Многие считают, что химия – предмет коварный. Сначала-то интересно: тут тебе и вулкан извергается, и «фараонова змея», как живая, выползает из стеклянной плошки, и прозрачная вода вдруг превращается в алую «кровь», а потом снова становится водой... Но очень быстро выясняется, что все эти захватывающие опыты были, выражаясь современным языком, «трейлером», «заманухой». А на самом деле химия – это формулы и задачи. Если в ходе реакции прореагировало 2 моля водорода и 1 моль кислорода... Бр-р-р!
Однако не спешите опускать руки!
Откроем страшный секрет!
Ребята, которые любят играть в видеоигры, имеют все шансы получать по этой жуткой химии пятёрки.
Правда, тут подойдут не все игры, а только некоторые. Скажем, «стрелялки» или автомобильные симуляторы гонок не подойдут. Для того, чтобы понять химию, нужно играть в игры, в которых существует развитая система создания предметов, то есть, выражаясь на языке игроков, «крафт».
Прежде всего это многопользовательские ролевые игры («Варкрафт», «Властелин колец онлайн», «Древние свитки», «Звёздные войны: старая республика» и так далее), а также игры в жанре «симулятор мира» (он же «выживалка», «песочница») – суперпопулярный «Майнкрафт», конструкторные «Миры Лего», подводная «Сабнавтика» и прочие.
В чём суть крафта? В том, что игрок может – используя специальные навыки и рецепты – «крафтить», то есть создавать, «мастерить» самые разные предметы, полезные и не очень. Это может быть жилище, комнаты, предметы обстановки, оружие и доспехи, лекарства и зелья, магические талисманы, книги заклинаний – да всё, что угодно.
Обычно для крафта нужно найти специальный игровой объект – «верстак», «крафт-станцию», «фабрикатор», названия могут быть разными, а суть одна и та же. Далее нужно найти «ингриды», то есть ингредиенты – «юниты» сырья, которое указано в рецепте. Скажем, чтобы изготовить моток медной проволоки, надо два юнита медной руды. Чтобы получился алмазный меч, надо два юнита алмаза и один юнит деревянной палки. Чтобы скрафтить деревянную дверь, потребуется шесть юнитов досок... Где берётся это самое сырьё? Да где хочешь. Можно добывать и искать, можно снять с побеждённых врагов, можно купить на рынке, а можно выменять (или даже выпросить) у других игроков, это уж кому как нравится.
Само собой, далеко не все рецепты в играх настолько просты. Скажем, чтобы сделать себе персональную подводную лодку «Циклоп» в игре «Сабнавтика», потребуется ой как побегать и поплавать: нужно 3 юнита пластали, а 1 юнит пластали – это 2 юнита лития плюс слиток титана, а слиток титана – это 10 юнитов титановой руды... и так далее. Однако опытные игроки с такими задачами превосходно справляются – они помнят множество рецептов и точно знают, «какой ингрид для чего».
Обратите внимание: у игрового крафта есть свои законы, и они очень строгие, их нельзя обойти:
1. Каждый предмет создаётся из «первичных единиц» – юнитов определённых ингредиентов.
2. Юниты ингредиентов неделимы.
3. Каждый предмет создаётся из строго определённой комбинации ингредиентов.
Скажем, если в «Майнкрафте» у нас есть 2 юнита деревянной палки и 3 алмаза, то у нас не получится создать два алмазных меча. Только ровно 1 алмазный меч – а 1 юнит палки и 1 алмаз останутся у нас в сумке «лишними». Таковы правила.
«Всё это очень интересно – скажете вы, – но при чём тут химия?». А при том, что школьная химия – это практически один в один тот самый игровой крафт. Смотрите сами. В химии есть свои законы, и они очень строгие, их нельзя обойти:
1. Молекула любого вещества создаётся из «первичных единиц» – атомов вещества.
2. Атомы вещества неделимы.
3. Каждая молекула состоит из строго определённой комбинации атомов.
Ничего не напоминает, нет? Взгляните ещё раз: это же одно и то же, просто записанное другими словами!
Скажем, юнит водорода – это атом водорода. Юнит кислорода – атом кислорода. А один юнит (то есть молекула) воды состоит из двух юнитов водорода и одного юнита кислорода...
При этом – обратите внимание, это важно! – когда в игровом крафте игрок соединяет, скажем, один юнит паучьего шёлка и один юнит золота, чтобы получить драгоценный плащ, задумывается ли он о том, сколько весит каждый юнит? Ведь шёлк намного легче золота? Нет, не задумывается, в игре это не важно – нужен один юнит того и один другого, а сколько они весят – «вторично», несущественно. Так и в химии – какая нам разница, сколько весит атом водорода, а сколько атом кислорода? Важно, что соединив 2 атома водорода и 1 атом кислорода мы получаем ровно 1 молекулу воды!
Теперь вернёмся в самое начало: «Если в ходе реакции прореагировало 2 моля водорода и 1 моль кислорода...». Моль – это то самое «безликое» количество вещества, «число юнитов сырья» в игре! Зададим опытному игроку в «Майнкрафт» вопрос:
1 юнит дерева разбирается на 2 юнита «деревянная палка»;
1 юнит алмазной руды разбирается на 2 юнита «алмаз»;
1 алмазный меч крафтится из 1 деревянной палки и 2 алмазов.
Сколько алмазных мечей можно скрафтить из 1 юнита дерева и 2 юнитов алмазной руды?
Игрок, подумав, тут же ответит (и правильно!): ровно 2 алмазных меча, ни больше, ни меньше.
А теперь заменим слова:
1 молекула кислорода состоит из 2 атомов кислорода;
1 молекула водорода состоит из 2 атомов водорода;
1 молекула воды состоит из 1 атома кислорода и 2 атомов водорода.
Сколько молекул воды можно скрафтить из 1 молекулы кислорода и 2 молекул водорода?
И ответ напрашивается сам собой: ровно 2 молекулы воды. Ура! Делаем последний шаг:
«Если в ходе реакции прореагировало 2 моля водорода и 1 моль кислорода, какое количество воды при этом образуется? Ответ: образуется 2 моля воды». Всё. Элементарно, не правда ли?
«Допустим!» – скажете вы. «Но... ведь в компьютерных играх на верстаке можно собирать предметы из ингредиентов, а можно и наоборот, разбирать предметы на ингредиенты!».
Безусловно. А в химии большинство химических реакций точно так же обратимы, то есть мы можем, соединив водород и кислород, получить воду. А можем (скажем, при помощи электрического тока) наоборот, из каждых 2 моль воды получить 2 моля водорода и 1 моль кислорода, то есть разложить воду на водород и кислород.
«Но в учебнике химии во многих реакциях пишут ещё и энергию, тепло!» – возразите вы. «Как там пишет учительница на доске, +Q или -Q!».
Да, это так. А в компьютерных играх крафт часто (помимо ингредиентов) требует денег, золота («голды»). Скажем, нужен вам магический амулет, а сами вы его скрафтить не можете, не умеете. Вы находите в игровом чате мастера (крафтера), вот по такому объявлению: «Крафчу бижу (то есть ювелирные предметы) любого уровня. С вас ингриды плюс 100 голды. Бижа маленького уровня для новичков бесплатно». Так вот, в природе энергия – это универсальная «валюта», те же деньги. И для того, чтобы химические вещества прореагировали между собой, очень часто требуется энергия, «доплата» – то самое «Q». Нет ничего проще!
«А ещё в видеоиграх для крафта часто используются чертежи! – вставит самый опытный игроман. – Скажем, если в чертёж доспехов подставить кожу и мех, то получится варварские доспехи. А если чешую дракона и алмаз, то эльфийские доспехи. А если сталь и серебро, то рыцарские доспехи! Совсем другое дело!».
Х-ха. Так и в химии всё в точности то же самое! Только «чертежи» называются «классами соединений». Скажем, соединение «чего-нибудь» с кислородом образует класс веществ, который называется «оксиды». Если мы соединим 2 атома железа и 3 атома кислорода, то получим оксид железа – обыкновенную ржавчину, железную руду, он же красный железняк, он же гематит, он же кровавик. А если мы в этот «чертёж» к 3 атомам кислорода вместо 2 атомов железа подставим 2 атома алюминия, то получим «совсем другое дело», то есть оксид алюминия – он же корунд, он же рубин, он же сапфир и лейкосапфир. Похоже на видеоигру, не правда ли?
«Но ведь в учебнике химии везде нарисованы эти жуткие, противные и непонятные формулы! А в видеоиграх никаких формул нету!» – продолжаете вы спор. Ну, это уже совсем просто. А откуда они взялись, эти самые химические формулы? Просто учёным надо было как-то записывать на бумаге химические реакции, правильно? Само собой, мы можем написать «словами»: 2 молекулы водорода, каждая по 2 атома водорода, соединяясь с молекулой кислорода, в которой 2 атома кислорода, образуют 2 молекулы воды, в каждой из которых по 1 атому кислорода и 2 атома водорода. Написано совершенно правильно, но очень длинно. Хорошо, если у нас такая запись только одна – а если их десять, двадцать, сто? Рука же отвалится такое записывать! Можно использовать схемы и рисунки – это тоже хорошо и наглядно, но рисование тоже штука небыстрая (сами попробуйте).
Вот и придумали химики каждое вещество обозначать одной-двумя буквами. Скажем, кислород – «О». А водород – «Н». И тогда реакция записывается в тетрадку очень быстро:
2H2 + O2 = 2H2O. «Два аш-два плюс о-два равняется два аш-два-о».
Вам кто-то мешает использовать в точности такие же сокращённые обозначения в видеоиграх? Для памяти? Или «в тетрадку записать»? Да никто! Скажем, в майнкрафте обозначим дерево буквой «Д», деревянную палку буквами «ДП», алмазную руду буквами «АР», а сам алмаз – буквой «А». И алмазный меч – буквами «АМ». И тогда «формулу» крафта алмазного меча на верстаке записываем:
Д = ДП2
АР = А2
2АР + Д = 2А2 + ДП2 = 2А2ДП = 2АМ.
То есть всё то же самое «из двух юнитов алмазной руды и одного юнита дерева крафтится ровно два алмазных меча», только кратко. Между прочим, «формула» получилась даже чем-то капельку страшнее химической формулы из учебника...
«Но в химии этих символов так много, разве все их запомнишь?» – скажете вы. Так и формул крафта в видеоиграх бывает очень много, и разных ингредиентов тоже – десятки, иногда сотни. Ведь запоминают их игроки, и спокойно пользуются? Само собой, «с наскока» за 5 минут их не выучить. Это нужно играть регулярно и постоянно, вам каждый уважающий себя геймер так объяснит. Плюс выучивать все-все-все рецепты тоже необязательно – запоминать наизусть нужно только самые важные и нужные. И тогда всё получится. Так и со школьной химией – абсолютно то же самое: не нужно запоминать наизусть всё. Запоминаем только самое важное. Это раз. И два – занимаемся понемногу, но регулярно и постоянно. И вы убедитесь сами – насколько же всё «в этой проклятой химии» просто и естественно.
Это была статья из журнала "Лучик". Выпишите детям настоящий, бумажный "Лучик" на сайте Почты России. Предварительно можно полистать журнал здесь.
Читайте также:
Что такое «пространство-время» и как оно искривляется?
