Найти в Дзене

Парадоксы химии-2

Вообще говоря, даже если речь идёт о простых веществах, то здесь много вопросов и по их агрегатным состояниям, причинам определяющим плотность вещества. Почему, например, имеет такую аномально высокую плотность металл осмий? Его ведь атомы далеко не самые тяжёлые!

Осмий. Фото из открытых источников.

Объясняется это, так называемым, лантаноидным сжатием. То есть, внутри атома имеется завершённый электронный уровень-слой с f-электронами, которые, почему-то, "сильно плохо" экранируют атомное ядро. Почему они гораздо лучше экранируют у более тяжёлых атомов висмута, ответа нет, хотя, атомы его, по "правилу матрёшки" тоже такой уровень содержат. Сами же металлы, из группы лантаноидов, высокими показателями плотности "не блещут". Кроме того, и у других простых веществ также происходят малообъяснимые падения плотности. Так, плотность меди 8.96 г/куб.см, а у следующего за ней цинка, почему-то, 7.133. У серебра 10.5, у кадмия 8.65. У золота 19.1, а ртути, даже твёрдой 14.193. То есть, каждый раз лишний протон оказывается менее значим для плотности металла, чем лишний электрон на внешней оболочке. Почему?

Ещё, конечно же, говоря о простых веществах, стоит сказать о таком странном явлении, как аллотропия. Иначе говоря, атомы одного и того же химического элемента способны формировать вещества очень сильно отличающиеся друг от друга. Например, обычный кислород нам необходим для дыхания. А вот, трёхатомным кислородом, который описан в химической литературе ещё в 1785 году, не то что дышать нельзя. Это страшнейший яд, причём, в весьма малой концентрации, способный вызвать жуткую аллергическую реакцию всего организма. Но, и чисто внешне, кислород обычный и кислород трёхатомный тоже сильно отличаются, если их охладить до температур ниже минус двести градусов. Озон будет чёрными кристаллами уже при минус 111 градусах. Кислород останется голубой жидкостью, где-то, до минус 216.

Однако, возникает вопрос: из каких знаний об устройстве самого атома вытекает знание о его предрасположенности к аллотропии? Наука, на сегодняшний день, об этом не имеет никакого понятия. Вот, например, олово. Хорошо известно такое явление, как "оловянная чума". Она поражает оловянные слитки при температурах ниже 13 градусов Цельсия. И ведёт себя, как самая настоящая чума. Заражённый кусок металла, способен вызвать этот самопроизвольный аллотропный переход и у других кусков, которые никакому охлаждению не подвергались. Почему?

-2

Фото из открытых источников.

Как "заражённые" атомы олова передают эту вирусную информацию другим атомам? Загадка. Нет теории и о том какие, хотя бы, простые вещества проявят способность к аллотропии и в результате каких воздействий. Что заставляет один и тот же атом то так застывать в структуре, то эдак? Они же мало похожи на детали конструктора "Лего".

Ещё, конечно, стоит упомянуть про фосфор. У него целых четыре модификации, которые, также, сильно отличаются друг от друга внешне. Да и химическую активность имеют совершенно разную.

Фото из открытых источников.
Фото из открытых источников.

То есть, невозможно, даже, предположить чего ждать от атомов того, или иного химического элемента. Поэтому, их открывают только в практических экспериментах. Яркий пример - недавнее открытие новых модификаций углерода (таких, как фуллерены, нанотрубка, лонсдейлит). Их не предсказали из квантово-механической оценки электронной оболочки атома углерода. Их открыли в результате практических экспериментов с углеродом. И так с любым простым веществом, не говоря уж о сложных. Что касается молекул углерода, сформированных с другими атомами, то тут вообще неисчерпаемое многообразие вариантов, которое уже очень давно выделилось, в частности, в органическую химию. И очень незначительный процент был синтезирован, или обнаружен в Природе, в результате каких-то предсказаний теоретической химии. Хотя, она вся создана на основе знаний, полученных из экспериментов. А физика вносит, здесь, вообще очень небольшой вклад. Кстати сказать, другие элементы способны удивить не меньше, чем углерод. Особенно, если условия нестандартные. Известен, например, полимерный азот, который неустойчив при обычном давлении. А есть такие аллотропы, которые возникают при электролизе, как аморфная сурьма. В общем, атом содержит ещё что-то, что мы не знаем, но это что-то и определяет, во многом, его дальнейшее поведение в физико-химических процессах.

Стоит, также, обратить внимание и на химию, так называемых "ультрамедленных" процессов. В частности, вот по каким временным критериям определять способность протекания той, или иной химической реакции? Например, если в 100 % уксусную кислоту засыпать смесь безводного хлорида аммония и борной кислоты, то, при комнатной температуре никаких видимых изменений незаметно почти 2 месяца. Однако, через этот срок, достаточно ёмкость встряхнуть, как она мгновенно окрашивается в кроваво-красный цвет. Объяснение самому факту прохождения реакции есть. Но, почему именно так она протекает, объяснения нет. Впрочем, и это далеко не самое удивительное.

Следующая статья

Предыдущая статья.

Если вам интересна тема тайн Мироздания, то обратите внимание на книгу Катрены как источник совпадений

Конечно, к ясновидению можно относиться с недоверием. Но всё-таки не торопитесь делать выводы. В этой книге объясняется его реальность на основе самых общеизвестных фактов о свойствах Времени, что заставляет задуматься о возможности предвидения будущих событий. Здесь представлены исторические интерпретации загадочных катренов и предсказаний Нострадамуса, в которых не просто усматриваются параллели между биографиями исторических личностей и реальными событиями в истории человечества, но и попутно, обнаруживаются поразительные совпадения. Вы окунётесь в мир загадок и заговоров, где каждая деталь имеет значение и открывает новые грани понимания Прошлого и Настоящего. Под влиянием загадочных предсказаний Нострадамуса откроются неожиданные истины, заставляя пересмотреть свои взгляды на Мир и собственное место в нем.

Наука
7 млн интересуются