Из чего всё сделано? Рассказы о веществе

Любовь Николаевна Стрельникова

ИЗ ЧЕГО ВСЁ СДЕЛАНО?

Рассказы о веществе

Под редакцией доктора химических наук Генриха Эрлиха

Книга подготовлена по инициативе и при поддержке сообщества профессиональных российских химиков, которые неравнодушны к будущему химии и нашей страны

Художественное оформление и макет Александра Кука

Стрельникова Л.Н. Из чего всё сделано? Рассказы о веществе / Любовь Стрельникова; под ред. Генриха Эрлиха. — М.: Яуза-пресс, 2011. — 208 с.: ил. — ISBN 978-5-995-50250-0

ISBN 978-5-995-50250-0

Предисловие, которое юным читателям читать необязательно

Я частенько захожу в книжные магазины и, среди прочего, всегда внимательно просматриваю новинки научно-популярной литературы. Чего там только нет! Математики пишут обо всём, от занимательной арифметики и математических фокусов до топологии многомерных пространств. Физики — о рождении и устройстве Вселенной, о времени и пространстве, о лазерах и электронике. Биологи — о зарождении жизни, об эволюции, о генах и наследственности. Пишут о разных языках, о еде, о новых методах лечения, о компьютерных технологиях, пишут обо всём, кроме химии. А если и пишут о химии, то всё больше о вреде, которая она наносит окружающей среде и нашему здоровью. Просто заговор молчания какой-то!

Когда кто-то из детей говорит мне, что терпеть не может химию, я всегда отвечаю: «Как так? Разве ты не любишь мир, в котором живёшь?» В ответ на удивлённый взгляд маленького человека приходится объяснять, что весь мир, включая нас самих, соткан из вещества. А изучением вещества и занимается химия. Что же может быть интереснее?

Вообще, интерес — это главная движущая сила науки, залог успеха любого дела. Очень важно пробудить интерес к чему-то как можно раньше, ведь жизнь такая короткая. Вот я и решила попробовать пробудить интерес к химии у школьников младших и средних классов, которым еще только предстоят уроки химии. Тогда учиться им будет гораздо легче, и появится вероятность, что кто-то из них станет настоящим химиком, возможно — Нобелевским лауреатом.

Правда, химия очень сложна для популяризации. С физикой гораздо проще, она описывает явления и выстраивает безупречную вертикальную логику. А химия занимается веществом, ее логика горизонтальная и зачастую сомнительная, потому что в химии исключений едва ли не больше, чем правил. Но моя задача — не введение в основы химии, а пробуждение интереса к этой области знания.

Пусть вас не смущает фрагментарности книги — такова сама химия. И не ищите в книге исчерпывающего изложения — это невозможно хотя бы потому, что наше знание ограниченно, да и объём книги тоже, и потому, что современная химия слишком сложна, чтобы всё можно было объяснить на пальцах ребёнку или непосвящённому. Вещество, его история, свойства и превращения, его польза и вред для людей, его ключевая роль в жизни каждого из нас, в культуре в целом — главный герой книги. И разумеется, перечень этих веществ ограничен моим выбором. Причём выбором, который, надеюсь, заинтересует юного читателя.

По сути, книга представляет собой собрание рассказов о веществе, выстроенных в некой логической последовательности. Наше путешествие начинается с самого начала — с того момента, когда вещество родилось во Вселенной. От Большого взрыва — к Земле, к химическим богатствам в её недрах, на её поверхности, в её атмосфере, а затем от природных веществ — к синтетическим, созданным химиками.

Каждый маленький рассказ приоткрывает завесу тайны над тем или иным веществом, которое хорошо знакомо юному читателю. Каждая такая история обращена к повседневности, к тому, что окружает нас, к будущему, а не к абстракциям. И конечно же в книге не раз будет звучать приглашение стать исследователем, «поработать с веществом». Более того, вместе с автором и родителями юные читатели смогут провести свои первые химические опыты, попробовать себя в роли исследователя.

Я постаралась свести занудность изложения к нулю, а количество терминов — к минимуму. Никаких химических формул, кроме аш-два-о, и никаких уравнений химических реакций. Тем не менее в книге могут встретиться слова, требующие пояснения. Например, очень может быть, что юный читатель прекрасно осведомлён о чипах и лазерных пистолетах, но не знает, что такое четырнадцатый век. Хорошо бы ему объяснить. Вот почему крайне важно, чтобы эту книгу дети читали вместе с родителями. Не говоря уже о тех экспериментах, которые мы предлагаем выполнить юным читателям вместе со взрослыми.

Желаю вам приятного семейного путешествия в мир вещества, то есть в мир, в котором мы живём.

Л. Стрельникова

Глава 1. Из чего всё это сделано?

Из чего сделаны мальчишки и девчонки, а также их родители? Из чего сделано всё, что они носят в карманах, рюкзаках и сумочках, да и сами рюкзаки и сумочки? А папина машина в гараже, чайник на кухне, мамина косметика, бабушкины очки, сковородки и шкатулка с пуговицами? А ещё — диваны и табуретки, ролики и туфельки, мобильники и бутылки из-под пепси? Кстати, а из чего состоит сама газировка и вообще всё, что мы пьём и едим?

Ну, это просто, скажете вы. Стулья — из дерева, сковородка — из металла, бутылка для пепси — из пластмассы, а сама пепси — это химия, так говорит папа! Папа, конечно, прав, но мы имеем в виду другое. Всё, что окружает нас, всё, сотворённое природой и сделанное руками человека, состоит из веществ. Вещь и вещество — это так похоже и так легко запомнить!

Веществ очень много, и у каждого есть своё имя, часто (нередко) даже не одно. Возьмём, к примеру, соль в солонке. Мама называет её просто «соль», бабушка — «поваренная соль», а химики назовут это белое кристаллическое вещество с солёным вкусом «хлорид натрия». С сахаром — то же самое. Папа так и говорит: «Передай мне, пожалуйста, сахар», дедушка называет его песком, бабушка ворчит, что надо убрать эту «белую смерть» со стола, а химики назовут это белое кристаллическое вещество со сладким вкусом почти так же, как папа, — сахарозой, потому что настоящее химическое имя сахара — альфа-D-глюкопиранозил-бета-D-фруктофуранозид — произнести и тем более запомнить почти что невозможно. Не бойтесь, больше подобных названий в книге не будет.

Химических имён миллионы, как и самих веществ. Вещества бывают твёрдые как камень, жидкие как вода, газообразные, прозрачные и почти невесомые как воздух, которым мы дышим. Они бывают чёрными как уголь, рыжими как ржавчина, а то и вовсе бесцветными. Они могут источать сильный запах, а могут ничем не пахнуть, могут обжигать кожу или смягчать её. Одни растворяются в воде, а другие терпеть её не могут, одни вспыхивают и взрываются от малейшей искры, а другие не боятся огня, кто-то из них проводит электрический ток, а кто-то, наоборот, защищает нас от него...

Все вещества живут своей жизнью. Они могут мирно уживаться, как камень, вода и воздух на берегу ручья. Или как многие вещества на кухне. Возьмите пищевую соду и капните на неё подсолнечным маслом — ничего не произойдет. Капните соком лимона на поваренную соль из солонки — опять никаких изменений. Но некоторые вещества вступают в схватку, они действуют друг на друга — взаимодействуют. И это взаимодействие может протекать очень бурно. Хотите убедиться? Насыпьте немного пищевой соды на блюдце и выдавите на неё несколько капель из лимона. Сода зашипит и запенится, вступив во взаимодействие с лимонной кислотой, содержащейся в соке лимона. Поздравляю, вы провели первую химическую реакцию!