Химия – просто

Иванов Александр Александрович

Совершенно очевидно, что у людей, верящих в подобное мракобесие, начисто отсутствует критическое мышление. Однако если мы проведём параллели между Средневековьем и нашим временем, то легко убедимся, что общество за истекшие века не сильно-то и изменилось.

А теперь я расскажу тебе об одном эксперименте, который впоследствии послужил неопровержимым доказательством возможности превращения одних металлов в другие и вообще сыграл важную роль в развитии химии.

Опыт

Если острие стального ножа погрузить в голубой раствор медного купороса, то оно покроется красным осадком. Это осадок меди. В давние времена считалось, что

железо таким образом полностью превращается в медь, однако позднее пришло понимание, что железо ножа всего-навсего частично замещается медью из медного купороса.

Случались и обманные превращения. Например, брали серебро, содержавшее примесь золота, и после многочисленных операций добывали из него золото. И выдавали это за превращение серебра в золото.

Именно примеси и загрязнения применявшихся ингредиентов в значительной степени способствовали иллюзиям самих алхимиков. В те времена не было химических реактивов марок ХЧ (химически чистый), ОСЧ (особо чистый) и других.

Однако всё-таки стоит отметить и положительные результаты, которых добились алхимики, пусть невольно и бессознательно. Тем не менее именно эти их достижения легли в основу фундамента, на который опирались открытия последующих поколений.

Перечислю главные достижения алхимиков. Итак, алхимики:

• усовершенствовали средства для «получения» химических явлений;

• увеличили число новых веществ, получаемых искусственным путём;

• изучили новые вещества и нашли им практическое применение.

Средневековые алхимики считали, что, подвергнув тело многократной очистке, можно отделить от него некоторые свойства и передать их другим телам. Проще говоря, алхимический процесс сводился для них преимущественно к очистке тел.

Давай посмотрим, насколько не чист (разумеется, в химическом смысле) окружающий нас мир. Возьмём для начала воду, которая, в зависимости от происхождения, обладает различными свойствами. Например, колодезная вода – жёсткая, дождевая – мягкая, морская – солёная, речная – пресная. Так вот, все эти свойства придаются воде примесями, которые она содержит!

Другой пример – воздух. Наше обоняние подсказывает нам, что горный воздух существенно отличается от городского. А в каком-нибудь парфюмерном магазине воздух «благоухает» так, что способен вызвать даже головную боль. Хотя, казалось бы, это всё тот же воздух, которым мы дышим. Однако и здесь, как и в случае с водой, разница «ароматов» воздуха обусловлена входящими в его состав примесями.

Ну и, наконец, невозможно пройти мимо драгоценных камней. Взять хотя бы опал. Если посмотреть на его химическую формулу, то мы увидим, что это обычный песок (SiO₂). Однако отчего же он имеет столь много разнообразных оттенков?! Правильно. Радужно-пёструю окраску опалу придают содержащиеся в нём в небольших количествах примеси, то есть, грубо говоря, загрязнители.

Современная наука стремится к тому, чтобы выделить эти микрокомпоненты из общего хаоса, отыскать во множестве переменных явлений и свойств постоянные и неизменные элементы. И мы сможем это сделать, если с помощью различных методов разложим изучаемые тела на составляющие части, т. е. очистим их.

Так вот поиск и усовершенствование методов и способов очистки – это и есть главная заслуга алхимиков! Предлагаю выделить самые основные из них, ведь в дальнейшем они будут играть в химии очень важную роль.

Дистилляция и перегонка. Среди химических

методов перегонка имеет, наверное, самое широкое применение. Она была известна ещё египтянам. После Гебера, о котором я рассказывал ранее, дистилляция стала самой обычной манипуляцией. Подробно описывать процесс перегонки, я думаю, не имеет смысла, так как ты, скорее всего, сам знаешь, о чём идёт речь: жидкость кипятится в одном сосуде (закрытом), а её пар конденсируется в другом (переходит из газообразного состояния в жидкое).

Возгонка

Осаждение

Фильтрация

Уже тогда «дистилляция» применялась для получения и очищения алкоголя, который тогда назывался винным спиртом (spiritusvini), поскольку получался перегонкой вина, а все улетучивающиеся из него вещества назывались спиртами, т. е. духами. Отсюда и происходит название spiritusvini – дух вина.

Возгонка (сублимация). Это частный случай перегонки. Например, возгонка йода. В те далёкие времена для дезинфекции применялась хлорная ртуть. Вот её-то и очищали методом сублимации.

Осаждение. Если к одному раствору добавить какой-то другой раствор (или вещество), то некоторые составные части раствора могут перейти в твёрдое состояние и выпасть в виде осадка.

Фильтрация. Она применяется для отделения осадка от раствора. Практически у каждого дома стоит фильтр для очистки воды. Вода, проходя через него, фильтруется (очищается) от твёрдой ржавчины, попадающей в водопровод из ржавых труб, а также от других различных примесей.

Кристаллизация. Её применяют для получения различных тел, растворённых в воде или других жидкостях. Наверняка ты видел опыты по выращиванию кристаллов из различных солей.

Все эти методы разложения различных тел на составляющие получили общее название, употребляемое и в настоящее время, – методы аналитической химии.

Что же ещё сделали алхимики для развития химии? Они увеличили число веществ, получаемых искусственным путём. Отдельно стоит отметить открытие соляной кислоты Василием Валентином (1394 – ок. 1450), а также серной и азотной кислот Гебером. Без этих реактивов немыслима сейчас ни одна химическая лаборатория.

Кроме того, в науку было введено понятие соли. Название поваренной соли обобщилось, и класс веществ, обладающих одинаковыми признаками и сходных по свойствам, стали называть солями.

Основным достижением алхимии можно также назвать знания о получении новых веществ из уже известных путём различных химических манипуляций. Впоследствии этот раздел химии получит название – синтетическая, или препаративная химия.

Вернёмся ненадолго к нашему дорогому Аристотелю, который выделил четыре элементарных свойства: тепло, холод, сухость и влажность. Чтобы объяснить различные состояния тел с научной точки зрения, алхимики добавили к четырём аристотелевским ещё три новых элементарных свойства: