Мир, созданный химиками. От философского камня до графена - [10]
А Гейм и Новосёлов уехали за границу, работают в одном из крупных научных центров Великобритании. Ну что ж, это нормально, ученый и должен жить там, где ему предоставляются наилучшие условия для работы. И это далеко не первый случай. Кстати, касающийся именно Великобритании. Речь идет о великом русском химике Владимире Николаевиче Ипатьеве и «битве за Англию». Об этом — в главе 11, а сейчас расскажем о химике, который первым сообразил, как именно образуются цепочки углерода, как устроены органические вещества и почему вещества с одним и тем же количеством атомов, и не только углерода, проявляют разные, часто даже абсолютно разные свойства.
Структура Бутлерова
Александр Михайлович Бутлеров родился в 1828 году, учился в Казанском университете, после отъезда Карла Клауса в город Дерпт (о Карле Карловиче — в главе 14) возглавил преподавательский корпус химии в Казанском университете и в 1861 году впервые огласил на Съезде немецких естествоиспытателей и врачей свою теорию строения органических соединений. Сейчас ее положения показались бы очевидными, однако, как ни странно, до Бутлерова ученых как-то мало занимал хорошо известный сегодня факт, что химические и физические свойства любого индивидуального вещества зависят не только от его состава, то есть количества тех или иных атомов, но и от того, в каком порядке «собрана» молекула вещества из этих атомов, — то есть от строения молекулы. А как же иначе, спросите вы? А вот так: до Бутлерова вещество (точнее, молекулу вещества) считали этаким мешком, в который насыпали столько-то атомов углерода, столько-то азота, столько-то кислорода и так далее. Мешок потрясли и получили вещество.
Хотя само явление изомерии было обнаружено еще Юстасом Либихом в 1823 году, но не в случае органических веществ, а при изучении серебряных солей гремучей и изоциановой кислот. Либих сумел выяснить, что гремучее серебро Ag-O-N=C (или фульминат серебра) и изоцианат серебра Ag-N=C=O имеют одинаковый состав и совершенно различные свойства. Правда, написать формулы таким образом он не мог, в те времена еще не существовало методов установления химического строения, да не было и самих формул с использованием «черточек», обозначающих химические связи. Просто Либих получил гремучее серебро и изоцианат серебра в результате реакций с использованием различных соединений, но выделил два продукта одинакового, как теперь говорят, брутто-состава. Через несколько лет после Либиха сам великий Берцелиус ввел понятие изомерии (от греческого слова, означающего «равнодольные»).
И только Бутлеров сумел разобраться в этом вопросе и объяснил явление изомерии, пояснить которое проще всего на примере углеводорода бутана.
Углеводороды, соединения только атомов углерода и водорода, имеют главную и побочную цепь связанных между собой атомов углерода начиная от простейшего метана СН>4. Затем следует этан С>2Н>6, за ним пропан С>3Н>8, бутан С>4Н>10 и так далее, вплоть до углеводородов с числом атомов углерода 100 и более. Да, кстати, здесь речь идет о предельных углеводородах, в которых все связи углерод-углерод одинарные. Так вот, формулу пропана можно записать только так: СН>3-СН>2-СН>3, у пропана изомеров нет. А вот у бутана C>4H>10 уже два изомера: СН>3-СН>2-СН>2-СН>3 (линейный изомер) и СН>3-СН>2(СН>3) — СН>3. Скобка означает, что метильная группа СН3, как ветка у дерева, направлена в сторону от главной цепи — это разветвленный изомер. То есть изомеры имеют одинаковый состав, но разное строение и соответственно разные химические и физические свойства. Например, тот же линейный изомер бутана (нормальный, н-бутан) имеет температуру плавления -138 °C, а его изомер изо-бутан плавится при -160 °C.
Лучшим доказательством справедливости любой теории, хоть химической, хоть в области общественных явлений, является правильное предсказание. Справедливость структурной теории Бутлерова была доказана еще им самим, когда он предсказал существование четырех различных изомеров бутилового спирта (бутанола), различающихся по своим физическим и химическим свойствам. Ко времени создания теории был известен лишь один бутанол: (CH>3)>2CHCH>2OH. А Бутлеров предсказал и написал формулы еще трех бутанолов: CH>3CH>2CH>2CHOH, CH>2CH(CH>3)CHOH и (CH>3)>3COH. Вскоре эти изомеры были синтезированы, и теория блестяще подтвердилась.
Братья цис и транс
Со времен Бутлерова открыт целый ряд других видов изомерии, в частности самая утонченная цис-транс-изомерия. Представим себе молекулу этилена CH>2=CH>2. Теперь по одному атому водорода у каждого из углеродов заместим на какую-нибудь группу, хоть на тот же простейший метил CH>3-. Получим CH>3-CH=CH-CH>3. Эти группы, как и оставшиеся атомы водорода, все лежат в одной плоскости, по оси которой расположена двойная связь. И у метильных групп появляется возможность расположиться либо по одну сторону от этой двойной связи, либо по разные стороны. Если бы связь была одинарная, то никакой разницы не было бы, вокруг этой связи группы CH>3- могут «вращаться» — и мысленно, и на самом деле. Для двойной связи так не проходит, и мы получаем два изомера диметилэтилена. Если по разные стороны — это транс-изомер. Одна из групп как бы переехала (транспортировалась) на другую сторону от двойной связи. «Транс» по-латыни — это «через», «за». Если по одну сторону — это цис-изомер. Приставка
В последние годы ТЕСЛАмания докатилась и до России — имя Николы Тесла сегодня популярно как никогда, все книги о великом изобретателе становятся бестселлерами, у телефильмов о нем рекордные рейтинги. Теслу величают «гением» и «повелителем Вселенной», о его изобретениях рассказывают легенды, ему приписывают полную власть над природой, пространством и временем… В ответ поднимается волна «разоблачительных» публикаций, доказывающих, что слава Теслы непомерно раздута падкой на сенсации «желтой» прессой и основана не на реальных достижениях, а на саморекламе, что Тесла не серьезный ученый, а «гений пиара», что львиная доля его изобретений — всего лишь ловкие трюки, а его нашумевшие открытия — по большей части мистификация.Есть ли в этих обвинениях хоть доля истины? Заслужена ли громкая слава знаменитого изобретателя? И как отделить правду о нем от мифов?Эта книга — первая серьезная попытка разобраться в феномене Николы Тесла объективно и беспристрастно.
В книге известного популяризатора науки Петра Образцова и его однокурсника по химическому факультету МГУ, знаменитого поэта Бахыта Кенжеева повествуется о десятках самых обычных и самых необычных окружающих человека веществах – от золота до продуктов питания, от воды до ядов, от ферментов и лекарств до сланцевого газа. В конце концов сам человек – это смесь химических веществ, и уже хотя бы поэтому знание их свойств позволяет избежать множества бытовых неприятностей, о чем в книге весьма остроумно рассказывается.
Игорь Сикорский не изобретал вертолет, зато создал семейство лучших в мире вертолетов, на которых почти во всех войнах XX и XXI веков перевозили морских пехотинцев и врачей, почту и средства тушения пожаров, негабаритные грузы и обычных пассажиров — и даже президентов США. В России этот русско-американский гений создал первые в мире огромные многомоторные самолеты «Русский Витязь» и «Илья Муромец», а в Америке, где его почтительно называли Мистер Геликоптер, — необыкновенные гидросамолеты, пересекавшие Атлантику и Тихий океан еще до Второй мировой войны.
Книга посвящена анализу произведений Эрнста Мулдашева, якобы обнаружившего в пещерах Тибета предков человека (атлантов и лемурийпев), а также якобы нашедшего «Город богов» и «Генофонд человечества». Попутно в доступной форме разбираются и другие лженаучные теории и мистификации, связанные с именами мыслителя Козырева и Нострадамуса, Блаватской и Кирлиан, а также многочисленные модные увлечения — фэншуй, пирамиды, жезлы фараона, нумерология, информационная память воды, бермудский треугольник, истуканы острова Пасхи, биополя, Атлантида, круги на полях, НЛО и рисунки на плато Наска.
На нашей планете проживает огромное количество видов животных, растений, грибов и бактерий — настолько огромное, что наука до сих пор не сумела их всех подсчитать. И, наверное, долго еще будет подсчитывать. Каждый год биологи обнаруживают то новую обезьяну, то неизвестную ранее пальму, то какой-нибудь микроскопический гриб. Плюс ко всему, множество людей верят, что на планете обитают и ящеры, и огромные мохнатые приматы, и даже драконы. О самых невероятных тайнах живых существ и организмов — тайнах не только реальных, но и придуманных — и рассказывает эта книга.Петр Образцов — писатель, научный журналист, автор многих научно-популярных книг.
Книга посвящена разоблачению мистификаций и мошенничеств, представленных в алфавитном порядке — от «астрологии» до «ясновидения», в том числе подробный разбор творений Эрнста Мулдашева, якобы обнаружившего в пещерах Тибета предков человека (атлантов и лемурийцев), а также якобы нашедшего «Город Богов» и «Генофонд Человечества». В доступной форме разбираются лженаучные теории и мистификации, связанные с именами Козырева и Нострадамуса, Блаватской и Кирлиан, а также многочисленные модные увлечения — египтология, нумерология, лозоходство, уфология, сетевой маркетинг, «лечебное» голодание, Атлантида и Шамбала, дианетика, Золотой Ус и воскрешение мертвых по методу Грабового.
Почему при течении воды в реках возникают меандры? Как заставить бокал запеть? Можно ли построить переговорную трубку между Парижем и Марселем? Какие законы определяют форму капель и пузырьков? Что происходит при приготовлении жаркого? Можно ли попробовать спагетти альденте на вершине Эвереста? А выпить там хороший кофе? На все эти вопросы, как и на многие другие, читатель найдет ответы в этой книге. Каждая страница книги приглашает удивляться, хотя в ней обсуждаются физические явления, лежащие в основе нашей повседневной жизни.
В брошюре Н. И. Рязанцева «Есть ли у человека судьба?» говорится, что этот вопрос вызываег иногда горячие споры как среди людей преклонного возраста, так и среди молодежи. Что же такое судьба, можно ли ее избежать, существует ли она на самом деле? В зависимости от того, как тот или иной человек отвечает на подобные вопросы, можно узнать, каков у него взгляд на весь окружающий нас мир, как он оценивает ход и исход различных событий. С верой в судьбу в известной степени связано поведение человека в семье и его отношение к явлениям общественной жизни.
Что мы знаем о Спартаке? Нет, я сейчас не про футбольный клуб. Гладиатор, который поднял восстание рабов, разбил наголову противостоящие ему легионы и почти взял Рим? И лишь когда он отпустил основную часть своих людей, его смогли одолеть? Или нет?
Польский ежемесячный научно-популярный журнал для детей.
Расшифровка генетического кода, зашита от инфекционных болезней и патент на совершенную фиксацию азота, проникновение в тайну злокачественного роста и извлечение полезных ископаемых из морских вод — неисчислимы сферы познания и практики, где изучение микроорганизма помогает добиваться невиданных и неслыханных результатов… О достижениях микробиологии, о завтрашнем дне этой науки рассказывает академик АМН СССР О. Бароян.
Эта книга предназначена для людей, обладающих общим знанием биологии и интересом к ископаемым остаткам и эволюции. Примечания и ссылки в конце книги могут помочь разъяснить и уточнить разнообразные вопросы, к которым я здесь обращаюсь. Я прошу, чтобы мне простили несколько случайный характер упоминаемых ссылок, поскольку некоторые из затронутых здесь тем очень обширны, и им сопутствует долгая история исследований и плодотворных размышлений.