CAPITOLUL II. Despre primul acid - acid acetic 25
Vin și oțet 25
Ochii unui chimist 29
CAPITOLUL III. "Mama tuturor acizilor" 32
Istoria pulbere albă 32
Purificarea sulfului 36
Acidul sulfuric se formează în natură 44
În Golful "Black Mouth" 46
CAPITOLUL IV. "Aducerea vieții" 52
Ce a fost ascuns sub semnul degetului 52
"Duhul" de salamoncă prins 55
CAPITOLUL V. Acid clorhidric 61
Sare sarata 61
Fără oxigen 66
CAPITOLUL VI. "Purtătorul luminii" 71
De la "piatra filosofului" până la meciul simplu 71
Doi acizi fosforici 73
Piatra verde - un prieten al recoltei 76
CAPITOLUL VII. Acidul carbonic și "rudele" acestuia 79
În laboratorul chimic de frunze verzi 79
Cel mai slab acid 83
Var. 85
Soda 87
Lumea acizilor de carbon 90
CAPITOLUL VIII. Marea descoperire 93
CAPITOLUL I
ACIZI, SĂRI ȘI ALKALI
O piatră "putredă"
Sub Leningrad, pe Istmul Karelian și, de asemenea, în unele zone ale SSR Karelian-Finlanda, se găsesc bolovani uriași. Acestea sunt urme ale muncii ghețarului, o dată, cu zeci de mii de ani în urmă, care acoperă cea mai mare parte a Europei.
Unele bolovani împrăștiate peste păduri și câmpurile aratate sunt goale, altele sunt acoperite cu un strat de blană densă de mușchi, altele sunt acoperite cu arbuști.
Există pietre care ajung la dimensiunea rocilor. Ele cresc pin si molid. Sub baldachinul copacilor, se dezvoltă afinele de afine și merișoarele.
Scoateți din acest pământ moale pufos de pietre, îndepărtați un strat de pământ. După expunerea suprafeței bolovanului, vom vedea că granitul sub mușchi sa transformat într-o gunoaie roșiatică care se prăbușește sub impactul bățului.
De ce a făcut "cel mai puternic granit" - mineralul, întotdeauna servind drept întrupare a puterii - "putregai"?
Să ne uităm la bolovan, care încă nu a fost acoperit cu mușchi. Vom vedea pe suprafața granitului pete de culoare gri închis. Acestea sunt licheniile - plante, care se disting prin rezistența lor excepțională și nemulțumirea. Se pot dezvolta, de asemenea, la vârfurile munților stâncoși, unde nu mai supraviețui plantele, pe lut, zone deșertice stânjenite și în climatul aspru al Arcticii.
Și acum s-a dovedit că lichenii sunt capabili să elibereze substanțe caustice speciale. Intrând în cele mai mici crăpături de pe suprafața pietrei, aceste substanțe corodează treptat granitul, transformându-l în așchii. Vântul pune nisip pe piatră. Ei stau în granit. Vor trece mult mai mulți ani, pe piatră vor apărea mușchi, apoi semințele de arbuști și chiar arborii vor crește în vânt. Lichenii, care eliberează substanțe corozive, ca și cum ar fi pregătit solul pentru alte plante superioare.
Ce fel de substanțe sunt licheniile? Acizii lichenici. Acești acizi și corodul de granit.
Acid, în general, foarte mult. Acestea sunt conținute în alimentele pe care le consumăm; acestea sunt extrase artificial în laboratoare, în fabrici; ele sunt formate în natură.
Din cele mai vechi timpuri, acidul acetic este cunoscut oamenilor. Egiptenii antice știau, de exemplu, că în acest acid este posibilă dizolvarea perlelor. Timp de secole, otetul a fost singurul acid cunoscut pentru oameni.
Toată lumea cunoaște gustul acidului citric - este conținut în fructul de lamaie.
Dintre grăsimi, acidul stearic poate fi izolat. Acesta este conținut în grăsimi în combinație cu alte substanțe.
Uleiul de bovine poate produce acid butiric.
În frunzele de castravete există o mulțime de acid oxalic. În valerian, există acid valeric. Și cine nu a intrat în groapa de urzică? Urzica arde pielea deoarece conține în ea păr de acid formic. Se numește acest acid, o furnică, deoarece este extrasă pentru prima dată din lichidul emis de furnici.
Printre acizi se numără, de exemplu, acidul sulfuric, care a cărbunit în lemn și cum ar fi o sticlă topită, corozivă, dar care nu are niciun efect asupra parafinei moi. Există acizi extrem de otrăvitori (cianuri), există medicamente (ascorbic) și dezinfectante (borice). Acidul carbonic conține carbon - baza tuturor lucrurilor vii. Fără acizii sulfurici și azotați, multe industrii nu s-au putut dezvolta.
Acizii sunt foarte diferiți nu numai în proprietățile lor, ci și în aspect. Sunt printre ele groase, cum ar fi ulei (fosforic), solide, cum ar fi bucăți de gheață (acetic foarte pur), sub formă de baloane albe (borice) și sub formă de jeleu (flint).
Acizii pot fi obținuți dintr-o mare varietate de substanțe. Nu numai sulful, azotul, carbonul, dar arsenicul, iodul, bromul pot da acid.
Este deja clar din această listă cât de diverse, cât de diferite sunt acizi unul de celălalt.
Ce este comun între acizi și cum să le distingi de alte substanțe? De ce combinăm sub un singur nume un suc de lămâie transparent care dă un gust plăcut ceaiului și cristale albe de acid boric?
Ceea ce este acru și caustic, atunci este acid, mulți vor răspunde.
Într-un astfel de răspuns există un adevăr. Acizii sunt într-adevăr caracterizați de gust acru și de causticitate. Dar acest lucru nu înseamnă că toți acizii sunt acizi și gustoase. Există acizi neplăcuți și inofensivi. Există acizi amare, sunt acizi "fără gust", chiar și acizi dulci.
Asta este - acid dulce!
Gustul dulce are acid salicilic. Este utilizat pe scară largă în medicină pentru tratamentul reumatismului articular și ca antipiretic. Acidul salicilic este, de asemenea, un bun agent antipark.
Complexul, obținut prin descompunerea proteinelor, aminoacizii sunt, de asemenea, dulci. Acești acizi joacă un rol foarte important în corpul nostru. Când proteinele conținute în alimente intră în stomac, ele se descompun mai întâi în aminoacizi. Acești acizi sunt absorbiți de pereții intestinului. Apoi, din aminoacizii din organism, proteinele se formează din nou.
Gustul amar al acidului picric. Acest acid și sărurile sale sunt explozivi puternici.
Acid și sare
Ce va rezulta din deplasarea hidrogenului acidului cu metalul?
Luați un borcan cu o soluție de acid sulfuric bine cunoscută. Să aruncăm în acid o bucată de metal, de exemplu zinc. Observăm imediat că zincul este acoperit cu bule mici de gaz. Acest gaz este hidrogen.
Dacă lăsați hidrogenul de zinc în acidul sulfuric pentru o lungă perioadă de timp, metalul se va dizolva complet.
Acidul sulfuric conține sulf și sulf în plus față de oxigen și hidrogen (sulful este notat cu litera S).
Formula acidului sulfuric:
H2S04.
Din această formulă este clar că în acid sulfuric, ca și în apă, există doi atomi de hidrogen. Dar, în plus, acidul sulfuric conține încă patru atomi de oxigen și un atom de sulf.
Când picurăm o bucată de zinc în acid sulfuric, zincul se ridică în locul hidrogenului, iar hidrogenul devine sub formă de gaz. Zincul este notat cu Zn. Formula substanței formate va fi:
ZnS04.
Această substanță nouă se numește sare.
Hidrogenul în acid sulfuric poate fi înlocuit cu alte metale. În acest caz, se va obține întotdeauna sarea metalului corespunzător și a acidului sulfuric.
Dar, cu ajutorul metalelor, hidrogenul poate fi deplasat din orice alt acid și poate fi obținută orice altă sare.
Deci, sarea este strâns legată de acid. Această substanță, în care hidrogenul acidului este înlocuit, este deplasat de metal.
Toate metalele - aur, argint, fier, cupru, staniu, plumb, aluminiu, platină, nichel, mangan, molibden, sodiu, potasiu și altele - pot înlocui hidrogenul în acizi și dau săruri. Nu uitați că există o mulțime de acizi. Și fiecare acid cu orice metal poate da sare. Pentru aceasta, trebuie să adăugăm că există săruri în care nu sunt conținute decât unul, ci mai multe metale. Există, de asemenea, săruri formate din mai mulți acizi. Prin urmare, lumea sărurilor este literalmente nelimitată.
Așa cum nu toate gusturile acidului au gust, nu fiecare sare este sărată. Sarutul sarat este doar sarea pe care o consumam. Alte săruri au, de asemenea, neapărat un fel de aromă. Există săruri acide amare, săruri amare și sărate amare. Există săruri cu gust astringent, săruri dulci.
Cu multe secole în urmă, când nu cunoscuseră încă proprietățile și transformările sărurilor, principala proprietate a sării a fost capacitatea sa de a se dizolva în apă și, din nou, să renunțe la apă în timpul evaporării. Anticul om de știință român, Pliny, a scris că "orice apă stătătoare, care, totuși, adânc și nu mai adânc, ca un genunchi, din căldura însorită de vară devine sare". El nu știa că pur și simplu, sub influența soarelui cald, apa se evaporă și sarea rămâne. Alții au sugerat chiar să apeleze la sare orice substanță care se poate dizolva în apă. Din moment ce zahărul se dizolvă și în apă, atunci, stând pe un astfel de punct de vedere, ar trebui să sunăm zahăr și sare!
Sarea este o substanță complexă care este formată ca urmare a înlocuirii hidrogenului cu acidul cu metalul.
Am văzut deja că reziduul acid rămâne intact după această reacție de substituție. Acest reziduu acid este caracteristic atât acidului, cât și sării. Metalul a înlocuit hidrogenul - acidul a fost transformat în sare.
Dar sarea poate fi obținută și într-un alt mod: nu înlocuiți direct hidrogenul în acid cu metalul, ci distrugeți aciditatea acidului cu aceeași substanță caustică - alcalină.
Greșeala unui chimist tânăr
Alcalinele, precum și acizii, sunt cunoscute de toată lumea. Acestea sunt mai moi la substantele touch, corodarea puternic a pielii si uneori folosite pentru cauterization. De exemplu, cu mușcăturile de șarpe și cu algele animaliere rabiale poate fi neutralizată rana. "Lio", obținut în mod obișnuit prin cenușa de fierbere, conține alcaline și se utilizează pentru spălare. În cele din urmă, săpunul este preparat și cu grăsimi și alcalii.
Dar în săpun, aciditatea alcalinilor nu mai este evidentă și putem să ne spălăm cu calm mâinile, fără teamă de arsuri. În același timp, este ușor să vă ardeți dacă luați o bucată de alcalii pure cu mâinile goale. Alcalinele curate sunt adesea folosite în laborator pentru spălarea vesela.
Un tânăr asistent de laborator neexperimentat, spălat vase după experimente, a decis să folosească alcalii. Dar murdăria se lipi prea mult de pereții vaselor și se hotărî să folosească mai mult și mai acide. Fără turnarea alcalinilor, el a adăugat acid la vas, sperând să întărească compoziția de mușcătură.
Cu toate acestea, asistentul de laborator a calculat greșit calculul. Lichidul compoziției a dispărut complet și nu a fost posibilă curățarea vesela.
Care a fost greșeala chimistului de început?
Mai întâi vom afla ce este alcalina.
După cum sa menționat deja, alcalinele sunt folosite pentru a produce săpun.
Viața omului modern este de neconceput fără folosirea săpunului.
Săpunul este făcut din grăsimi - legume sau animale. O modalitate de a obține săpunul este de a încărca masa de grăsime topită într-un cazan deschis, apoi adăugați treptat alcaline la ea.
Soda de copt sa dovedit a fi sifon. Soda este, de asemenea, uneori numită alcalină. De asemenea, are proprietăți corozive.
Soda caustică uzuală în formă pură este o bucată de solid alb. Pe degete, această substanță produce o senzație de săpun și, dacă intră în contact cu pielea pentru o lungă perioadă de timp, lasă arsuri.
Care este compoziția alcalinei? De mult timp alcalini
considerate substanțe simple și credeau că nu pot fi descompuse în părți constitutive.
Și este adevărat că toate mijloacele obișnuite de descompunere - incandescență la incendiu, încălzire cu cărbune - nu au acționat deloc pe alcalini.
Compoziția alcalinei a fost stabilită numai după ce a fost aplicată o metodă nouă, deosebit de puternică de descompunere a substanțelor - un șoc electric.
La începutul secolului trecut sa descoperit că curentul electric poate fi obținut nu numai prin frecare într-o mașină specială, ci și prin reacția chimică.
Dacă luați două plăci de metale diferite, să zicem, din zinc și cupru și puneți între ele un strat intermediar umezit cu acid, apoi între plăci puteți găsi curentul:
Dar acest curent este foarte slab și trebuie întărit într-un fel. Pentru asta nu poți lua o pereche, dar multe înregistrări - o sută, două sute, o mie. Apoi curentul va crește, iar la capetele firelor adiacente va fi posibil să se obțină chiar o scânteie și o lumină puternică.
Pentru prima dată, un curent electric cu ajutorul unei reacții chimice a fost obținut de către omul de știință italian Luigi Galvani și Alessandro Volta.
O baterie electrică mare a fost construită în 1802 de către omul nostru de știință rus - Vladimir Vasilyevich Petrov. Bateria Petrova conținea circa 4200 de cupru și zinc. Dacă toate aceste cani ar fi fost așezate unul peste altul, s-ar fi arătat o coloană de înălțime cu o casă cu trei etaje. Petrov a numit bateria sa "deosebit de mare".
Bateria a permis Petrov să facă o mulțime de experimente interesante și importante pentru știință.
În 1807, cercetătorul englez G. Davy, continuând experimentele începute de Petrov, a încercat să aplice un curent electric pentru descompunerea alcalinilor. El a pus o bucată de alcaline normale pe o placă platină, conectată printr-un cablu la baterie. Apoi a luat un alt fir conectat la baterie și la aplicat pe suprafața unei bucăți de alcaline caustice. Despre ceea ce sa observat în acest caz, Davy însuși spune asta:
"Pe suprafața superioară a fost un fierbere puternic, pe suprafața inferioară sau negativă, nu a existat eliberare de gaz, dar au fost mici bile cu un luciu metalic strălucitor, arătând extrem de similar cu mercurul. Unii dintre ei au ars imediat cu o explozie și o flacără strălucitoare, în timp ce alții au rămas, doar suprafața lor a devenit dim și, în cele din urmă, a fost acoperită cu un film alb ".
Este foarte clar că, ca urmare a acțiunii curentului asupra alcalinilor, sa format un metal. Dar proprietățile acestui metal, asemănătoare cu mercurul, au fost foarte surprinzătoare.
În primul rând, acest metal era foarte ușor, atât de ușor încât plutea pe apă. Și nu a înconjurat doar - transformări ciudate au avut loc cu metalul.
La început, el se mișcă încet de-a lungul suprafeței apei. Apoi mișcările i se înrăutățiră și începu să se grăbească literalmente de la o parte la alta, făcându-și sărule și emite aburi. Și, în cele din urmă, cu o bumbă ușoară, ultima bucată de metal a dispărut cu un fulger galben strălucitor.
Dar au schimbat acum proprietățile apei, în care a dispărut o bucată de metal? Da, s-au schimbat. A devenit săpun și a obținut toate proprietățile unui alcalin real.
Petrov în laboratorul său.
Prin urmare, interacțiunea metalului rezultat cu soda alcalină - caustică formată în apă. Metalul conținut în sodă caustică, care se comportă ciudat în apă, se numește sodiu.
Simbolul chimic al sodiului este Na. Conectarea cu apa, asigura hidrogenul si formeaza alcaline.
Apa are formula H2O sau:
Este foarte ușor să ne imaginăm modul în care sodiul este plasat în locul unui atom de hidrogen în apă:
Prin urmare, formula hidroxid de sodiu alcalin - NaOH.
Dar pe lângă soda caustică există și alte alcalii. Alcalina este numită și var. În var conține un alt metal, foarte asemănător cu sodiul - aceeași lumină, moale. Este calciu.
Deci, am învățat compoziția de alcalii. Ele conțin un metal, în mod necesar similar în proprietăți cu sodiul sau calciul, hidrogenul și oxigenul.
Să revenim acum la tânărul asistent de laborator, care a făcut o greșeală când spăla vasele.
El a crezut că proprietățile corozive inerente în acid și alcaline separat, sunt sporite dacă aceste substanțe sunt combinate. Se pare că dimpotrivă - nu mai este amestec caustic și mai slab. Și, uneori, la anumite proporții de acid și alcaline, proprietățile lor, în general, dispar. Alcaline "mănâncă" acid, dar el însuși încetează să mai fie alcalin, își pierde proprietățile. Se formează o nouă substanță care nu posedă nici proprietăți acide, nici proprietăți alcaline. Această nouă substanță este sarea deja cunoscută de noi. În plus față de sare, apa se formează în timpul reacției dintre alcalii și acid.
Și așa,
ACID + APĂ ALKALINĂ + SĂRĂ
Aceasta înseamnă că sarea este formată nu numai de acțiunea metalului asupra acizilor, ci și de acțiunea alcalinilor asupra acizilor. Numai există hidrogen și apoi se formează apă.
Sărurile formate nu au proprietățile exprimate brusc ale acizilor și alcalinilor (de exemplu, causticitatea lor).
Luați, de exemplu, unul dintre acizi - de exemplu acidul clorhidric. Formula sa este HC1. Conține hidrogen și o substanță specială de clor (oxigen, așa cum știm, nu există oxigen în acest acid).
Când interacționează cu alcalii (soda caustică), se formează apă și sare - bucătăria obișnuită. Ce se întâmplă în acest caz? Hidrogenul în acid și sodiu (metal) în schimbări de alcalii în locuri:
Prin urmare, aici, de asemenea, hidrogenul a fost, de asemenea, strămutat de metal. Dar hidrogenul nu a fost eliberat ca gaz, ci a devenit o parte din apă. Aceasta este diferența.
Această interacțiune de acid și alcaline cu formarea de sare și apă se numește neutralizare.
Acum devine clar de ce spunem într-o singură carte despre astfel de substanțe diferite, uneori direct opuse, ca acizi, săruri, alcalii. Aceste substanțe combină posibilitatea tranzițiilor reciproce între ele. Toți sunt într-un fel de relație chimică.
Dacă doriți să obțineți acid în laborator, trebuie să începeți activitatea cu sare. De exemplu, pentru a izola acidul sulfuric, este necesar să-i încălzi vitriolul de sare - fier. Și pentru a obține din nou sare de acid, trebuie să neutralizați acest acid, adică să utilizați alcaline.
Același lucru se întâmplă și în fabrici unde se produc îngrășăminte, sifon, săpun, chiar sticlă. Este treptat necesar să se facă față acizilor, sărurilor, alcalinilor.
Acizii, alcalinele, sărurile joacă un rol imens în viața noastră.
Acizii merg la producția de îngrășăminte minerale, fără de care nu puteți obține randamente ridicate de fructe.
De mare importanță sunt acizii, de exemplu, în fabricarea coloranților.
PREȘEDINTELE CAPULUI ȘI FACTELE CĂRȚILOR
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: