Гроссе Э.,
Вайсмантель X. Химия для
любознательных.
Основы химии и занимательные
опыты
В книге в популярной и увлекательной форме изложены основы неорганической и
органической химии. Активному овладению материалом, пробуждению интереса к
химии помогут описанные в ней опыты, которые можно проделать в химическом
кружке и даже в домашних условиях. Своеобразие книги состоит в том, что она
доступна для самостоятельного изучения, а выбор опытов обусловлен не столько их
внешним эффектом, сколько познавательностью.
Цель книги - увлечь молодого читателя химией, подготовить его к практической
работе в лаборатории или на предприятии.
ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА
Выпуская в 1978 году первое русское издание этой книги, мы испытывали
некоторое беспокойство - ведь книга рассчитана на немецких школьников, в ней
часто упоминаются промышленные предприятия ГДР, приводятся примеры из жизни и
быта, близкие юному гражданину этой страны... Не заслонят ли эти подробности
главное содержание книги? Но живой читательский интерес, проявившийся и в
письмах, и в обсуждениях, а главное, в той быстроте, с которой "Химия для
любознательных" исчезла с книжных прилавков, убедил нас в обратном.
За эти годы первые читатели стали взрослыми, а книжки, естественно,
истрепались. И сейчас мы рады предложить новому читательскому поколению второе (
массовое) издание.
Не только увлечь юного читателя наукой, не только привить ему практические
навыки, необходимые для работы в лаборатории или на производстве, но и помочь
всерьез, по-взрослому решить, хочет и может ли он связать свою судьбу с химией,
- вот в чем цель этой книги.
Что же касается подробностей экономической географии ГДР, некоторых
специфических для этой страны деталей быта, организации производства и т. п.,
то они сами по себе представляют немалую познавательную ценность.
ХОЧУ СТАТЬ ХИМИКОМ
- Я хочу стать химиком! - так ответил гимназист Юстус Либих (он родился в 180
3 г.) на вопрос директора Дармштадской гимназии о выборе будущей профессии. Это
вызвало смех присутствовавших при разговоре учителей и гимназистов. Дело в том,
что в начале прошлого века в Германии да и в большинстве других стран к такой
профессии не относились серьезно. Химию рассматривали как прикладную часть
естествознания, и хотя были разработаны теоретические представления о веществах,
эксперименту чаще всего не придавали должного значения.
Но Либих, еще учась в гимназии, занимался экспериментальной химией.
Страстноеувлечениехимическимиопытамипомоглоему в дальнейшей
исследовательской работе. Уже в 21 год Либих становится профессором в Гиссене и
организует единственную в своем роде химическую школу, которая привлекла
молодых приверженцев этой науки из разных стран. Она послужила прообразом
современных специальных учебных заведений. Новшество обучения заключалось,
собственно, в том, что студенты много внимания уделяли опытам. Только благодаря
Либиху центр тяжести курса химии был перенесен из аудитории в лабораторию.
В наше время желание стать химиком никого не рассмешит, напротив, химическая
промышленность постоянно нуждается в людях, у которых обширные знания и
экспериментальные навыки сочетаются с любовью к химии.
Эта книга должна помочь юным химикам глубже вникнуть в современные проблемы
химии. Рассматриваемые здесь опыты заимствованы большей частью из практики.
Сложные процессы химической технологии мы попытаемся воспроизвести, используя
простые вспомогательные средства.
Кто хоть раз был на химическом заводе, видел там огромные аппараты, котлы
высокого давления, электрические и пламенные печи, сеть трубопроводов - все это
составляет облик современного химического производства. Но любой химико-
технологический процесс начинается в лаборатории. Несколько пробирок,
стеклянных трубок и колб - это зачастую первая функционирующая модель
современной технологической установки. Конечно, современному исследователю
необходимы также сложные и дорогие приборы: аналитические весы, специальные
печи, термостаты, автоклавы, спектрографы, электронные микроскопы. Но когда
химик-экспериментатор вступает в неизведанную область, ему нельзя полагаться
только на приборы и аппараты, он должен импровизировать и, используя несложное
оборудование, ставить все новые и новые опыты. Только тот, кто сможет собирать
действующие установки, кто с неослабевающим упорством будет работать над каждым
опытом и преодолеет подстерегающие всякого экспериментатора неудачи, станет
хорошим химиком.
В описанных здесь опытах не используются опасные яды и взрывчатые вещества,
но это не значит, что рекомендованные в книге препараты полностью безвредны. В
химии постоянно используются такие незаменимые реактивы, как, например,
некоторые кислоты и щелочи. Прежде чем приступить к опытам, необходимо
тщательно изучить последнюю главу, где комментируется применение отдельных
препаратов и приборов. Конечно, руководствуясь книгой, можно провести много
опытов, но гораздо важнее основательно подготовиться, тщательно собрать
аппаратуру и внимательно наблюдать за ходом процесса. Предварительные
приготовления, эскиз аппаратуры, все наблюдения и результаты опыта - все это
необходимо заносить в протокол.
Хочется заранее возразить тем родителям, которые считают, что химические
опыты - это легкомысленная игра со здоровьем. Чтобы избежать опасности,
необходимособлюдатьвсеуказанныемерыпредосторожностии не
экспериментировать с опасными веществами на свой страх и риск. Легкомыслие же
недопустимо в любом случае - относится ли это к химическим опытам, поведению на
улице или к спорту.
Мы надеемся, что наш читатель прежде всего основательно изучит школьный курс
химии, почитает и специальную литературу (рекомендательный список приведен в
конце книги). Цель этой книги - дополнить основные систематизированные
представления. Эксперименты необходимы для практического закрепления и
творческого развития теоретических знаний.
Предлагаемые опыты затрагивают различные области химии. Поэтому наша книга
полезна не только будущим химикам, но и тем, кто станет строителями,
металлургами, агрономами, текстильщиками... Роль химии в различных областях
техники и сельского хозяйства все время возрастает - в этом и заключается
химизация народного хозяйства. Без многочисленных химических препаратов и
материалов нельзя было бы повысить мощности механизмов и транспортных средств,
расширить производство предметов потребления и увеличить производительность
труда.Химико-фармацевтическаяпромышленностьвыпускает разнообразные
медикаменты, укрепляющие здоровье и продлевающие жизнь человека.
Сейчас в химической промышленности ГДР на таких комбинатах, как, например,
Лёйна, Шведт, Шкопау, Биттерфельд, Вольфен, Губен и других, занято более
трехсот тысяч человек.
Для дальнейшего развития химической промышленности очень полезна интеграция
в рамках социалистического содружества (например, нефть из СССР поступает по
нефтепроводу в ГДР, ПНР и ЧССР). В соответствии с комплексной программой
социалистической экономической интеграции построено уже множество гигантских
химических предприятий, например огромный целлюлозный комбинат в Восточной
Сибири, установка для получения полиэтилена высокого давления и др.
Для улучшения благосостояния и более полного удовлетворения потребностей
трудящихся необходимы квалифицированные рабочие, инженеры и ученые. И наверняка
многие из наших юных читателей примут участие в осуществлении этой программы.
1. ВОДА И ВОЗДУХ-САМОЕ ДЕШЕВОЕ СЫРЬЕ
ВОДА-ВЕЩЕСТВО № 1
Вода встречается на Земле почти повсеместно, 70 % земной поверхности
занимает мировой океан; более 1,5 триллионов тонн воды содержатся в этом
гигантском резервуаре. Под влиянием солнечного тепла часть морской воды
постоянно испаряется, а образующийся водяной пар поднимается в воздух. Если
воздух, содержащий водяной пар, охладится, то выделятся мельчайшие водяные
капельки. Из таких капелек состоят облака, которые переносятся потоками ветра с
моря на континент. При определенных условиях мелкие капельки сливаются в более
крупные, и на Землю выпадает дождь, снег или град. Почва впитывает эти осадки и
собирает их в грунтовые воды. Избыток воды пробивается из почвы в виде родников,
из них вытекают ручьи, сливающиеся в малые и большие реки. А реки несут воду
опять в море, и так завершается этот круговорот воды в природе.
Без круговорота воды Земля имела бы совсем другой вид. Современное строение
гор и долин, морских побережий и местностей, удаленных от моря,
- все это возникло под влиянием механического и химического воздействия воды.
Без воды не было бы жизни на Земле. Все живое нуждается в воде, которая
является одновременно и важнейшей составной частью растений и животных. Наше
тело примерно на 65 % состоит из воды; у некоторых медуз ее содержание доходит
даже до 99 %. Если бы вода внезапно исчезла с поверхности Земли, то она
превратилась бы в мертвую пустыню.
ОПЫТЫ С ВОДОЙ
Тот, кто когда-нибудь занимался хотя бы несколько часов химией, знает, что
вода - ЭТО Химическое соединение. А ее химическая формула - Н2О - всем хорошо
известна. Вода состоит из двух элементов - водорода и кислорода. Но мы все же
хотим поэкспериментировать! Попытаемся-ка разложить соединение "вода" на
составные части и затем опять создать его. Предупреждаем: задачу эту решить
нелегко, вода - очень устойчивое соединение. Чтобы отделить атом водорода от
атома кислорода, нужны очень сильные вспомогательные средства, и напротив,
соединяется водород с кислородом легко и чрезвычайно бурно. В данном случае
оправдывается изречение (обычно неверное): химия там, где что-то сверкает и
грохочет.
. . .
Скачать и прочитать весь текст - 169 Кб в zip-архиве |
|
