В этой главе…

Существует мнение, что на самом деле человек никогда не изобретает ничего нового, а просто копирует природу. С этим мнением не всегда можно согласиться, особенно это касается современных изобретений. Однако относительно полимеров данное утверждение справедливо. Природа всегда создавала полимеры. (далее…)

Нефть — один из основных источников жидкого топлива для двигателей внутреннего сгорания и ценное сырье для химической промышленности. Нефть используется для производства разнообразных химических продуктов — синтетических спиртов, моющих средств, каучукоподобных материалов, растворителей, химических волокон. Этот список можно продолжать практически до бесконечности. Каждый год в Соединенных Штатах Америки потребляется свыше 6 млрд. баррелей нефти. Именно благодаря добыче нефти стали процветающими отдельные штаты и целые нации. (далее…)

В предыдущем разделе речь шла об углеводородах, или соединениях, в состав которых входят только два элемента — углерод и водород. Теперь попытайтесь представить, сколько получится новых органических соединений, если молекулы углеводородов будут содержать, например, атом азота, один из галогенов, серу или какой-нибудь другой элемент?
Рассмотрим некоторые спирты. Этиловый (пищевой), метиловый (древесный), а также изопропиловый спирты имеют разные формулы, но обладают схожими химическими свойствами. Дело в том, что все спирты — это производные предельных или непредельных углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода заменены гидроксиль-ными группами -OH. (далее…)

В этой главе…

Самой обширной и наиболее систематизированной областью химии является \^ органическая химия, т.е. химия углерода. В настоящее время известно около 1112 млн. химических соединений, и 90% из них являются органическими. Например, мы сжигаем разные органические соединения в качестве топлива. Продукты, которые мы принимаем в пищу, а также одежда, которую мы носим, — все это органические соединения. Люди и все живые организмы состоят из органических соединений.
В этой главе мы начнем знакомство с органической химией с изучения углеводородов (соединений, состоящих из углерода и водорода), а также рассмотрим некоторые другие классы органических соединений и их применение в повседневной жизни. Кроме того, вы узнаете, что из углерода можно получить огромное количество веществ.
Органический синтез: начало начал
Долгое время считалось, что органические соединения можно получить только из живых организмов. (далее…)

В этой части…
Химия — это не только опыты, проводимые в научной или промышленной лаборатории. И занимаются ею не только профессиональные химики. Вы также не можете обойтись без химии, во всяком случае сталкиваетесь с ней ежедневно.
С самого начала предполагалось, что эта наука решит многие проблемы, стоящие перед обществом, упростит нашу жизнь, сделает ее более содержательной, и химия выполняет возложенные на нее обязательства.
В главах этой части рассматривается прикладное использование химии. (далее…)

В этом разделе речь идет о двух на первый взгляд довольно незначительных, но очень «красивых» газовых законах, с которыми вам следует познакомиться. Один из них относится к парциальному давлению, а другой — к эффузии/диффузии.

Закон Дальтона

Установленный Дальтоном закон парциальных давлений гласит, что давление смеси газов, химически не взаимодействующих друг с другом, равно сумме парциальных давлений газов, составляющих смесь.
Другими словами, общее давление смеси газов — газа А, газа Б, газа В и т.д. — равно сумме давлений каждого газа в отдельности. Математически это можно выразить следующим образом:
Зачастую приходится измерять объем газа, собранного над водой и потому насыщенного паром, подобно тому как это было с разложением хлората калия, описанным в предыдущем разделе. Определяя в этом случае давление кислорода, необходимо ввести поправку на парциальное давление водяного пара или исключить его, » осушив» кислород.
Например, предположим, что некоторое количество кислорода собрано над водой при общем давлении 755 торр и температуре 20 °C. Задача состоит в том, чтобы вычислить давление кислорода.
Как известно, общее давление составляет 755 торр. Для начала нужно обратиться к справочной таблице, в которой указано давление водяного пара при разных значениях температуры. (далее…)

При расчетах химических реакций, в которых участвуют газы, можно пользоваться уравнением идеального газа (или объединенного газового закона). (Ключом в мир стехиометрии служит глава 10, «Моль: как его понять?».) В данном разделе воспользуемся уравнением идеального газа.
В качестве примера проведем классический химический опыт — разложение хлората калия на хлорид калия и кислород. Данная реакция протекает при нагревании, ее уравнение приведено ниже.
2^10^) — 2KCl(r:) + 302(г)
Требуется вычислить объем газообразного кислорода, который образуется в результате разложения 25,0 г KClO3 при давлении 700 торр и температуре 27 °C.
Сначала вычислим количество молей газообразного кислорода, образовавшегося в результате реакции.
25,0 г KC103 1 моль KC103 3 моль 02 „г,,,™ ^
-3х-ъ— х-2— = 0,3059 моль 02
1 122,52 г KC103 2 моль KC103 2
Затем преобразуем температуру в градусы Кельвина, а давление — в атмосферы:
27 °C + 273 = 300 K;
700 торр/760 торр/атм. = 0,9211 атм. (далее…)

И хотя мы не находимся в сосуде с газом, все равно молекулы атмосферных газов постоянно ударяются о наше тело, книги, компьютер — словом, обо все, что угодно, с силой, которая называется атмосферным давлением. Атмосферное давление измеряется с помощью прибора, называемого барометром.
Измерение атмосферного давления: барометр
Практически в любой сводке погоды обычно есть данные об атмосферном давлении. Наблюдая за повышением или понижением давления, можно получить некоторое представление об изменениях погоды. (далее…)

Везде и всюду нас окружают газы. Поскольку в основном они бесцветны, мы их не можем увидеть, однако их свойства, безусловно, хорошо всем знакомы. Мы дышим смесью газов, которую называем воздухом. Проверяем давление в шинах автомобиля и, наблюдая за изменением атмосферного давления, узнаем, не приближается ли буря. Сжигаем газы в газовой плите и обычных зажигалках. В день рождения детей надуваем воздушные шарики… (далее…)

Буферы, или, как их иногда называют, буферные растворы, поддерживают значение pH раствора постоянным при добавлении кислот или оснований. Очевидно, в буферном растворе должно быть нечто, вступающее в реакцию с кислотой, т.е. должна быть щелочь. А в буферном растворе, вступающем в реакцию со щелочью, должно содержаться нечто другое — кислота. Существует два основных вида буферов:
S смеси слабых кислот и оснований;
S амфотерные компоненты.
Смесями слабых кислот и оснований могут быть кислотно-основные пары, причем как сопряженные (например, H2CO3/HCO3-), так и несопряженные (NH4+/CH3COO-). (Более подробно о сопряженных кислотно-основных парах шла речь в разделе «Дайте мне тот протон: кислотно-основные реакции Бренстеда – Лоури» ранее в главе.)
(далее…)