Хімія, що вивчається в школі, мені більше нагадувала математику: обчислення валентності, масової частки речовини, нескінченне складання формул хімічних реакцій, і т. д. і т.п. Ні, ці знання корисні, але погодьтеся, якщо ваша професія не пов'язана з хімією, використовувати їх ви не будете, і вони незабаром зовсім забудуться. Фізику я любив тому, що явища, вивчені на ній можна простежити і побачити в реальному житті: ми щодня стикаємося зі світлом, звуком, агрегатними станами речовин, електрикою і тепловими явищами. Чим хімія гірша? Адже вона теж оточує нас щодня і постійно використовується в побуті. Тому сьогодні ми з точки зору хімії будемо розбирати речовини, що використовуються всіма людьми, вивчимо їх властивості і походження, поїхали!
У статті: сіль кухарена, сода харчова, кислота лимонна, а також спирт етиловий і його дія на організм.
Сіль
У всіх людей є хімічна лабораторія, і ім'я їй кухня. Зайдемо сюди. Тут багато цікавих речовин, але перше, що відразу кидається в очі - звичайно ж поварена сіль, або кажучи науковою мовою хлорид натрію (хім. формула NaCl) Розберемо речовини, з яких вона складається:
Свій шлях NaCl починає з газу хлороводню (HCl). Це дуже токсична речовина, що викликає запалення носоглотки і дихальних шляхів, набряк легенів при попаданні всередину, опіки на шкірі. 19 грамів хлороводню вб'є середньостатистичну людину. Однак HCl добре розчинимо у воді (500 об'ємів на 1 об'єм води), в результаті розчинення виходить соляна кислота (хім. формула та ж). Не має кольору, прозора. Переходить у твердий стан вже при -30 °, кипить при 48 °. Речовина все ще токсична, що викликає опіки при потраплянні на шкіру. Не дивлячись на це, міститься в шлунку людини в концентрації 0,05%. HCl в шлунку необхідна для роботи ферменту пепсину, що перетравлює білки, в свою чергу, для того щоб соляна кислота не роз'їдала стінки шлунка, в шлунковому соку розчинені гідрокарбонати (солі вугільної кислоти). HCl активна речовина - реагує з усіма металами, що стоять в ряду активності після водню. Продукти реакції ми всі прекрасно знаємо - солі, які отримали назви хлоридів.
Перш ніж розглянути сам хлорид натрію, познайомимося з ще одним елементом, його складовим - натрієм (Na). Натрій - світлосеребристий метал, що відрізняється сильною пластичністю і м'якістю. У природі в чистому вигляді не існує, але міститься в сполуках деяких мінералів (як приклад польовий шпат), і звичайно ж в хлориді натрію, у великій кількості розчиненому у водах морів і океанів. Натрій легко окисляється до оксиду натрію на повітрі, тому для зберігання поміщається в гас. В організмі людини міститься в міжклітинній рідині, спільно з калієм використовується для утворення м'язових фарбувань, і деяких інших функцій.
Давайте ж тепер розглянемо продукт реакції соляної кислоти і натрію - хлорид натрію.
NaCl - це тверда речовина, що утворює прозорі кристали. C ° плавлення - 800 °, кипіння - 1465 °, щільність - 2,165 г/см куб. Як вже було згадано, у величезних кількостях розчинений у морській воді. Крім того, становить мінерал галіт, що міститься в осадових гірських породах, по берегах солоних озер, а також на стінках кратерів вулканів. Галіт входить до складу кам'яної солі - гірської породи, втім на 90% складається з нього. Речовина прозора, або має білий колір, але часто пофарбована глинами і оксидами заліза. Крім хлориду натрію містить солі калію, кальцію і магнію. Хлорид натрію звичайно ж міститься і в морській солі, що утворюється при випарюванні морської води. Складається проте тільки 77% від речовини, і крім NaCl, в солі міститься хлорид магнію MgCl2 і сульфат магнію MgSO4, а також інші речовини. Кам'яна і морська сіль, що використовуються в побуті, носять назву кухонної солі. Концентрація хлориду натрію в ній сягає від 97 до практично 100%, тому кухарна сіль майже повністю чиста речовина - NaCl. Добова доза солі, необхідна людині в помірному кліматі - в середньому 5 грам, проте в більш спекотних умовах зростає в кілька разів. Середньостатистична людина в день вживає 13 грам солі, тому у нас, що живуть в досить прохолодному кліматі, брак даної речовини в організмі рідкість. NaCl необхідна для водного обміну, підтримки концентрації соляної кислоти в шлунку, для формування кісткової і м'язової тканини.
Сода
Немає людини, яка не бачила цю упаковку
Що ще цікавого є на нашій кухні? Очевидно, сода. Це до речі теж сіль натрію, але тільки не хлорид, а гідрокарбонат, або кисла сіль вугільної кислоти (NaHCO3). Нагадаю, що кислі солі це речовини, в яких атоми водню замінилися на атоми металу в ході хім. реакції лише частково. Так, ми можемо помітити наявність одного атома водню у формулі соди.
Перед розглядом самої речовини, давайте ознайомимося з одним з його компонентів - вугільною кислотою. Ця кислота утворюється при розчиненні вуглекислого газу у воді. Формула - H2CO3. Досить нестійке з'єднання, проте утворювані кислотою солі цілком стійкі. Виглядає як безбарвна рідина, що не відрізняється від води. У повсякденному житті зустрічається як газована вода. Концентрація вуглекислого газу в газуванні становить від 0,2 до 0,4%. Тепер про саму соду. Гідрокарбонат натрію, який повсюдно використовується в кулінарії, є кристалічним порошком білого кольору. Щільність - 2,165 г/см куб. У природі зустрічається як мінерал нахколіт у содових озерах. Одне зі содових озер - Селітряне розташувалося в Забайкальському краї, неподалік від Чити. Безсумнівно, в озеро впадає лише одна пересихаюча річка. Глибина 6,5 метра. Має дуже велику мінералізацію, головним чином представлену карбонатом, гідрокарбонатом і хлоридом натрію. До середини 20 століття використовувалося для видобутку вищезазначених речовин, а зараз є пам'яткою природи. Сода реагує з багатьма кислотами, в ході реакції утворюється відповідна натрієва сіль (наприклад при реакції з соляною кислотою - знайомий нам хлорид натрію), а також вугільна кислота, що розпадається на кут. газ і воду.
Лимонна кислота
Заглянемо в холодильник. Що тут є цікавого? Ну, наприклад лимони, а точніше їх кислота - лимонна. Як і належить всім органічним сполукам, має ось такий «» скромний «» набір атомів в молекулі: C6H8O7. Може здатися, що лимонна кислота це рідина, однак насправді це тверда речовина, яка в чистому вигляді представляє кристали білого кольору.
Лимонна кислота - кристалічний порошок
Плавиться вона лише при температурі 153 °. Тому в лимонах укладено розчин цієї кислоти, її розчинність дуже висока: 133 грами на 100 грам води! Як і будь-яка інша кислота, лимонна утворює солі - цитрати. Цитраты натрия, калия и кальция, образующие белые и прозрачные кристаллы, используются, как и сама лимонная кислота, в качестве пищевых добавок в промышленной кулинарии.
Етиловий спирт
Вийдемо з кухні і дістанемо аптечку. Звичайно, це ще ціла хімічна лабораторія з великою кількістю цікавих речовин, але нам цікава саме речовина під назвою етиловий спирт (C2H5OH).
Безбарвна рідина, з щільністю 0,78 тобто трохи легше води, плавиться вже при -114 ° (тому з внутрішнім вживанням навіть в найсильніші морози де небудь на Таймирі суворим полярником, проблем не виникає), закипає при 78 °. Спирт гірників, продукти реакції горіння - вуглекислий газ і вода. Звичайно, часто знаходить вживання як розчинник і антисептик, але не менш широко відомий як незамінний компонент гарячих напоїв, і саме через нього відбувається процес сп'яніння, давайте розглянемо чому:
Етиловий спирт або етанол всмоктується в кров у шлунку і кишечнику. Він руйнівно діє на оболонки клітин еритроцитів, в результаті вони склеюються, утворюючи тромби, в тому числі і в головному мозку, через що починається легке кисневе голодування. Крім цього, етанол діє на нейрони в мозку, змушуючи виробляти дофамін, що робить людину веселою і активною. При збільшенні дози спиртного в мозку активується гаммо-аміномасляна кислота, що володіє заспокійливою дією. Найслабші можуть вже заснути на цій стадії. Подальше, і вже явно не бажане додавання дози етанолу просто «» підриває «» нейрони, роблячи поведінку людини або агресивною, або пригніченою, схильною до дивних ідей і думок. До речі, кількість прийнятого не завжди збігається з кількістю потрапив у кров - їжа, одночасно вживана зі спиртним, перешкоджає його всмоктуванню в кров, тому з вигляду благородне і нешкідливе шампанське в красивій упаковці без закуски в порівняно невеликій дозі сп'янить навіть бувалого і міцного чоловіка на здавалося б культурному корпоративі, а набагато більша кількість горілки, скажімо з жирною (жир дуже сильно перешкоджає всмоктуванню етанолу в кров, обволокуючи стінки кишечника), може справити зовсім невеликий ефект. Тому мужики після роботи спокійно посиділи до вечора, попили горілки і поїли курки, прийшовши додому в цілком розумному стані, а на корпоративі всі почали буянити і потрапили в СІЗО (просто гумор, автор не схиляє до вживання ні того, ні іншого).
