Химия не для школьников. Вещество и одеялка

Меня пугает то, во что превратилась школа. В советском образовании были дыры и завалы ненужных знаний. Можно долго спорить, но уверен в одном, тогда было интересно учиться, несмотря на политические и академические перекосы.

Считайте это брюзжанием, но сегодня урок превратился в натаскивание на вопросы к тестам, которые сделали совсем ненужным познавательную составляющую. Конечно, нормальный человек доберет недостающее самообразованием, доступ к знаниям сегодня безграничен. Но для этого его нужно научить его учиться, простите за тавтологию. И к счастью, науки не стоят на месте. Меняется окружающий мир и представления о нем.

Сегодня в рубрике «Для чайников» начинается курс неорганической химии. Те, кто знаком с статьями по астрономии, знают, что это будет интересно, увлекательно и полезно. Сразу скажу, что не буду учить добыче брома, сероводорода и прочим чудесным вещам, которые мне нравились в детстве. И без того есть чем развлечься!

Что такое химия?

Химия – это наука о веществах, которые нас окружают, она неразрывно связана с другими науками, с физикой, например. Признаюсь, что физику терпеть не могу. Постараемся касаться знаний из смежных областей минимальным образом, достаточном для понимания процессов.

Что такое вещество и из чего оно состоит?

Считается, что вещество – это и есть разновидность материи, из которой состоит окружающий мир. Различные вещества обладают разными качествами и свойствами. Вода мокрая, мыло жжет глаза, а одеялка – кусачая! Кстати, мыло и одеялка – это смеси веществ, а слова «одеялка» не существует в русском языке.

Почему так?

Почему нет слова «одеялка» я не знаю, население на Волге часто использует этот термин. А если брать ее состав, то давайте посмотрим, что же там внутри. Обычно - это ткань из плетеных ниток. Нитки - это крученые волоски шерсти или растительные волокна. Если посмотреть в микроскоп, то можно выделить в их составе связанные молекулы отдельных веществ. Они, большей частью растительного происхождения. Их собрали и вырастили животные или растения из других мелких молекул.

А вода — это отдельное вещество?

Если брать абсолютно чистую воду, то да. Но такой в природе, да и в лабораториях не существует. Помимо молекул самой воды (ее формула Н2О) в ней найдется огромное количество примесей. Идеально чистых веществ не бывает. Есть даже шкала по степени чистоты. Например, уровень «химически чистый» требует содержания заявленного вещества свыше 99%.

Значит материя состоит из вещества, вещество из молекул?

Похоже на смерть Кощея. Почти верно. Но вещество, в бытовом понимании, может состоять из смеси молекул. Все слышали, про соляную кислоту? Если быть дотошным, то это - смесь. Концентрация «солянки» редко превышает 40%, это определено растворимостью хлороводорода в воде. Значит концентрированная соляная кислота – это смесь молекул соляной кислоты и воды. Кстати, то что стоит на кухне концентрированная уксусная кислота, это вранье. Название уксусной кислоты «ледянка». Получено оно неспроста. Если убрать из нее воду, то это твердая кислота, похожая на лед.

Почему вещества такие разные?

Действительно разные, и по запаху, цвету, форме и, иногда, на вкус. Кстати, вещества имеют, так называемые, агрегатные состояния. Возьмем ту же воду. Все знают, что она жидкая. Но, лед, снег и пар - все это вода. Агрегатных состояний обычно три, реже четыре. Твердое, жидкое, газообразное, ну и плазму часто считают четвертым. Вот ртуть - это металл. При обычной температуре он жидкий, но нагревая или охлаждая, изменяя давление, можно изменить агрегатное состояние этого вещества. Или водород. Это - газ, но при охлаждении под большим давлением, он становится жидким, из астрономии мы знаем о существовании твердого водорода при низких температурах.

Молекулы – это основа, из которой все строится?

В точку! Как раз молекулы и определяют все химические свойства вещества. Они имеют химические формулы, такие условные написания, например С2Н5ОН.

Сейчас мозг лопнет. Если веществ много, то и молекулы все разные?

Конечно. Их бесчисленное множество. Они могут быть совсем маленькими как у водорода и громадными многомерными цепочками, как у органических веществ или образовывать кристаллические решетки. Все зависит от того, какие атомы их образовали, от расположения и свойств этих атомов в молекуле.

Значит молекулы состоят из атомов?

Да, но это совсем другая история, через неделю посвятим этому новую статью.