Игорь Казаринов - Самый краткий теоретический курс химии

В школе изучают неорганическую химию и органическую – это исторические названия. Опыты средневековых химиков показывали, что некоторые вещества получаются только при переработке растительных или животных организмов – такие вещества назвали органическими и науку, которая изучала их свойства, назвали органической химией.

А другие вещества можно было получить из камней, воды и воздуха, то есть из неживой природы – такие вещества назвали неорганическими. Соответственно, их изучает неорганическая химия.

Из вещества состоят все предметы вокруг нас – столы, мороженное, вода, воздух. Всё что мы можем видеть и ощущать. Вещества бывают разными: жидкими, твёрдыми или газообразными. Вещества имеют разный цвет, вкус и запах и другие различные свойства.

Есть ли в них что-то общее? Как сильно можно измельчать вещество? Например, мука мельче песка. А можно ли измельчить частичку муки?

Смотрели ли вы в микроскоп когда-нибудь? У микроскопов бывают разные увеличения, но даже в самый сильный микроскоп нельзя увидеть – из чего состоит вода, какая самая маленькая частица воды. В обычных микроскопах можно увидеть бактерии, но бактерии состоят из атомов, как дома состоят из кирпичей и разница в размерах примерно такая же.

Есть ли предел измельчению?

Ещё в Древней Греции и Индии несколько тысяч лет назад появилась идея, что вещество состоит из очень маленьких неделимых частиц. По-гречески такую частицу назвали «атом». По-гречески «а-» отрицательная приставка, корень «том» – означает «резать, делить», то есть слово атом переводится как «неделимый».

Но обнаружить самими атомы и узнать их строение учёные смогли всего около 100 лет назад.

Дмитрий Иванович Менделеев открыл периодический закон, не зная устройства атомов. В дальнейшем физики открыли формулы, по которым строятся атомы, которые полностью подтвердили периодическую систему элементов. Возможно даже, что учёные-физики пользовались таблицей Менделеева как подсказкой для исследований.

Кстати, слово «элемент» имеет несколько различных значений, которые лучше выяснить в хорошем толковом словаре. В химии «элементами» называют виды атомов.

В современном виде таблица Менделеева включает много данных об устройстве элементов и их электронных оболочек, свойствах атомов и данных о их часто применяемых соединений – оксидах и гидридах. Не говоря уже об атомной массе элементов! Поэтому очень полезно понять – как и что можно найти в этой таблице и как можно её использовать в жизни и на уроках химии.

Обычно в правом верхнем углу таблицы напечатана отдельная клетка таблицы (чаще всего это клеточка с водородом, на этом рисунке – с рубидием). Вокруг этой клетки написаны краткие расшифровки разных чисел и надписей со стрелками, показывающими на отдельные части клетки. Я расскажу об этом подробнее:

1) Порядковый номер элемента. Он стоит в левом или правом верхнем углу. Начинается таблица с самого лёгкого элемента – водорода под номером 1. Дальше номера увеличиваются на единицу без пропусков и дробных номеров между ними. Когда Менделеев обнародовал первый вариант таблицы, он оставил в ней пустые места – несколько элементов ещё не были обнаружены. Учёный предсказал свойства неоткрытых элементов, и когда их открыли, предсказания подвердились!

Позднее выяснилось, что порядковый номер равен числу протонов в ядре соответствующего элемента. Про протоны и ядра будет рассказано чуть позже.

2) Символ элемента – сокращённое до одной или до двух латинских букв название элемента. Символы элементов и их названия в формулах едины во всём мире, что позволяет всем химикам легко понимать друг друга. (Но не касается обычных названий элементов в жизни! Они могут сильно отличаться: например, название «ртуть» – русское, по-английски mercury, а в формулах произносится всеми химиками «гидраргирум» – это латинское название из средневековых книг. Кстати, переводится как «жидкое серебро». )

Поэтому для успешного изучения химии надо выучить символы основных (самых часто используемых) элементов и то, как они читаются в формулах. Это пригодится и в жизни, так как в школьном учебнике химии в основном изучаются самые часто применяемые в жизни элементы – около 25 из более чем 100 в таблице Менделеева.