangkakan, adalah grafit. Dia tertakluk kepada tekanan serentak 100,000 atmosfera dan suhu kira-kira 3,000 darjah. Kini berlian disediakan di banyak negara di dunia.

Tetapi ahli kimia di sini hanya boleh bergembira bersama-sama dengan semua orang. Peranan mereka tidak begitu hebat: fizik mengambil alih yang utama.

Tetapi ahli kimia telah berjaya dalam yang lain. Mereka banyak membantu meningkatkan berlian.

Bagaimana untuk meningkatkan seperti itu? Adakah yang lebih sempurna daripada berlian? Struktur kristalnya adalah sangat sempurna dalam dunia kristal. Ia adalah terima kasih kepada susunan geometri atom karbon yang ideal dalam kristal berlian bahawa yang kedua adalah sangat keras.

Anda tidak boleh membuat berlian lebih keras daripada itu. Tetapi adalah mungkin untuk membuat bahan lebih keras daripada berlian. Dan ahli kimia telah mencipta bahan mentah untuk ini.

Terdapat sebatian kimia boron dengan nitrogen - boron nitrida. Secara luaran, ia tidak biasa, tetapi salah satu cirinya membimbangkan: struktur kristalnya adalah sama seperti grafit. "Grafit putih" - nama ini telah lama dilampirkan pada boron nitrida. Benar, tiada siapa yang cuba membuat mata pensil daripadanya ...

Ahli kimia telah menemui cara yang murah untuk mensintesis boron nitrida. Ahli fizik memberinya ujian yang kejam: ratusan ribu atmosfera, ribuan darjah... Logik tindakan mereka sangat mudah. Oleh kerana grafit "hitam" telah bertukar menjadi berlian, adakah mungkin untuk mendapatkan bahan yang serupa dengan berlian daripada grafit "putih"?

Dan mereka mendapat apa yang dipanggil borazon, yang melebihi berlian dalam kekerasannya. Ia meninggalkan calar pada tepi berlian yang licin. Dan ia boleh menahan suhu yang lebih tinggi - anda tidak boleh membakar borazon sahaja.

Borazon masih mahal. Terdapat banyak kerja yang perlu dilakukan untuk menjadikannya lebih murah. Tetapi perkara utama telah pun dilakukan. Manusia sekali lagi terbukti mampu alam semula jadi.

…Dan inilah satu lagi mesej yang datang dari Tokyo baru-baru ini. Para saintis Jepun telah berjaya menyediakan bahan yang jauh lebih kuat daripada berlian dalam kekerasan. Mereka mengenakan magnesium silikat (sebatian yang terdiri daripada magnesium, silikon dan oksigen) kepada tekanan 150 tan setiap sentimeter persegi. Atas sebab yang jelas, butiran sintesis tidak diiklankan. "Raja kekerasan" yang baru lahir belum mempunyai nama. Tetapi itu tidak penting. Perkara lain yang lebih penting: tidak ada keraguan bahawa dalam masa terdekat berlian, yang selama berabad-abad mengetuai senarai bahan paling sukar, tidak akan berada di tempat pertama dalam senarai ini.

Molekul yang tidak berkesudahan


Getah diketahui oleh semua orang. Ini adalah bola dan galoshes. Ia adalah keping hoki dan sarung tangan pakar bedah. Ini, akhirnya, tayar kereta dan pad pemanas, baju hujan kalis air dan hos air.

Kini getah dan produk daripadanya dihasilkan di ratusan kilang dan kilang. Dan beberapa dekad yang lalu, getah asli telah digunakan di seluruh dunia untuk membuat getah. Perkataan "getah" berasal daripada orang asli Amerika "kao-chao", yang bermaksud "air mata hevea." Dan hevea adalah pokok. Mengumpul dan memproses jus susunya dengan cara tertentu, orang ramai mendapat getah.

Banyak perkara berguna boleh dibuat daripada getah, tetapi sayangnya pengekstrakannya sangat sukar dan hevea hanya tumbuh di kawasan tropika. Dan adalah mustahil untuk memenuhi keperluan industri dengan bahan mentah semula jadi.

Di sinilah kimia datang untuk menyelamatkan. Pertama sekali, ahli kimia bertanya kepada diri mereka sendiri soalan: mengapa getah sangat elastik? Untuk masa yang lama mereka terpaksa menyiasat "air mata Hevea", dan, akhirnya, mereka menemui petunjuk. Ternyata molekul getah dibina dengan cara yang sangat pelik. Mereka terdiri daripada sebilangan besar pautan serupa berulang dan membentuk rantai gergasi. Sudah tentu, molekul "panjang" sedemikian, yang mengandungi kira-kira lima belas ribu unit, mampu membengkok ke semua arah, dan ia juga mempunyai keanjalan. Pautan dalam rantai ini ternyata karbon, isoprena C5H8, dan formula strukturnya boleh diwakili seperti berikut:


Adalah lebih tepat untuk mengatakan bahawa isoprena, seolah-olah, mewakili monomer semula jadi yang asal. Dalam proses pempolimeran, molekul isoprena agak berubah: ikatan berganda antara atom karbon dipecahkan. Disebabkan oleh ikatan yang dilepaskan sedemikian, pautan individu digabungkan menjadi molekul getah gergasi.

Masalah mendapatkan getah tiruan telah lama membimbangkan saintis dan jurutera.

Nampaknya perkara itu tidak begitu hangat apa yang rumit. Mula-mula dapatkan isoprena. Kemudian jadikan ia berpolimer. Ikat unit isoprena individu ke dalam rantai getah tiruan yang panjang dan fleksibel.


Nampaknya satu perkara, ternyata lain. Ia bukan tanpa kesukaran bahawa ahli kimia mensintesis isoprena, tetapi sebaik sahaja ia datang kepada pempolimeran, getah tidak berjaya. Pautan itu disambungkan antara satu sama lain, tetapi secara sembarangan, dan tidak mengikut susunan tertentu. Dan produk tiruan dicipta, agak serupa dengan getah, tetapi dalam banyak cara berbeza daripadanya.

Dan ahli kimia terpaksa mencipta cara untuk mendapatkan unit isoprena untuk memutar menjadi rantai ke arah yang betul.

Getah tiruan perindustrian pertama di dunia diperoleh di Kesatuan Soviet. Ahli akademik Sergei Vasilyevich Lebedev memilih bahan lain untuk ini - butadiena:


Sangat serupa dalam komposisi dan struktur kepada isoprena, tetapi pempolimeran butadiena lebih mudah dikawal.

Sebilangan besar getah tiruan kini diketahui (tidak seperti getah asli, mereka kini sering dipanggil elastomer).

Getah asli itu sendiri dan produk yang dibuat daripadanya mempunyai kelemahan yang ketara. Jadi, ia membengkak dengan kuat dalam minyak dan lemak, dan tidak tahan terhadap tindakan banyak agen pengoksidaan, khususnya ozon, yang kesannya sentiasa ada di udara. Dalam pembuatan produk daripada getah asli, ia perlu tervulkan, iaitu, tertakluk kepada suhu tinggi dengan kehadiran sulfur. Beginilah getah bertukar menjadi getah atau ebonit. Semasa operasi produk getah asli (contohnya, tayar kereta), sejumlah besar haba dikeluarkan, yang membawa kepada penuaan dan kehausan yang cepat.

Itulah sebabnya para saintis perlu berhati-hati mencipta getah sintetik baharu yang mempunyai ciri-ciri yang lebih maju. Terdapat, sebagai contoh, keluarga getah yang dipanggil "buna". Ia berasal dari huruf awal dua perkataan: "butadiena" dan "natrium". (Natrium memainkan peranan sebagai pemangkin pempolimeran.) Beberapa elastomer daripada keluarga ini telah terbukti sangat baik. Mereka pergi terutamanya kepada pembuatan tayar kereta.


Yang paling penting ialah getah butil yang dipanggil, yang diperoleh dengan pempolimeran bersama isobutilena dan isoprena. Pertama, ia ternyata paling murah. Dan kedua, tidak seperti getah asli, ia hampir tidak terjejas oleh ozon. Di samping itu, pemvulkanan getah butil, yang kini digunakan secara meluas dalam pembuatan kebuk, adalah sepuluh kali lebih kedap udara daripada pemvulkanan produk semula jadi.

Apa yang dipanggil getah poliuretana adalah sangat pelik. Mempunyai kekuatan tegangan dan tegangan yang tinggi, mereka hampir tidak tertakluk kepada penuaan. Dari elastomer poliuretana menyediakan getah buih yang dipanggil, sesuai untuk upholsteri tempat duduk.

Dalam dekad yang lalu, getah telah dibangunkan yang tidak difikirkan oleh saintis sebelum ini. Dan di atas semua, elastomer berdasarkan organosilicon dan sebatian fluorokarbon. Elastomer ini dicirikan oleh rintangan suhu tinggi, dua kali ganda daripada getah asli. Mereka tahan terhadap ozon, dan getah berasaskan sebatian fluorokarbon tidak takut walaupun asid sulfurik dan nitrik berasap.

Tetapi bukan itu sahaja. Baru-baru ini, getah yang mengandungi karboksil, kopolimer butadiena dan asid organik, telah diperolehi. Mereka terbukti sangat kuat dalam ketegangan.

Kita boleh mengatakan bahawa di sini juga, alam semula jadi telah kehilangan keutamaannya kepada bahan yang dicipta oleh manusia.

Hati berlian dan kulit badak sumbu


Terdapat kelas sebatian dalam kimia organik yang dipanggil hidrokarbon. Ini benar-benar hidrokarbon - dalam molekulnya, kecuali atom karbon dan hidrogen, tidak ada yang lain. Lazim wakil mereka yang paling terkenal ialah metana (ia membentuk kira-kira 95 peratus daripada gas asli), dan daripada hidrokarbon cecair - minyak, dari mana pelbagai gred petrol, minyak pelincir dan banyak produk berharga lain diperolehi.

Mari kita ambil hidrokarbon yang paling mudah, metana CH 4 . Apakah yang berlaku jika atom hidrogen dalam metana digantikan oleh atom oksigen? Karbon dioksida CO 2 . Dan jika pada atom sulfur? Cecair beracun yang sangat meruap, karbon sulfida CS 2 . Nah, bagaimana jika kita menggantikan semua atom hidrogen dengan atom klorin? Kami juga mendapat bahan yang terkenal: karbon tetraklorida. Dan jika anda mengambil fluorin dan bukannya klorin?

Tiga dekad yang lalu, beberapa orang boleh menjawab apa-apa yang boleh difahami untuk soalan ini. Walau bagaimanapun, pada zaman kita, sebatian fluorokarbon sudah menjadi cabang kimia bebas.

Mengikut sifat fizikalnya, fluorokarbon adalah analog hidrokarbon yang hampir lengkap. Tetapi di sinilah sifat biasa mereka berakhir. Fluorokarbon, tidak seperti hidrokarbon, ternyata menjadi bahan yang sangat reaktif. Di samping itu, mereka sangat tahan terhadap haba. Tidak hairanlah mereka kadang-kadang dipanggil bahan yang mempunyai "hati berlian dan kulit badak sumbu".


Intipati kimia kestabilan mereka berbanding dengan hidrokarbon (dan kelas sebatian organik lain) adalah agak mudah. Atom fluorin jauh lebih besar daripada hidrogen, dan oleh itu "menutup" akses atom reaktif lain kepada atom karbon yang mengelilinginya dengan ketat.

Sebaliknya, atom fluorin yang telah bertukar menjadi ion amat sukar untuk melepaskan elektronnya dan "tidak mahu" bertindak balas dengan mana-mana atom lain. Lagipun, fluorin adalah yang paling aktif daripada bukan logam, dan boleh dikatakan tiada bukan logam lain yang boleh mengoksidakan ionnya (menghapuskan elektron daripada ionnya). Ya, dan ikatan karbon-karbon adalah stabil dengan sendirinya (ingat berlian).

Ia adalah tepat kerana lengai mereka bahawa fluorokarbon telah menemui aplikasi yang paling luas. Sebagai contoh, plastik fluorokarbon, yang dipanggil Teflon, adalah stabil apabila dipanaskan sehingga 300 darjah, ia tidak terjejas oleh asid sulfurik, nitrik, hidroklorik dan lain-lain. Ia tidak terjejas oleh alkali mendidih, ia tidak larut dalam semua pelarut organik dan bukan organik yang diketahui.

Bukan tanpa alasan bahawa fluoroplastik kadang-kadang dipanggil "platinum organik", kerana ia adalah bahan yang menakjubkan untuk membuat hidangan untuk makmal kimia, pelbagai peralatan kimia industri, dan paip untuk pelbagai tujuan. Percayalah, banyak perkara di dunia akan diperbuat daripada platinum jika ia tidak begitu mahal. Fluoroplastik agak murah.

Daripada semua bahan yang diketahui di dunia, fluoroplast adalah yang paling licin. Filem fluoroplast yang dilemparkan ke atas meja secara literal "mengalir" ke lantai. Galas PTFE boleh dikatakan tidak memerlukan pelinciran. Akhirnya, fluoroplastik adalah dielektrik yang hebat, dan, lebih-lebih lagi, sangat tahan haba. Penebat fluoroplastik menahan pemanasan sehingga 400 darjah (di atas takat lebur plumbum!).

Begitulah fluoroplast - salah satu bahan buatan yang paling menakjubkan yang dicipta oleh manusia.

Fluorokarbon cecair tidak mudah terbakar dan tidak membeku pada suhu yang sangat rendah.

Kesatuan karbon dan silikon


Dua unsur dalam alam semula jadi boleh menuntut kedudukan istimewa. Pertama, karbon. Dia adalah asas kepada semua makhluk hidup. Dan pertama sekali, kerana atom karbon dapat bersambung dengan kukuh antara satu sama lain, membentuk sebatian seperti rantai:


Kedua, silikon. Dia adalah asas kepada semua sifat bukan organik. Tetapi atom silikon tidak boleh membentuk rantai panjang seperti atom karbon, dan oleh itu terdapat lebih sedikit sebatian silikon yang terdapat dalam alam semula jadi daripada sebatian karbon, walaupun lebih banyak daripada sebatian mana-mana unsur kimia lain.

Para saintis memutuskan untuk "membetulkan" kekurangan silikon ini. Sesungguhnya, silikon adalah tetravalen seperti karbon. Benar, ikatan antara atom karbon jauh lebih kuat daripada antara atom silikon. Tetapi silikon bukanlah unsur aktif seperti itu.

Dan jika ada kemungkinan untuk mendapatkan sebatian yang serupa dengan yang organik dengan penyertaannya, alangkah menakjubkan sifat yang boleh mereka miliki!

Pada mulanya, saintis tidak bernasib baik. Benar, telah terbukti bahawa silikon boleh membentuk sebatian di mana atomnya bergantian dengan atom oksigen:


Walau bagaimanapun, mereka terbukti tidak stabil.

Kejayaan datang apabila atom silikon memutuskan untuk bergabung dengan atom karbon. Sebatian sedemikian, dipanggil organosilicon, atau silikon, mempunyai beberapa sifat unik. Atas dasar mereka, pelbagai resin dicipta yang memungkinkan untuk mendapatkan jisim plastik yang tahan terhadap suhu tinggi untuk masa yang lama.

Getah yang dibuat berdasarkan polimer organosilikon mempunyai kualiti yang paling berharga, seperti rintangan haba. Sesetengah gred getah silikon tahan sehingga 350 darjah. Bayangkan tayar kereta diperbuat daripada getah sebegitu.

Getah silikon tidak membengkak sama sekali dalam pelarut organik. Daripada mereka mula menghasilkan pelbagai saluran paip untuk mengepam bahan api.

Sesetengah cecair silikon dan resin hampir tidak mengubah kelikatan pada julat suhu yang luas. Ini membuka jalan untuk kegunaan mereka sebagai pelincir. Oleh kerana kemeruapannya yang rendah dan takat didih yang tinggi, cecair silikon digunakan secara meluas dalam pam vakum tinggi.

Sebatian silikon mempunyai sifat penghalau air, dan kualiti berharga ini telah diambil kira. Mereka mula digunakan dalam pembuatan fabrik kalis air. Tetapi ia bukan hanya kain. Pepatah terkenal "air menghabiskan batu". Pada pembinaan struktur penting, mereka menguji perlindungan bahan binaan dengan pelbagai cecair organosilicon. Eksperimen berjaya.

Berdasarkan silikon, enamel tahan suhu yang kuat telah dicipta baru-baru ini. Plat tembaga atau besi yang disalut dengan enamel sedemikian boleh menahan pemanasan sehingga 800 darjah selama beberapa jam.

Dan ini hanya permulaan sejenis penyatuan karbon dan silikon. Tetapi kesatuan "dwi" seperti itu tidak lagi memuaskan ahli kimia. Mereka menetapkan tugas untuk memasukkan unsur-unsur lain ke dalam molekul sebatian organosilikon, seperti, sebagai contoh, aluminium, titanium, dan boron. Para saintis telah berjaya menyelesaikan masalah tersebut. Oleh itu, kelas bahan yang benar-benar baru dilahirkan - polyorganometallosiloxanes. Dalam rantai polimer tersebut, boleh terdapat pautan yang berbeza: silikon - oksigen - aluminium, silikon - oksigen - titanium, silikon - oksigen - boron, dan lain-lain. Bahan sedemikian cair pada suhu 500-600 darjah dan dalam pengertian ini bersaing dengan banyak logam dan aloi.

Dalam kesusasteraan, mesej entah bagaimana muncul bahawa saintis Jepun didakwa berjaya mencipta bahan polimer yang boleh menahan pemanasan sehingga 2000 darjah. Mungkin ini satu kesilapan, tetapi kesilapan yang tidak terlalu jauh dari kebenaran. Untuk istilah "polimer tahan haba" tidak lama lagi harus dimasukkan ke dalam senarai panjang bahan baru teknologi moden.

Penapis yang menakjubkan


Ayak ini disusun dengan cara yang agak asli. Mereka adalah molekul organik gergasi dengan beberapa sifat menarik.

Pertama, seperti kebanyakan plastik, ia tidak larut dalam air dan pelarut organik. Dan kedua, mereka termasuk kumpulan ionogenik yang dipanggil, iaitu kumpulan yang dalam pelarut (khususnya dalam air) boleh memberikan satu atau ion lain. Oleh itu, sebatian ini tergolong dalam kelas elektrolit.

Ion hidrogen di dalamnya boleh digantikan oleh beberapa logam. Ini adalah bagaimana ion ditukar.

Sebatian pelik ini dipanggil penukar ion. Mereka yang boleh berinteraksi dengan kation (ion bercas positif) dipanggil penukar kation, dan mereka yang berinteraksi dengan ion bercas negatif dipanggil penukar anion. Penukar ion organik pertama telah disintesis pada pertengahan 1930-an. Dan serta-merta memenangi pengiktirafan terluas. Ya, ini tidak menghairankan. Sesungguhnya, dengan bantuan penukar ion, adalah mungkin untuk mengubah air keras menjadi lembut, masin - menjadi segar.


Bayangkan dua lajur - satu daripadanya diisi dengan resin pertukaran kation, satu lagi dengan resin penukar anion. Katakan kita berhasrat untuk membersihkan air yang mengandungi garam meja biasa. Kami menyalurkan air terlebih dahulu melalui penukar kation. Di dalamnya, semua ion natrium akan "ditukar" dengan ion hidrogen, dan bukannya natrium klorida, asid hidroklorik sudah ada di dalam air kita. Kemudian kami melepasi air melalui resin anion. Jika ia dalam bentuk hidroksilnya (iaitu, anion yang boleh ditukar adalah ion hidroksil), semua ion klorida akan digantikan dalam larutan oleh ion hidroksil. Nah, ion hidroksil dengan ion hidrogen bebas serta-merta membentuk molekul air. Oleh itu, air, yang pada asalnya mengandungi natrium klorida, selepas melalui lajur pertukaran ion, menjadi penyahgaraman sepenuhnya. Dari segi kualitinya, ia boleh bersaing dengan air suling terbaik.

Tetapi bukan sahaja penyahgaraman air membawa populariti yang meluas kepada penukar ion. Ternyata ion dipegang dengan cara yang berbeza, dengan kekuatan yang berbeza, oleh penukar ion. Ion litium lebih kuat daripada ion hidrogen, ion kalium lebih kuat daripada natrium, ion rubidium lebih kuat daripada kalium, dan sebagainya. Dengan bantuan penukar ion, ia menjadi mungkin untuk menjalankan pemisahan pelbagai logam dengan sangat mudah. Penukar ion kini memainkan peranan penting dalam pelbagai industri. Sebagai contoh, di kilang-kilang fotografi untuk masa yang lama tidak ada cara yang sesuai untuk menangkap perak berharga. Penukar ionlah yang menyelesaikan masalah penting ini.

Nah, adakah seseorang akan dapat menggunakan penukar ion untuk mengekstrak logam berharga daripada air laut? Soalan ini mesti dijawab secara afirmatif. Dan walaupun air laut mengandungi sejumlah besar pelbagai garam, nampaknya mendapatkan logam mulia daripadanya adalah masalah dalam masa terdekat.

Sekarang kesukarannya ialah apabila air laut mengalir melalui penukar kation, garam yang terkandung di dalamnya sebenarnya tidak membenarkan bendasing kecil logam berharga mendap pada penukar kation. Walau bagaimanapun, baru-baru ini, resin pertukaran elektron yang dipanggil telah disintesis. Mereka bukan sahaja menukar ion mereka dengan ion logam daripada larutan, tetapi mereka juga mampu mengurangkan logam ini dengan menderma elektron kepadanya. Eksperimen terkini dengan resin sedemikian telah menunjukkan bahawa jika larutan yang mengandungi perak disalurkan melaluinya, maka bukan ion perak, tetapi perak metalik tidak lama lagi didepositkan pada resin, dan resin mengekalkan sifatnya untuk tempoh yang lama. Oleh itu, jika campuran garam dialirkan melalui penukar elektron, ion yang paling mudah dikurangkan boleh bertukar menjadi atom logam tulen.

Penyepit kimia


Seperti jenaka lama, menangkap singa di padang pasir adalah mudah. Oleh kerana padang pasir diperbuat daripada pasir dan singa, seseorang mesti mengambil ayak dan menapis padang pasir. Pasir akan melalui lubang, dan singa akan kekal di atas jeriji.

Tetapi bagaimana jika terdapat unsur kimia berharga bercampur dengan sejumlah besar unsur kimia yang tidak mewakili sebarang nilai untuk anda? Atau perlu membersihkan bahan daripada kekotoran berbahaya yang terkandung dalam kuantiti yang sangat kecil.

Ini berlaku agak kerap. Campuran hafnium dalam zirkonium, yang digunakan dalam reka bentuk reaktor nuklear, tidak boleh melebihi beberapa persepuluh perseribu peratus, dan dalam zirkonium biasa ia adalah kira-kira dua persepuluh peratus.


Unsur-unsur ini sangat serupa dalam sifat kimia, dan kaedah biasa di sini, seperti yang mereka katakan, tidak berfungsi. Malah penapis kimia yang menakjubkan. Sementara itu, zirkonium dengan tahap ketulenan yang sangat tinggi diperlukan ...

Selama berabad-abad, ahli kimia mengikuti resipi mudah: "Seperti larut seperti." Bahan bukan organik larut dengan baik dalam pelarut bukan organik, organik - dalam organik. Banyak garam asid mineral larut dengan baik dalam air, asid hidrofluorik kontang, dalam asid hidrosianik (hidrosianik) cecair. Sangat banyak bahan organik agak larut dalam pelarut organik - benzena, aseton, kloroform, karbon sulfida, dsb., dsb.

Dan bagaimanakah bahan akan bertindak, yang merupakan perantaraan antara sebatian organik dan bukan organik? Malah, ahli kimia sedikit sebanyak sudah biasa dengan sebatian tersebut. Jadi, klorofil (bahan pewarna daun hijau) ialah sebatian organik yang mengandungi atom magnesium. Ia sangat larut dalam banyak pelarut organik. Terdapat sejumlah besar sebatian organologam buatan yang disintesis secara tidak diketahui oleh alam semula jadi. Banyak daripada mereka boleh larut dalam pelarut organik, dan keupayaan ini bergantung pada sifat logam.

Di sinilah ahli kimia memutuskan untuk bermain.

Semasa operasi reaktor nuklear, dari semasa ke semasa adalah perlu untuk menggantikan blok uranium yang telah digunakan, walaupun jumlah kekotoran (serpihan pembelahan uranium) di dalamnya biasanya tidak melebihi seperseribu peratus. Pertama, blok dibubarkan dalam asid nitrik. Semua uranium (dan logam lain yang terbentuk hasil daripada transformasi nuklear) bertukar menjadi garam nitrat. Dalam kes ini, beberapa kekotoran, seperti xenon, iodin, dikeluarkan secara automatik dalam bentuk gas atau wap, manakala yang lain, seperti timah, kekal dalam sedimen.

Tetapi penyelesaian yang terhasil, sebagai tambahan kepada uranium, mengandungi kekotoran banyak logam, khususnya plutonium, neptunium, unsur nadir bumi, teknetium, dan beberapa yang lain. Di sinilah bahan organik masuk. Larutan uranium dan kekotoran dalam asid nitrik dicampurkan dengan larutan bahan organik - tributil fosfat. Dalam kes ini, hampir semua uranium melepasi fasa organik, manakala kekotoran kekal dalam larutan asid nitrik.

Proses ini dipanggil pengekstrakan. Selepas dua pengekstrakan, uranium hampir bebas daripada kekotoran dan boleh digunakan semula untuk pembuatan blok uranium. Dan kekotoran yang tinggal pergi ke pemisahan selanjutnya. Bahagian yang paling penting akan diekstrak daripadanya: plutonium, beberapa isotop radioaktif.

Begitu juga, zirkonium dan hafnium boleh dipisahkan.

Proses pengekstrakan kini digunakan secara meluas dalam teknologi. Dengan bantuan mereka, mereka menjalankan bukan sahaja pembersihan sebatian bukan organik, tetapi juga banyak bahan organik - vitamin, lemak, alkaloid.

Kimia dalam kot putih


Dia mempunyai nama yang nyaring - Johann Bombast Theophrastus Paracelsus von Hohenheim. Paracelsus bukan nama keluarga, tetapi sejenis gelaran. Diterjemah ke dalam bahasa Rusia, ia bermaksud "super-hebat". Paracelsus adalah seorang ahli kimia yang sangat baik, dan khabar angin popular menggelarnya sebagai penyembuh yang ajaib. Kerana dia bukan sahaja seorang ahli kimia, tetapi juga seorang doktor.

Pada Zaman Pertengahan, kesatuan kimia dan perubatan semakin kuat. Kimia belum mendapat hak untuk dipanggil sains. Pandangannya terlalu kabur, dan kuasanya tersebar dalam pencarian sia-sia untuk batu ahli falsafah yang terkenal itu.

Tetapi, tergelincir dalam jaring mistik, kimia belajar untuk menyembuhkan orang daripada penyakit serius. Oleh itu, iatrokimia dilahirkan. Atau kimia perubatan. Dan ramai ahli kimia pada abad keenam belas, tujuh belas, kelapan belas dipanggil ahli farmasi, ahli farmasi. Walaupun mereka terlibat dalam kimia tulen, mereka menyediakan pelbagai ramuan penyembuhan. Benar, mereka buta. Dan tidak selalu "ubat" ini memberi manfaat kepada seseorang.

Antara "ahli farmasi" Paracelsus adalah salah satu yang paling menonjol. Senarai ubatnya termasuk salap merkuri dan sulfur (dengan cara ini, ia masih digunakan untuk merawat penyakit kulit), garam besi dan antimoni, dan pelbagai jus sayuran.


Pada mulanya, kimia hanya boleh memberi doktor bahan yang terdapat di alam semula jadi. Dan itu dalam kuantiti yang sangat terhad. Tetapi ubat tidak mencukupi.

Jika kita membuka panduan preskripsi moden, kita akan melihat bahawa 25 peratus ubat adalah, boleh dikatakan, persediaan semula jadi. Antaranya ialah ekstrak, tincture dan decoctions yang disediakan daripada pelbagai tumbuhan. Segala-galanya adalah bahan perubatan buatan yang disintesis yang tidak biasa dengan alam semula jadi. Bahan yang dicipta oleh kuasa kimia.

Sintesis pertama bahan perubatan telah dijalankan kira-kira 100 tahun yang lalu. Kesan penyembuhan asid salisilik dalam reumatik telah lama diketahui. Tetapi mengekstraknya daripada bahan mentah sayuran adalah sukar dan mahal. Hanya pada tahun 1874 adalah mungkin untuk membangunkan kaedah mudah untuk mendapatkan asid salisilik daripada fenol.

Asid ini membentuk asas kepada banyak ubat. Sebagai contoh, aspirin. Sebagai peraturan, istilah "kehidupan" ubat adalah pendek: yang lama digantikan oleh yang baru, lebih maju, lebih canggih dalam memerangi pelbagai penyakit. Aspirin adalah pengecualian dalam hal ini. Setiap tahun ia mendedahkan ciri-ciri menakjubkan baharu yang sebelum ini tidak diketahui. Ternyata aspirin bukan sahaja antipiretik dan penghilang rasa sakit, julat penggunaannya lebih luas.

Perubatan yang sangat "lama" ialah piramidon yang terkenal (tahun kelahirannya ialah 1896).

Kini, dalam masa sehari, ahli kimia mensintesis beberapa ubat baharu. Dengan pelbagai kualiti, melawan pelbagai jenis penyakit. Daripada ubat yang melawan kesakitan kepada ubat yang membantu menyembuhkan penyakit mental.

Untuk menyembuhkan orang - tidak ada tugas yang lebih mulia untuk ahli kimia. Tetapi tidak ada tugas yang lebih sukar.

Selama beberapa tahun, ahli kimia Jerman Paul Ehrlich cuba mensintesis ubat terhadap penyakit yang dahsyat - penyakit tidur. Dalam setiap sintesis, sesuatu berjaya, tetapi setiap kali Ehrlich tetap tidak berpuas hati. Hanya dalam percubaan ke-606 adalah mungkin untuk mendapatkan ubat yang berkesan - salvarsan, dan puluhan ribu orang dapat pulih bukan sahaja dari tidur, tetapi juga dari penyakit berbahaya lain - sifilis. Dan dalam percubaan ke-914, Erlich menerima ubat yang lebih kuat - neosalvarsan.

Laluan ubat dari kelalang kimia ke kaunter farmasi adalah panjang. Ini adalah undang-undang perubatan: sehingga ubat itu telah diuji dengan teliti, ia tidak boleh disyorkan untuk diamalkan. Dan apabila peraturan ini tidak diikuti, terdapat kesilapan yang tragis. Tidak lama dahulu, firma farmaseutikal Jerman Barat mengiklankan pil tidur baru - tolidomide. Pil putih kecil menjerumuskan ke dalam tidur yang cepat dan nyenyak seseorang yang mengalami insomnia yang berterusan. Pujian telah dinyanyikan tolidomide, dan dia ternyata menjadi musuh yang dahsyat bagi bayi yang belum dilahirkan. Berpuluh-puluh ribu orang aneh yang dilahirkan - orang membayar harga sedemikian kerana mereka bersegera untuk mengeluarkan ubat yang tidak cukup diuji untuk dijual.

Oleh itu, adalah penting bagi ahli kimia dan pakar perubatan untuk mengetahui bukan sahaja bahawa ubat ini dan ini berjaya menyembuhkan penyakit ini dan ini. Mereka perlu memahami dengan teliti bagaimana ia berfungsi, apakah mekanisme kimia halus untuk melawan penyakit itu.


Berikut adalah contoh kecil. Kini, derivatif asid barbiturik yang dipanggil sering digunakan sebagai pil tidur. Sebatian ini mengandungi atom karbon, hidrogen, nitrogen dan oksigen. Di samping itu, dua kumpulan alkil yang dipanggil, iaitu, molekul hidrokarbon tanpa satu atom hidrogen, dilekatkan pada salah satu atom karbon. Dan inilah yang datang oleh ahli kimia. Hanya kemudian asid barbiturik mempunyai kesan hipnosis apabila jumlah atom karbon dalam kumpulan alkil tidak kurang daripada empat. Dan semakin besar jumlah ini, semakin lama dan lebih cepat ubat itu berfungsi.

Semakin mendalam saintis menembusi sifat penyakit, semakin teliti penyelidikan yang dijalankan oleh ahli kimia. Dan semakin banyak sains yang tepat menjadi farmakologi, yang sebelum ini hanya terlibat dalam penyediaan pelbagai ubat dan cadangan penggunaannya terhadap pelbagai penyakit. Sekarang ahli farmakologi harus menjadi ahli kimia, ahli biologi, doktor, dan ahli biokimia. Untuk tidak mengulangi tragedi tolidomide.

Sintesis bahan perubatan adalah salah satu pencapaian utama ahli kimia, pencipta sifat kedua.

... Pada awal abad kita, ahli kimia berdegil mencuba untuk membuat pewarna baru. Dan asid sulfanilik yang dipanggil telah diambil sebagai produk permulaan. Ia mempunyai molekul yang sangat "fleksibel" yang mampu melakukan pelbagai penyusunan semula. Dalam sesetengah kes, ahli kimia berpendapat, molekul asid sulfanilik boleh diubah menjadi molekul pewarna yang berharga.

Dan jadi ia ternyata dalam realiti. Tetapi sehingga tahun 1935, tiada siapa yang menyangka bahawa pewarna sulfanil sintetik juga merupakan ubat yang kuat. Pengejaran bahan pewarna memudar ke latar belakang: ahli kimia mula memburu ubat baru, yang secara kolektif dipanggil ubat sulfa. Berikut adalah nama yang paling terkenal: sulfidine, streptocid, sulfazol, sulfadimezin. Pada masa ini, sulfonamides menduduki salah satu tempat pertama di kalangan cara kimia untuk memerangi mikrob.

... Orang India di Amerika Selatan daripada kulit kayu dan akar tumbuhan cilibukha menghasilkan racun yang boleh membawa maut - curare. Musuh, yang terkena panah, yang hujungnya dicelup dalam curare, serta-merta mati.

kenapa? Untuk menjawab soalan ini, ahli kimia perlu memahami sepenuhnya misteri racun itu.

Mereka mendapati bahawa prinsip aktif utama curare ialah tubocurarine alkaloid. Apabila ia masuk ke dalam badan, otot tidak boleh mengecut. Otot menjadi tidak bergerak. Orang itu kehilangan keupayaan untuk bernafas. Kematian akan datang.

Walau bagaimanapun, dalam keadaan tertentu, racun ini boleh memberi manfaat. Ia boleh berguna untuk pakar bedah apabila melakukan beberapa operasi yang sangat kompleks. Contohnya dalam hati. Apabila anda perlu mematikan otot pulmonari dan memindahkan badan ke pernafasan buatan. Jadi musuh yang fana bertindak sebagai kawan. Tubocurarine sedang memasuki amalan klinikal.

Walau bagaimanapun, ia terlalu mahal. Dan kita memerlukan ubat yang murah dan berpatutan.

Ahli kimia campur tangan lagi. Dalam semua aspek, mereka mengkaji molekul tubocurarine. Mereka membahagikannya kepada pelbagai bahagian, memeriksa "serpihan" yang terhasil dan, langkah demi langkah, mengetahui hubungan antara struktur kimia dan aktiviti fisiologi dadah. Ternyata tindakannya ditentukan oleh kumpulan khas yang mengandungi atom nitrogen bercas positif. Dan jarak antara kumpulan harus ditentukan dengan ketat.

Kini ahli kimia boleh memulakan jalan meniru alam semula jadi. Dan juga cuba untuk mengatasinya. Pertama, mereka menerima ubat yang tidak kalah dalam aktivitinya untuk tubocurarine. Dan kemudian mereka memperbaikinya. Maka lahirlah sinkurin; ia dua kali lebih aktif daripada tubocurarine.

Dan inilah contoh yang lebih menarik. Melawan malaria. Dia telah dirawat dengan kina (atau, secara saintifik, kina), alkaloid semula jadi. Ahli kimia juga berjaya mencipta plasmoquine - bahan enam puluh kali lebih aktif daripada kina.

Perubatan moden mempunyai senjata yang besar, boleh dikatakan, untuk semua keadaan. Terhadap hampir semua penyakit yang diketahui.

Terdapat ubat kuat yang menenangkan sistem saraf, memulihkan ketenangan walaupun kepada orang yang paling jengkel. Terdapat, sebagai contoh, ubat yang menghilangkan sepenuhnya perasaan takut. Sudah tentu, tiada siapa yang akan mengesyorkannya kepada pelajar yang takut peperiksaan.

Terdapat sekumpulan keseluruhan yang dipanggil penenang, ubat penenang. Ini termasuk, sebagai contoh, reserpine. Penggunaannya untuk rawatan penyakit mental tertentu (skizofrenia) memainkan peranan yang besar pada zamannya. Kemoterapi kini menduduki tempat pertama dalam memerangi gangguan mental.

Walau bagaimanapun, pencapaian kimia perubatan tidak selalu berubah menjadi sisi positif. Terdapat, katakan, ubat yang tidak menyenangkan (jika tidak, sukar untuk memanggilnya) sebagai LSD-25.

Di banyak negara kapitalis, ia digunakan sebagai ubat yang secara buatan menyebabkan pelbagai gejala skizofrenia (semua jenis halusinasi yang membolehkan anda meninggalkan "kesusahan duniawi" untuk beberapa waktu). Tetapi terdapat banyak kes apabila orang yang mengambil pil LSD-25 tidak pernah kembali ke keadaan normal mereka.

Statistik moden menunjukkan bahawa majoriti kematian di dunia adalah akibat serangan jantung atau pendarahan otak (strok). Ahli kimia memerangi musuh-musuh ini dengan mencipta pelbagai ubat jantung, menyediakan ubat-ubatan yang melebarkan saluran otak.

Dengan bantuan Tubazid dan PAS yang disintesis oleh ahli kimia, doktor berjaya mengalahkan batuk kering.

Dan akhirnya, saintis berdegil mencari cara untuk melawan kanser - momok yang dahsyat ini bagi umat manusia. Masih banyak yang tidak jelas dan tidak diketahui di sini.

Doktor sedang menunggu bahan ajaib baru daripada ahli kimia. Mereka menunggu dengan sia-sia. Di sini kimia masih belum menunjukkan apa yang ia mampu.

Keajaiban acuan


Perkataan ini telah diketahui sejak sekian lama. Pakar perubatan dan ahli mikrobiologi. Disebut dalam buku khas. Tetapi sama sekali tidak ada yang dikatakan kepada seseorang yang jauh dari biologi dan perubatan. Dan seorang ahli kimia yang jarang ditemui tahu maksudnya. Sekarang semua orang mengenalinya.

Perkataan itu adalah "antibiotik".

Tetapi lebih awal daripada dengan perkataan "antibiotik", seseorang berkenalan dengan perkataan "mikrob". Didapati bahawa beberapa penyakit, contohnya, radang paru-paru, meningitis, disentri, tipus, batuk kering dan lain-lain, berpunca daripada mikroorganisma. Antibiotik diperlukan untuk melawan mereka.

Sudah pada Zaman Pertengahan, ia diketahui tentang kesan penyembuhan beberapa jenis acuan. Benar, gambaran Aesculapius zaman pertengahan agak pelik. Sebagai contoh, dipercayai bahawa hanya acuan yang diambil dari tengkorak orang yang digantung atau dibunuh kerana jenayah membantu dalam memerangi penyakit.

Tetapi ini tidak penting. Berbeza dengan ketara: ahli kimia Inggeris Alexander Fleming, mengkaji salah satu jenis acuan, mengasingkan prinsip aktif daripadanya. Ini adalah bagaimana penisilin, antibiotik pertama, dilahirkan.

Ternyata penisilin adalah senjata yang sangat baik dalam memerangi banyak patogen: streptococci, staphylococci, dll. Ia mampu mengalahkan spirochete pucat, agen penyebab sifilis.

Tetapi walaupun Alexander Fleming menemui penisilin pada tahun 1928, formula ubat ini hanya ditafsirkan pada tahun 1945. Dan sudah pada tahun 1947, adalah mungkin untuk menjalankan sintesis lengkap penisilin di makmal. Nampaknya manusia terperangkap dengan alam semula jadi kali ini. Namun, ia tidak ada di sana. Menjalankan sintesis makmal penisilin bukanlah tugas yang mudah. Lebih mudah untuk mendapatkannya dari acuan.

Tetapi ahli kimia tidak berundur. Dan di sini mereka dapat bersuara. Mungkin bukan perkataan untuk diucapkan, tetapi perbuatan untuk dilakukan. Intinya adalah bahawa acuan dari mana penisilin biasanya diperolehi adalah sangat sedikit "produktif". Dan saintis memutuskan untuk meningkatkan produktivitinya.

Mereka menyelesaikan masalah ini dengan mencari bahan yang, apabila dimasukkan ke dalam alat keturunan mikroorganisma, mengubah ciri-cirinya. Lebih-lebih lagi, tanda-tanda baru dapat diwarisi. Dengan bantuan mereka, mereka berjaya membangunkan "baka" baru cendawan, yang lebih aktif dalam pengeluaran penisilin.

Kini set antibiotik sangat mengagumkan: streptomycin dan terramycin, tetracycline dan aureomycin, biomycin dan erythromycin. Secara keseluruhan, kira-kira seribu antibiotik yang paling pelbagai kini diketahui, dan kira-kira seratus daripadanya digunakan untuk merawat pelbagai penyakit. Dan kimia memainkan peranan penting dalam penyediaan mereka.

Selepas ahli mikrobiologi telah mengumpul apa yang dipanggil cecair kultur yang mengandungi koloni mikroorganisma, giliran ahli kimia pula.

Merekalah yang berhadapan dengan tugas mengasingkan antibiotik, "prinsip aktif". Pelbagai kaedah kimia sedang digerakkan untuk mengekstrak sebatian organik kompleks daripada "bahan mentah" semula jadi. Antibiotik diserap menggunakan penyerap khas. Penyelidik menggunakan "cakar kimia" - mereka mengekstrak antibiotik dengan pelbagai pelarut. Dimurnikan pada resin penukar ion, dimendakan daripada larutan. Ini adalah bagaimana antibiotik mentah diperolehi, yang sekali lagi tertakluk kepada kitaran penulenan yang panjang, sehingga akhirnya ia muncul dalam bentuk bahan kristal tulen.

Sesetengahnya, seperti penisilin, masih disintesis dengan bantuan mikroorganisma. Tetapi mendapatkan orang lain hanyalah separuh kerja alam semula jadi.

Tetapi terdapat juga antibiotik seperti itu, sebagai contoh, synthomycin, di mana ahli kimia sepenuhnya mengetepikan perkhidmatan alam semula jadi. Sintesis ubat ini dari awal hingga akhir dijalankan di kilang.

Tanpa kaedah kimia yang berkuasa, perkataan "antibiotik" tidak akan dapat mendapat populariti yang begitu luas. Dan tidak akan ada revolusi tulen dalam penggunaan ubat-ubatan, dalam rawatan banyak penyakit, yang telah dihasilkan oleh antibiotik ini.

Unsur mikro - vitamin tumbuhan


Perkataan "elemen" mempunyai banyak makna. Jadi, sebagai contoh, dipanggil atom jenis yang sama, mempunyai cas nuklear yang sama. Apakah "mikronutrien"? Jadi dipanggil unsur kimia yang terkandung dalam organisma haiwan dan tumbuhan dalam kuantiti yang sangat kecil. Jadi, dalam tubuh manusia, 65 peratus oksigen, kira-kira 18 peratus karbon, 10 peratus hidrogen. Ini adalah makronutrien, terdapat banyak daripada mereka. Tetapi titanium dan aluminium hanya seperseribu peratus setiap satu - ia boleh dipanggil unsur mikro.

Pada hari-hari awal biokimia, perkara-perkara kecil seperti itu diabaikan. Cuba fikirkan, beberapa perseratus atau perseribu peratus. Kuantiti sedemikian tidak dapat ditentukan ketika itu.

Teknik dan kaedah analisis bertambah baik, dan saintis menemui lebih banyak unsur dalam objek hidup. Walau bagaimanapun, peranan unsur surih tidak dapat ditubuhkan untuk masa yang lama. Malah pada masa ini, walaupun analisis kimia membolehkan untuk menentukan persejuta malah ratus persejuta peratus kekotoran dalam hampir mana-mana sampel, kepentingan banyak unsur mikro untuk aktiviti penting tumbuhan dan haiwan masih belum dijelaskan.

Tetapi beberapa perkara sudah diketahui. Sebagai contoh, bahawa dalam pelbagai organisma terdapat unsur-unsur seperti kobalt, boron, tembaga, mangan, vanadium, iodin, fluorin, molibdenum, zink dan juga ... radium. Ya, ia adalah radium, walaupun dalam kuantiti yang boleh diabaikan.

Dengan cara ini, kira-kira 70 unsur kimia kini telah ditemui dalam tubuh manusia, dan ada sebab untuk mempercayai bahawa keseluruhan sistem berkala terkandung dalam organ manusia. Selain itu, setiap elemen memainkan beberapa peranan yang sangat spesifik. Malah ada pandangan bahawa banyak penyakit timbul akibat pelanggaran keseimbangan mikroelemen dalam badan.

Besi dan mangan memainkan peranan penting dalam proses fotosintesis tumbuhan. Jika anda menanam tumbuhan di dalam tanah yang tidak mengandungi walaupun kesan besi, daun dan batangnya akan menjadi putih seperti kertas. Tetapi ia patut menyembur tumbuhan sedemikian dengan larutan garam besi, kerana ia mengambil warna hijau semula jadi. Kuprum juga diperlukan dalam proses fotosintesis dan mempengaruhi penyerapan sebatian nitrogen oleh organisma tumbuhan. Dengan jumlah kuprum yang tidak mencukupi dalam tumbuhan, protein terbentuk dengan sangat lemah, termasuk nitrogen.


Sebatian organik kompleks molibdenum dimasukkan sebagai komponen dalam pelbagai enzim. Mereka menyumbang kepada penyerapan nitrogen yang lebih baik. Kekurangan molibdenum kadang-kadang menyebabkan daun terbakar kerana pengumpulan besar garam asid nitrik di dalamnya, yang, jika tiada molibdenum, tidak diserap oleh tumbuhan. Dan molibdenum mempunyai kesan ke atas kandungan fosforus dalam tumbuhan. Dengan ketiadaannya, tiada penukaran fosfat bukan organik kepada yang organik. Kekurangan molibdenum juga menjejaskan pengumpulan pigmen (bahan pewarna) dalam tumbuhan - muncul bintik-bintik dan warna pucat pada daun.

Dengan ketiadaan boron, tumbuhan tidak menyerap fosforus dengan baik. Boron juga menyumbang kepada pergerakan lebih baik pelbagai gula melalui sistem tumbuhan.

Unsur surih memainkan peranan penting bukan sahaja dalam tumbuhan tetapi juga dalam organisma haiwan. Ternyata ketiadaan vanadium sepenuhnya dalam makanan haiwan menyebabkan kehilangan selera makan dan juga kematian. Pada masa yang sama, peningkatan kandungan vanadium dalam diet babi membawa kepada pertumbuhan pesat mereka dan kepada pemendapan lapisan lemak tebal.

Zink, sebagai contoh, memainkan peranan penting dalam metabolisme dan merupakan juzuk sel darah merah haiwan.

Hati, jika haiwan (dan juga seseorang) berada dalam keadaan teruja, melepaskan mangan, silikon, aluminium, titanium dan tembaga ke dalam peredaran umum, tetapi apabila sistem saraf pusat dihalang - mangan, tembaga dan titanium, dan pelepasan silikon dan kelewatan aluminium. Sebagai tambahan kepada hati, otak, buah pinggang, paru-paru dan otot mengambil bahagian dalam mengawal kandungan mikroelemen dalam darah badan.

Mewujudkan peranan unsur mikro dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dan haiwan adalah tugas kimia dan biologi yang penting dan menarik. Dalam masa terdekat, ini pasti akan membawa kepada hasil yang sangat ketara. Dan ia akan membuka kepada sains satu lagi cara untuk mencipta sifat kedua.

Apakah yang dimakan oleh tumbuhan dan apakah kaitan kimia dengannya?


Malah tukang masak zaman dahulu terkenal dengan kejayaan masakan mereka. Meja-meja istana diraja penuh dengan hidangan lazat. Orang kaya menjadi pemilih makanan.

Tumbuhan kelihatan lebih bersahaja. Dan di padang pasir yang gerah dan di kutub tundra rumput dan pokok renek wujud bersama. Biar terbantut, walaupun sengsara, tetapi akur.

Sesuatu diperlukan untuk perkembangan mereka. Tapi apa? Para saintis telah mencari "sesuatu" misteri ini selama bertahun-tahun. Mereka menyediakan eksperimen. Dibincangkan keputusan.

Tetapi tidak ada kejelasan.

Ia diperkenalkan pada pertengahan abad yang lalu oleh ahli kimia Jerman terkenal Justus Liebig. Dia dibantu oleh analisis kimia. Saintis itu "menguraikan" tumbuhan yang paling pelbagai kepada unsur kimia yang berasingan. Pada mulanya tidak ramai. Hanya sepuluh: karbon dan hidrogen, oksigen dan nitrogen, kalsium dan kalium, fosforus dan sulfur, magnesium dan besi. Tetapi sepuluh ini membuat lautan hijau mengamuk di planet Bumi.

Oleh itu kesimpulannya diikuti: untuk hidup, tumbuhan itu entah bagaimana mesti mengasimilasikan, "makan" unsur-unsur yang dinamakan.

Bagaimana sebenarnya? Di manakah lokasi kedai makanan tumbuhan?

Dalam tanah, dalam air, dalam udara.

Tetapi perkara yang menakjubkan berlaku. Pada sesetengah tanah, tumbuhan itu berkembang pesat, berbunga dan berbuah. Pada yang lain, ia menjadi sakit, kering dan menjadi orang aneh yang pudar. Kerana tanah ini kekurangan beberapa unsur.

Malah sebelum Liebig, orang tahu sesuatu yang lain. Walaupun tanaman yang sama disemai tahun demi tahun di tanah yang paling subur, tuaian menjadi lebih teruk dan lebih teruk.

Tanah telah habis. Tumbuhan secara beransur-ansur "memakan" semua rizab unsur kimia yang diperlukan yang terkandung di dalamnya.

Ia adalah perlu untuk "memberi makan" tanah. Perkenalkan bahan yang hilang, baja ke dalamnya. Mereka telah digunakan sejak zaman dahulu. Diaplikasi secara intuitif, berdasarkan pengalaman nenek moyang.


Liebig menaikkan penggunaan baja ke darjat sains. Oleh itu, agrokimia dilahirkan. Kimia telah menjadi hamba pengeluaran tanaman. Tugas itu timbul di hadapannya: untuk mengajar orang menggunakan baja terkenal dengan betul dan mencipta yang baru.

Kini berpuluh-puluh baja yang berbeza digunakan. Dan yang paling penting daripada mereka adalah kalium, nitrogen dan fosforus. Kerana ia adalah kalium, nitrogen dan fosforus yang merupakan unsur yang tanpa tumbuhan tidak tumbuh.

Sedikit analogi, atau bagaimana ahli kimia memberi makan tumbuhan dengan kalium


... Ada satu masa apabila uranium yang kini begitu terkenal berkumpul di suatu tempat di halaman belakang untuk kepentingan kimia. Hanya pewarna cermin mata dan fotografi membuat dakwaan malu terhadapnya. Kemudian, radium ditemui dalam uranium. Daripada beribu-ribu tan bijih uranium, sebutir logam perak yang tidak ketara telah diekstrak. Dan sisa, yang mengandungi sejumlah besar uranium, terus mengacaukan gudang kilang. Akhirnya jam uranium telah melanda. Ternyata dialah yang memberi manusia kuasa ke atas penggunaan tenaga atom. Pembaziran telah menjadi harta karun.

... Endapan garam Stassfurt di Jerman telah lama diketahui. Mereka mengandungi banyak garam, terutamanya kalium dan natrium. Garam natrium, garam meja, segera didapati digunakan. Garam kalium dibuang tanpa penyesalan. Pergunungan besar mereka bertimbun berhampiran lombong. Dan orang ramai tidak tahu apa yang perlu dilakukan dengan mereka. Pertanian sangat memerlukan baja potash, tetapi sisa Stassfurt tidak dapat digunakan. Mereka mengandungi banyak magnesium. Dan dia, berguna untuk tumbuhan dalam dos yang kecil, ternyata menjadi bencana dalam dos yang besar.

Di sinilah kimia membantu. Dia menemui kaedah mudah untuk mengeluarkan magnesium daripada garam kalium. Dan pergunungan yang mengelilingi lombong Stassfurt mula cair di hadapan mata kita. Ahli sejarah sains melaporkan fakta berikut: pada tahun 1811, loji pemprosesan potash pertama dibina di Jerman. Setahun kemudian sudah ada empat daripadanya, dan pada tahun 1872 tiga puluh tiga kilang di Jerman memproses lebih daripada setengah juta tan garam mentah.

Tidak lama selepas itu, tumbuhan untuk pengeluaran baja potash telah ditubuhkan di banyak negara. Dan kini, di banyak negara, pengekstrakan bahan mentah potash adalah berkali-kali lebih besar daripada pengekstrakan garam meja.

"Bencana nitrogen"


Kira-kira seratus tahun selepas penemuan nitrogen, salah seorang ahli mikrobiologi utama menulis: "Nitrogen lebih berharga dari sudut pandangan biologi umum daripada logam mulia yang paling jarang." Dan dia betul sekali. Lagipun, nitrogen adalah sebahagian daripada hampir semua molekul protein, kedua-dua tumbuhan dan haiwan. Tiada nitrogen, tiada protein. Dan tiada protein - tiada kehidupan. Engels berkata bahawa "hidup adalah satu bentuk kewujudan badan protein."

Tumbuhan memerlukan nitrogen untuk mencipta molekul protein. Tetapi dari mana mereka mendapatkannya? Nitrogen dibezakan oleh aktiviti kimia yang rendah. Dalam keadaan biasa, ia tidak bertindak balas. Oleh itu, tumbuhan tidak boleh menggunakan nitrogen dari atmosfera. Sama sahaja, "... walaupun mata melihat, tetapi gigi kebas." Jadi, pantri nitrogen tumbuhan adalah tanah. Malangnya, pantri agak miskin. Tidak cukup sebatian yang mengandungi nitrogen di dalamnya. Itulah sebabnya tanah dengan cepat membuang nitrogennya, dan ia perlu diperkaya dengannya. Sapukan baja nitrogen.

Kini konsep "peter garam Chile" telah menjadi banyak sejarah. Dan kira-kira tujuh puluh tahun yang lalu, ia tidak meninggalkan bibir.

Di hamparan luas Republik Chile, Gurun Atacama yang suram terbentang. Ia membentang ratusan kilometer. Pada pandangan pertama, ini adalah padang pasir yang paling biasa, tetapi satu keadaan yang ingin tahu membezakannya daripada padang pasir lain di dunia: di bawah lapisan pasir nipis terdapat deposit kuat natrium nitrat, atau natrium nitrat. Deposit ini telah diketahui sejak sekian lama, tetapi, mungkin, ia mula diingati apabila terdapat kekurangan serbuk mesiu di Eropah. Malah, untuk pengeluaran serbuk mesiu, arang batu, sulfur dan garam digunakan sebelum ini.


Ekspedisi telah dilengkapi segera untuk menghantar produk ke luar negara. Bagaimanapun, keseluruhan kargo itu terpaksa dibuang ke laut. Ternyata hanya kalium nitrat yang sesuai untuk pengeluaran serbuk mesiu. Natrium dengan rakus menyerap lembapan dari udara, serbuk mesiu dilembapkan, dan mustahil untuk menggunakannya.

Bukan buat pertama kalinya, orang Eropah terpaksa membuang kargo luar negara ke dalam laut. Pada abad ke-17, di tebing sungai Platino del Pino, bijirin logam putih yang dipanggil platinum ditemui. Platinum pertama kali datang ke Eropah pada tahun 1735. Tetapi mereka tidak tahu apa yang perlu dilakukan dengannya. Daripada logam mulia pada masa itu, hanya emas dan perak yang diketahui, dan platinum tidak menemui pasaran untuk dirinya sendiri. Tetapi orang yang cekap menyedari bahawa platinum dan emas agak rapat antara satu sama lain dari segi graviti tentu. Mereka mengambil kesempatan daripada ini dan mula menambah platinum kepada emas, yang digunakan untuk membuat syiling. Ia sudah palsu. Kerajaan Sepanyol mengharamkan import platinum, dan rizab yang masih kekal di negeri itu dikumpulkan dan ditenggelamkan di laut dengan kehadiran banyak saksi.

Tetapi kisah dengan garam Chile tidak berakhir di situ. Ia ternyata menjadi baja nitrogen yang sangat baik, yang disediakan secara semulajadi kepada manusia. Baja nitrogen lain tidak diketahui pada masa itu. Pembangunan intensif deposit semula jadi natrium nitrat bermula. Dari pelabuhan Ikvikwe di Chile, kapal-kapal belayar setiap hari, menghantar baja berharga itu ke seluruh pelusuk dunia.

... Pada tahun 1898, dunia dikejutkan dengan ramalan suram Crookes yang terkenal. Dalam ucapannya, beliau meramalkan kematian akibat kebuluran nitrogen untuk manusia. Setiap tahun, bersama-sama dengan penuaian, ladang-ladang kekurangan nitrogen, dan deposit garam Chile secara beransur-ansur dibangunkan. Khazanah Gurun Atacama ternyata menjadi setitik di lautan.

Kemudian para saintis teringat suasana. Mungkin orang pertama yang memberi perhatian kepada rizab nitrogen yang tidak terhad di atmosfera ialah saintis terkenal kami Kliment Arkadyevich Timiryazev. Timiryazev sangat percaya pada sains dan kuasa genius manusia. Dia tidak berkongsi kebimbangan Crookes. Manusia akan mengatasi malapetaka nitrogen, keluar dari masalah, Timiryazev percaya. Dan dia ternyata betul. Sudah pada tahun 1908, saintis Birkeland dan Eide di Norway, pada skala industri, menetapkan nitrogen atmosfera menggunakan arka elektrik.

Sekitar masa ini di Jerman, Fritz Haber membangunkan kaedah untuk menghasilkan ammonia daripada nitrogen dan hidrogen. Oleh itu, masalah nitrogen terikat, yang sangat diperlukan untuk pemakanan tumbuhan, akhirnya diselesaikan. Dan terdapat banyak nitrogen bebas di atmosfera: saintis telah mengira bahawa jika semua nitrogen di atmosfera diubah menjadi baja, maka ini akan mencukupi untuk tumbuh-tumbuhan selama lebih daripada satu juta tahun.

Untuk apa fosforus?


Justus Liebig percaya bahawa tumbuhan boleh menyerap nitrogen dari udara. Ia perlu menyuburkan tanah hanya dengan kalium dan fosforus. Tetapi ia adalah tepat dengan unsur-unsur ini bahawa dia tidak bernasib baik. "Baja yang dipatenkan" miliknya, yang mana salah satu firma Inggeris bertanggungjawab untuk menghasilkan, tidak membawa kepada peningkatan hasil. Selepas bertahun-tahun barulah Liebig faham dan secara terbuka mengakui kesilapannya. Dia menggunakan garam fosfat yang tidak larut, takut bahawa garam yang sangat larut akan cepat dihanyutkan daripada tanah oleh hujan. Tetapi ternyata tumbuhan tidak dapat menyerap fosforus daripada fosfat tidak larut. Dan manusia terpaksa menyediakan sejenis "produk separuh siap" untuk tumbuh-tumbuhan.

Setiap tahun, kira-kira 10 juta tan asid fosforik diambil dari ladang tanaman dunia. Mengapa tumbuhan memerlukan fosforus? Lagipun, ia bukan sebahagian daripada lemak atau karbohidrat. Dan banyak molekul protein, terutamanya yang paling mudah, tidak mengandungi fosforus. Tetapi tanpa fosforus, semua sebatian ini tidak boleh terbentuk.

Fotosintesis bukan sekadar sintesis karbohidrat daripada karbon dioksida dan air, yang dihasilkan oleh tumbuhan secara "bergurau". Ini adalah satu proses yang kompleks. Fotosintesis berlaku dalam kloroplas yang dipanggil - sejenis "organ" sel tumbuhan. Komposisi kloroplas hanya merangkumi banyak sebatian fosforus. Secara kasarnya, kloroplas boleh dibayangkan sebagai perut haiwan, di mana makanan dicerna dan diasimilasikan, kerana merekalah yang berurusan dengan blok binaan langsung tumbuhan: karbon dioksida dan air.

Tumbuhan menyerap karbon dioksida dari udara dengan bantuan sebatian fosforus. Fosfat bukan organik menukar karbon dioksida kepada anion asid karbonik, yang kemudiannya pergi ke pembinaan molekul organik kompleks.

Sudah tentu, peranan fosforus dalam kehidupan tumbuhan tidak terhad kepada ini. Dan tidak boleh dikatakan bahawa kepentingannya untuk tumbuhan telah dijelaskan sepenuhnya. Walau bagaimanapun, walaupun apa yang diketahui menunjukkan peranan penting dalam kehidupan mereka.

Peperangan kimia


Ini benar-benar perang. Hanya tanpa senjata api dan kereta kebal, roket dan bom. Ini adalah "tenang", kadang-kadang tidak dapat dilihat oleh ramai, perang bukan untuk hidup, tetapi untuk kematian. Dan kemenangan di dalamnya adalah kebahagiaan bagi semua orang.

Berapa banyak bahaya, sebagai contoh, lalat biasa? Ternyata makhluk berniat jahat ini membawa kerugian, di negara kita sahaja, dianggarkan berjuta-juta rubel setahun. Bagaimana dengan rumpai? Di AS sahaja, kewujudan mereka bernilai empat bilion dolar. Atau ambil belalang, bencana sebenar yang mengubah ladang berbunga menjadi tanah kosong dan tidak bermaya. Jika kita mengira semua kerosakan yang ditimbulkan oleh pemangsa tumbuhan dan haiwan kepada pertanian dunia dalam satu tahun, jumlah yang tidak dapat dibayangkan akan berlaku. Dengan wang ini, 200 juta orang boleh diberi makan secara percuma sepanjang tahun!

Apakah "cide" dalam terjemahan ke dalam bahasa Rusia? Maksudnya pembunuh. Oleh itu, penciptaan pelbagai "sid" diambil oleh ahli kimia. Mereka mencipta racun serangga - "membunuh serangga", zoocid - "membunuh tikus", racun herba - "membunuh rumput". Semua "cides" ini kini digunakan secara meluas dalam pertanian.

Sebelum Perang Dunia II, racun perosak bukan organik digunakan secara meluas. Pelbagai tikus dan serangga, rumpai dirawat dengan arsenik, sulfur, kuprum, barium, fluorida dan banyak sebatian toksik lain. Walau bagaimanapun, bermula dari pertengahan empat puluhan, racun perosak organik semakin meluas. "gulungan" sedemikian ke arah sebatian organik dibuat dengan sengaja. Maksudnya bukan sahaja mereka ternyata lebih tidak berbahaya kepada manusia dan haiwan ternakan. Mereka mempunyai lebih fleksibiliti, dan mereka memerlukan lebih sedikit daripada bukan organik untuk mendapatkan kesan yang sama. Jadi, hanya sepersejuta gram serbuk DDT bagi setiap sentimeter persegi permukaan memusnahkan sepenuhnya beberapa serangga.


Terdapat beberapa keanehan dalam penggunaan racun perosak organik. Salah satu racun perosak yang berkesan pada masa ini dianggap heksachloran. Walau bagaimanapun, mungkin sedikit orang tahu bahawa bahan ini pertama kali diperoleh oleh Faraday pada tahun 1825. Ahli kimia telah menyelidik heksachlorane selama lebih daripada seratus tahun, malah tidak mengesyaki sifat ajaibnya. Dan hanya selepas 1935, apabila ahli biologi mula mengkajinya, racun serangga ini mula dihasilkan pada skala industri. Racun serangga terbaik pada masa ini ialah sebatian organophosphorus, seperti fosfamid atau M-81.

Sehingga baru-baru ini, persediaan luaran digunakan untuk melindungi tumbuhan dan haiwan. Walau bagaimanapun, nilai sendiri: hujan turun, angin bertiup, dan bahan pelindung anda hilang. Semuanya mesti bermula semula. Para saintis memikirkan soalan - adakah mungkin untuk memasukkan racun perosak ke dalam organisma yang dilindungi? Mereka memberi vaksin kepada seseorang - dan dia tidak takut penyakit. Sebaik sahaja mikrob memasuki organisma sedemikian, mereka segera dimusnahkan oleh "penjaga kesihatan" yang tidak kelihatan yang muncul di sana akibat pentadbiran serum.

Ternyata sangat mungkin untuk mencipta racun perosak tindakan dalaman. Para saintis telah memainkan struktur berbeza organisma perosak serangga dan tumbuhan. Untuk tumbuhan, racun perosak seperti itu tidak berbahaya, bagi serangga ia adalah racun yang mematikan.

Kimia melindungi tumbuhan bukan sahaja daripada serangga, tetapi juga daripada rumpai. Apa yang dipanggil racun herba telah dicipta, yang mempunyai kesan menyedihkan pada rumpai dan secara praktikal tidak membahayakan perkembangan tumbuhan yang ditanam.

Mungkin salah satu racun herba pertama, anehnya, adalah ... baja. Oleh itu, telah lama diperhatikan oleh pengamal pertanian bahawa jika peningkatan jumlah superfosfat atau kalium sulfat digunakan pada ladang, maka dengan pertumbuhan intensif tumbuhan yang ditanam, pertumbuhan rumpai terhalang. Tetapi di sini, seperti dalam kes racun serangga, sebatian organik memainkan peranan penting pada zaman kita.

Pembantu petani


Budak itu berumur enam belas tahun lebih. Dan inilah dia, mungkin buat pertama kalinya di bahagian minyak wangi. Dia ke sini bukan kerana ingin tahu, tetapi kerana keperluan. Misainya sudah mula pecah dan perlu dicukur.

Bagi pemula, ini adalah operasi yang agak menarik. Tetapi dalam kira-kira sepuluh atau lima belas tahun, dia akan menjadi sangat bosan sehingga kadang-kadang anda ingin menumbuhkan janggut.

Ambil, sebagai contoh, rumput. Ia tidak dibenarkan di landasan kereta api. Dan orang dari tahun ke tahun "mencukur" dengan sabit dan sabit. Tetapi bayangkan kereta api Moscow - Khabarovsk. Ini adalah sembilan ribu kilometer. Dan jika semua rumput sepanjang panjangnya dipotong, dan lebih daripada sekali semasa musim panas, hampir seribu orang perlu disimpan dalam operasi ini.

Adakah mungkin untuk menghasilkan beberapa jenis cara kimia untuk "bercukur"? Ternyata anda boleh.

Untuk memotong rumput di atas satu hektar, perlu 20 orang bekerja sepanjang hari. Racun herba menyelesaikan "operasi membunuh" di kawasan yang sama dalam beberapa jam. Dan musnahkan rumput sepenuhnya.

Adakah anda tahu apa itu defoliant? "Folio" bermaksud "daun". Defoliant adalah bahan yang menyebabkan mereka jatuh. Penggunaannya memungkinkan untuk mekanisasi penuaian kapas. Dari tahun ke tahun, dari abad ke abad, orang ramai keluar ke ladang dan memetik semak kapas secara manual. Sesiapa yang tidak pernah melihat memetik kapas manual tidak dapat membayangkan beban penuh kerja sedemikian, yang, di atas semua, berlaku dalam haba terdesak 40-50 darjah.

Sekarang semuanya lebih mudah. Beberapa hari sebelum membuka bolls kapas, ladang kapas dirawat dengan defoliant. Yang paling mudah ialah Mg 2 . Daun jatuh dari semak, dan sekarang penuai kapas bekerja di ladang. Ngomong-ngomong, CaCN 2 boleh digunakan sebagai defoliant, yang bermaksud bahawa apabila semak dirawat dengannya, baja nitrogen juga dimasukkan ke dalam tanah.


Tetapi dalam bantuannya kepada pertanian, dalam sifat "membetulkan", kimia pergi lebih jauh. Ahli kimia menemui apa yang dipanggil auksin - pemecut pertumbuhan tumbuhan. Benar, pada mulanya semula jadi. Yang paling mudah daripada mereka, seperti heteroauxin, ahli kimia telah belajar untuk mensintesis di makmal mereka. Bahan-bahan ini bukan sahaja mempercepatkan pertumbuhan, berbunga dan berbuah tumbuhan, tetapi meningkatkan kestabilan dan daya majunya. Di samping itu, ternyata penggunaan auksin dalam kepekatan tinggi mempunyai kesan sebaliknya - ia menghalang pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

Terdapat analogi yang hampir lengkap dengan bahan perubatan. Oleh itu, ubat yang mengandungi arsenik, bismut, merkuri diketahui, tetapi dalam kepekatan yang besar (agak tinggi), semua bahan ini beracun.

Sebagai contoh, auksin boleh memanjangkan masa berbunga tumbuhan hiasan, dan terutamanya bunga. Dengan fros musim bunga yang tiba-tiba, perlahankan patah tunas dan berbunga pokok, dan sebagainya dan sebagainya. Sebaliknya, di kawasan sejuk dengan musim panas yang pendek, ini akan membolehkan kaedah "cepat" untuk menanam banyak buah-buahan dan sayur-sayuran. Dan walaupun kebolehan auksin ini belum lagi dilaksanakan secara besar-besaran, tetapi hanya eksperimen makmal, tidak ada keraguan bahawa dalam masa terdekat pembantu petani akan datang ke ruang terbuka yang luas.

Melayan hantu


Berikut adalah fakta untuk sensasi akhbar: rakan sekerja yang berterima kasih menghadiahkan seorang saintis yang dihormati dengan ... pasu aluminium. Apa-apa hadiah patut disyukuri. Tetapi bukankah benar, untuk memberikan pasu aluminium ... Ada sesuatu yang ironis tentang ...

Sekarang. Seratus tahun yang lalu, hadiah seperti itu kelihatan sangat murah hati. Ia benar-benar dibentangkan oleh ahli kimia Inggeris. Dan bukan kepada sesiapa, tetapi kepada Dmitri Ivanovich Mendeleev sendiri. Sebagai tanda jasa besar kepada sains.

Lihat bagaimana segala-galanya di dunia adalah relatif. Pada abad yang lalu, mereka tidak tahu cara yang murah untuk mengekstrak aluminium daripada bijih, dan oleh itu logam itu mahal. Kami menemui jalan, dan harga turun dengan cepat.

Banyak elemen sistem berkala masih mahal. Dan ini sering mengehadkan permohonan mereka. Tetapi kami pasti, buat masa ini. Kimia dan fizik akan lebih daripada sekali melakukan "pengurangan harga" untuk unsur. Mereka pasti akan menjalankannya, kerana lebih jauh, lebih ramai penduduk jadual berkala amalan itu terlibat dalam skop aktivitinya.

Tetapi di antara mereka ada yang sama ada tidak terdapat dalam kerak bumi, atau mereka sangat sedikit, hampir tidak wujud. Katakanlah, astatin dan fransium, neptunium dan plutonium, prometium dan teknetium…

Walau bagaimanapun, mereka boleh disediakan secara buatan. Dan sebaik sahaja seorang ahli kimia memegang elemen baru di tangannya, dia mula berfikir: bagaimana untuk memberinya permulaan dalam kehidupan?

Setakat ini, unsur tiruan yang paling penting dalam amalan ialah plutonium. Dan pengeluaran dunianya kini melebihi pengekstrakan banyak unsur "biasa" sistem berkala. Kami menambah bahawa ahli kimia menganggap plutonium sebagai salah satu unsur yang paling dikaji, walaupun ia berusia lebih sedikit daripada suku abad. Semua ini tidak disengajakan, kerana plutonium adalah "bahan api" yang sangat baik untuk reaktor nuklear, sama sekali tidak kalah dengan uranium.

Pada beberapa satelit bumi Amerika, americium dan kurium berfungsi sebagai sumber tenaga. Unsur-unsur ini sangat radioaktif. Apabila mereka berpisah, banyak haba dilepaskan. Dengan bantuan termokopel, ia ditukar menjadi elektrik.

Dan bagaimana pula dengan promethium, yang masih belum ditemui dalam bijih daratan? Bateri kecil, lebih besar sedikit daripada penutup pushpin biasa, dicipta dengan penyertaan promethium. Bateri kimia, paling baik, tahan tidak lebih daripada enam bulan. Bateri atom promethium beroperasi secara berterusan selama lima tahun. Dan julat aplikasinya adalah sangat luas: daripada alat bantu pendengaran kepada projektil berpandu.

Astat sedia menawarkan perkhidmatannya kepada doktor untuk memerangi penyakit tiroid. Mereka kini cuba merawatnya dengan bantuan sinaran radioaktif. Adalah diketahui bahawa iodin boleh terkumpul dalam kelenjar tiroid, tetapi astatin adalah analog kimia iodin. Diperkenalkan ke dalam badan, astatin akan tertumpu dalam kelenjar tiroid. Kemudian sifat radioaktifnya akan menyebut perkataan yang berat.

Jadi beberapa unsur tiruan sama sekali bukan tempat kosong untuk keperluan amalan. Benar, mereka melayani seseorang secara berat sebelah. Orang ramai hanya boleh menggunakan sifat radioaktif mereka. Tangan belum mencapai ciri kimia. Pengecualian ialah technetium. Garam logam ini, ternyata, boleh membuat produk keluli dan besi tahan terhadap kakisan.

Hantar kerja baik anda di pangkalan pengetahuan adalah mudah. Gunakan borang di bawah

Pelajar, pelajar siswazah, saintis muda yang menggunakan pangkalan pengetahuan dalam pengajian dan kerja mereka akan sangat berterima kasih kepada anda.

Disiarkan pada http:// www. semua terbaik. en

FSBEI HPE "Universiti Negeri Bashkir"

Senario acara kokurikulumdalam kimia

“Kimia meluaskan tangannya dalam urusan manusia…”

Matlamat:

1. Luaskan ilmu kimia, tanamkan minat terhadap sains.

2. Membangunkan kebolehan kreatif.

3. Memupuk kebolehan bekerja dalam satu pasukan.

ahli: pelajar darjah 9.

Borang kelakuan: KVN.

Perintah kelakuan:

1. Sumpah kapten.

2. Memanaskan badan.

3. Pertandingan "Permainan tekaan".

4. Pertandingan "Jadual D.I. Mendeleev".

5. Pertandingan "Lukis sendiri."

6. Pertandingan kapten.

7. Pertandingan "Penguji".

8. Pertandingan muzikal.

9. Pertandingan "Tugasan daripada sampul surat."

10. Kerja rumah.

11. Merumuskan.

Mengetuai:

Wahai ilmu-ilmu yang bahagia!

Regangkan tangan anda dengan tekun

Dan lihatlah ke tempat yang paling jauh

Melewati bumi dan jurang

Dan padang rumput dan hutan dalam

Dan ketinggian syurga.

Di mana-mana meneroka sepanjang masa,

Apa yang hebat dan indah

Apa yang dunia tidak pernah lihat...

Ke dalam perut bumi anda, kimia,

Menembusi mata dengan tajam

Dan apa yang terkandung di dalamnya Rusia

Buka khazanah khazanah.

M.V. Lomonosov.

Selamat petang, kawan-kawan yang dikasihi. Kami menjemput anda hari ini untuk menyaksikan pertandingan dalam kepintaran, keseronokan, dan juga dalam pengetahuan tentang subjek kimia antara pasukan gred 9.

Kami menjemput pasukan "Ahli Kimia" (perwakilan pasukan, ucapan) Kami menjemput pasukan "Lirik" (perwakilan pasukan, salam)

Mengetuai:

Sebelum pertandingan bermula, ketua pasukan mengangkat sumpah.

Sumpah kapten.

Kami, kapten pasukan Kimia (Lirik), telah mengumpulkan pasukan kami di medan pertarungan kimia dan di hadapan pasukan kami, peminat, juri dan buku kimia yang bijak, kami bersumpah:

1) Jujurlah. kreatif pendidikan kimia ekstrakurikuler

2) Jangan mencurah asam garam antara satu sama lain secara fizikal dan moral.

3) Jangan gunakan kaedah gusti, tinju dan karate semasa menyelesaikan tugasan kimia.

4) Jangan hilang selera humor sehingga ke penghujung petang.

Mengetuai:

Dan sekarang senaman. Topik pemanasan badan: “Masalah ekologi dan kimia. Siapa yang bersalah?" Pasukan menyediakan 4 soalan untuk satu sama lain.

Ahli kimia mulakan dahulu.

Soalan berbunyi - 1 min. untuk perbincangan.

Sambutan pasukan.

Pasukan Lyrika bertanya soalan pertamanya.

(Dll. untuk 4 soalan).

Mengetuai:

Mari kita beralih kepada pertandingan.

1. "Permainan meneka".

Kami mengumumkan pertandingan keluar dalam sekolah. Kami menjemput 2 orang. Tugasan: "Pergi ke sana, saya tidak tahu di mana, bawa sesuatu, saya tidak tahu apa." (Masa 25 min).

2. “Jadual D.I. Mendeleev".

Pertandingan ke-2 memerlukan pelajar mengetahui sistem berkala. Daripada kekacauan tanda, pilih dan tulis unsur kimia dan namakannya. Serahkan kad kepada juri.

3. "Lukis sendiri."

Pertandingan ke-3 menjemput mereka yang boleh melukis. Terlopong, lukis apa yang dibacakan oleh penyampai. (1 minit.).

Di dalam bilik kimia, terdapat meja di tepi papan hitam, kelalang di atas meja, gas perang dikeluarkan dari kelalang.

Telah melukis. Apakah jenis gas itu? (NO2).

Kata juri.

Mengetuai:

Pertandingan kapten. (Jemput ke pentas, tawarkan duduk, berikan sehelai kertas dan pen).

Anda akan mendengar cerita di mana unsur kimia atau bahan kimia akan dinamakan. Tuliskannya menggunakan simbol kimia.

cerita kimia.

Ia berada di Eropah, dan mungkin di Amerika. Kami duduk bersama Bohr dan Berkeley di Fermia. Sat dan Kali. Saya berkata: “Berhenti merosakkan Oksigen, begitu juga Sulfur dalam jiwa saya. Jom pergi Rubidium." Dan Berkel: "Saya dari Gaul, oleh itu, bersendirian. Dan saya tidak akan memberi anda dua Rubidium. Mengapa saya harus meninggalkan Fermius sama sekali?” Di sini saya, seperti Actiny sendiri, dan saya berkata: "Platinum, dan itu sahaja!" Akhirnya Palladium. Mereka mula berfikir tentang siapa yang harus pergi ke Bariy. Berkeley dan berkata: "Saya benar-benar pincang." Kemudian Bor Plumbum datang kepada kami, mencedok Rubidia kami di bawah Arsenik dan pergi. Kami adalah Radius. Kami sedang duduk di Kurium, menunggu Bor. Tiba-tiba kita terdengar: "Aurum, Aurum!". Saya berkata: "Tidak Bor!" Dan Berkeley: "Tidak, Neon!" Dan dia sendiri licik, berdiri dengan Gallium, menyerahkan Thalia dan Litium kepadanya, sesuatu tentang Francius. Plutonium lama. Dan di sini sekali lagi: "Aurum, Aurum!" Kami melihat, Boron sedang berlari, dan di belakangnya adalah Kobalt, Argon dan Hafnium yang bersebelahan dengannya, dan Terbiumnya di sebalik Arsenik, di mana Rubidium kita terletak. Bor sepenuhnya Lutetsky menjadi. Menjerit, melambai-lambaikan tangannya. Tiba-tiba kami melihat, dan Rubidium kami bersama Argon di Mercury. Di sinilah Berkeley mengecewakan kami. Dia akan berdiri dengan empat kaki, dan dia sendiri adalah seorang Strontsky, Strontsky dan berkata: "Argonchik, beritahu Hafnius." Argon diam dan hanya Cesium melalui giginya "Rrr". Kemudian Berkliy juga, Lyutetsky berdiri dan, seolah-olah berteriak: "Keluar," Argon melarikan diri. Dan Berkelium berkata kepada Boru: "Beri saya Rubidium." A bor: "Bukan Beryllium, saya Rubidium anda. Apa, adakah saya Rhodium mereka atau apa? Astatine saya dengan tenang. Dan Berkel kepadanya: "Jika saya berjumpa anda lagi di Fermia, Natrium adalah telinga anda."

Kapten menyerahkan risalah dengan tanda bertulis unsur kimia yang dinamakan dalam cerita.

4. Pertandingan ke-4 "Pengeksperimen" Jemput 2 orang daripada pasukan. Daripada juri, 1 wakil untuk pemerhatian.

Pengalaman: "Pemisahan campuran"

a) pemfailan pasir dan besi

a) pemfailan kayu dan besi

b) pasir dan gula

b) garam dan tanah liat

Pengalaman: "Kenal pasti bahan"

a) KOH, H2SO4, KCl

a) NaOH, Ba(OH)2, H2SO4

Pengalaman: "Dapatkan bahan berikut"

Merumuskan persaingan kapten.

Kata juri.

5. Pertandingan muzikal. Pasukan diberi untuk menyediakan lagu dan tarian bertemakan kimia.

Merumuskan keputusan pertandingan "Pengeksperimen".

6. Pertandingan "Tugasan daripada sampul surat."

1) Apakah jenis susu yang tidak boleh diminum?

2) Apakah unsur yang menjadi asas kepada alam yang tidak bernyawa?

3) Dalam air apakah emas larut?

4) Untuk unsur yang manakah dalam bentuk bahan mudah, mereka sama ada membayar lebih daripada emas, atau sebaliknya, membayar untuk menghilangkannya?

5) Apakah nama Persatuan Saintifik Ahli Kimia Soviet?

6) Apakah itu alotropi? Beri contoh.

Mengetuai:

Kami mendengar peserta pertandingan keluar.

Bersedia untuk kerja rumah.

Pada masa ini, juri merumuskan pertandingan terkini.

Jika pasukan masih belum bersedia, soalan diajukan kepada peminat. Untuk setiap jawapan yang betul, peminat diberi bulatan, dan pasukan mendapat 1 mata.

1. Adakah terdapat logam yang cair di tangan?

2. Apakah asid glasier?

3. Apakah itu emas putih?

4. Apakah jenis alkohol yang tidak terbakar?

Mengetuai:

Kerja rumah ditunjukkan oleh pasukan Ahli Kimia (Lirik)

Topik: "Pelajaran kimia pada abad yang lalu."

Merumuskan.

Anugerah peserta.

kesusasteraan:

1. Blokhina O.G. Saya Akan Pergi ke Pelajaran Kimia: Buku Guru. - M .: Rumah penerbitan "First of September", 2001.

2. Bocharova S.I. Kerja luar kurikulum dalam kimia. Gred 8-9. - Volgograd: ITD "Corifey", 2006

3. Kurgansky S.M. Kerja ekstrakurikuler dalam kimia: Kuiz dan malam kimia - M .: 5 untuk pengetahuan, 2006.

4. CER dalam kimia, cakera untuk gred 9. Pendidikan 1C sekolah ke-4: ZAO 1C, 2006

Dihoskan di Allbest.ru

...

Dokumen Serupa

    Kajian hubungan antara sastera dan kimia terhadap contoh karya seni, kesalahan kimia dalam sastera. Imej artistik logam dalam lirik Lermontov. Analisis pengaruh karya seni terhadap minat kognitif pelajar dalam kimia.

    tesis, ditambah 09/23/2014

    Kerja penyelidikan memungkinkan untuk membangunkan aktiviti kognitif, kreativiti pelajar, membantu membentuk minat dalam pengetahuan saintifik, mengembangkan pemikiran. Kerja penyelidikan boleh dijalankan di luar waktu persekolahan.

    artikel, ditambah 03.03.2008

    Kebergantungan pembentukan motivasi pelajar untuk mempelajari kimia terhadap keadaan pedagogi organisasi proses pedagogi. Keadaan pedagogi yang paling ketara yang menentukan motivasi untuk belajar kimia di kalangan pelajar gred pra-profil kesembilan.

    tesis, ditambah 04/13/2009

    Definisi kimia yang tidak konvensional. Menanam minat untuk mempelajari mata pelajaran. Menjalankan permulaan menjadi ahli kimia untuk menguji kesesuaian profesional calon untuk pelaksanaan transformasi antara bahan. Kimia dalam teka-teki, teka-teki dan eksperimen.

    pembentangan, ditambah 03/20/2011

    Pembentukan kesediaan umum untuk penentuan nasib sendiri, pengaktifan masalah memilih profesion; untuk mengembangkan pengetahuan pelajar tentang pelbagai profesion, untuk membentuk minat dalam profesion. Penyusunan dan prosedur untuk menjalankan ujian pro dalam kalangan pelajar darjah tujuh.

    pembangunan pelajaran, ditambah 08/25/2011

    Siapa seorang guru, dan apakah misinya dalam kehidupan seorang pelajar. Keupayaan seorang guru untuk mendidik pelajar dalam kemerdekaan, kebolehan hidup dan bertahan di dunia, kebolehan berkomunikasi dengan manusia, mengembangkan kemahiran dan kebolehan, membimbing mereka ke jalan yang benar.

    esei, ditambah 19/01/2014

    Konsep dan jenis kawalan pengetahuan pelajar, penilaian keberkesanan praktikal mereka. Cara mengatur kawalan tematik, memastikan keberkesanan proses pendidikan, metodologi pelaksanaannya dan spesifik pelaksanaan dalam pelajaran kimia di sekolah.

    tesis, ditambah 06/15/2010

    Kognitif, pendidikan, membangun dan mendidik matlamat aktiviti ekstrakurikuler, peralatannya dan peraturan permainan "Hangman". Analisis psikologi aktiviti pendidikan, pembentukan sikap nilai pelajar terhadap sejarah dan masyarakat.

    kerja amali, tambah 19/01/2010

    Justifikasi pemilihan bentuk topik acara pendidikan. Kerja yang dilakukan sebelum acara. Rancangan pendidikan. Perjalanan acara pendidikan (senario). Merumuskan dan menentukan pemenang.

    laporan amalan, ditambah 04/17/2007

    Analisis kesusasteraan saintifik mengenai metodologi bacaan ekstrakurikuler. Penyediaan dan pengendalian bacaan ekstrakurikuler dalam pelajaran sastera. Merangka rancangan pengajaran bacaan ekstrakurikuler berdasarkan sajak B. Akhmadulina “Kisah Hujan” untuk murid darjah 7-8.

© 2022 skudelnica.ru -- Cinta, pengkhianatan, psikologi, perceraian, perasaan, pertengkaran