Как изготовить вселенную из 92

ЭТА КНИГА…

…рассказывает о том, как химические элементы, соединяясь друг с другом, образуют самые разные вещества, из которых состоит все вокруг (и вообще все во Вселенной). В книге четыре главы, но читать ее можно с любого места. Хотя все-таки лучше начать с самых первых страниц, чтобы лучше понять, о чем говорится дальше. В конце ты найдешь краткий словарь химических терминов и понятий.

ЭТО ЭЛЕМЕНТАРНО!

В этой книге рассказывается о химических элементах. Их не так уж и много, но из них состоит все, что нас окружает. Из них состоит весь наш мир. Вся Вселенная. Кстати, из них состоишь и ТЫ тоже! C точки зрения химии элемент нельзя разложить на более простые вещества. Иными словами, элемент, участвующий в химической реакции, не может стать МЕНЕЕ сложным. Он может стать только БОЛЕЕ сложным (например, войти в состав химического соединения - вещества состоящего из нескольких элементов).

Каждый химический элемент состоит из микроскопических частиц, называемых атомами. В свою очередь, атомы состоят из элементарных частиц: протонов, нейтронов и электронов. Каждый элемент состоит только из одного вида атомов, имеющих одинаковое количество протонов и электронов.

Элемент определяется количеством протонов. Например, если атомы элемента имеют восемь протонов, то это кислород, если девять протонов - это фтор и так далее. Число протонов совпадает с атомным номером элемента. Все элементы систематизированы в периодической таблице.

Порядковый номер элемента в таблице совпадает с его атомным номером. Первым в таблице стоит водород (кислород стоит на восьмом месте).

Действительно ли в природе встречается всего 92 элемента?

Да… и нет. Все химические элементы с номерами от 1 до 92 действительно встречаются на Земле. Но тут есть одна сложность! Некоторые из 92 природных элементов встречаются КРАЙНЕ редко. В земной коре содержится лишь несколько граммов франция (87) и астата (85). Некоторые радиоактивные элементы, например технеций (43) и прометий (61), существовали в то время, когда образовалась Земля (более 4,5 МИЛЛИАРДА лет назад), но с тех пор практически полностью исчезли из-за естественного радиоактивного распада. Элементы 93 и 94 (нептуний и плутоний) также встречаются в природе в очень малых количествах. Поэтому можно сказать, что на Земле существует всего 88 природных элементов… а можно сказать, что таких элементов 94. Все зависит от того, какой элемент мы считаем природным.

Почему 92?

В периодической таблице больше 92 элементов. В настоящее время Международным союзом теоретической и прикладной химии признаны 114 элементов. Но элементы с атомными номерами от 93 и выше не встречаются в природе, их получают в лабораториях. Все эти сверхтяжелые элементы радиоактивны, и некоторые из них существовали только в лабораторных условиях - в виде нескольких атомов в течение доли секунды. Это значит, что синтетические элементы обычно не могут быть использованы для практических целей, однако один из них - америций (95) - широко применяется в детекторах дыма.

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА

Положение каждого элемента в таблице указывает на его химические и физические свойства. Периодическая таблица - это краткий путеводитель по всей Вселенной, уместившийся на одном листе бумаги.

Распределение по группам

Группа 1 - щелочные металлы

Группа 2 - щелочно-земельные металлы

Группа 11 - монетные металлы

Группа 15 - пниктогены

Группа 16 - халькогены

Группа 17 - галогены

Группа 18 - инертные (благородные) газы

КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ТАБЛИЦЕЙ

Элементы располагаются в периодической таблице не как попало, а в строго определенном порядке, который позволяет судить о свойствах элементов. Периодическая таблица получила свое название по горизонтальным рядам, или периодам. Элементы периода не связаны между собой так, как они связаны в вертикальных столбцах, или группах. Химические свойства элементов в периоде постепенно меняются в зависимости от возрастания атомных номеров слева направо. Период можно уподобить музыкальной гамме: когда мы проигрываем ее от начала до конца (от ноты до к ноте си), каждая следующая нота чуть отличается от предыдущей. Когда переходим на следующий период, «гамма» вновь начинается с ноты до, но уже на другой октаве. Существуют две последовательности элементов с очень похожими свойствами. Одна последовательность содержит элементы 57 – 71, называемые лантаноидами, другая - элементы 89 – 103, актиноиды. Элементы с атомными номерами больше 103 называются трансактиноидами. Большая группа металлов в середине периодической таблицы называется переходными элементами, поскольку они обеспечивают переход между группой 2 слева и группой 13 справа.

Металлы, неметаллы и полуметаллы

Все химические элементы можно разделить на металлы и неметаллы. Большинство элементов - это металлы. Металлы обладают следующими отличительными признаками: они блестят, они хорошо проводят тепло и электричество (такие вещества называются проводниками), они пластичны (им можно придать любую форму) и тягучи (из них можно вытягивать тонкую проволоку). При комнатной температуре металлы обычно твердые, хотя ты, наверное, уже знаешь, что есть один жидкий металл. Это ртуть. Неметаллы плохо проводят тепло и электричество. При комнатной температуре они могут быть твердыми, жидкими или газообразными. Обычно они не блестят и не бывают пластичными или тягучими. Полуметаллы (или металлоиды) занимают промежуточное положение между металлами и неметаллами. В периодической таблице металлы и неметаллы разделены линией в виде лесенки, которая начинается под бором (5) и заканчивается между полонием (84) и астатом (85). Металлы располагаются слева от лесенки, а неметаллы - справа. Многие элементы, соприкасающиеся с этой линией, считаются полуметаллами.

КТО ПРИДУМАЛ ПЕРИОДИЧЕСКУЮ ТАБЛИЦУ?

Дмитрий Менделеев (1834 – 1907)

Периодическую систему химических элементов составил русский химик Дмитрий Менделеев. Он открыл периодический закон, согласно которому свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от их атомной массы. Менделеев сгруппировал элементы с похожими свойствами и создал свою знаменитую периодическую таблицу, причем оставил в ней свободные места для элементов, еще не открытых в то время. В 1869 году ученый представил свою таблицу Российскому химическому обществу. Сегодня элементы, предсказанные Менделеевым, уже открыты и заняли свои места в периодической таблице.

Химические СОЕДИНЕНИЯ

Все вещества во Вселенной состоят из химических элементов периодической системы, но элементы могут соединяться друг с другом в самых разных сочетаниях.

Атомы, молекулы и соединения

Иногда атомы элемента существуют сами по себе и не образуют никаких связей друг с другом. К таким элементам относятся, например, инертные газы. Иногда атомы соединяются в небольшие группы - молекулы. Молекулы многих газов состоят из двух атомов (О2, N2 и Н2), молекулы других элементов состоят из трех и более атомов (Р4 и S8 - фосфор и сера). Атомы, составляющие молекулы, связаны между собой ковалентной связью, которая возникает, когда два атома имеют общую пару электронов. Подавляющее большинство веществ состоит из молекул, образованных атомами разных химических элементов. При этом в каждом конкретном соединении присутствует строго определенное количество атомов элементов. Например, вода - это соединение, которое ВСЕГДА состоит из двух атомов водорода, соединенных с атомом кислорода (Н2О). Атомы в молекуле воды связаны общими электронами, значит, вода - ковалентное соединение.

Ионы

Существует еще один тип связи, когда атомы не «объединяют» свои электроны, а один атом передает свой электрон (или несколько электронов) другому. Все атомы электрически нейтральны, поскольку у них одинаковое количество положительно заряженных протонов и отрицательно заряженных электронов. Но, если атом теряет или приобретает электрон, он перестает быть нейтральным. Атом, утративший электрон, становится положительно заряженным. Атом, присоединивший электрон, становится отрицательно заряженным. Такие заряженные атомы называются ионами. Противоположные по знаку заряды притягиваются друг к другу, и таким образом возникает ионная связь. Примером ионного соединения может служить поваренная соль, или хлорид натрия (NaCl), в которой положительный ион натрия соединяется с отрицательным ионом хлора. Соединения металлов и неметаллов часто бывают ионными. Тип химической связи наряду с расположением атомов в молекуле или веществе определяет химические и физические свойства веществ, а значит, и их применение. Например, ионные связи - очень прочные, поэтому ионные соединения имеют высокую температуру плавления и кипения. Их можно использовать там, где важно добиться высокой жароустойчивости, например при изготовлении плавильных печей.

Эгоцентричный углерод

«Вот я какой! Занят только собой, и никто мне не нужен!» Это, конечно, преувеличение. Углерод входит в состав самых разных веществ, однако в отличие от многих других элементов атомы углерода могут устанавливать ковалентные связи друг с другом. Это значит, что атомы углерода способны образовывать цепи, кольца и сферы. Эти молекулярные соединения углерода могут состоять и из нескольких атомов, и из ОГРОМНОГО количества атомов, вплоть до нескольких тысяч. Очень длинные цепи атомов называются полимерами (от греческих слов, означающих «много» и «часть»). К этим цепям присоединяются другие элементы - в основном водород, кислород и азот, но также сера, фосфор и галогены. Таким образом получаются тысячи различных углеродсодержащих соединений. Эти соединения называются органическими, потому что из них состоят живые организмы. Их изучением занимается органическая химия. Ты наверняка знаешь многие органические соединения, например углеводы (или сахара), жиры и белки. Молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), как и все остальные необходимые для жизни молекулы, тоже относятся к органическим соединениям. К ним относятся и многие пластмассы, поскольку в их состав входят органические полимеры.

Задумывались ли вы когда-нибудь над тем, что общего у автомобилей, ракет и, к примеру, гамбургеров? Они состоят из одних и тех же 92 химических элементов... как и вы! И вообще всё во Вселенной! Книга "Как изготовить Вселенную из 92 химических элементов " - это потрясающий путеводитель по таблице Менделеева, который расскажет вам, из чего состоит мир. Отныне вы будете смотреть на периодическую таблицу совсем другими глазами...

Гид для родителей:
Книга "Как изготовить Вселенную из 92 химических элементов" издана при поддержке Политехнического музея - одного из главных научных музеев мира. Политехнический музей поддерживает самые важные и интересные детские книги, которые помогают познавать окружающий мир, раскрывают загадки природы и учат разбираться в науке и технике. Эта энциклопедия адресована детям от 10 лет, хотя станет любопытным пособием и для родителей, поэтому мы рекомендуем читать книгу вместе. Прекрасные иллюстрации, увлекательное повествование и качество книги...

Читать полностью

Задумывались ли вы когда-нибудь над тем, что общего у автомобилей, ракет и, к примеру, гамбургеров? Они состоят из одних и тех же 92 химических элементов... как и вы! И вообще всё во Вселенной! Книга "Как изготовить Вселенную из 92 химических элементов" - это потрясающий путеводитель по таблице Менделеева, который расскажет вам, из чего состоит мир. Отныне вы будете смотреть на периодическую таблицу совсем другими глазами...

Изюминки книжки:
Новый подход к детским энциклопедиям, книга подготовлена специально для детей, привыкших к огромному потоку информации.
Большое количество увлекательной информации о физических элементах изложены в виде схем.
Энциклопедия состоит не из сплошного текста, а из сравнительных таблиц, графиков, диаграмм, схем и рисунков для лучшего восприятии и усваивания информации.
Книга более чем современна, она готова заменить интернет-ресурсы по наглядности и доступности информации.
Интересный текст, исторические справки, масса увлекательной информации об уникальных химических (и не только) открытиях…
Книга "Как изготовить Вселенную из 92 химических элементов" станет отличным подарком ребенку на день рождения или школьные праздники, или выпускной!

Скрыть

УДК 443.910.4 ББК 73 (4Вел) Д46 Научно-популярное издание Для чтения взрослыми детям

Как изготовить Вселенную из 92 химических элементов / Эдриан Дингл. - Москва: Клевер-Медиа-Групп, 2014. - 96 с.: ил. - (Энциклопедии)

Перевод с английского Татьяны Покидаевой Научная редактура Доктора химических наук Генриха Эрлиха ISBN 978‑5‑91982‑475‑6

Впервые опубликовано в 2010 году издательством Scholastic Limited под названием «HOW TO MAKE A UNIVERSE FROM 92 INGREDIENTS». Book concept copyright © The Brown Reference Group, 2010 © Scholastic, 2010 Cover illustrations © Clive Goddard, 2010 © ООО «Клевер-Медиа-Групп», 2014 Тираж 5000 экз.

Издательство Clever Генеральный директор Александр Альперович Главный редактор Елена Измайлова Арт-директор Лилу Рами Дизайнер Юлия Кремс Ведущий редактор Ольга Карякина Редакторы Ирина Данэльян, Евгения Попова

ООО «Клевер-Медиа-Групп» 115054, г. Москва, ул. Пятницкая, д. 71/5, стр. 2

www.clever-media.ru clever-media-ru.livejournal.com facebook.com/cleverbook.org vk.com/clever_media_group @cleverbook Книги – наш хлѣбъ

В соответствии с ФЗ № 436 от 29.12.10 года маркируется знаком 6+

Наша миссия: «Мы создаём мир идей для счастья взрослых и детей».

Отпечатано в соответствии с предоставленными материалами в ООО “ИПК Парето-Принт”, г. Тверь, www.pareto-print.ru Заказ № 0000/00

Это элементарно! Периодическая таблица Как пользоваться таблицей Химические соединения

КОСМОС, ЗЕМЛЯ И ПРИРОДА

Из чего сделаны звезды Наш дом - Земля Атмосфера Горные породы Огнедышащие горы Пустыни Удивительные пещеры Комета прилетает! Моря и океаны Из чего сделаны люди Деревья Кругом вода, одна вода Яду мне, яду!

16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40

ОБЫЧНЫЕ ВЕЩИ

Больше света! Спички Как делать деньги Сладкая ш-ш-ш-шипучка Быстрое питание Чем бы перекусить?

44 46 48 50 52 54

МАТЕРИАЛЫ

Фейерверк Взрывоопасно! Яркие краски Ослепительные алмазы Прозрачное стекло Да здравствует мыло душистое! Бензин Тянет, как магнитом Небоскребы

58 60 62 64 66 68 70 72 74

УДИВИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

Умный компьютер Что в холодильнике? Ядерная энергия Полетели! Большие гонки На зарядку становись! Телевизор Измеряем температуру

78 80 82 84 86 88 90 92

Словарь...................................... 94 Что еще почитать……………95 Указатель……………………….96

Зна что ешь, это?

Что дит происхо внутри атома?

АХ В ЛИСТ и иг этой кн лно по м ы н л по

а. д о р е л уг

КАК ИЗГОТОВИТЬ ВСЕЛЕННУЮ

ИЗ ИНГРЕДИЕНТОВ

ЭТА КНИГА…

a Ge As Se Br K Sn Sb Te I Bi Po 72,61

ГЕРМАНИЙ

КИСЛОРОД

Жидкая РТУТЬ

…рассказывает о том, как химические элементы, соединяясь друг с другом, образуют самые разные вещества, из которых состоит все вокруг (и вообще все во Вселенной). В книге четыре главы, но читать ее можно с любого места. Хотя все‑таки лучше начать с самых первых страниц, чтобы лучше понять, о чем говорится дальше. В конце ты найдешь краткий словарь химических терминов и понятий.

Периодиче ская ТАБЛИЦА

ЭТО ЭЛЕМЕНТАРНО! В этой книге рассказывается о химических элементах. Их не так уж и много, но из них состоит все, что нас окружает. Из них состоит весь наш мир. Вся Вселенная. Кстати, из них состоишь и ТЫ тоже!

точки зрения химии элемент нельзя разложить на более простые вещества. Иными словами, элемент, участвующий в химической реакции, не может стать МЕНЕЕ сложным. Он может стать только БОЛЕЕ сложным (например, войти в состав химического

Протоны и нейтроны образуют плотное ядро атома, вокруг которого располагаются электроны.

соединения - вещества состоящего из нескольких элементов). Каждый химический элемент состоит из микроскопических частиц, называемых атомами. В свою очередь, атомы состоят из элементарных частиц: протонов, нейтронов и электронов. Каждый элемент состоит только из одного вида атомов, имеющих одинаковое количество протонов и электронов. Элемент определяется количеством протонов. Например, если атомы элемента имеют восемь протонов, то это кислород, если девять протонов - это фтор и так далее. Число протонов совпадает с атомным номером элемента. Все элементы систематизированы в периодической таблице. Порядковый номер элемента в таблице совпадает с его атомным номером. Первым в таблице стоит водород (кислород стоит на восьмом месте).

Ученые сталкивают атомы друг с другом и смотрят, на какие осколки они разлетаются.

Действительно ли в природе встречается всего 92 элемента? Да… и нет. Все химические элементы с номерами от 1 до 92 действительно встречаются на Земле. Но тут есть одна сложность! Некоторые из 92 природных элементов встречаются КРАЙНЕ редко. В земной коре содержится лишь несколько граммов франция (87)

Нейтроны Хотя атомы каждого элемента имеют строго определенное количество протонов и электронов, число нейтронов

и астата (85). Некоторые радиоактивные элементы, например технеций (43) и прометий (61), существовали в то время, когда

может быть разным. Атомы одного и того же элемента с разным количеством нейтронов называются изотопами. У большинства элементов есть несколько

образовалась Земля (более 4,5 МИЛЛИАРДА лет назад), но с тех пор практически полностью исчезли из‑за естественного радиоактивного распада. Элементы 93 и 94 (нептуний и плутоний) также встречаются в природе в очень малых количествах.

изотопов. Например, у хлора есть два основных типа атомов: у обоих

Поэтому можно сказать, что на Земле существует всего 88 природных элементов… а можно сказать, что таких

по 17 протонов и по 17 электронов, но у одного типа атомов - 18 нейтронов, а у другого - 20. Разное количество нейтронов означает, что разные изотопы имеют разную массу.

элементов 94. Все зависит от того, какой элемент мы считаем природным.

Каждый элемент обозначается символом - сокращением от его научного названия, которое традиционно давали на латыни. Например, кислород обозначается символом О, от латинского Oxygenium.

У атома водорода 1 электрон, у атома углерода - 6.

Почему 92?

В периодической таблице (см. следующую страницу) больше 92 элементов. В настоящее время Международным союзом теоретической и прикладной химии признаны 114 элементов. Но элементы с атомными номерами от 93 и выше не встречаются в природе, их получают в лабораториях. Все эти сверхтяжелые элементы радиоактивны, и некоторые из них существовали только в лабораторных условиях - в виде нескольких атомов в течение доли секунды. Это значит, что синтетические элементы обычно не могут быть использованы для практических целей, однако один из них - америций (95) - широко применяется в детекторах дыма.

П ЕРИОД И ЧЕСКАЯ

БЕРИЛЛИЙ

МАРГАНЕЦ

СТРОНЦИЙ

ЦИРКОНИЙ

МОЛИБДЕН

ТЕХНЕЦИЙ

ПАЛЛАДИЙ

Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au

ВОЛЬФРАМ

*Лантаноиды

СИБОРГИЙ

МЕЙТНЕРИЙ

ДАРМШТАДТИЙ

РЕНТГЕНИЙ

Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb 140,12

ПРАЗЕОДИМ

ПРОМЕТИЙ

ГАДОЛИНИЙ

Th Pa U Np Pu Am Cm Bk

**Актиноиды

РЕЗЕРФОРДИЙ

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag

ПРОТАКТИНИЙ

НЕПТУНИЙ

ПЛУТОНИЙ

АМЕРИЦИЙ

Атомный номер - количество протонов в атоме элемента.

Символ - краткое обозначение элемента.

Распределение по группам

Название - полное наименование химического элемента. 18

He B C N O F Ne ВОДОР

КИСЛОРОД

Атомная масса - средняя масса всех изотопов данного элемента.

АЛЮМИНИЙ

Zn Ga Ge As Se Br Kr Cd In Sn Sb Te I Xe Hg Tl Pb Bi Po At Rn

ГЕРМАНИЙ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ ЩЕЛОЧНО-ЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ ПЕРЕХОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ

ЛАНТАНОИДЫ АКТИНОИДЫ

Эта линия разделяет металлы и неметаллы (подробнее - на стр. 11).

ОБЫЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Dy Ho Er Tm Yb Lu 162,5

ДИСПРОЗИЙ

ИТТЕРБИЙ

КАЛИФОРНИЙ

ЭЙНШТЕЙНИЙ

МЕНДЕЛЕВИЙ

Cf Es Fm Md No Lr

КОПЕРНИЦИЙ

Элементы в периодической таблице располагаются в семь горизонтальных рядов, называемых периодами, и в 18 вертикальных столбцов, называемых группами. У всех элементов одной группы внешняя электронная оболочка атомов содержит одинаковое количество электронов, поэтому они имеют похожие химические свойства. У нескольких групп есть свои собственные названия. Например: Группа 1 - щелочные металлы Группа 2 - щелочно-земельные металлы Группа 11 - монетные металлы Группа 15 - пниктогены Группа 16 - халькогены Группа 17 - галогены Группа 18 - инертные (благородные) газы

ЛОУРЕНСИЙ

ПОЛУМЕТАЛЛЫ

ХАЛЬКОГЕНЫ

ГАЛОГЕНЫ

Неметаллы

ИНЕРТНЫЕ (БЛАГОРОДНЫЕ) ГАЗЫ

КАК П ОЛЬЗОВАТЬСЯ

ТАБЛИЦЕЙ

Элементы располагаются в периодической таблице не как попало, а в строго определенном порядке, который позволяет судить о свойствах элементов.

ериодическая таблица получила свое название по горизонтальным рядам, или периодам. Элементы периода не связаны между

собой так, как они связаны в вертикальных столбцах, или группах. Химические свойства элементов в периоде постепенно меняются в зависимости от возрастания атомных номеров слева направо. Период можно уподобить музыкальной гамме: когда мы проигрываем ее от начала до конца (от ноты до к ноте си), каждая

Они обычно располагаются в нижней части таблицы, чтобы не удлинять ее.

следующая нота чуть отличается от предыдущей. Когда переходим на следующий период, «гамма» вновь начинается с ноты до, но уже на другой октаве. Существуют две последовательности элементов с очень похожими свойствами. Одна последовательность содержит элементы 57 – 71, называемые лантаноидами, другая - элементы 89 – 103, актиноиды. Элементы с атомными номерами больше 103 называются трансактиноидами. Большая группа металлов в середине периодической таблицы называется переходными элементами, поскольку они обеспечивают переход между группой 2 слева и группой 13 справа.

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu 39,10

СТРОНЦИЙ

ЦИРКОНИЙ

МАРГАНЕЦ

МОЛИБДЕН

ВОЛЬФРАМ

ТЕХНЕЦИЙ

РЕЗЕРФОРДИЙ

СИБОРГИЙ

АЛЮМИНИЙ

МЕЙТНЕРИЙ

ДАРМШТАДТИЙ

РЕНТГЕНИЙ

Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb

ПРАЗЕОДИМ

ПРОМЕТИЙ

ГАДОЛИНИЙ

Th Pa U Np Pu Am Cm Bk

ПРОТАКТИНИЙ

НЕПТУНИЙ

ПЛУТОНИЙ

АМЕРИЦИЙ

ПАЛЛАДИЙ

Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg

КИСЛОРОД

Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La* Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn

БЕРИЛЛИЙ

He B C N O F Ne 2

ГЕРМАНИЙ

КОПЕРНИЦИЙ

Dy Ho Er Tm Yb Lu

ДИСПРОЗИЙ

ИТТЕРБИЙ

Cf Es Fm Md No Lr

КАЛИФОРНИЙ

ЭЙНШТЕЙНИЙ

МЕНДЕЛЕВИЙ

ЛОУРЕНСИЙ

СТЬ О К Д И Ж

ТВЕРДОЕ ТЕЛО

Металлы, неметаллы и полуметаллы Все химические элементы можно разделить на металлы и неметаллы. Большинство элементов - это металлы. Металлы обладают следующими отличительными признаками: они блестят, они хорошо проводят тепло и электричество (такие вещества называются проводниками), они пластичны (им можно придать любую форму) и тягучи (из них можно вытягивать тонкую проволоку). При комнатной температуре металлы обычно твердые, хотя ты, наверное, уже знаешь, что есть один жидкий металл. Это ртуть. Неметаллы плохо проводят тепло и электричество.

При комнатной температуре они могут быть твердыми, жидкими или газообразными. Обычно они не блестят и не бывают пластичными или тягучими. Полуметаллы (или металлоиды) занимают промежуточное положение между металлами и неметаллами. В периодической таблице металлы и неметаллы разделены линией в виде лесенки, которая начинается под бором (5) и заканчивается между полонием (84) и астатом (85).

Элементы могут существовать в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком или газообразном. Большинство элементов периодической таблицы - это твердые вещества (при нормальных условиях). В жидком состоянии находятся всего два элемента - бром и ртуть. Все остальные элементы - это газы: кислород, водород, азот, фтор, хлор и инертные газы. Агрегатные состояния вещества меняются в зависимости от температуры и давления. Вещества могут плавиться, испаряться, конденсироваться и замерзать.

Металлы располагаются слева от лесенки, а неметаллы - справа. Многие элементы, соприкасающиеся с этой линией, считаются полуметаллами.

ВЕЛИКИЕ ХИМИКИ КТО ПРИДУМАЛ ПЕРИОДИЧЕСКУЮ ТАБЛИЦУ? Дмитрий Менделеев (1834 – 1907) Периодическую систему химических элементов составил русский химик Дмитрий Менделеев. Он открыл периодический закон, согласно которому свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от их атомной массы. Менделеев сгруппировал элементы с похожими свойствами и создал свою знаменитую периодическую таблицу, причем оставил в ней свободные места для элементов, еще не открытых в то время. В 1869 году ученый представил свою таблицу Российскому химическому обществу. Сегодня элементы, предсказанные Менделеевым, уже открыты и заняли свои места в периодической таблице.

Х имические

СОЕДИНЕНИЯ

Атомы, молекулы и соединения Иногда атомы элемента существуют сами по себе и не образуют никаких связей друг с другом. К таким элементам относятся, например, инертные газы. Иногда атомы соединяются в небольшие группы - молекулы. Молекулы многих газов состоят из двух атомов (О2, N2 и Н2), молекулы других элементов состоят из трех и более атомов (Р4 и S 8 - фосфор и сера). Атомы, составляющие молекулы, связаны между собой ковалентной

Элементы могут существовать и отдельно, но чаще они образуют соединения.

связью, которая возникает, когда два атома имеют общую пару электронов. Подавляющее большинство веществ состоит из молекул, образованных атомами разных химических элементов. При этом в каждом конкретном соединении присутствует строго определенное количество атомов элементов. Например, вода - это соединение, которое ВСЕГДА состоит из двух атомов водорода, соединенных с атомом кислорода (Н2О). Атомы в молекуле воды связаны общими электронами, значит, вода - ковалентное соединение.

Ионы Существует еще один тип связи, когда атомы не «объединяют» свои электроны, а один атом передает свой электрон (или несколько электронов) другому. Все атомы электрически нейтральны, поскольку у них одинаковое количество положительно заряженных протонов и отрицательно заряженных электронов. Но, если атом теряет или приобретает электрон, он перестает быть нейтральным.

Эгоцентричный углерод «Вот я какой! Занят только собой, и никто мне не нужен!» Это, конечно, преувеличение. Углерод входит в состав самых разных веществ, однако в отличие от многих других элементов атомы углерода могут устанавливать ковалентные связи друг с другом. Это значит, что атомы углерода способны образовывать цепи, кольца и сферы. Эти молекулярные соединения углерода могут состоять и из нескольких атомов, и из ОГРОМНОГО количества атомов, вплоть до нескольких тысяч. Очень длинные цепи атомов называются полимерами (от греческих слов, означающих «много» и «часть»). К этим цепям присоединяются другие элементы - в основном водород, кислород и азот, но также сера, фосфор и галогены. Таким образом получаются тысячи различных углеродсодержащих соединений. Эти соединения называются органическими, потому что из них состоят Атомы углерода могут образовывать цепи, кольца и сферы.

живые организмы. Их изучением занимается органическая химия. Ты наверняка знаешь многие органические соединения, например углеводы (или сахара), жиры и белки. Молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), как и все остальные необходимые для жизни молекулы, тоже относятся к органическим соединениям. К ним относятся и многие пластмассы, поскольку в их состав входят органические полимеры.

Н2О (вода)

Атом, утративший электрон, становится положительно заряженным. Атом, присоединивший электрон, становится отрицательно

заряженным. Такие заряженные атомы называются ионами. Противоположные по знаку заряды притягиваются друг к другу, и таким образом возникает ионная связь. Примером ионного соединения может служить поваренная соль, или хлорид натрия (NaCl), в которой положительный ион натрия соединяется с отрицательным

При ионной связи противоположно заряженные ионы притягиваются друг к другу.

ионом хлора. Соединения металлов и неметаллов часто бывают ионными. Тип химической связи наряду с расположением атомов в молекуле или веществе определяет химические и физические свойства веществ, а значит, и их применение. Например, ионные связи - очень прочные, поэтому ионные соединения имеют высокую температуру плавления и кипения. Их можно использовать там, где важно добиться высокой жароустойчивости, например при изготовлении плавильных печей.

Удивительные пещеры

Kr ляж Ничего себе п отгрохали!

КОСМОС, ЗЕМЛЯ И ПРИРОДА

И в далеких галактиках, и на Земле - в ее атмосфере и недрах, и в каждом живом существе на нашей планете - везде мы найдем те же самые химические элементы

V ОСТОРОЖ

Звезды яркие и горячие. Они излучают тепло и свет. Солнце - ближайшая к нам звезда. Без него на Земле не было бы жизни (и ты не читал бы сейчас эту книгу).

В химии и физике плазмой называется газ, состоящий из заряженных атомов, или ионов.

везды - это гигантские скопления горячей плазмы. Они образуются в космосе, когда атомы водорода

и гелия (и некоторых других более тяжелых элементов, например кислорода и углерода) притягиваются друг к другу и создают огромное шаровидное облако очень горячего газа. В недрах звезд происходят ядерные реакции - там образуются новые элементы. При этом высвобождается ОГРОМНОЕ количество энергии. Со временем давление и температура в недрах звезды повышаются, из‑за чего происходят новые ядерные реакции, в результате которых образуются такие элементы, как кремний,

магний, сера и даже железо.

Знакомимся с элементами

Атомный номер: 1 Атомная масса: 1,01 Изотопы: 3 природных изотопа Температура кипения: – 253°С Температура плавления: – 259°С

Водород Атомы водорода составляют около 90 % всех атомов во Вселенной. Водород - главное топливо для ядерных реакций в недрах звезд. Это самый легкий из всех газов и один из самых высокоактивных элементов. На Земле обычно встречается в соединениях с другими элементами, и особенно - с кислородом (в виде воды). Наряду с кислородом и углеродом является базовым элементом органических соединений.

ЭТО СОСТОИТ?

Водород, гелий, кислород, углерод, кремний, магний, сера, железо.

Откуда мы знаем? Конечно, никто никогда не бывал на звездах. Об их составе, температуре и даже возрасте мы узнаем по свету, который они испускают.

С Д ЕЛА Й С А М

из пробки

Конечно, эта ракета не долетит до звезд. Но ты уже знаешь, что к ним лучше не приближаться. Техника безопасности: Чтобы обезопасить глаза, обязательно надень защитную маску.

ОЖН ОСТОР

понадобятся:

пищевая сода небольшая пластиковая бутылка винная пробка, подходящая к горлышку твоей бутылки 120 мл лимонного сока вода туалетная бумага хлопчатобумажная нитка

ОЧЕНЬО! ГОРЯЧ

1. Возьми большую полоску туалетной бумаги и насыпь в середине чайную ложку пищевой соды. Оберни соду бумагой и завяжи сверток хлопчатобумажной ниткой. 2. Налей в бутылку лимонный сок. 3. Добавь воду, осторожно наливая ее по внутренним стенкам, пока бутылка не наполнится наполовину. 4. Брось сверток с содой в бутылку и плотно закрой ее пробкой. 5. Хорошенько встряхни бутылку, поставь ее на землю и отойди подальше. 6. Повтори эксперимент, используя вместо лимонного сока 120 мл уксуса или кока-колы.

Что происходит? Пищевая сода - это гидрокарбонат натрия. В лимонном соке, уксусе и кока-коле содержится кислота. Когда гидрокарбонат реагирует с кислотой, получается углекислый газ. Давление газа в бутылке постепенно нарастает и в конечном итоге выталкивает пробку.

Термоядерный синтез

При слиянии атомы водорода теряют часть своей массы, которая превращается в тепловую энергию.

Наше Солнце на 98 – 99 % состоит из водорода и гелия. Ядра атомов водорода сталкиваются и «сплавляются» друг с другом. При этом из них образуются ядра атомов гелия и высвобождается огромное количество энергии. Помимо гелия и водорода в состав звезд входят кислород, углерод, азот, кремний, магний, неон, железо и сера.

Наша Земля - одна из восьми планет Солнечной системы, третья планета от Солнца и единственная планета, на которой есть жизнь. Возможно, есть и другие живые планеты, но пока нам о них неизвестно.

Гигантский шар Земля представляет собой гигантский шар, немного сплюснутый у полюсов. Масса нашей планеты составляет примерно 6 х 1024 килограммов - так по‑научному обозначают число 6 с 24 нолями, или 6 000 000 000 000 000 000 000 000 кг. Попробуй найти такие весы, на которых ее можно

) зота (78 % ом из а н в о н с акие газы,во ержатся т д газов о с а) 0 в 2 т р. лекул О3). ес » на ст атомных мо х а е множ р р т е з з ф и и с ая оит Атмо стоящ сост дел « да, со, з о р а м о р л и (см. я кис ыш еры каци ыд и ф м ф с и ым тмо мод он (тор ях а з о о о к л и х, хс Н4) зду други н (С а т Во, ме). В О 2) 1 % С 2 ((газ да ро ый о л л с ис ки и к угле к ка Около 71 % всей поверхности Земли покрыто водой

взвесить!

Морская вода

(см. раздел «Моря и океаны» на стр. 32). Молекулы воды (Н2О) состоят из двух атомов водорода и одного атома кислорода (подробнее - на стр. 38), однако в морской воде содержатся и другие химические элементы.

Первая десятка «морских» ЭЛЕМЕНТОВ

Самые распространенные элементы в морской воде: хлор, натрий, магний, сера, кальций, калий, бром, углерод, стронций и бор.

Элементы земной коры На Земле существует 92 природных элемента или около того. Почти все породы, образующие земную кору, представляют собой не элементы в чистом виде, а оксиды различных элементов, поскольку газ кислород - крайне высокоактивный элемент.

Первая десятка «земных» ЭЛЕМЕНТОВ

Самые распространенные элементы в земной коре: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, натрий, калий, магний, титан и водород.

Первая десятка « воздушных» ЭЛЕМ ЕНТОВ

Самые распро страненные эл ементы в атм азот, кислород осфере: , аргон, неон, ге лий, криптон, водород, ксен он, радон и хл ор.

Высокоактивные элементы легко вступают в химические реакции с другими элементами.

Al Ti ИЗ ЧЕГО

ЭТО СОСТОИТ?

Оксиды - это химические соединения элементов с кислородом.

Их всех элементов! (по крайней мере из всех 92 природных элементов)

Научные ФАКТЫ Многослойность в масштабах планеты Земля состоит из нескольких слоев. В самом центре находится внутреннее ядро, потом идет внешнее ядро, мантия, верхняя часть мантии и земная кора, внешняя оболочка планеты. Земная кора состоит из твердых горных пород (см. стр. 22). Самый верхний слой земной коры по‑научному называется педосферой, но в обычной речи мы называем его просто почвой.

АТМОСФЕРА

Атмосфера - это газовая оболочка нашей планеты, которая удерживается у поверхности силой притяжения Земли. Не будь атмосферы, мы не только не смогли бы дышать, но и мгновенно изжарились бы на солнце.

сли земная атмосфера вдруг исчезнет, в принципе можно создать новую атмосферу, но для этого нам понадобится

ОЧЕНЬ много материалов и ОЧЕНЬ много места. Высота потолка в мастерской, где создают атмосферу, должна быть

Гелий легче большинства газов, поэтому им хорошо надувать воздушные шары.

как минимум 100 км. Воздух, которым мы дышим, состоит из нескольких простых и сложных веществ. 99 % всего пространства нашей мастерской нужно будет наполнить азотом (78 %) и кислородом (21 %). Оставшийся 1 % будет смесью инертных газов - криптона, гелия и неона - и нескольких соединений, например углекислого газа и водяного пара. А пока новая атмосфера не будет готова, всем придется дышать воздухом из баллонов.

ЭТО СОСТОИТ?

Много кислорода, азота, аргона и углерода; немного неона, гелия, водорода и криптона.

Научные ФАКТЫ Газы-аристократы Инертные газы, элементы 18‑й группы периодической таблицы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон - называются также благородными газами. Раньше считалось, что все эти газы химически неактивны и не вступают в реакции с другими химическими элементами подобно высокородным аристократам, не желающим якшаться с простонародьем. Однако теперь мы знаем, что при определенных условиях некоторые инертные газы могут участвовать в химических реакциях и образовывать соединения с «чернью».

ВЕЛИКИЕ ХИМИКИ

ОТКРЫТИЕ... И РЕВОЛЮЦИЯ!

Антуан Лоран Лавуазье (1743 – 1794) Французский аристократ Лавуазье считается основателем современной химии. В 1789 году он издал «Начальный учебник химии», в котором перечислил все известные на то время

химические элементы, включая водород и кислород. Прежде всего Лавуазье известен тем, что открыл закон сохранения массы в химических реакциях, опровергший старую теорию о том, что во всех горючих материалах содержится элемент флогистон, высвобождаемый при горении. Во время Великой французской революции Лавуазье был объявлен «врагом народа» и казнен.

М М Е О З О С С С ТР Ф АТ Е ОС ТРО Ф ПО СФ ЕР

чи на КА та ду лв РМ ро ыс вн АН от ем уу А: мо с ло ря вн.В ыш е

ан арм нК м о ф 00 к ор еты. ло 1 еод о к Т мол о ия ь са - т н а е м т д т ле осо хож огу ис осм м о к е н и пр ой там ого ер то ск ф ч р с, е ен мо нг ат еж ве р й з к о ра зи мн ко фи зе ль й у о и к ст жд нс на ме ка ух и ы д з ер иц во ан ам и и гр н ли ой ой т э

50 км 10 км

Горные породы

Земная кора состоит из твердых горных пород. В обычной речи мы называем их камнями. Камни сыграли немалую роль в истории человечества. Наши далекие предки делали из камней орудия труда и оружие.

Что такое горные породы? В геологическом словаре горные породы определяются как «совокупность минералов». А проще сказать - это твердые природные Минерал - твердое природное вещество с определенным химическим составом и упорядоченной структурой.

образования, из которых «сделаны» горы и почва. Наука, изучающая горные породы, называется петрологией. Наука о составе земной коры и размещении в ней горных пород и других полезных ископаемых называется геологией.

ЭТО СОСТОИТ? Их всех 92 природных элементов!

Типы горных пород

Литосфера Твердая оболочка Земли, состоящая из земной коры и верхней части мантии, называется литосферой (от греческого слова lithos - «камень»). В состав горных пород литосферы входят практически все природные элементы в виде различных минералов и химических соединений. Вот первая десятка самых распространенных элементов в земной

Песчаник

коре (в порядке убывания): кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, натрий, калий, магний, титан и водород.

Каждый геолог и петролог знает, что на Земле существуют три типа горных пород. Магматические, или вулканические, породы образуются в результате остывания и затвердевания лавы. К этим породам относятся, например, гранит и базальт. Осадочные породы образуются из обломков других пород, которые скапливаются в одном месте и спрессовываются друг с другом. К этим породам относится, например, песчаник. Метаморфические породы образуются из магматических и осадочных пород под действием тепла и давления. К ним относятся, например, сланцы и мрамор.

Древние камни Возраст самых старых горных пород на Земле составляет около 4 МИЛЛИАРДОВ лет. В древности, когда люди еще не умели обрабатывать металлы, все орудия труда делались из камня. Этот период человеческой истории называется каменным веком. Нетрудно понять, почему…

О гнедышащие

Слово «вулкан» происходит от имени древнеримского бога огня и кузнечного дела Вулкана, чья кузница была оборудована в жарких недрах Земли.

Магма и лава Температура магмы составляет от 700°С до 1300°С.

Полужидкие расплавленные горные породы, вырывающиеся из жерла вулкана, называются лавой. Пока эти расплав находится в недрах Земли, он называется магмой. Магма такая горячая, что в ней плавятся даже металлы. Магма и лава имеют сложный химический состав, но главный их компонент - диоксид кремния (SiO 2). Другие важные компоненты - оксиды магния и железа. Поскольку кислород и кремний - самые распространенные элементы земной коры, вовсе не удивительно, что, когда раскаленная магма прорывается наружу, в ней содержится очень много диоксида кремния.

Вулканические газы Вместе с раскаленной лавой из жерла вулкана извергаются горячие газы. Облака этих газов поднимаются на высоту в несколько километров. Обычно при извержении вулкана наружу вырывается много водяного пара (Н2О), углекислого газа (СО2) и диоксида серы (SO 2), а также относительно небольшое количество сероводорода (H 2S), водорода (Н2), оксида углерода (СО), хлороводорода (HCl) и фтороводорода (HF).

Настольный ВУЛКАН

С Д ЕЛА Й С А М

Не такой опасный, как настоящий… но все равно впечатляющий!

понадобятся:

1. Добавь в воду муку, соль и несколько чайных ложек растительного масла. Замеси тесто.

пластиковая бутылка 750 г муки 475 мл воды (для теста) растительное масло 550 г соли одноразовый противень из фольги жидкость для мытья посуды пищевая сода столовый уксус

ш! Ш -ш -ш -

2. Поставь бутылку на противень из фольги. 3. Облепи бутылку тестом так, чтобы у тебя получился конус, похожий на вулкан. Не закрывай тестом горлышко бутылки. Продави в тесте несколько бороздок - это будут «дорожки лавы». 4. Наполни бутылку теплой водой почти до горлышка и добавь жидкость для мытья посуды. 5. Высыпь в бутылку 2 чайных ложки пищевой соды. 6. Медленно влей в бутылку уксус.

Что происходит? Пищевая сода - это гидрокарбонат натрия. В столовом уксусе содержится уксусная кислота. Когда гидрокарбонат реагирует с кислотой, получается углекислый газ. Газ стремится покинуть «вулкан»… и увлекает за собой мыльную пену.

Вулканические газы вызывают множество проблем. Когда они прорываются сквозь густую вязкую магму, то увлекают за собой

капельки расплавленных горных пород, которые затем осыпаются на землю огненным дождем. Многие вулканические газы растворяются в воде, содержащейся в облаках, в результате чего образуются кислоты.

Кислотные дожди, идущие вблизи извергающегося вулкана, причиняют ощутимый вред живой природе и зданиям.

Почему извергаются вулканы?

Древние гавайцы верили, что вулканы извергаются, когда

сердится богиня огня Пеле. А когда она в гневе топает ногой, происходят землетрясения! Сейчас ученые думают, что извержения вулканов происходят в наиболее слабых участках земной коры, которые не выдерживают давление

и агн од, м й,

магмы. Однако полностью это явление не изучено до сих пор.

Же лез о.

ПУСТЫНИ Пустыня определяется не по тому, что в ней есть, а по тому, чего в ней нет. Пустыня - это не песок и не жаркое солнце (и даже не верблюды!). Пустыня - это такое место, где очень мало одного химического вещества: Н2О.

Обезвоженные пространства Испарение - это процесс, при котором вещество переходит из жидкого состояния в газообразное. Противоположный процесс (превращение газа в жидкость) называется конденсацией.

В среднем за год в пустынях выпадает 250 мм дождя - это самые сухие места на Земле! Также пустыней можно назвать местность, где воды испаряется и уносится больше, чем ее приносят осадки.

Безбрежные пески Хотя в пустыне мало воды (Н2О), кислорода там предостаточно. Он встречается в виде различных химических соединений. Песок

Осадки (дождь, снег и град) образуются, когда водяной пар остывает и конденсируется в капли воды или снежинки.

пустынь представляет собой мелкие «зернышки» горных пород и минералов. Он состоит, в основном, из диоксида кремния (SiO 2). Кстати, кислород и кремний - самые распространенные элементы земной коры.

Хочу пить!

Техника безопасности Не надо брать в пустыню совок и ведерко. Песок там очень сухой, и из него не получится песчаный замок. И никогда, НИКОГДА не зарывай спящего папу в песчаную дюну. Потом ты его вряд ли найдешь!

ЭТО СОСТОИТ?

Кремний, кислород, натрий, кальций, сера, азот, хлор, бор.

Научные ФАКТЫ Жарко или холодно? Пустыни покрывают почти треть всей поверхности

ЕЕ НЕ ЛУЧШЛЯ МЕСТО Д К! ПРОГУЛО

суши. В пустынях не всегда бывает жарко. Пустыня может быть жаркой, или холодной, или и той и другой - в зависимости от времени года. Даже в самых жарких пустынях (например, в Сахаре), где днем температура превышает +43 °С, по ночам она опускается ниже 0 °С.

Сокровища пустынь Пустыни богаты полезными ископаемыми, в частности минералами, которые образуются в толще песка при испарении воды, например сульфат кальция (ты наверняка знаешь его под названием «гипс»), нитрат натрия (селитра), хлорид натрия (поваренная соль) и различные бораты (химические соединения с участием бора и кислорода). Из гипса, помимо прочего, делают строительную штукатурку. Из нитрата натрия - порох и твердое топливо для ракет. А еще его используют как удобрение. м! рожены у киоск с мо ж и в я оему, По-м

Дерни. за веревочку..

Спички - детям не игрушка

ОЧЕНЬ ЯР КО!

ОБЫЧНЫЕ ВЕЩИ

Ш-ш-ш ш - ! Sc

Все вокруг состоит из химических элементов - все, что ты видишь, чего касаешься, что ешь и пьешь. Но откуда элементы «знают», во что им сложиться - в печенье или в автомобиль?

Мы богаты!

ДА БУДЕТ СВЕТ! Электрическая лампа накаливания состоит всего из трех частей. Главная сложность - в том, чтобы подобрать материал, который светится при нагревании, но не воспламеняется.

Нить накаливания:

Светящаяся часть лампы делается из двух метров очень тонкой вольфрамовой проволоки, свернутой в двойную катушку.

Инертные газы химически неактивны и не вступают в реакции с большинством элементов.

2 Инертный

ЭТО СОСТОИТ?

Вольфрам, аргон, кремний, кислород, натрий, ртуть, бром, йод.

Когда вольфрам при прохождении электрического тока нагревается до того, что начинает светиться, он может вступить в реакцию с кислородом, содержащимся в воздухе, и воспламениться. Чтобы этого не случилось, лампу наполняют инертным газом, например аргоном, который не реагирует с нагретым вольфрамом.

3 Стеклянная

Это оболочка лампы, которая удерживает инертный газ рядом с нитью накаливания. Стекло изготавливают из кремния, кислорода, натрия и некоторых других элементов, в том числе ртути, брома и йода. Большинство колб для электрических ламп накаливания делаются из прозрачного стекла, но бывают лампы из цветного или матового стекла.

Знакомимся с элементами

Вольфрам Название этого элемента в переводе с немецкого означает

Атомный номер: 74

«волчья пена» - вот такие бывают странные имена у элементов!

Атомная масса: 183,85

Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди

Изотопы: 5 природных

всех металлов и поэтому лучше всего подходит для нитей

изотопов

накаливания. Поскольку вольфрам очень прочный, из него

Температура кипения: +5700 °С

делают пластины для пуленепробиваемых жилетов. Одно из его

Температура плавления:

соединений, сверхтвердый карбид вольфрама, используется для

изготовления режущих инструментов и сверл.

Томас Эд и на более сон оформил па т ч абсолютн ем 1000 изобрете енты ний - ый рекор д!

НАКАЛИВАНИЕ

Накаливанием называют нагревание вещества до температуры, при которой оно начинает СВЕТИТЬСЯ, излучая красный, оранжевый, желтый или белый свет. Причем 90 % энергии

расходуется не на свет, а на тепло. Это не помогает нам видеть в темноте, но зато объясняет, почему лампы такие горячие.

ОЧЕНЬ ГОРЯЧО!

Материалы для нитей накаливания Испытани я материа лов (провел Т омас Эди сон)

Американский изобретатель Томас Алва Эдисон экспериментировал с сотнями самых разных материалов, проверяя, пригодны они или нет для изготовления нитей накаливания. Важно было найти материал долговечный и одновременно дешевый. В начале ХХ века инженер из компании «Дженерал Электрик» по имени Уильям Кулидж предложил использовать для нитей накаливания вольфрам, потому что он имеет очень высокую температуру плавления (около

Конский в ВЗДОР! олос Платина Перспекти Золото Серебро Бумага

Бамбук Вольфрам

но дорого!

Очень дорого!

Разве что пр ед обугленная! варительно ОБУГЛЕНН

Возможно, если обжеч ь

Другие источники света Галогенные лампы - это лампы накаливания, в которых используются пары элементов 17‑й группы. Они вступают в реакцию с испарившимися атомами вольфрама и возвращают их обратно на нить накаливания, что увеличивает срок службы лампы. Люминесцентные лампы представляют собой запаянные трубки, содержащие инертные газы и немного ртути и покрытые изнутри люминофором. Электричество возбуждает электроны в парах ртути, и те испускают ультрафиолетовое излучение, а люминофор преобразует его в видимый свет. Неоновые лампы наполнены неоном и другими газами, которые излучают разноцветный свет, когда электричество возбуждает их электроны.

Все няется с объя р. 9! с на т это оры -ения ф о н и Люм о соедин рые о обычн лов, кот л а д т о ме тся п светя вием ого т дейс афиолетов р ульт ния. е излуч

Измеряем

ТЕМПЕРАТУРУ При нагревании свойства веществ изменяются. Поэтому мы можем измерять температуру. (И поэтому ты всегда знаешь, ЖАРКО тебе или ХОЛОДНО.)

Измеритель тепла Термометры появились в XI веке.

Работа всех термометров основана на свойстве жидкостей увеличивать свой объем при нагревании - расширяться. Если поместить жидкость в закрытую стеклянную трубку, столбик жидкости будет подниматься или опускаться в зависимости от температуры окружающей среды. Чем выше температура, тем больше жидкость расширится и поднимется выше. Слово «термометр» происходит от греческих слов «термо» («тепло») и «метр» («измерение»).

Что внутри? В некоторых первых термометрах использовалась вода. Но тут возникала вполне очевидная проблема.

Атомный номер: 80 Атомная масса: 200,59 Изотопы: 7 природных изотопов Температура кипения: +357 °С Температура плавления: –39 °С

Знакомимся с элементами

Ртуть Ртуть - единственный металл, который при комнатной температуре находится в жидком состоянии. Алхимики древности верили, что ртуть содержится во всех металлах и помогает превращать простые металлы в золото. Ртуть ядовита, особенно в виде паров. Нитрат ртути раньше использовали при изготовлении шляп, и поэтому многие шляпники сходили с ума. Ртуть используется в термометрах и барометрах, но сейчас во многих странах это запрещено.

ЭТО СОСТОИТ?

Углерод, водород, кислород, кремний (для стекла), ртуть (раньше, но не сейчас).

0, 32 или 273? - Это одно и то же! Температуру обычно измеряют в градусах Цельсия, Фаренгейта или Кельвина. В 1724 немецкий физик Даниель Фаренгейт предложил шкалу измерения температуры, на которой точка замерзания воды соответствовала 32°F, а точка кипения 212°F. В 1742 шведский ученый Андреас Цельсий предложил шкалу, в соответствии с которой вода замерзает при 0°C, а кипит при 100°C. Шкала английского физика лорда Кельвина появилась в 1848. На этой шкале 0° соответствует минимальной температуре, которую может иметь физическое тело (–273°С, по расчетам лорда Кельвина). Позже эту температуру подсчитали более точно (–273,15°С) и назвали абсолютным нулем. (Самая холодная температура, зарегистрированная на Земле в природных условиях, составляла –89°С.)

Когда температура падает ниже 0 °С, вода в термометре замерзает, поэтому для измерения низких температур он непригоден. Сегодня в термометрах используют либо ртуть, либо спирт с добавлением красного или синего красителя, чтобы столбик жидкости был

заметен на фоне разметки. Спирт используют чаще, поскольку ртуть вредна для здоровья людей и во многих странах ртутные термометры запрещены.

Научные ФАКТЫ Перевод температуры Иногда возникает необходимость перевести градусы Цельсия в градусы Кельвина или Фаренгейта. Или наоборот. Давай разберемся, как это делается.

Из в °F Фаренгейт

в °С в °К –32, потом х 5 / 9 –32, потом х 5 / 9,

потом +273,15 Цельсий

х 9 / 5, потом + 32

–273,15, потом х

9 / 5, потом +32

Агрегатные состояния вещества - твердое, жидкое, газообразное.

Протон - положительно заряженная элементарная частица.

Анионы - отрицательно заряженные ионы. Атом - наименьшая частица химического элемента, сохраняющая все свойства этого элемента. Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Вокруг ядра движутся электроны.

Радиоактивный распад - естественный процесс, при котором ядра атомов элемента самопроизвольно меняются, в результате чего может образоваться новый элемент. Радиоактивный распад сопровождается испусканием частиц и выделением энергии.

Атомная масса - средняя масса всех изотопов данного элемента.

Раствор - смесь растворителя и растворенного вещества.

Атомный номер - количество протонов в атоме элемента.

Растворитель - жидкое вещество, в котором растворяются другие вещества.

Высокоактивный элемент - элемент, легко вступающий в химическую реакцию.

Реагенты - вещества, участвующие в химической реакции.

Изотопы - атомы одного и того же элемента с одинаковым количеством протонов и электронов, но разным количеством нейтронов.

Смесь - результат механического соединения веществ, которые не вступают в химические реакции друг с другом.

Ингредиент - составная часть химического соединения или смеси.

Соли - ионные соединения, продукт замещения иона водорода в кислоте другим положительным ионом.

Инертный - не вступающий в химические реакции.

Токсичный - ядовитый.

Ион - заряженная частица, образующаяся, когда атом теряет или присоединяет один или несколько электронов.

Физическое изменение - процесс, при котором меняется состояние вещества, но никаких новых веществ не образуется.

Катализатор - вещество, ускоряющее химическую реакцию.

Химическая реакция, или химическое изменение - процесс, при котором из исходных веществ образуются новые вещества.

Катионы - положительно заряженные ионы. Ковалентная связь - такая связь возникает, когда два атома имеют общую пару электронов. Молекула - химическое соединение атомов одного или нескольких элементов.

Химическая формула - условное обозначение химического состава вещества (из каких элементов оно состоит и сколько атомов каждого элемента содержится в молекуле этого вещества).

Нейтрон - элементарная частица, не имеющая заряда.

Химическое соединение - вещество, состоящее из двух или более химически связанных атомов.

Окисление - реакция вещества с кислородом, также известная как «горение».

Экзотермическая реакция - химическая реакция, сопровождающаяся выделением тепла.

Период полураспада - промежуток времени, за который распадается половина ядер радиоактивного материала.

Электрон - отрицательно заряженная элементарная частица.

Плотность - масса единицы объема вещества.

Элемент - совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра.

Продукт реакции - вещество, получившееся в результате химической реакции.

Эндотермическая реакция - химическая реакция, сопровождающаяся поглощением тепла.

Простое вещество - вещество, состоящее из атомов одного химического элемента.

Ядро - плотная центральная часть атома, состоящая из протонов и нейтронов.

Если тебе понравилась эта книга и ты хочешь продолжить знакомство с химией и химическими элементами, вот список книг, которые могут тебя заинтересовать. 1. Теодор Грэй «Элементы. Путеводитель по периодической таблице» 2. Теодор Грэй «Эксперименты. Опыты с периодической таблицей» 3. Айзек Азимов «Строительный материал Вселенной: вся Галактика в таблице Менделеева»

4. Михаил Левицкий «Увлекательная химия. Просто о сложном, забавно о серьезном» 5. Владимир Рюмин «Занимательная химия» 6. Ольгерт Ольгин «Чудеса на выбор. Забавная химия для детей» 7. Л. Н. Стрельникова «Из чего все сделано. Рассказы о веществе»

Вчера получила книгу. Мои ожидания оправдались на 100%! Наконец-то нашлась книга, где химия преподносится не сухими фактами, длинными статьями или просто экспериментами без объяснения сути, а интересно - небольшие статьи-заметки, выноски, актуальные и разнообразные темы. Например, в теме "пустыни" - есть заметка "Сокровища пустыни", где говорится что в результате испарения воды в пустынях образуется сульфат кальция = гипс. Ребятам мимоходом даются знания об элементах, молекулах, формулах. Им необязательно в этом возрасте все это запоминать, но это формирует предзнания (готовность воспринять знания) по химии, на которые в более старшем возрасте уже успешно лягут и серьезные статьи и опыты. Подборка тем очень интересна - это и минералы, и пища, и разные вещи (деньги, спички), и живая природа. Оформление очень красочное. Надо отметить что целевая аудитория - начальная школа. В средней школе она уже простовата - им можно более серьезные книжки и энциклопедии. Еще у моей дочери возникло много дополнительных вопросов, например, что такое ионы, как они образуются и т.д. Так что какие-то базовые знания родителей по химии необходимы.

Книга для тех кто начал изучать химию в школе или для очень умных детишек. Интересно для меня, но классический школьный учебник мне нравится больше. Не понравились цветные страницы - приходится напрягать зрение. В конце книги небольшой список литературы по данной теме. А вообще то здорово, что Политехничесий музей запустил такую программу и серьезные темы доносятся наглядно и доходчиво. И с помощью книг это становится доступно всем детям.

Не совсем оправдались ожидания. То есть статьи-описания, все отлично, а вот про опыты некоторое недоумение. Описание есть, а вот изображений, как это должно выглядеть нет. Есть пошаговое описание опытов (электромагнит, гоночный автомобиль из катушки), а пошаговых и итоговых картинок нет. Для детской книги это минус, к сожалению. А так отличная книга для первого знакомства с химией и физикой для старших дошкольников и младших школьников.

Отличная книга!Написана с таким юмором!Прочитала предыдущие рецензии и решила купить.Ожидания оправдались даже не на 100,а на все 200 процентов.Читали вместе с ребенком 8 лет и не могли оторваться!Ребенок достаточно искушен энциклопедиями,но изложение фактов с таким юмором встречаем впервые.Особенно ему понравился раздел "как сделать человека".Рекомендую!

Когда увидела название - была невероятно заинтригована. Почему-то сначала о химии даже не подумала. Но как только открыла, сразу поняла-я куплю эту книгу. Всё яркое, интересное, увлекательное, опыты описаны (и даже не беда, что картинок сопровожда...

Очень удобно расположена информация, найти что-то нужное на составит труда. Факты легко запомнятся после проведения увлекательнейших экспериментов (например, попробуйте создать домашний вулкан!). Проект з...

Эх, если б в школе так химии учили!
Очень удобно расположена информация, найти что-то нужное на составит труда. Факты легко запомнятся после проведения увлекательнейших экспериментов (например, попробуйте создать домашний вулкан!). Проект запущен под эгидой Политехнического музея - надежная гарантия от ошибочных и лженаучных сведений, которые, увы, зачастую встречаются в детских энциклопедиях. Сама книга яркая, напечатана на плотной лакированной бумаге. Прекрасно подходит, чтобы привить ребенку интерес к химии, а заодно может и помочь в учебе - в самом начале ясно и просто разъясняется, как пользоваться таблицей Менделеева и на всем протяжении книги таких обучающих моментов масса.

Когда заметила эту книгу, думала, что она будет слишком сложна для восприятия детьми, но НЕ ТУТ-ТО БЫЛО! Эта книга полностью заинтересовала меня и мою сестру) Тут тебе не скучный урок химии, где учитель уныло разбирает формулы, которые ты с первого раза не можешь запомнить (по крайней мере, у меня было именно так, поэтому в школе сразу разочаровалась в предмете, не хотелось заниматься). Многое зависит от подачи, и здесь как раз книга создана для того, чтобы заинтересовывать. Всё подаётся просто и понятно, без напряга) Главное, что она подготавливает к усвоению знаний (необязательно же заучивать всё), просто после этой книги восприятие элементов действительно дается легче. Теперь таблица Менделеева не будет выглядеть пугающей хоть для сестры)

Скажу честно, первые страниц 30 я еле осилила, химия не входила в число моих самых любимых предметов в школе и все эти протоны, электроны, орбитали и подобные химические термины меня никогда не вдохновляли, а первые главы в книге как раз таки и посвящены краткому разбору основных базовых понятий химии и принципам построения периодической таблицы.

А вот я уже почти готова была бросить чтение как меня неожиданно включила фраза "прежде чем приступить к изготовлению человека, надо собрать все необходимые ингредиенты" и ниже подробненький рецепт начинающийся словами - "тебе также понадобиться 206 форм доя отливки костей, 1 форма для отливки человека целиком и ОЧЕНЬ большая кастрюля. Этап 1. Засыпать в большую кастрюлю 16кг углерода... " и такая миленькая заметочка в уголке страницы про Франкеншейна с пометочкой "Техника безопасности"). Я аж маркировку полезла смотреть на книжке))) 10+ На самом деле конечно ничего кровавого в книге нет, а материал после 30-й страницы мне очень понравился - жалко даже, что мало)

На самом деле глава про изготовление человека в такой вот нестандартной форме рассказывала из каких элементов состоит тело человека. Подобный же метод применяется при описании состава атмосферы. Если земная атмосфера вдруг исчезнет, в принципе в теории можно создать новую атмосферу нужно только довольно много материалов и очень много места) а дальше все просто нужно смешать азот, кислород, криптон, гелий, неон и еще несколько соединений инертных газов.

Самыми интересными разделами мне показались разделы про состав обычных вещей, техники и материалов нас окружающих в повседневной жизни. Написано очень понятно, это конечно не фиксики, но для младших школьников уже будет доступно. Разбирается, что такое телевизор в точки зрения химии, или почему фейерверк получается разноцветным - какие элементы нужно добавить, чтобы при нагревании было свечение определенного цвета, состав мыла, газировки, молока, бензина, спичек, металлических монет и несколько других вещей. Хотелось бы больше, но для начала уже хорошо, а вот потом уже можно Теодора Грэя читать... Кстати в конце книги есть перечень дополнительной литературы и Теодор Грей упомянут там 1 и 2 номером.

В некоторых главах предлагается сделать опыт по теме. Мы опытов проводили дома очень много, поэтому почти все опыты были знакомы, а вот тем, кто пока еще не сильно в теме возможно в некоторых местах будет не хватать иллюстраций... Опыты достаточно простые, но в некоторых как то процесс сильно усложнен. Например, мы делали с сыном вулкан, при этом сам вулкан лепили из пластилина, в книге предлагается сделать его из теста и описывается процесс замещивания этого теста или опыт ракета из пробки - предлагается смешать соду с водой и лимонным соком, а потом эту жидкость налить в бутылку и встряхнуть (мы просто кидали шипучую таблетку в банку с теплой водой) - эффект тот же..

Сфотографировала текст в нескольких местах покрупнее, чтобы можно было прочитать.

Из минусов лично для меня - книга уж очень пестрая, как фейерверк и на черном остаются отпечатки пальцев (на цветном они тоже есть, но не так заметны... И обложка совсем непривлекательная (