Чудеса на выбор, или химические опыты для новичков

Аналитическая химия — наука о способах, которые позволяют узнать состав вещества. Услугами аналитической химии пользуются химики всех специальностей. Примеры химических анализов из этой книги: помутнение известковой воды (анализ на углекислый газ), покраснение раствора под действием фенолфталеина (анализ на основания), цветные кольца в студнях (анализ на углеводы). Все это — так называемые качественные анализы, они дают ответ на вопросы: с каким веществом мы имеем дело, из чего оно состоит. Есть еще более сложный количественный анализ. Он позволяет сказать точно: сколько вещества, в каком соотношении входят в него химические элементы.

Биохимия (биологическая химия) — наука о химическом составе живых тканей и клеток и о тех процессах, которые протекают в организмах. Биохимия — наглядный пример слияния двух наук: химии и биологии. Она изучает не только свойства веществ, входящих в состав растений, животных и микробов, но также их превращения в организме (или, говоря иначе, обмен веществ). Примеры биохимических опытов: расщепление крахмала слюной, изучение хлорофилла, испытание пищевых продуктов на присутствие сахаров и кислот.

Геохимия — наука о химическом составе Земли, ее поверхностных и глубинных слоев. Геохимия изучает историю нашей планеты и ее нынешнее состояние, позволяет предсказать, где находятся месторождения полезных ископаемых.

Гидрохимия — наука о химическом составе природных вод, ветвь геохимии. Опыты с морской водой, с солями жесткости, с очисткой загрязненной воды — вот типичные примеры гидрохимических опытов.

Коллоидная химия — наука о неоднородных системах и их поведении. К числу таких систем относятся, в частности, мыльная пена, клеточный сок растений, студни, которые содержат мельчайшие частички твердого вещества, равномерно распределенного в жидкости. Примеры опытов: замедление реакций в желатиновом студне, опыты с моющими веществами — синтетическими и природными, опыты с полупроницаемыми перегородками.

Космохимия (космическая химия, астрохимия) — наука о химическом составе космических тел, межпланетного и межзвездного пространства. По вполне понятным причинам космохимических опытов в этой книге, к сожалению, нет.

Кристаллохимия — наука о химических связях в кристаллах, об их химическом устройстве. Она изучает, как образуются кристаллы и как изменяется их форма в зависимости от условий, в которых они возникают и растут. Выращивание простых и сложных кристаллов, описанное в этой книге, дает представление о предмете кристаллохимии.

Лесохимия — наука о составе древесины и о тех производствах, для которых древесина служит сырьем (изготовление бумаги, глюкозы, канифоли и т. д.).

Механохимия — наука о химических превращениях под действием механических сил. Пример такого превращения: свечение сахара в темноте под действием сил трения.

Неорганическая химия — наука о химических элементах и их соединениях, за исключением соединений углерода, изучаемых другой наукой — органической химией. Неорганическую химию раньше называли еще минеральной, потому что она изучает вещества, составляющие мир неживой природы, в том числе минералы. В этой кциге неорганической химии посвящено очень много опытов. Например: опыты с медным купоросом, с поваренной солью, с травлением железа и меди, с марганцовкой.

Нефтехимия — наука о веществах, получаемых из нефти, и об их производстве. Свыше четверти всей мировой химической продукции приходится сейчас на долю нефтехимии. Так как опыты по нефтехимии сложны и огнеопасны, их в этой книге нет.

Органическая химия — в противоположность неорганической химии, наука только о соединениях углерода с другими элементами. Углерод имеет удивительную способность образовывать всевозможные цепи и кольца и присоединять другие химические элементы. Такие соединения составляют основу всего растительного и животного мира, они исчисляются миллионами (неорганические соединения — сотнями тысяч). Значительная часть опытов в этой книге — из области органической химии. Несколько примеров: реакции глюкозы и глицерина; приготовление искусственного меда из сахара; приготовление свечи из мыла и мыла из стеариновой свечи; опыты с красителями; извлечение индикаторов из растений. Все упомянутые вещества — органические, то есть они содержат углерод.

Термохимия — наука, которая изучает тепловые явления при химических реакциях. В некоторых реакциях тепло поглощается (то есть реакционная смесь охлаждается), но чаще реакции идут с выделением тепла. Пища, которую мы съедаем, после сложных химических превращений в организме обеспечивает нас теплом и энергией. Пример термохимического опыта: химическая грелка.