Химия — просто

Что же в углероде такого особенного, если для него выделили целый раздел химии?! Вместо пространного ответа попробую привести несколько внушительных примеров. Во — первых, число известных на сегодняшний день органических соединений превышает 50 миллионов, и с каждым годом оно неуклонно растёт. Во — вторых, оглянись вокруг: суперклей — органика, резина для авто — органика, полиэтиленовый пакет из магазина — органика, пластиковая посуда — органика, бензин — органика, спирт — органика… Продолжать, я думаю, нет смысла — по количеству примеров органики ты меня за пояс сможешь заткнуть, не так ли? Все эти вещества представляют собой соединения одних и тех же двух элементов: углерода и водорода. А если в эти соединения добавить другие химические элементы, то число вариаций новых химических соединений увеличится до бесконечности. И все они будут иметь различное применение. Именно в этом и заключается особенность углерода. Именно поэтому его соединения выделяются в отдельный раздел.

Но! Но всё это великое множество соединений углерода ставит перед химиками очень сложную задачу: а как же их классифицировать, как систематизировать, как называть?!

Если в неорганической химии для характеристики какого — то вещества достаточно указать, из каких элементов оно состоит и каково их соотношение, то в органической химии этого недостаточно. Нет, не так. Скажу громче: НЕДОСТАТОЧНО! В органической химии встречаются вещества, содержащие одинаковое количество одних и тех же элементов, но при этом имеющие кардинально противоположные химические и физические свойства. Например, бутан и изобутан. Объединённые общей формулой C₄H₁₀, они имеют совершенно разную структуру.

Химикам издавна было известно, что при различных химических превращениях часть реагирующего соединения остаётся неизменной. Например, при взаимодействии серной кислоты H₂SO₄ и гидроксида натрия NaOH образуется соль Na₂SO₄. Как видим, группировка элементов SO₄ осталась неизменной. Эта группа элементов связана между собой сильнее, чем с другими элементами, и называется радикалом, или остатком. Кстати, «остаток» — тот самый термин, который мало кто понимает на уроках химии с первого раза. Надеюсь, теперь тебе стало чуточку понятнее.

Либих и Вёлер открыли и исследовали огромное множество таких радикалов. Прежде всего Либих задался целью найти неизменный остаток алкоголя, для чего изучал различные его превращения. При этом им были открыты хлороформ и хлораль — два очень важных наркотических средства, которые сыграли большую роль в развитии медицины, особенно хирургии. Напомню, что до открытия этих средств обезболивание пациентам проводилось «веселящим газом».

Вскоре был открыт радикал «бензоил» — основа ароматических соединений. Теория радикалов позволила учёным разобраться в доселе непроходимом лабиринте органических соединений. Дальнейшая работа в этой области могла теперь проводиться с большей скоростью. Но, представь, она уже не привлекала Либиха.

Тридцать лет профессорства в Гиссене завершились тем, что Юстуса Либиха пригласили в Мюнхен, где он, самоустранившись от работы в лаборатории, занялся исключительно чтением лекций. Справедливости ради надо сказать, что его публичные вечерние лекции пользовались неизменным успехом.

Попутно с лекторской деятельностью Либих обратил внимание на вопросы практической важности, например, на реформу в области земледелия. Уже в те времена было известно, что растения поглощают из почвы не только воду, но и различные минеральные вещества, те самые неорганические соли. Выяснили это легко: просто сожгли растение и в оставшейся от него золе обнаружили эти самые неорганические минеральные вещества.

Лаборатория Либиха

Также было известно, что уровень плодородия земель, предназначенных для выращивания сельскохозяйственных культур, со временем падает из-за уменьшения в почве количества минеральных солей. В целях противодействия этому Либих предложил искусственно удобрять земли не традиционным навозом, а солями фосфора, калия, селитрой. Но переубедить необразованных крестьян, отличавшихся консервативным мышлением и из поколения в поколение удобрявших землю навозом, было нелегко. Требовалось убедить их фактами.

Загоревшись этой идеей, Либих купил в окрестностях Гиссена песчаный холмик, на котором ничего не росло, и стал регулярно удобрять его искусственным навозом — азотнокислым калием и фосфорнокислым калием. Спустя несколько лет некогда пустынное место превратилось в цветущий сад. Таким образом, Либиха можно смело считать основоположником применения в земледелии искусственных удобрений.

Причём, как видишь, произошло это всего каких-то 200 лет назад, так что наши с тобой прапрапрадеды вполне могли застать те времена.

А дальше химия будет развиваться ещё быстрее и головокружительнее…

Глава 6. Тёплое пиво и кровь туземцев