Михаил Левицкий - Карнавал молекул. Химия необычная и забавная

Несмотря на то что живописцы потеряли интерес к рассматриваемой нами теме, отдельные мастера, работы которых скорее ближе к народному творчеству, полагают, что лабораторное оборудование может быть представлено в виде некоего сувенира. Аппарат для дистилляции, называемый в быту самогонным аппаратом, не только изящно оформлен, но и представляет собой действующую настольную модель, способную позабавить взрослых и вызвать интерес у детей, наблюдающих за процессами кипения, бурления и конденсации жидкости (рис. 9.33).

Привычный, хорошо знакомый каждому химику-синтетику интерьер лаборатории и в наши дни вызывает у непосвященных такую же смесь удивления и уважения, как это было у тех, кто попадал в алхимические лаборатории.

Достижения современной химической науки неоспоримы, но, если задуматься, невольно приходишь к мысли, что основные процедуры, сопровождающие получение новых веществ, – смешение реагентов и нагрев с перемешиванием – пришли к нам от наших далеких предшественников.

В конце путешествия по лабораторным помещениям предлагаем вам посмотреть на цветной вклейке два живописных полотна, изображающих алхимиков. Авторы картин – фламандские художники Матеус ван Гельмонт (1623–1679) и Давид Тенирс Младший (1610–1690). В эти картины автор книги намеренно добавил некоторые детали, не соответствующие той эпохе, которая на них изображена. Попробуйте найти в каждой из картин по крайне мере 10 таких несоответствий. Не забудьте, что картины написаны в середине XVII в. (рис. 9.34 и 9.35).

Если задача оказалась трудной, смотрите показанные ниже тексты-подсказки (перевернуты и отражены в зеркале).

Детали, добавленные в первую картину:

Детали, добавленные во вторую картину:

В заключение отметим, что существуют области человеческой деятельности, история которых запечатлена в материальных предметах: например, история архитектуры, автомобилестроения, самолетостроения, холодного и огнестрельного оружия и т. п. Пожалуй, более близкий нам пример – фото- и кинематография, где исторически ценны не только снимки и фильмы, но и оборудование, на котором все это изготавливали.

Историю химии составляют, прежде всего, достижения этой науки – вещества и реакции. Сами вещества, как правило, не представляют исторической ценности; бензол, впервые выделенный Фарадеем, не отличается от «современного» бензола, зато обстановка, в которой он был получен, всегда представляла интерес. История химии достаточно богата и, безусловно, тесно связана с самой наукой.

Современному химику, умеющему составлять химические уравнения, совсем не сложно получить золото из других элементов. Вначале рассмотрим взаимодействие металлической меди с азотной кислотой (рис. 9.36).

Напомним правила написания таких уравнений, которые школьники изучают в самом начале знакомства с химией. Количество каждого элемента в левой и правой части уравнения одинаково. Числовой индекс у элемента (справа внизу) и коэффициент, стоящий перед формулой соединения, перемножаются. В левой части уравнения атомов кислорода 3 × 8 = 24. В правой части уравнения этих атомов точно такое же количество: 3 × 2 × 3 + 2 + 4 =24. Это незыблемый закон химии – сохранение вещества. В ядерной химии материя может превращаться в энергию, но мы-то ведем разговор об обычной химии.

Изменим немного правила написания уравнений, будем считать допустимым разделение букв в двухбуквенных символах элементов, но равенство количества каждой буквы в левой и правой части уравнения сохраним. В результате обнаружим, что при взаимодействии бора, меди и аргона получается золото, бром и углерод (рис. 9.37).

Возможен другой способ получения золота: литийборгидрид, взаимодействуя с медью и аргоном, образует золото, бромид лития и метан (рис. 9.38).

Приятно, что помимо золота образуется источник энергии – горючий газ метан. Но самый простой способ – реакция меди с мышьяком (рис. 9.39).

Побочный продукт – цезий – даже не требуется специально удалять, он мгновенно самовоспламеняется и сгорает на воздухе, образуя надпероксид цезия (CsO 2), который можно легко смыть водой, т. е. чистое золото можно получить очень быстро. Можно еще и так, как показано на рисунке 9.40.

Интересно, что во всех случаях использовали медь – тот металл, из которого алхимики много раз безуспешно пытались получить золото (надежду на удачу им вселяла похожая окраска обоих металлов).

Необязательно получать золото, можно осуществить превращения других элементов; вот, например, уравнение-рекордсмен, в котором задействовано 12 химических элементов (первый элемент в уравнении – знакомый далеко не каждому радиоактивный элемент лоуренсий с порядковым номером 103) (рис. 9.41).

Известно, что химикам нравятся такие упражнения – в них сочетается химическая бессмысленность со строгими математическими правилами написания уравнений. Нечто подобное есть и у математиков: например, можно, используя римские цифры, из девяти вычесть единицу так, чтобы при этом получилось десять (рис. 9.42).

При написании подобных химических уравнений не следует нарушать сложившиеся правила. Числовые индексы могут превращаться в коэффициенты (как в обычных химических уравнениях), но прописные буквы не должны ни в коем случае становиться строчными и наоборот. Например, уравнение, показанное ниже, нарушает это требование. Строчная буква «о» стала прописной «О», это уравнение нарушает правило, и потому можно считать, что написано «неграмотно» (рис. 9.43).