– Место каждого элемента определил Менделеев. Над тем, как правильно расставить элементы в своей таблице, он думал целых двадцать лет. А началось всё с того, что учёный решил написать учебник химии. Эту науку он знал очень хорошо, а вот рассказать о ней так, чтобы всё было ясно, не получалось.
– Что же ему мешало?
– Представь, как трудно научить математике, если неизвестно, в каком порядке идут цифры? И что больше – единица или двойка? Все химические вещества состоят из элементов, а значит, их тоже надо выстроить по порядку.
– Но как это сделать?
– Помогли знания других учёных. Учёные – удивительные люди. Они могут понять, из чего состоят далёкие звёзды, разобраться, почему небо синего цвета, а листья – зелёные, придумать, как полететь в космос. А ещё учёные смогли узнать, сколько весит один-единственный атом! Оказалось, что у атомов разных элементов вес тоже разный. Самый лёгкий атом – у водорода.
– Может быть, поэтому Менделеев и поставил его на первое место?
– Точно. Он расставил все элементы по весу их атомов, от самого лёгкого к самому тяжёлому. И тут выяснилась ещё одна интересная вещь: в этом строю через одинаковый промежуток – учёные говорят «периодически» – появляются похожие элементы. Это как у чисел. Следи внимательно.
И дядя Кузя достал из кармана свой блокнот со страницами в клеточку и начал писать цифры. В первом ряду в каждой клетке расположились цифры от 1 до 10, прямо под ними, вторым рядом, он поместил цифры с 11 до 20, в третьем – от 21 до 30.
– Смотри, Чевостик: цифры 12 и 22 оказались под двойкой, под четвёркой – 14 и 24.
– А 17 и 27 – под семёркой!
– И обрати внимание: цифры, оказавшиеся друг под другом, в одной колонке, похожи.
– А ведь правильно! Если к 1, или к 11, или к 21 прибавить 9, то каждый раз в сумме получится цифра, у которой на конце 0! То же самое, если к 7, 17 и 27 прибавить 3!
– Ты у меня умница, Чевостик! Вот и Менделеев точно так же разместил элементы в несколько строчек. В каждой по восемь элементов. И, удивительное дело, похожие элементы оказались один под другим, попали в одну колонку: калий под натрием, а под хлором – очень похожий на него элемент йод.
– Дядя Кузя, это очень интересно, но зачем это нужно? Таблицу Менделеева можно как-то использовать?
– Конечно! Менделеев сразу увидел, что в его таблице не хватает десяти элементов. И что ты думаешь? Вскоре они были найдены! С тех пор учёные открыли ещё немало элементов, и снова этому помогла таблица Менделеева! А ещё она подсказывает, какие вещества можно получить из каждого элемента. В каких химических реакциях он будет участвовать. И вообще, чего от него ждать. Это очень нужные знания. Благодаря им учёные создают новые вещества: материалы, сплавы, лекарства.
– А как эти новые вещества получаются? Их собирают из разных элементов, как из конструктора?
– Всё несколько сложнее. Чтобы элементы правильно соединились, им нужно помочь. Одни вещества для этого надо нагреть, другие, наоборот, охладить – в общем, подобрать правильные условия реакции…
Задание
Одну периодическую закономерность ты можешь пронаблюдать сам, если посмотришь на календари последних двенадцати лет. Попроси родителей показать их тебе на компьютере. Выпиши года по порядку в три строки – по четыре года в каждой строчке. Для каждого года проверь по календарю количество дней в феврале и закрась красным те года, в которые февраль длиннее обычного.
Ты увидишь, что раз в четыре года в феврале оказывается 29 дней. Года, в которых февраль длиннее, называются високосными.
Независимо от того, в каком году ты читаешь эту книгу, у тебя получится периодическая система високосных годов, в которой года с длинным февралём будут в одном столбце.
Химическая формула
Группы веществ. Правила безопасности
…А ещё для того, чтобы создать вещество, надо знать его формулу.
– Что это за формула?
– Атомы в веществе не просто перемешаны, часто они соединены в одинаковые группки – молекулы. Атомы кислорода и водорода в воде держатся по трое: в каждой молекуле воды один атом кислорода и два атома водорода. Попробуем записать это: водород «Аш», потом цифра два – потому что атомов водорода два. В конце О – кислород. Получилась формула воды Н2O.
– Как здорово! Вода – аш-два-о! А ещё какие-нибудь формулы ты знаешь?
– Я их помню очень много. Они довольно сложные, но формулу поваренной соли ты запомнишь легко. В ней поровну атомов натрия и хлора, поэтому её формула простая – NaCl – натрий-хлор.
– Натрий-хлор – поваренная соль. Дядя Кузя, если мы знаем формулу, то можно запросто получить любое вещество! Например, если взять кислород и добавить к нему в два раза больше водорода, получится вода.
– Но проводить эту реакцию нужно очень осторожно. От малейшей искры смесь водорода с кислородом взорвётся. Поэтому такую смесь газов назвали гремучим газом.
– Ничего себе!
– Химия – наука очень интересная, но она не терпит незнаек и растяп. И если ты решил её изучать, то первым делом должен крепко-накрепко запомнить несколько правил безопасности. Никогда не смешивай химические вещества просто так – в результате могут получиться опасные вещества или даже прогремит взрыв. Не нагревай, не поджигай и уж тем более не бросай в костёр что попало – можно получить серьёзные ожоги.
– Что я, совсем глупый, что ли? Не буду, конечно.
– Не вздумай пробовать на вкус неизвестные вещества. Они могут оказаться ядовитыми или очень жгучими и нанесут настоящие раны. Нюхать неизвестные химические вещества тоже нельзя. Они могут обжечь нос, горло и лёгкие.
– Как же всё непросто… Но как же быть? Хоть химия и опасная, но она такая интересная!
– Всё очень просто. Ребятам всякие химические опыты можно проводить только вместе с понимающим взрослым.
– Дядя Кузя, а ты ведь и есть такой взрослый? Давай проведём какие-нибудь химические опыты?
– Хорошее предложение.
– Тогда нам надо отправиться в какую-нибудь лабораторию?
– Чевостик, множество интересных и совершенно безопасных химических опытов можно проделать на самой обыкновенной кухне. Мы возвращаемся домой.
