Наверное, каждый в школе изучал важные факты в химии. При этом не каждый знает, что химия окружает нас повсюду. Невозможно представить себе жизнь современного человека без использования химических элементов, которые несут большую пользу человечеству. Кроме того, интересные факты о химии в жизни человека помогут больше узнать об этой удивительной и полезной науке. Каждый должен узнать о химических элементах и их неоценимой пользе для человека. Далее более подробно рассмотрим интересные факты по химии, и чем она полезна для жизнедеятельности человека.
1. Для обеспечения стандартного полета современного самолета необходимо около 80 тонн кислорода. Столько же кислорода производит 40 тысяч гектаров леса во время фотосинтеза.
2. Около двадцати граммов соли содержится в одном литре морской воды.
3. Длина 100 миллионов атомов водорода в одной цепи составляет один сантиметр.
4. Около 7 мг золота можно извлечь из одной тонны вод Мирового океана.
5. Около 75% воды содержится в человеческом организме.
6. Масса нашей планеты увеличилась на один миллиард тонн за последние пять столетий.
7. К тончайшей материи, которую может увидеть человек, относятся стенки мыльного пузыря.
8. 0.001 секунды — скорость лопание мыльного пузыря.
9. При температуре 5000 градусов Цельсия железо превращается в газообразное состояние.
10. Солнце за одну минуту производит больше энергии, чем нужно нашей планете на целый год.
11. Гранит считается лучшим проводником звука по сравнению с воздухом.
12. Наибольшее количество химических элементов открыл Карл Шелли, ведущий канадский исследователь.
13. Более 7 килограммов весит самый большой самородок из платины.
15. Джозеф Блэк открыл углекислый газ в 1754 году.
16. Под действием соевого соуса происходит химическая реакция, которая заставляет убитого кальмара «танцевать» на тарелке.
17. За характерный запах фекалий отвечает органическое соединение скатол.
18. Петр Столыпин сдавал экзамен по химии у Дмитрия Менделеева.
19. Переход вещества из твердого в газообразное состояние в химии называется сублимацией.
20. Кроме ртути при комнатной температуре в жидкое вещество переходит франций и галлий.
21. Вода с содержанием метана может замерзнуть при температуре выше 20 градусов Цельсия.
22. К самому легкому газу относится водород.
23. Также водород является самым распространенным веществом в мире.
24. Одним из самых легких металлов считается литий.
25. В молодости Чарльз Дарвин был знаменит своими химическими открытиями.
26. Во сне Менделеев открыл систему химических элементов.
27. В честь стран было названо большое количество химических элементов.
28. В луке содержится вещество сера, которое вызывает слезы у человека.
29. В Индонезии люди добывают серу из вулкана, что приносит им большую прибыль.
30. Кроме того, серу также добавляют к косметическим средствам, которые предназначены для очищения проблемной кожи.
31. Ушная сера защищает человека от вредных бактерий и микроорганизмов.
32. Французский исследователь Б. Куртуа в 1811 году открыл йод.
33. Более 100 тысяч химических реакции ежеминутно происходит в головном мозге человека.
34. Серебро известно своими бактерицидными свойствами, поэтому способно очищать воду от вирусов и микроорганизмов.
35. Берцелиусом было впервые использовано название «натрий».
36. Железо можно легко превратить в газ, если его нагреть до 5 тысяч градусов Цельсия.
37. Половину массы Солнца составляет водород.
38. Около 10 миллиардов тонн золота содержат воды Мирового океана.
39. Когда-то было известно только семь металлов.
40. Эрнест Резерфорд был первым, кому вручили Нобелевскую премию по химии.
41. Монооксид дигидрогена входит в состав кислотных дождей и опасен для всех живых организмов.
42. Сначала платина стоила дешевле серебра из-за своей тугоплавкости.
43. Геосмин — это вещество, которое вырабатывается на поверхности земли после дождя, вызывая характерный запах.
44. В честь шведского села Иттербю были названы такие химические элементы, как иттербий, иттрий, эрбий и тербий.
45. Александр Флеминг впервые открыл антибиотики.
46. Птицы помогают определить место утечки газа, благодаря наличию в нем запаха сырого мяса, который добавляется искусственным способом.
47. Чарльз Гудьир впервые изобрел резину.
48. Из горячей воды легче получить лед.
49. Именно в Финляндии самая чистая вода в мире.
50. Самым легким среди благородных газов считается гелий.
51. В изумрудах содержится бериллий.
52. Чтобы огонь покрасить в зеленый цвет используют бор.
53. Азот может вызвать помутнение сознания.
54. Неон способен светиться красным цветом, если через него пропустить ток.
55. В океане содержится большое количество натрия.
56. В компьютерных микросхемах используют кремний.
57. Для изготовления спичек используют фосфор.
58. Хлор может вызвать аллергические реакции органов дыхания.
59. В лампочках используют аргон.
60. Калий может гореть фиолетовым огнем.
61. Большое количество кальция содержится в молочных продуктах.
62. Для изготовления бейсбольной биты используют скандий, что улучшает их ударопрочность.
63. Титан используют для создания украшений.
64. Чтобы сделать сталь крепче используют ванадий.
65. Раритетные машины достаточно часто украшали хромом.
66. К интоксикации организма может привести марганец.
67. Кобальт используют для изготовления магнитов.
68. Для производства стекла зеленого цвета используют никель.
69. Медь прекрасно проводит ток.
70. Для увеличения эксплуатационного срока стали к ней добавляют цинк.
71. Ложки, содержащие галлий, могут расплавиться в горячей воде.
72. В мобильных телефонах используют германий.
73. К токсичному веществу относится мышьяк, из которого изготавливают яд для крыс.
74. Бром может расплавиться при комнатной температуре.
75. Для производства красных фейерверков используют стронций.
76. Для производства мощных инструментов используют молибден.
77. В рентгене используют технеций.
78. В ювелирном производстве используют рутений.
79. Родий имеет невероятно красивый естественный блеск.
80. В некоторых пигментных красках используют кадмий.
81. Индий может издавать резкий звук при сгибании.
82. Для производства ядерного оружия используют уран.
83. В детекторах дыма используют америций.
84. Эдуард Бенедиктус случайно изобрел ударопрочное стекло, что сегодня широко используется в различных отраслях.
85. Самым редким элементом атмосферы считается радон.
86. Вольфрам имеет самую высокую температуру кипения.
87. Ртуть имеет самую низкую температуру плавления.
88. Аргон был открыт английским физиком Реле в 1894 году.
89. Канарейки чувствуют в воздухе наличие метана, поэтому их используют для поиска утечки газа.
90. Небольшое количество метанола может привести к слепоте.
91. Цезия относится к самому активному металлу.
92. Практически со всеми веществами активно реагирует фтор.
93. Около тридцати химических элементов входят в состав человеческого организма.
94. В повседневной жизни человек часто сталкивается с гидролизом солей, например, во время стирки белья.
95. Из-за реакции окисления на стенах ущелий и карьеров появляются цветные рисунки.
96. Невозможно отстирать в горячей воде пятна от белковых продуктов.
97. Сухой лед является твердой формой углекислого газа.
98. В земную кору входит наибольшее число химических элементов.
99. С помощью углекислого газа можно получить большое количество других веществ.
100. К одному из самых легких металлов относится алюминий.
10 фактов из жизни химиков
1.Жизнь химика Александра Порфирьевича Бородина связана не только с химией, но и с музыкой.
2.Эдуард Бенедиктус – химик из Франции, который сделал открытие случайно.
3.Семен Вольфкович занимался опытами, связанными с фосфором. Когда он с ним работал, одежда тоже пропитывалась фосфором, а поэтому, возвращаясь поздно ночью домой, профессор излучал голубоватое свечение.
4.Александр Флеминг открыл антибиотики случайно.
5.Знаменитый химик Дмитрий Менделеев был 17-ым ребенком в семье.
6.Углекислый газ был открыт английским ученым Джозефом Пристли.
7.Дедушка Дмитрия Менделеева по отцовской линии был священником.
8.Знаменитый химик Сванте Аррениус с ранних лет становился полным.
9.Р. Вуд, который считается химиком из Америки, изначально работал служителем в лаборатории.
10.Первый русский учебник «Органическая химия» был создан Дмитрием Менделеевым в 1861 году.
К концу 19 века как наука сформировалась органическая химия. Интересные факты помогут лучше понять окружающий мир и узнать, как делались новые научные открытия.
«Живое» блюдо
Первый интересный факт о химии касается необычной еды. Одно из известных блюд японской кухни - «Одори Дону» - «танцующий кальмар». Многих шокирует вид шевелящего щупальцами кальмара в тарелке. Но не стоит переживать, он не страдает и давно ничего не чувствует. Свежеосвежеванного кальмара помещают в чашу с рисом и перед подачей поливают соевым соусом. Щупальца кальмара начинают сокращаться. Это происходит из-за особого строения нервных волокон, которые на некоторое время после смерти животного вступают в реакцию с ионами натрия, содержащимися в соусе, заставляя мышцы сокращаться.
Случайное открытие
Интересные факты о химии часто касаются открытий, произведенных случайно. Так, в 1903 году Эдуард Бенедиктус, известный французский химик, изобрел небьющееся стекло. Ученый случайно уронил колбу, которая была заполнена нитроцеллюлозой. Он обратил внимание, что колба разбилась, но стекло не разлетелось на куски. Проведя необходимые исследования, химик установил, что подобным образом можно создать противоударное стекло. Так появились первые небьющиеся стекла для автомобилей, которые значительно снизили количество травм при автоавариях.
Живой датчик
Интересные факты про химию повествуют об использовании чувствительности животных для пользы человека. Вплоть до 1986 года шахтеры брали с собой под землю канареек. Дело в том, что эти птицы чрезвычайно чувствительны к рудничным газам, особенно метану и угарному газу. Даже при небольшой концентрации этих веществ в воздухе птица может погибнуть. Шахтеры прислушивались к пению птицы и следили за её самочувствием. Если канарейка проявляет беспокойство или начинает слабеть, это сигнал к тому, что шахту нужно покинуть.
Птица не обязательно погибала от отравления, на свежем воздухе ей быстро становилось лучше. Применялись даже специальные герметичные клетки, которые закрывались при признаках отравления. Даже сегодня не изобретен прибор, чувствующий рудные газы так же тонко, как канарейка.
Резина
Интересный факт о химии: ещё одно случайное изобретение - резина. Чарльз Гудьир, американский ученый, открыл рецепт приготовления резины, которая не плавится в жару и не ломается на морозе. Он случайно разогрел смесь серы и каучука, оставив его на плите. Процесс получения резины был назван вулканизацией.
Пенициллин
Ещё один интересный факт о химии: пенициллин был изобретен случайно. забыл о пробирке с бактериями стафилококка на несколько дней. А когда вспомнил о ней, то обнаружил, что колония погибает. Все дело оказалось в плесени, которая начала разрушать бактерии. Именно из ученый получил первый в мире антибиотик.
Полтергейст
Интересные факты о химии могут опровергать мистические истории. Часто можно услышать о старинных домах, наполненных привидениями. А все дело в устаревшей и плохо работающей системе отопления. Из-за утечки вызывающего отравление, у жителей дома возникают головные боли, а также слуховые и зрительные галлюцинации.
Серые кардиналы среди растений
Химия может объяснять поведение животных и растений. В ходе эволюции многие растения выработали механизмы защиты от травоядных. Чаще всего они растения выделяют яд, но ученые обнаружили и более тонкий метод защиты. Некоторые растения выделяют вещества, привлекающие… хищников! Хищники регулируют численность травоядных и отпугивают их от места произрастания "умных" растений. Такой механизм есть даже у привычных нам растений, таких как томаты и огурцы. Например, гусеница подточила огуречный листок, а запах выделившегося сока привлек птиц.
Защитники белки
Интересные факты: химия и медицина тесно связаны. Во время опытов над мышами вирусологи обнаружили интерферон. Этот белок продуцируется у всех позвоночных животных. Из зараженной вирусом клетки выделяется особый белок - интерферон. Он не обладает противовирусным действием, но контактирует со здоровыми клетками и делает их невосприимчивыми к вирусу.
Запах металла
Мы обычно думаем, что монетки, поручни в общественном транспорте, перила и т. д. пахнут металлом. Вот только этот запах выделяет не металл, а соединения, которые образуются в результате соприкосновения с металлической поверхностью органических веществ, например, человеческого пота. Для того чтобы человек почувствовал характерный запах, нужно совсем немного реагентов.
Строительный материал
Химия изучает белки сравнительно недавно. Они возникли более 4 миллиардов лет назад непостижимым образом. Белки являются строительным материалом для всех живых организмов, иные формы жизни науке неизвестны. Половину сухой массы у большинства живых организмов составляют белки.
В 1767 году заинтересовала природа пузырьков, которые выходят из пива во время брожения. Он собрал газ в чашу с водой, которую попробовал на вкус. Вода оказалась приятной и освежающей. Таким образом, ученый открыл углекислый газ, который сегодня используют для производства газированной воды. Через пять лет он описал более эффективный метод получения этого газа.
Заменитель сахара
Этот интересный факт о химии говорит о том, что многие научные открытия были сделаны практически случайно. Курьезный случай привел к обнаружению свойств сукралозы, современного заменителя сахара. Лесли Хью, профессор из Лондона, изучающий свойства нового вещества трихлорсахароза, дал указание своему помощнику Шашиканту Пхаднису протестировать его (test по-английски). Студент, плохо владеющий английским языком, понял это слово как «taste», что означает попробуй на вкус, и незамедлительно выполнил указание. Сукралоза оказалась очень сладкой.
Ароматизатор
Скатол - это органическое соединение, образующееся в кишечнике животных и человека. Именно это вещество обуславливает характерный запах фекалий. Но если в больших концентрациях скатол имеет запах каловых масс, то в малом количестве это вещество имеет приятный запах, напоминающий сливки или жасмин. Поэтому скатол используется для ароматизации парфюмерии, пищевых продуктов и табачных изделий.
Кот и йод
Интересный факт о химии - в открытии йода принимал непосредственное участие самый обычный кот. Фармацевт и химик Бернар Куртуа обычно обедал в лаборатории, и к нему часто присоединялся кот, любивший сидеть на плече хозяина. После очередной трапезы кот спрыгнул на пол, при этом опрокинув емкости с серной кислотой и суспензией золы водорослей в этаноле, стоявшие у рабочего стола. Жидкости смешались, и в воздух начал подниматься фиолетовый пар, оседавший на предметах мелкими черно-фиолетовыми кристаллами. Так был открыт новый химический элемент.
Даже если вы внимательно все слушали на уроках в школе и на парах в университете, вы знаете далеко не все интересные факты о химических элементах. В этой статье мы расскажем о интересных моментах в истории, связанных с химическими элементами, а также о необычных свойствах оных.
1. Водород
В земной коре водорода содержится совсем мало – около 0.15 процентов, в то время как этот же элемент составляет около 50% массы Солнца. Еще кое-что интересное – в жидком виде водород является самым плотным веществом, а в газообразном наоборот – самым неплотным.
2. Натрий
Натрий (известный больше, как соль) изначально имел другое название. Вплоть до XVIII века люди называли этот элемент содий. По этой причине соли натрия носили такое странное название, как гидрохлоровая сода, или же сернокислая сода. У нас, в России, это название прижилось благодаря Герману Гессу.
3. Металлы
Мало кто знает, но железо может перейти в газообразное состояние, для этого его нужно нагреть аж до 50 000 градусов цельсия.
4. Золото
Один из самых драгоценных металлов, который знают все – золото, содержится в таких местах, о которых вы не подозревали. Так, в тонне обычной воды из океана его порядка 7 мг. Всего же в океане находится более 10 миллиардов тонн этого металла.
5. Платина
Поначалу платине, ввиду схожести с серебром, дали подобное название – «серебришко». Она стоила куда дешевле серебра. Позже, когда придумали, где можно применять данный металл, все кардинально изменилось. Сейчас платина в десятки раз дороже серебра.
6. Серебро
Кстати, о серебре – его бактерицидные свойства были открыты случайно. Войско Македонского подверглось эпидемии, однако коснулась она лишь обычных военных, начальники были здоровы. Оказалось, что все связанно с посудой. У начальников она была серебренная, у военных – из олова.
7. Металлы в жидком состоянии
Есть несколько металлов, которые находятся в жидком состоянии при «комнатной» температуре: ртуть, цезий, франций и галлий.
8. Металлы и планеты
Ранее люди знали лишь 7 металлов и столько же планет, поэтому поделили их «попарно». Луна означала серебро, Марс – железо, Ртути присвоили Меркурий, Солнцу, естественно, золото. Юпитер стал оловом, Венера – медью, а Сатурн свинцом.
Змея из песка. Интересный химический эксперимент в домашних условиях:
Химия – всем знакомый школьный предмет. Наблюдать за реакцией реагентов нравилось всем. Но мало кому известны интересные факты о химии, о которых мы расскажем в данной статье.
- 1. Современные пассажирские самолеты во время девятичасового полета используют от 50 до 75 тонн кислорода. Столько же этого вещества вырабатывает 25000-50000 гектаров леса в процессе фотосинтеза.
- 2. Один литр морской воды содержит 25 граммов соли.
- 3. Атомы водорода настолько малы, что если их в количестве 100 миллионов разместить в цепочку друг за другом, получится длина лишь в один сантиметр.
- 4. В одной тонне воды Мирового океана содержится 7 миллиграмм золота. Общая же сумма данного драгоценного металла в водах океанов составляет 10 миллиардов тонн.
- 5. В человеческом организме примерно 65-75% воды. Она используется системами органов для транспортировки полезных веществ, регуляции температуры и растворения питательных соединений.
- 6. Интересные факты о химии касаются нашей планеты Земля. К примеру, за последних 5 веков ее масса увеличилась на целый миллиард тонн. Такой вес прибавили космические вещества.
- 7. Стенки мыльного пузыря – пожалуй, самая тонкая материя, которую человек способен увидеть невооруженным взглядом. Для примера, толщина папиросной бумаги или волоса в несколько тысяч раз толще.
- 8. Скорость лопания мыльного пузыря составляет 0.001 секунды. Скорость ядерной реакции – 0.000 000 000 000 000 001 секунды.
- 9. Железо, очень твердый и прочный материал в обычном его состоянии, становится газообразным при температуре 5 тысяч градусов Цельсия.
- 10. Всего за минуту Солнце вырабатывает энергии больше, чем наша планета расходует за целый год. Но мы не используем ее полностью. 19% солнечной энергии поглощает атмосфера, 34% возвращается в космос, а лишь 47% доходит до Земли.
- 11. Как ни странно, но лучше, чем воздух звук проводит гранит. Так, если бы между людьми была бы гранитная стена (сплошная), они бы слышали звуки на расстоянии одного километра. В обычной жизни в подобных условиях звук распространяется лишь на сто метров.
- 12. Шведский ученый Карл Шелле является рекордсменом по количеству открытых химических элементов. На его счету хлор, фтор, барий, вольфрам, кислород, марганец, молибден.
- Второе место разделили шведы Яком Берцелиус, Карл Монсандер, англичанин Гемфри Дэви и француз Поль Лекок де Буабордан. Им принадлежит открытие четверти всех известных современной науке элементов (то есть по 4 каждый).
- 13. Самый крупный самородок из платины – так называемый «Уральский гигант». Его вес составляет 7 килограммов и 860,5 граммов. Хранится этот гигант в Алмазном фонде Московского Кремля.
- 14. 16 сентября с 1994 года – Международный день охраны озонового слоя, согласно указу Генеральной ассамблеи ООН.
- 15. Углекислый газ, который широко используется для создания современных газированных напитков, был открыт английским учёным Джозефом Пристли еще в 1767 году. Тогда Пристли заинтересовали пузырьки, образуемые при брожении пива.
- 16. Танцующий кальмар – так называется удивительное блюдо в Японии. Недавно пойманного и убитого кальмара кладут в миску с рисом и перед клиентом поливают соевым соусом. При взаимодействии с натрием, который содержится в соевом соусе, нервные окончания даже убитого кальмара начинают реагировать. В результате такой химической реакции моллюск начинает «танцевать» прямо в тарелке.
- 17. Скатол – органическое соединение, которое отвечает за характерный запах фекалий. Интересен тот факт, что в больших дозах данное вещество имеет приятный цветочный аромат, который используют в пищевой промышленности и парфюмерии.
В эту самую минуту
Пока Вы читаете данную статью, Ваши глаза используют органическое соединение – ретиналь , который преобразует световую энергию в нервные импульсы. Пока Вы сидите в удобной позе, мышцы спины поддерживают правильную осанку благодаря химическому расщеплению глюкозы с высвобождением требуемой энергии. Как Вы понимаете, пробелы между нервными клетками так же заполнены органическими веществами – медиаторами (или нейространсмиттерами), которые помогают всем нейронам стать одним целым. И данная слаженная система работает без участия Вашего сознания! Так глубоко, как биологи, только химики-органики понимают, насколько филигранно создан человек, как логично устроены внутренние системы органов и их жизненный цикл. Отсюда следует, что изучение органической химии – основа понимания нашей жизни! А качественное изучение – это путь в будущее, ибо новые лекарства создаются прежде всего в химических лабораториях. Наша кафедра желает познакомить Вас поближе с этой прекрасной наукой.
11-цис-ретиналь, поглощает свет
серотонин – нейромедиатор
Органическая химия как наука
Органическая химия как наука возникла в конце девятнадцатого века. Она возникла на перекрещивании разных сфер жизни – от получения пищи до лечения миллионов людей, не подозревающих о роли химии в их жизни. Химия занимает уникальное место в структуре понимания Вселенной. Это наука о молекулах , но органическая химия является чем-то большим, чем это определение. Органическая химия в буквальном смысле сама себя создает, словно растет . Органическая химия, занимаясь изучением не только природных молекул имеет возможность самой создавать новые вещества, структуры, материи. Данная особенность подарила человечеству полимеры, красители для одежды, новые лекарства, духи. Некоторые считают, что синтетические материалы могут нанести вред человеку, либо быть экологически опасными. Однако, как порой отличить черное от белого, так и установить тонкую грань между «опасностью для человека» и «коммерческой выгодой» очень сложно. В этом вопросе так же поможет кафедра Органического синтеза и нанотехнологий (ОСиНТ) .
Органические соединения
Органическая химия формировалась, как наука о жизни, ранее считалось, что она сильно отличается от неорганической химии в лаборатории. Затем ученые полагали, что органическая химия – это химия Углерода, особенно соединений каменного угля. В наше время органическая химия объединяет все соединения Углерода как живой, так и не живой природы .
Доступные для нас органические соединения получаются либо из живых организмов, либо из ископаемых материалов (нефть, уголь). Примером субстанций из природных источников являются эфирные масла – ментол (вкус мяты) и цис-жасмон (аромат цветков жасмина). Эфирные масла получают перегонкой с водяным паром; подробности раскроются при обучении на нашей кафедре.
Ментол
Цис-жасмон
Хинин
Уже в 16 веке был известен алкалоид – хинин , который получают из коры хинного дерева (Южная Америка) и используют против малярии.
Иезуиты, что открыли данное свойство хинина, конечно же не знали его структуры. Тем более в те времена не стоял вопрос о синтетическом получении хинина – что удалось осуществить только в 20 столетии! Ещё любопытная история, связанная с хинином – это открытие фиолетового пигмента мовеина Уильямом Перкиным в 1856 году. Зачем он это сделал и какие результаты его открытия – так же можно узнать на нашей кафедре.
Но вернемся к истории становления органической химии. В 19 веке (времена У. Перкина) основным источником сырья для химической промышленности был уголь. Сухая перегонка угля давала коксовый газ, который использовался для обогрева и приготовления пищи, каменноугольную смолу, богатую на ароматические карбоциклические и гетероциклические соединения (бензол, фенол, анилин, тиофен, пиридин). На нашей кафедре Вам расскажут, чем они отличаются и какое они имеют значение в органическом синтезе.
Фенол обладает антисептическими свойствами (тривиальное название – карболовая кислота ), а анилин стал основой развития красочной промышленности (получение анилиновых красителей). Данные красящие вещества по-прежнему коммерчески доступны, например, Бисмарк-Браун (коричневый) показывает, что большая часть ранних трудов по химии была проведена в Германии:
Однако в 20 столетии, нефть опередила уголь в качестве основного источника органического сырья и энергии , поэтому газообразные метан (природный газ), этан, пропан стали доступным энергетическим ресурсом.
В тоже время, химическая промышленность разделилась на массовую и тонкую. Первая занимается производством красок, полимеров – веществ, не имеющих сложное строение, однако, производимых в огромном количестве. А тонкая химическая промышленность, правильнее сказать – тонкий органический синтез занимается получением лекарств, ароматов, вкусовых добавок, в гораздо меньших объемах, что, однако более прибыльно. В настоящее время известно около 16 миллионов органических соединений. Сколько ещё возможно? В этой области, органический синтез не имеет ограничений. Представьте себе, что Вы создали самую длинную алкильную цепь, однако Вы можете легко добавить ещё один углеродный атом. Этот процесс бесконечен. Но не следует думать, что все эти миллионы соединений – обычные линейные углеводороды; они охватывают все виды молекул с удивительно разнообразными свойствами.
Свойства органических соединений
Каковы же физические свойства органических соединений?
Они могут быть кристаллическими как сахар, или пластичными как парафин, взрывоопасными как изооктан, летучими как ацетон.
Сахароза
Изооктан (2,3,5-триметилпентан)
Окраска соединений так же может быть самая разнообразная. Человечество уже столько синтезировало красителей, что создается впечатление, что уже не осталось таких цветов, какие нельзя получить с помощью синтетических красителей.
К примеру, можно составить такую таблицу ярко окрашенных веществ:
Однако кроме этих характеристик, органические вещества обладают запахом , который помогает их дифференцировать. Любопытный пример – защитная реакция скунсов. Запах секрета скунсов обуславливают сернистые соединения – тиолы:
Но самый ужасный запах был «унюхан» в городе Фрайбурге (1889), во время попытки синтеза тиоацетона разложением тримера, когда пришлось эвакуировать население города, поскольку «неприятный запах, которых быстро распространился по большой площади в городе, вызывает обмороки, рвоту и тревожные состояния». Лабораторию закрыли.
Но этот опыт решили повторить химики научной станции Ессо (Esso) к югу от Оксфорда. Передадим им слово:
«В последнее время, проблемы запаха вышли за пределы наших худших ожиданий. Во времена ранних экспериментов, пробка выскочила из бутылки с отходами и сразу была заменена, а наши колеги из соседней лаборатории (200 ярдов) немедленно почувствовали тошноту и рвоту.
Двое из наших химиков, которые просто изучали крекинг незначительных количеств тритиоацетона нашли себя как объект враждебных взглядов в ресторане и были посрамлены, когда официантка распылила дезодорант вокруг них. Запахи «бросили вызов» ожидаемым эффектам разбавления, поскольку работники лаборатории не считали запахи невыносимыми… и по-настоящему отрицали свою ответственность, так как они работали в закрытых системах. Чтобы убедить их в обратном, они были распределены с другими наблюдателями по всей территории лаборатории на расстояниях до четверти мили. Затем одна капля ацетон гем-дитиола, а позже маточного раствора перекристаллизации тритиоацетона была размещена на часовом стекле в вытяжном шкафу. Запах был обнаружен по ветру в считанные секунды» . Т.е. запах этих соединений усиливается при понижении концентрации.
Существует два претендета на эту ужасную вонь – дитиол пропан (вышеуказанный гем-дитиол), либо 4-метил-4сульфанил-пентанон-2:
Вряд ли кто-то найдется чтобы определить из них лидера.
Однако, неприятный запах имеет свою область применения . Природный газ, что поступает в наши дома содержит небольшое количество ароматизатора – третбутил тиола. Небольшое количество – это столько, что люди способны почувствовать одну часть тиола в 50 миллиардах частей метана.
Напротив, некоторые другие соединения имеют восхитительные запахи. Чтобы искупить честь сернистых соединений мы должны сослаться на трюфель, который хрюшки могут унюхать через метр почвы и чей вкус и запах настолько восхитительны что они стоят дороже, чем золото. За аромат роз отвечают дамаскеноны . Если Вы имеете возможность понюхать запах одной капли, то Вы, вероятно, будете разочарованы, так как она пахнет как скипидар, или камфора. А на следующее утро Ваша одежда (и Вы в том числе) будете очень сильно благоухать розами. Так же, как и тритиоацетон, этот запах усиливается при разведении.
Демаскенон – аромат роз
А как насчет вкуса?
Всем известно, что дети могут попробовать на вкус бытовую химию (средство для чистки ванны, туалета и т.д.). Перед химиками встала задача, чтобы несчастные дети больше не захотели попробовать какую-то химию в яркой упакове. Обратите внимание, что это сложное соединение является солью:
Некоторые другие вещества оказывают «странное» воздействие на человека, вызывая комплексы психических ощущений – галюцинации, эйфорию и т.д. К ним относятся наркотики, этиловый спирт. Они очень опасны, т.к. вызывают зависимость и уничтожают человека как личность.
Давайте не забывать и о других существах. Известно, что кошки любят спать в любое время. Недавно ученые получили из спинномозговой жидкости бедных кошек вещество, позволяющее им быстро засыпать. Оно так же действует и на человека. Это удивительно простое соединение:
Подобная структура, носящая название Коньюгированная Линолевая Кислота (КЛК) обладает противоопухолевыми свойствми:
Ещё одна любопытная молекула – ресвератол, может быть отвечает за благотворное влияние красного вина в профилактике сердечных заболеваний:
В качестве третьего примера «съедобных» молекул (после КЛК и ресвератрола) возьмем витамин С. Моряки дальнего плавания времен эпохи Великих Географических Открытий страдали заболеванием скорбут (цингой), когда происходят дегенеративные процессы мягких тканей, особенно ротовой полости. Нехватка данного витамина и вызывает цингу. Аскорбиновая кислота (тривиальное название витамина С) является универсальным антиоксидантом, она нейтрализует свободные радикалы, защищая людей от рака. Некоторые считают, что большие дозы витамина С защищают нас от простуды, но это ещё не доказано.
Органическая химия и промышленность
Витами С в больших колличествах получают в Швейцарии, на фармацевтическом заводе Roshe (не путать с РошеноМ). Во всем мире объемы промышленности органического синтеза исчисляются как килограмами (мелкотоннажные производства), так и миллионами тонн (крупнотоннажные производства) . Это хорошая новость для студентов-органиков, т.к. дефицита рабочих мест (равно как и переизбытка выпускников) тут нет. Другими словами профессия инженера-химика очень актуальна.
Некоторые простые соединения можно получать как из нефти, так и из растений. Этиловый спирт используют в качестве сырья для получения резины, пластмасс, других органических соединений. Его можно получить каталитической гидратацией этилена (из нефти), либо путем ферментации отходов сахарной промышленности (как в Бразилии, где использование этанола в качестве топлива позволило улучшить экологическую ситуацию).
Стоит отдельно упомянуть полимерную промышленность . Она поглощает наибольшую часть продуктов переработки нефти в виде мономеров (стирол, акрилаты, винилхлорид, этилен). Производство синтетических волокон имеет оборот более чем 25 миллионов тонн в год. В получение поливинилхлорида вовлечено около 50 000 людей с годовым выпуском 20 миллионов тонн.
Следует так же упомянуть производство клеев, герметиков, покрытий . Например, известным суперклеем (на основе метил цианоакрилата) Вы можете приклеить почти все.
Цианоакрилат – основной компонент суперклея
Пожалуй, наиболее известным красителем является индиго , который раньше выделяли из растений, а сейчас получают синтетически. Индиго – это цвет синих джинсов. Для окраски полиэфирных волокон используются, к примеру, бензодифураноны (как дисперсол), которые придают ткани отличный красный цвет. Для окрашивания полимеров используют фталоцианины в виде комплексов с железом, или медью. Они так же находят применение в качестве компонента активного слоя CD, DVD, Blu Ray дисков. Новый класс «высокопроизводительных» красителей на основе DPP (1,4-diketopyrrolopyrroles) разработан Ciba-Geidy.
Фотография сначала была черно-белой: галоиды серебра взаимодействуя со светом высвобождали атомы металла, которые и воспроизводили изображение. Окрашенные фотографии в цветной пленке марки Кодак возникали как следствие химической реакции между двумя бесцветными реагентами. Один из них, как правило ароматический амин:
От фотоискусства можно легко перейти в сладкую жизнь.
Подсластители , такие как классический сахар получают в огромных масштабах. Другие подсластители, как аспартам (1965) и сахарин (1879) производятся в аналогичных объемах. Аспартам представляет собой дипептид из двух натуральных аминокислот:
Фармацевтические компании производят лекарственные субстанции от многих болезней. Примером коммерчески успешного, революционного препарата является Ранитидин (от язвенной болезни) и Силденафил (Виагра, надеемся Вы в курсе кому и зачем она нужна).
Успех этих препаратов связан как с лечебной эффективностью, так и прибыльностью:
Это еще не всё. Это только начало
Ещё осталось много интересного об органической химии, поэтому обучение на кафедре ОСиНТ является приоритетным не только для любителей химии, но и для абитуриентов, которым интересен окружающий мир, которые желают расширить рамки своего восприятия и раскрыть свой потенциал.
