Лев Власов - Занимательно о химии

Лев Григорьевич Власов

Дмитрий Николаевич Трифонов

Занимательно о химии

Вместо предисловия

Дошла до нас старая как мир легенда… Один восточный владыка, просвещенный и мудрый, пожелал узнать все о народах, населяющих землю.

Позвал он приближенных и объявил им:

— Повелеваю написать мне историю всех народов. И рассказать в ней, как жили они раньше, как живут теперь. Чем они занимаются, какие войны вели и ведут. Какие ремесла и искусства расцветают в разных странах.

И дал на это пять лет сроку.

Молча поклонились приближенные. Со всего царства были собраны мудрейшие из мудрецов, и им объявили желание владыки.

Говорят, неслыханного расцвета достигло в ту пору изготовление пергамента…

Миновало пять лет, и явились приближенные во дворец.

— Твое желание, о владыка, исполнено! Выгляни в окно, и ты увидишь то, чего хотел…

Изумленный правитель протер глаза. Перед дворцом выстроился караван верблюдов. Такой длинный, что конец его терялся где-то за горизонтом. И на каждом верблюде по два громадных тюка. А в каждом тюке бережно упаковано по десять толстенных томов в прекрасных сафьяновых переплетах.

— Что это? — удивился правитель.

— Это всемирная история, — ответили приближенные. — По твоему повелению мудрейшие из мудрых писали ее не покладая рук в течение пяти лет!

— Вы смеетесь надо мной! — рассердился владыка. — Да ведь я до конца своей жизни не успею прочесть и десятой доли того, что они написали! Нет, пусть напишут мне краткую историю. Но чтобы в ней было рассказано обо всех главных событиях!

И дал на это год сроку.

Минуло назначенное время, и снова показался у стен дворца караван. И было в нем всего десять верблюдов, и по два тюка на каждом верблюде, и по десять фолиантов в каждом тюке.

Еще больше разгневался владыка.

— Пусть напишут мне самое-самое главное, что было в истории всех народов во все времена. Сколько времени нужно на это?

Тогда выступил вперед мудрейший из мудрецов и проговорил:

— Завтра, о владыка, ты получишь то, что желаешь!

— Завтра? — удивился правитель. — Хорошо. Но если обманешь, не сносить тебе головы!

…Едва солнце взошло на лазурном небе и уснувшие на ночь цветы снова раскрылись во всем своем великолепии, как владыка потребовал к себе мудреца.

Мудрец вошел, неся в руках маленький ларец из сандалового дерева.

— Ты найдешь в нем, владыка, самое главное, что было в истории всех народов во все времена, — произнес мудрец, сгибаясь в низком поклоне.

Правитель открыл крышку ларца. На бархатной подушке лежал маленький клочок пергамента. Там была написана всего лишь одна фраза: «Они рождались, жили и умирали».

Вот какая старинная легенда дошла до нас. Мы невольно вспомнили ее, когда нам, авторам, предложили написать занимательную книжку о химии. И при этом добавили, что в бумаге (то бишь в объеме книги) нас ограничивают. Значит, надо писать о главном. А что самое главное в химии?

«Химия — это наука о веществах и их превращениях».

Ну как здесь не вспомнить клочок пергамента на дне сандалового ларца?

Подумали мы, почесали затылки и решили. Все в химии главное. Одно, может, более главное, другое — менее. И опять же смотря для кого. Химик-неорганик, к примеру, считает, что пуп земли — неорганическая химия. Химик-органик придерживается мнения диаметрально противоположного. Нет на сей счет успокоительного единства взглядов.

Само понятие «цивилизация» состоит из многих «слагаемых». И одним из самых главных среди них является химия.

Она позволяет человеку добывать металлы из руд и минералов. Не было бы химии, не было бы и современной металлургии.

Она извлекает из минерального, животного и растительного сырья вещества, одно другого чудесней и удивительней.

Она не только копирует природу, подражает ей, а и — с каждым годом все более — начинает превосходить ее. Рождаются тысячи и десятки тысяч веществ, природе неизвестных. Со свойствами очень полезными и важными для практики, для жизни человека.

Перечень добрых дел, которые творит химия, поистине неисчерпаем.

Ведь все проявления жизни сопровождаются огромным множеством химических процессов. Познать суть жизнедеятельности без химии, без знания ее закономерностей невозможно.

В эволюции человека химия сказала свое веское слово.

Химия кормит нас, одевает, обувает, наконец, предоставляет блага, без которых немыслимо современное цивилизованное общество.

Первые ракеты вырвались в околоземное пространство. Горючее для их двигателей, прочные и жаростойкие материалы для их конструкций дала химия.

Если бы кому-нибудь пришло в голову написать о всей химии во всем ее многообразии и великолепии, то под угрозой оказались бы бумажные ресурсы даже высокоразвитого государства. К счастью, такая идея еще никого не осенила. А вот перед нами встала задачка подобного рода.

Но мы нашли выход из положения. Мы решили писать понемногу о многом. Понемногу о разном. Это, конечно, в какой-то мере дело вкуса. Другие, вероятно, рассказали бы о другом, третьи — о третьем. Но ведь книжку-то пришлось писать нам. А потому не сетуйте на нас, если вдруг не прочтете в ней о том, о чем вам, именно вам, хотелось узнать.

Обитатели Большого дома

Беглый взгляд, первое представление обычно мало что дают. Иногда оставляют наблюдателя равнодушным, иногда удивляют. Иногда заставляют воскликнуть, подобно некоему анекдотическому персонажу, увидевшему в зоопарке жирафа, — «не может быть!».

Но и предварительное знакомство с предметом или явлением, так сказать взгляд с птичьего полета, нередко бывает полезным.

Периодическую систему элементов Дмитрия Ивановича Менделеева никак не назовешь предметом или явлением. Она своеобразное зеркало, которое отражает содержание одного из величайших законов природы — периодического закона. Кодекса правил, которому подчиняется поведение ста с лишним элементов, встречающихся на Земле и полученных человеком искусственно. Своего рода распорядка, царящего в Большом доме химических элементов…

Первый взгляд на него схватывает многое. Поначалу рождается удивление. Словно среди типовых крупноблочных строений вы увидели здание причудливой и вместе с тем изящной архитектуры.

Чем же нас удивляет таблица Менделеева? Прежде всего тем, что ее периоды, ее этажи, спланированы очень неравномерно.

В первом этаже, первом периоде таблицы Менделеева, клеток всего две. Во втором и третьем — по восемь. Четвертый и пятый устроены прямо-таки по гостиничному типу: восемнадцать комнат на каждом. На шестом и седьмом комнатушек и того больше — по тридцать две. Встречали вы когда-нибудь подобное строение?

Но именно в таком виде предстает перед нами Большой дом химических элементов — периодическая система.

Причуда архитектора? Ничуть! Любое здание строится в соответствии с законами физики. Иначе оно развалится от легкого дуновения ветерка.

Столь же строгими физическими законами подкреплен и архитектурный замысел периодической системы. Они говорят: в каждом периоде таблицы Менделеева должно содержаться совершенно определенное число элементов. Например, в первом — два. Ни больше и ни меньше.

Так утверждают физики, и химики с ними полностью согласны.

Были иные времена. Физики ничего не утверждали, дела периодического закона их еще не начали волновать. Зато химиков, которые чуть не каждый год открывали новые элементы, весьма заботило, куда этих новичков поселить. И бывали здесь случаи неприятные, когда на одну-единственную клетку в таблице выстраивалась целая очередь претендентов.

Среди ученых встречались скептики, и в немалом количестве. Они вполне серьезно утверждали: здание таблицы Менделеева построено на песке. Например, немецкий химик Бунзен. Тот, что со своим другом Кирхгофом изобрел спектральный анализ. Но к периодическому закону Бунзен проявил удивительную научную близорукость. «С таким же успехом можно искать закономерности в цифрах биржевых бюллетеней!» — как-то в сердцах обронил он.

Еще до Менделеева делались попытки навести порядок среди хаоса шести с лишним десятков химических элементов. Но они были неудачными. Пожалуй, ближе всех к истине оказался англичанин Ньюлендс. Он провозгласил «закон октав». Как в музыке каждая восьмая нота повторяет первую, так и у Ньюлендса, расположившего элементы в ряд по величине атомных весов, свойства каждого восьмого были похожи на свойства первого. А вот реакция на открытие Ньюлендса: «Не пробовали ли вы располагать элементы в алфавитном порядке? Может, и в этом случае обнаружилась бы какая-нибудь закономерность?»