pistetäänpä kemian teoreettiset ja analyyttiset ongelmat hetkeksi sivuun. Unohdetaan seuraava yhtälö tai kaavio, jota sinun pitäisi työstää. Jätetään kokeilu tai laskenta toiseen päivään ja tyhjennä mielesi kaikista niistä tärkeistä kemian sanoista, jotka sinun täytyy oppia.
sen sijaan, että ajattelisimme mooleja, kemiallisia yhdisteitä tai siirtymämetalleja, keskitytään kemian hauskoihin osiin, hämmästyttäviin bitteihin, siihen, miksi valitsit kemian laitoksen kurssin.
kemiassa ei ole kaikkia Avogadroja, kovalenttisia sidoksia tai funktionaalisia ryhmiä. Se on inspiroivaa. Katsotaanpa katsomaan joitakin hämmästyttävä tosiasiat kemian.
kun kemistit keksivät asioita vahingossa
, on ilmiselvästi tehty paljon peliä muuttavia kemian löytöjä. Tässä muutamia, jotka eivät menneet aivan suunnitelmien mukaan.
Ilotulitteet
tarina kertoo, että parituhatta vuotta sitten eräs kokki oli kiireinen valmistaessaan ateriaa, kun hän sekoitti vahingossa kolme keittiössä hyvin yleistä ainesta: puuhiilen, rikin ja kaliumnitraatin. (Viimeksi mainittua ainetta, joka tunnetaan yleisesti salpietarina, oli käytetty pitkään elintarvikkeiden säilöntäaineena.)
kun kolme kemikaalia sekoitettiin ja kuumennettiin, niistä lähti valtava pamaus – sillä syntynyt aine oli pohjimmiltaan sitä, mitä me nyt kutsumme ruudiksi! Kokin arvellaan sitten työntäneen seoksen bambukeppiin, ja kaasujen kertymisen aiheuttaman paineen vuoksi räjähdys oli tällä kertaa vielä suurempi.
joten seuraavan kerran kun katsot ilotulitteita, ajattele kiinalaista kokkia, joka teki ne kaksi vuosituhatta sitten!
tarvitaanko kemian opetusta?
Coca-Cola
Yhdysvaltain sisällissodan jälkeen haavoittunut sotilas nimeltä John Pemberton etsi keinoa ansaita rahaa (ja lopettaa riippuvuutensa kipulääkkeisiin). Hän oli farmaseutti ja yritti useita kemiallisia kokeita kehittääkseen lääkkeen, jota voisi myydä. Kaikki hänen kokeensa epäonnistuivat kaupallisesti – lukuun ottamatta kokapensaaseen perustuvaa’ lääkettä’, jonka hän väitti auttaneen hermostuneisuutta.
tästä lääkejuomasta tuli Coca-Cola, mutta ei ennen kuin Pemberton myi reseptin ja kuoli! Se oli toinen mies – ei tiedemies vaan liikemies – joka muutti juoman sellaiseksi massiiviseksi bisnekseksi kuin se nykyään on.
todella uskomattomat kemialliset faktat kehostasi
ihmiskunta ja lusikka
ihmiset on tehty atomeista-miljardeista ja miljardeista. Mutta atomit itsessään ovat lähes kaikki tyhjästä-puhtaasta tyhjästä tilasta. Elektronien, protonien ja neutronien lisäksi ne ovat itse asiassa 99,9-prosenttisesti avaruutta (erään esimerkin mukaan jos atomi olisi jalkapallostadionin kokoinen, itse hiukkaset olisivat paljon pienempiä kuin tennispallot)! Niitä pitävät koossa vain aallot ja atomivoimat – sellaiset asiat, joista oppii fysiikassa.
jos jollakin tavalla poistaisi kaikkien näiden atomissa olevien pienten hiukkasten välisen tilan, ne olisivat vielä pienempiä. Onkin sanottu, että ilman tätä tilaa kaikkien maailman ihmisten kaikki atomit mahtuisivat lusikkaan.
jos et vielä tiedä atomeista, tutustu kemian peruskäsitteiden läpivientiin, joka auttaa sinua.
minkä arvoinen on kehosi?
kehosi, kuten kaikki muukin maailmassa, on tehty kemiallisista alkuaineista. Tavallisimpia ovat vety, hiili, happi, kalsium, typpi ja fosfori. Alle prosentti teistä on kaliumia, klooria, magnesiumia, rikkiä ja natriumia yhteensä. On aika mielenkiintoista ajatella, että kaikki mitä laboratoriossa käytetään, on siellä kehossakin!
mutta jos hajotat kehosi vain näiden kemikaalien atomeiksi ja molekyyleiksi, saatat yllättyä kuullessasi, ettet ole kovin arvokas. 1920 – luvulla eräs kemisti sanoi, että näiden kemikaalien yhteismäärä – markkinahintaan-oli vain noin 0,85 dollaria (eli noin 60 penniä). Juuri nyt, olet luultavasti arvoinen vain hieman enemmän-noin yksi dollari!
ruumiit ja kynät
hapen jälkeen hiili on elimistön yleisin molekyyli. Tämän ei pitäisi olla niin yllättävää, koska tämä aine – joka teidän pitäisi tietää jaksollisesta järjestelmästä-on yksi planeetan runsaimmista, ja se on ollut tiedemiesten tiedossa tuhansia vuosia.
hiilellä on miljoona ja yksi eri Käyttötarkoitus – bensiinissä käytetystä hiilivedystä muovin valmistukseen käytettävään polymeeriin. Mutta yksi pieni asia tuntuu aika ihmeelliseltä: kropan hiilestä voi tehdä lähes 10 000 kynää!
Tsekkaa tästä online Chemistry tutor now.
atomit: Jotkut täysin tajunnan räjäyttävät faktat
olemme tienneet atomeista jo pitkään
voisi ajatella, että atomit, ne pienet perusasiat, joista opimme millä tahansa kemian kurssilla, olivat uudempi löytö. Miten kukaan voi tietää, mitä noin pienellä tasolla tapahtuu ilman mikroskooppia?
mutta todellisuudessa atomit löysi hyvin kauan sitten Kreikkalainen Demokritos, noin 400 eaa. Hän oli filosofi – tai’ luonnontieteilijä’, kuten sitä ennen kutsuttiin-ja häntä on siitä lähtien kutsuttu’modernin tieteen isäksi’!
on kuitenkin sanottava, että hän vain arvasi oleellisesti, tai ainakin että se oli hyvin onnekas hypoteesi. Vasta paljon myöhemmin – 1700-luvulla-tämä atomiteoria hyväksyttiin, kun John Dalton sanoi sen uudelleen.
Haluatko kuulla lisää John Daltonista? Katso juttumme historian tunnetuimmista kemisteistä.
lasi on neste
tämä on vähän kemian faktojen klassikko, mutta ei se vähempää ällistytä. Lasi on itse asiassa neste, eikä kiinteä, että saatat odottaa. Lasi virtaa todella, vain äärimmäisen hitaasti: jos tarkastelet vanhoja ikkunoita, huomaat, että ruudun alaosa on huomattavasti paksumpi kuin yläosa.
mistä tämä johtuu? Lasi valmistetaan jäähdyttämällä, hyvin nopeasti, sulaa ainetta. Koska jäähtyminen tapahtuu niin nopeasti, se ei kiteydy. Sen sijaan aineen molekyylirakenteessa olevat kemialliset sidokset tiivistyvät olennaisesti, koska niistä puuttuu vapaasti liikkuvaa lämpöenergiaa.
vaikka se ei näytä siltä, niin lasi todella virtaa – mutta se virtaa nopeudella, joka veisi miljoonia vuosia tehdä se, mitä vesi voi tehdä hetkessä.
vesi tuntuu ilmaa kylmemmältä, vaikka samassa lämpötilassa
on koskaan yllättänyt, kun helteisenä päivänä hyppää lämpimään uima-altaaseen ja siellä on oikeasti jäätävää? Tähän on tieteellinen syy.
vesi tuntuu aina kylmemmältä, vaikka se olisi täsmälleen sama lämpötila kuin ilma. Tämä johtuu siitä, että vesi on vakavasti paremmin johtaa lämpöä kuin ilma, joka todella on lämpöeriste (siksi meillä on yleensä kuilu ilmaa kahden kerroksen tiiliä talomme seinät). Ilma on paljon vähemmän tiheää kuin vesi, eli siinä olevat atomit ovat kauempana toisistaan. Näin ollen lämpöenergia ei voi kulkea sen läpi niin helposti!
Tarkista Hyvä A-tason kemian tutor superprofista.
shakki ja atomit
tämä on todellinen Mielensäpahoittaja.
useimmat fyysikot ovat yhtä mieltä siitä, että koko maailmankaikkeudessa on noin 10⁸⁰ atomia. Se on 10 ja toinen kaksikymmentäviisi Nollaa päässä, tai sata kvinvigintillion. Se on iso numero.
oli luku kuinka suuri tahansa, shakkipelissä on kuitenkin enemmän mahdollisia siirtoja: 1012⁰. Tämä luku on vain arvio, jonka teki matemaatikko, joka mietti, miten opettaa tietokonetta pelaamaan shakkia. Mutta se perustuu keskimäärin kolmekymmentä mahdollista siirtoa missä tahansa vaiheessa peliä, jokainen peli kestää, keskimäärin, kahdeksankymmentä liikkuu.
tämän tietäen Shakki ei sittenkään tunnu niin tylsältä-eikä kemiakaan!
hauskoja faktoja hapoista ja emäksistä!
Alkali ja saippua
käytät luultavasti emäksiä (tai emäksiä) useammin kuin luulet, koska ne ovat perusainesosa kotitalouspuhdistusaineissa – esimerkiksi valkaisuaineissa – ja ruokasoodassa.
mutta sinulle on luultavasti sanottu aiemmin: ”wear gloves while handling bleach!’. Kemian laboratoriossa, tai johdatuksessa kemian koulussa, sinua myös kehotetaan olemaan koskematta emäksiä. Tiedätkö, mistä tämä johtuu?
koska alkalit muuttavat kädet saippuaksi! Ne reagoivat käsissäsi olevien rasvahappojen kanssa saippuoitumisprosessissa. Jos siis kosketat valkaisuainetta, huomaat, että tunnet olosi oudon sileäksi ja liukkaaksi. Tämä johtuu siitä, että muutut saippuaksi!
mahahappo
vatsasi on täynnä happoa – suolahapon, natriumkloridin ja kaliumkloridin seosta eri pitoisuuksina-joka auttaa hajottamaan ruokaa ja tappamaan bakteereja. Se on eräänlainen biologinen puolustus suusta tulevia sairauksia vastaan.
mutta tämä happo on hämmästyttävä. Yhtä vahva kuin Akkuhappo – pH – asteikolla yhdestä kolmeen-tämä happo on tarpeeksi voimakas sulattamaan metallia. Jos se putoaisi ihollesi, se palaisi läpi.
oikeastaan on biologian ihme, että kuljemme tämän Kaman kanssa joka päivä.
mehiläiset, Ampiaiset; hapot, alkali.
happojen ja emästen kahtiajako, joka hallitsee mitä tahansa peruskemian kurssia, on kiehtova. Mutta hauskaa on se, että tässä aiheessa kemian maailma näkyy niin selvästi luonnossa, elollisissa ympärillämme.
otetaan esimerkiksi mehiläiset ja ampiaiset, kaksi kesäpäivien roistoa – toinen kömpelö mutta tuskainen, toinen pahan näköinen ja häijy. Nämä hyönteiset ovat täydellisiä puolisoita, koska ne ovat myös kemiallisia vastakohtia. Mehiläisen pisto on hapan, kun taas ampiaisen pisto on emäksinen!
joten teknisesti paras tapa auttaa mehiläisen pistoa on saada ampiaisen pisto – samaan paikkaan! – ja päinvastoin. Tämän pitäisi neutralisoida kipu!
jos kemian tiedonjanosi ei ole vielä satsattu, kokeile kappaleitamme kemian peruslaitteisiin ja kaikkeen kemiaan!