Химия и окружающая среда
Окружающая нас среда – как природная, так и техногенная – состоит из химических веществ. Присутствие тех или иных веществ в окружающей среде, а так же их концентрация в ней влияют на здоровье живых существ. По содержанию определенных веществ можно сделать вывод о состоянии окружающей среды. Поэтому основной задачей многих ученых-химиков является именно определение содержания и концентрации различных веществ вокруг нас.
Химия и жизнь
Окружающая нас природа состоит из веществ. Живые существа подобны сложной химической лаборатории, в которой протекают химические реакции между большим количеством различных веществ. Химия – это наука, изучающая вещества и их превращения. Химия очень тесно связана с нашей жизнью, нужно только научиться видеть это.
В повседневной жизни мы пользуемся самыми разными материалами, из которых изготовлены наша одежда и бытовые предметы, построены дома, машины и т. д. Все эти материалы состоят из веществ. Вначале человек использовал только те материалы, которые находил в природе, а позже сам стал создавать их.
Человек научился применять свои химические знания для создания новых, обладающих нужными ему свойствами веществ и их смесей. Поэтому сегодня нас окружает не только природный, но и искусственный мир, построенный из веществ, созданных человеком.
Подумай!
Какие природные и искусственные материалы ты знаешь? Для чего их используют?
- Железобетон
- Гравий
- Картон
- Шелк
- Пластик
- Горючий сланец
- Тростник
- Бутылочное стекло
Дополнительное чтение. Из истории химии
Слово «химия» пришло к нам, предположительно, из Древнего Египта. Согласно одной из версий, древние египтяне называли свою страну Та-Кемет, что значит «черная земля» (егип. ta-kmt, ta-khem). Вероятно, от него и произошли древнегреческое khēmia (сплав, смешивание) и арабское kimiya. То есть, «алхимия» в переводе изначально может означать «египетское искусство» или «черное искусство». Ученые предполагают, что этим словом обозначали также набор знаний и умений, необходимых для изготовления определенных веществ. Разумеется, в то время химия не была наукой. Скорее, ее можно было сравнить с поварской книгой, содержащей «рецепты» для решения различных повседневных задач.
После завоевания Египта древние арабы переняли у египтян искусство изготовления и получения различных веществ. К названию этого занятия они добавили традиционную арабскую приставку al-. Так начался период алхимии (араб. аl-kīmiyā), главной целью которой было открытие философского камня – вещества, которое обращает все металлы в золото. Второй мечтой алхимиков было изготовления эликсира жизни, дающего вечную молодость.
Химия как наука стала развиваться лишь в XVII–XVIII веках.
Чистые вещества и смеси веществ
Природные и искусственные материалы могут состоять из одного вещества, но большинство из них является смесью нескольких веществ. Чистое вещество состоит из частиц (молекул, атомов или ионов) одного вещества, имеет определенный состав и обладает характерными для него свойствами. Чистые вещества – это, например, чистая вода, медь, поваренная соль. Смесь веществ состоит из частиц нескольких веществ. Многие природные и искусственные материалы представляют собой смеси (древесина, бумага, сталь, бетон и др.). Смесь получают, смешивая разные вещества друг с другом. Состав смеси строго не определен, и в ней может содержаться разное количество различных веществ.
Как же определить, с каким веществом мы имеем дело – с чистым или со смесью? Если частицы веществ в составе смеси большие, мы можем распознать смесь невооруженным глазом. Если же размеры частиц очень малы и вещества хорошо перемешаны, смесь достаточно однородна и выглядит как чистое вещество (молоко, нержавеющая сталь, резина и др.). Под микроскопом хорошо видно, что в капельке молока присутствуют частички жира.
В повседневной жизни понятие вещество часто употребляется в широком смысле и обозначает как чистые вещества, так и кажущиеся однородными смеси. Иногда, например, мы называем веществами древесину, стекло, молоко или мясо. На самом деле это – смеси разных веществ. В химии этот термин обычно употребляется в узком смысле для обозначения чистого вещества.
- Железобетон
- Лед
- Кофе
- Сахарный песок
- Медная проволока
- Газированная вода
- Кефир
- Сладкая вода
Подумай!
Какие чистые вещества ты используешь в быту? Являются ли они абсолютно чистыми или содержат небольшое количество других веществ?
Дополнительное чтение. Пищевые добавки
На упаковках пищевых продуктов обычно указывается их состав. Кроме необходимых нам питательных веществ (углеводов, белков, жиров, минеральных веществ и др.) пищевые продукты могут содержать также вкусовые и ароматические вещества, красители, консерванты и прочие добавки.
Большинство добавок не опасно для здоровья, но некоторые из них (особенно в большом количестве) могут оказать на организм вредное действие. Самыми полезными можно считать свежие отечественные пищевые продукты, содержащие относительно мало консервантов и других добавок. В состав же многих импортных продуктов, имеющих длительный срок хранения, консерванты входят в большом количестве. К пищевым продуктам, имеющим яркие цвета (лимонад, мороженое), чаще всего добавляются пищевые красители.
В европейских странах пищевые добавки обычно обозначаются буквой E с последующим номером (код E). Кодом E маркируются и некоторые относительно безопасные вещества – уксусная кислота (E260), молочная кислота (E270), углекислый газ (E290), яблочная кислота (E296), аскорбиновая кислота, или витамин C (E300), лимонная кислота (E330), питьевая сода (E500) и др.
Подумай!
- Сколько добавок входит в состав пищевых продуктов, которые ты употребляешь особенно часто?
- Можно ли уменьшить количество добавок, употребляя в пищу более чистые продукты?
- Почему имеет смысл покупать продукты, производимые в Эстонии?
Выводы
- Химия – наука, изучающая вещества и их превращения.
- Материал может состоять как из одного вещества, так и из смеси нескольких веществ.
- Чистое вещество состоит из частиц одного вещества, имеет определенный состав и обладает характерными для него свойствами.
- Смесь веществ состоит из частиц нескольких веществ. Свойства смеси зависят от ее состава.
Вопросы
- Какие природные и искусственные материалы ты можешь найти у себя дома? Какие из них являются чистыми веществами, а какие – смесями веществ?
- Чем отличаются чистые вещества от смесей?
- Как отличить чистое вещество от смеси веществ?
