«Всё, что есть у нас дома, на Земле и во Вселенной — от микробов до гор, от бабушек до галактик, — состоит из невообразимо крохотных частиц» — такими словами начинается книга «Элементарно!». И это прекрасное соседство галактик и бабушек, согласитесь, сразу располагает к себе:-)
А ведь мы открыли только первую страницу. Дальше — интересные факты, удивительные опыты и много-много полезных знаний о химических элементах и строении окружающих веществ. Удивляемся сами — а потом удивляем учителя химии.
Домашняя гроза
Когда льдинки в облаке трутся друг о друга, накапливается мощный заряд статического электричества, который затем уходит в землю, — так образуется молния. Дома тоже можно вызвать маленькую вспышку молнии, если в сухой день потереть воздушный шарик шерстяной тканью и в темноте поднести его к металлическому предмету, например к дверной ручке. Между шариком и ручкой проскочит искра, причём с треском. Это маленький раскат грома!
Элементарно!
Происхождение химических элементов
Во Вселенной постоянно образуются новые атомы. В супергорячих и суперплотных центрах звезд соединяются атомы водорода. В ходе этой ядерной реакции образуется гелий, испускаются лучи видимого света и другая радиация. Все это происходит и в центре Солнца. В звездах помассивнее соединяются ядра других элементов, создавая всё более тяжелые (с бо́льшим количеством протонов) элементы: от кислорода до железа. Когда процесс заканчивается, звезды сжимаются и умирают. В результате ядерных реакций в крупных звездах могут формироваться даже более тяжелые элементы: медь и цинк.
По-настоящему огромные звезды: с массой, во много раз превышающей массу Солнца, — в конце жизни сжимаются. При этом происходит мегавзрыв, который называют вспышкой сверхновой. Сверхновая звезда может породить очень тяжёлые элементы, такие как золото и уран, и разбросать их по космосу.
Соединения и смеси
Когда атомы нескольких элементов образуют химическую связь, получается вещество, которое называется соединением. Вода — это соединение, образованное двумя элементами: водородом (H) и кислородом (O). Молекула воды всегда содержит два атома водорода и один атом кислорода, поэтому ее химическая формула H2O.
То, что химики называют смесью, состоит из разных веществ. В отличие от соединения компоненты смеси не образуют химических связей, поэтому их можно разделить, не проводя химической реакции. Например, сахар, растворенный в горячей воде, не образует нового вещества. Вылей эту смесь в тарелку, и вода постепенно испарится, а сахар останется на дне в первозданном виде.
Водород
На водород приходится почти 3/4 массы всех элементов во Вселенной. А если пересчитать все атомы на свете, почти 90% оказались бы атомами водорода. А еще водорода много в нас самих: его атомы находятся в белках и во всех жидкостях организма, составляя почти 10% массы нашего тела. Заметить его трудно, ведь это невидимый газ без запаха.
Высвободить атомы водорода из воды можно с помощью электричества. Химики называют эту процедуру электролизом. Погрузите девятивольтовую батарейку в стакан с холодной водой. На отрицательном (помеченном знаком «минус») контакте батарейки появятся маленькие пузырьки водорода, которые вскоре начнут подниматься. Если поднести горящую спичку к пузырькам на поверхности, они вспыхнут. Выполнять под присмотром взрослых!
Гелий
Если вдохнут немного газа из гелиевого воздушного шарика, голос зазвучит пискляво, по-мультяшному. Так происходит потому, что в гелии звук распространяется быстрее, чем в воздухе. А знаете, почему воздушные шарики перестают летать? Элементарно! Атомы гелия настолько малы, что просачиваются сквозь молекулы резины, из которой сделаны шарики. Серебристые шарики летают дольше, потому что молекулы металла, которым покрывают поверхность, упакованы плотнее.
Кислород
Элемент кислород по распространенности занимает первое место на планете Земля и третье — во Вселенной. Многие газы, и кислород в том числе, растворяются в воде. Рыбы поглощают растворенный в воде кислород, пропуская ее через жабры. Количество воздуха, которое может раствориться в воде, зависит от ее температуры. Накройте два стакана с холодной водой пищевой пленкой. Один поставьте в холодильник, а другой — в теплое место. На следующий день в нагревшемся стакане появятся пузырьки. Это воздух, который выделился из смеси: теплая вода удерживает меньше воздуха, а следовательно, и кислорода.
Для океанов это плохая новость: если вода в них нагреется из-за глобального потепления, морские животные рискуют погибнуть.
Увлекательный путеводитель по таблице Менделеева: «Элементарно!»
