Ãëàâà 3. Ìåòîäû õèìèè
§ 22. Õèìè÷åñêèé ÿçûê êàê ñðåäñòâî è ìåòîä ïîçíàíèÿ õèìèè
Âû óæå çíàåòå, ÷òî õèìèÿ — ýòî íàóêà, ó êîòîðîé åñòü ñâîé îñíîâíîé îáúåêò èçó÷åíèÿ è ñâîè ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ. (Íàçîâèòå èõ.)
Ïðè èçó÷åíèè ìàòåìàòèêè âû ïîçíàêîìèëèñü ñ ìàòåìàòè÷åñêèì ÿçûêîì. Ó õèìè÷åñêîé íàóêè òîæå åñòü ñâîé ÿçûê, êîòîðûì îïèñûâàþòñÿ ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé. Ïî ìåðå ðàçâèòèÿ õèìèè ðàçâèâàëñÿ è å¸ ÿçûê.
Àëõèìèêè äàâàëè êàæäîìó âåùåñòâó íàçâàíèÿ, èñïîëüçóÿ èìåíà ñêàçî÷íûõ ÷óäîâèù, ïëàíåò, ðàñòåíèé è ò. ä., à ðåçóëüòàòû ñâîèõ îïûòîâ îïèñûâàëè ìàëîïîíÿòíûì, îáðàçíûì ÿçûêîì.
Íàïðèìåð, îïèñàíèå îïûòà íàãðåâàíèÿ ñâèíöà ñ îðãàíè÷åñêèìè âåùåñòâàìè áûëî ñäåëàíî òàê: «×òîáû ïðèãîòîâèòü ýëèêñèð ìóäðåöîâ, èëè ôèëîñîôñêèé êàìåíü, âîçüìè, ñûí ìîé, ôèëîñîôñêîé ðòóòè è íàêàëèâàé, ïîêà îíà íå ïðåâðàòèòñÿ â çåë¸íîãî ëüâà. Ïîñëå ýòîãî ïðîêàëèâàé ñèëüíåå, è îíà ïðåâðàòèòñÿ â êðàñíîãî ëüâà. Äåãèäðèðóé ýòîãî êðàñíîãî ëüâà íà ïåñ÷àíîé áàíå ñ êèñëûì âèíîãðàäíûì ñïèðòîì, è ðòóòü ïðåâðàòèòñÿ â âåùåñòâî, êîòîðîå ìîæíî ðåçàòü íîæîì. Ïîëîæè åãî â îáìàçàííóþ ãëèíîé ðåòîðòó è íå ñïåøà äèñòèëëèðóé. Ñîáåðè îòäåëüíî æèäêîñòè ðàçëè÷íîé ïðèðîäû, êîòîðûå ïîÿâÿòñÿ ïðè ýòîì. Òû ïîëó÷èøü áåçâêóñíóþ ôëåãìó, ñïèðò è êðàñíûå êàïëè. Êèììåðèéñêèå òåíè ïîêðîþò ðåòîðòó ñâîèì ò¸ìíûì ïîêðûâàëîì, è òû íàé䏸ü âíóòðè íå¸ èñòèííîãî äðàêîíà, ïîòîìó ÷òî îí ïîæèðàåò ñâîé õâîñò». ßñíî, íàñêîëüêî íåóäîáåí òàêîé «ÿçûê»: äëÿ ðàñøèôðîâêè ýòîé çàïèñè ïîíàäîáèëîñü íåñêîëüêî âåêîâ! Ïî ìåðå ïðåâðàùåíèÿ õèìèè â íàóêó äëÿ êðàòêîãî è óäîáíîãî îáîçíà÷åíèÿ å¸ îáúåêòîâ ñîçäàâàëèñü óñëîâíûå çíàêè — ñèìâîëèêà (Áåðöåëèóñ è äð.) è íîìåíêëàòóðà (Ëàâóàçüå è äð.). Ñîâðåìåííûé õèìè÷åñêèé ÿçûê âêëþ÷àåò â ñåáÿ õèìè÷åñêóþ ñèìâîëèêó, òåðìèíîëîãèþ è íîìåíêëàòóðó (ðèñ. 41).
Âñïîìíèì, êàê ìíîãî ìîæíî óçíàòü íà îñíîâàíèè ôîðìóëû èëè äàæå çíàêà õèìè÷åñêîãî ýëåìåíòà. Íà ðèñóíêå 42 ïîêàçàíà «êëåòêà» òàáëèöû «Ïåðèîäè÷åñêàÿ ñèñòåìà õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ Ä.È. Ìåíäåëååâà». Ïîñìîòðèì, êàêóþ èíôîðìàöèþ ìîæíî ïîëó÷èòü èç ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû è èç óðàâíåíèÿ õèìè÷åñêîé ðåàêöèè. *
Ñ ó÷¸òîì òåðìèíîëîãèè è íîìåíêëàòóðû îñíîâíûå âîçìîæíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ õèìè÷åñêîãî ÿçûêà ïîêàçàíû íà ðèñóíêå 43.
Âîïðîñû è çàäàíèÿ
1. ×òî âõîäèò â ñîäåðæàíèå õèìè÷åñêîãî ÿçûêà?
2. Êàêóþ èíôîðìàöèþ íåñóò ñëåäóþùèå çíàêè, ôîðìóëû, óðàâíåíèÿ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé?
3. Êàê ñîñòàâëÿþòñÿ è ÷òî ïîêàçûâàþò õèìè÷åñêàÿ ôîðìóëà è õèìè÷åñêîå óðàâíåíèå?
4. Îáúÿñíèòå, êàêóþ èíôîðìàöèþ î êà÷åñòâåííîì è êîëè÷åñòâåííîì ñîñòàâå âåùåñòâà äà¸ò ìîëåêóëÿðíàÿ ôîðìóëà ÑÍ4 Î.
5. Êàêàÿ çàïèñü îáîçíà÷àåò ÷åòûðå àòîìà êèñëîðîäà?
6. Ìîëåêóëû êàêèõ âåùåñòâ ñîñòîÿò èç îäèíàêîâîãî ÷èñëà àòîìîâ?
7. Ñîñòàâ âåùåñòâà âûðàæåí ôîðìóëîé K2 SO4 . Îïðåäåëèòå: à) ñóììàðíîå ÷èñëî àòîìîâ â ìîëåêóëå; á) ÷èñëî õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, âõîäÿùèõ â ñîñòàâ âåùåñòâà: â) ÷èñëî àòîìîâ êàæäîãî õèìè÷åñêîãî ýëåìåíòà â âåùåñòâå.
8. Äàíû ôîðìóëû âåùåñòâ: à) Í2 O — âîäà; á) O2 — êèñëîðîä; â) ÑO2 — îêñèä óãëåðîäà (IV); ã) HNO3 — àçîòíàÿ êèñëîòà. Îïðåäåëèòå, ìîëåêóëû êàêèõ âåùåñòâ ñîñòîÿò èç îäèíàêîâîãî ÷èñëà àòîìîâ. Ìîëåêóëà êàêîãî âåùåñòâà ñîäåðæèò íàèìåíüøåå ÷èñëî àòîìîâ? Ñêîëüêî àòîìîâ ðàçíûõ õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ âõîäèò â ñîñòàâ ìîëåêóëû êàæäîãî âåùåñòâà?