Материал для рефератов по химии

Главная

страница 1

страница 2

страница 3

страница 4

страница 5

страница 6

страница 7

страница 8

страница 9

страница 10

страница 11

страница 12

страница 13

страница 14

страница 15

страница 16

страница 17

страница 18

страница 19

страница 20

страница 21

страница 22

страница 23

страница 24

страница 25

страница 26

страница 27

страница 28

страница 29

страница 30

У каждого химика есть картотека на­учных публикаций по теме его исследования. Вообще, большинство химиков-народ очень аккуратный, к этому приучает работа с раз­нообразными веществами и точность, необ­ходимая при постановке эксперимента, прове­дении анализа. Все банки, колбы, склянки, пробирки с веществами всегда тщательно надписаны и пронумерованы.

Современная химия настолько разнообраз­на, что универсальные химические лаборато­рии существуют, пожалуй, только в школах. Все другие лаборатории специализированные. Часто это можно определить по их оборудо­ванию. В аналитических лабораториях зани­маются анализом веществ. Здесь можно уви­деть бюретки с титрующими растворами, ве­сы, различные приборы для физико-химиче­ского анализа: хроматографы, спектрофото­метры и др.

Такие сложные и громоздкие физико-хими­ческие приборы, как электронный микроскоп, ультрацентрифуга или гель-хроматограф для анализа полимеров, занимают каждый от­дельное помещение.

В лабораториях синтеза химики ведут реак­ции и в колбах, и в сложных металлических установках, оборудованных различными из­мерительными и регистрирующими устрой­ствами. Такие установки необходимы для из­учения быстрых реакций: горения, процессов, протекающих в газовой фазе, при глубоком вакууме и высоком давлении, при повышен­ной температуре. Поэтому к работе в лабора­тории допускаются люди, которые ознакоми­лись с инструкциями по технике безопасно­сти. В каждой лаборатории есть средства борьбы с несчастными случаями: аптечка первой помощи, противогазы, огнетушители, песок. Во многих случаях химик обязан оде­вать во время работы резиновые перчатки и защитную маску.

Об основных правилах практической ра­боты по химии можно прочитать в статье Техника безопасности в химической лаборатории.

РАДИИ

Изучая лучи, испускаемые ураном, француз­ские ученые П. Кюри и М. Склодовская-Кю­ри обнаружили, что некоторые урановые ми­нералы более активны, чем сам металл или его соединения. Возникло предположение: в минералах содержатся еще неизвестные ра­диоактивные элементы. Этому предположе­нию суждено было дважды подтвердиться в 1898 г. 18 июля супруги Кюри сообщили об открытии полония, а 26 декабря стало днем рождения радия-одного из самых замеча­тельных элементов в истории человечества.

П. Кюри и М. Склодовская-Кюри считали радий аналогом бария в периодической систе­ме. Это требовало доказательств. Надежные аргументы можно было получить, лишь ра­ботая с весовыми количествами радия. Более 45 месяцев ученые потратили на то, чтобы из нескольких тонн урановой руды выделить всего 0,1 г КаС1₂. Только тогда удалось точ­но определить атомную массу радия и изу­чить его спектр. Символ Ка занял предназна­чавшуюся ему клетку в таблице Д. И. Менде­леева. В 1910 г. М. Склодовская-Кюри и французский ученый А. Дебьерн впервые получили металлический радий.

По сравнению со стабильными элемента­ми, радия в земной коре очень мало 1 • 10 ~ ¹⁰% по массе. Из 1т урановой смолки (бо­гатой радием руды) можно извлечь лишь 400 мг Ка. Зато на фоне своих радиоактивных соседей по периодической системе радий вы­деляется большей распространенностью. Это объясняется его сравнительно большим пе­риодом полураспада-около 1620 лет. Как продукт распада урана радий может накапли­ваться в довольно больших количествах.

Изучение этого элемента имело большое значение для науки. На примере радия было доказано естественное превращение одного химического элемента в другой. Испуская а-частицу, атом радия превращается в атом ра­дона. Эта первая ядерная реакция-Ц⁶Ка -* -+ 1б²Кп + ₂Не-позволила Э. Резерфорду и Ф. Содци разработать теорию радиоак­тивных превращений. И кроме того, ока­залось, что радий непрерывно выделяет теп­ловую энергию (1 г радия выделяет в течение часа более 400 Дж).  Работа  с радиевыми препаратами положила начало но­вой науке-радиохимии.

Радий первым из радиоактивных элемен­тов стали применять в практических целях, главным образом в медицине-для лечения опухолей и других заболеваний. Соли радия включали в состав светящихся красок. Позд­нее нашли широкое использование радий-бе-риллиевые источники нейтронов.

П. Кюри и М. Склодовская-Кюри обнару­жили новое вещество по его излучению. По­истине символично название элемента, проис­ходящего от латинского слова «радиус»-«луч». Открытие «лучистого» элемента завер­шило цепь великих физических открытий кон­ца XIX в., стало предвестником будущей атомной эры.

РАДИКАЛЫ СВОБОДНЫЕ

Обычно молекулу можно расчленить двояко: либо так, чтобы пара электронов, образовав­шая связь, осталась у одного осколка (тогда мы получим два иона), либо так, чтобы элек­тронная пара поделилась между осколками. Такие осколки, частицы, обладающие сво­бодными валентностями, т.е. имеющие не-спаренные электроны на внешних орбиталях, называются свободными радикалами. Боль­шинство из них нестабильны (неустойчивы) и могут существовать лишь доли секунды. Эти радикалы «живут» так недолго потому, что они очень реакционноспособны. Они мо­гут вновь объединяться-это рекомбина­ция. Один может оторвать у другого, напри­мер, атом водорода-это называется дис-пропорционированием. Но чаще всего свободные радикалы присоединяются к дру­гим молекулам.

Если молекула имела четное число- элек­тронов, то после присоединения к ней сво­бодного радикала образуется новый радикал, который будет реагировать дальше и дальше. Такие реакции называются цепными. Они протекают с участием активных центров-атомов, ионов или свободных радикалов, обладающих неспаренными электронами и поэтому проявляющих большую реакцион­ную активность. Свободные радикалы обо­значают, ставя точки у тех атомов, где имеет­ся неспаренный электрон. Роль активных центров могут играть атомы Н% :0:, груп­пы атомов -ОН и др.

К разветвленным цепным реакциям отно­сится образование воды из смеси водорода с кислородом при нагревании или пропуска-

нии электрического заряда. Молекулы этих газов взаимодействуют с образованием двух гидроксильных радикалов:

Н₂ + 0₂ - • ОН + • ОН

Радикалы • ОН реагируют с молекулой водо­рода:

• он + н₂ = н₂о + н-

Свободный атом водорода Н- вступает в ре­акцию с молекулой 0₂, давая уже две новые активные частицы:

Н- + 0₂ = -ОН + О

Атом кислорода, реагируя с молекулой Н₂, также порождает два новых активных цен­тра:

о + н₂ = -он + н-

Так увеличивается число активных частиц и возрастает скорость цепной реакции.

Характерный пример цепных реакций -по­лимеризация. Свободные радикалы обычно участвуют также в реакциях пиролиза, горе­ния, взрыва.

Кроме высокоактивных существуют и ста­бильные (устойчивые) свободные радикалы. Первый из них был получен американским химиком М. Гомбергом в 1900 г.:

(С₆Н₅)₃С - Вг + А_В -> (С₆Н₅)₃С- + А_ёВг

В середине XX в. были найдены и другие ста­бильные радикалы-феноксильные, имино-ксильные, гидразильные и пр. Формулы их сложны, а свойства удивительны. Свободные радикалы и их соли оказались активными катализаторами химических реакций, некото­рые из них обладают полупроводниковыми свойствами, другие могут защищать поли­меры от старения. И все они служат от­личными объектами для изучения тонкостей продаем авто, мерседес, нисан, мазда.. строения   вещества   и   химических   реакций.