Наталья Иванова
Химические сказки. Беседы с детьми о химии

Сказки об Углероде, Азоте и Кислороде

Пробиркин и Углерод

– Вот и клеточка номер шесть. Ой, совсем ничего непонятно, будто тут не один элемент живёт, а несколько. В одном углу – гора угля, словно попал к шахтёру, в другом – драгоценные камни: сверкают ярко, прямо переливаются! Да это бриллианты чистой воды! Наверное, вместе с шахтёром тут живёт ювелир. Ого, а в третьем углу – куча простых карандашей, будто здесь склад канцелярских товаров или мастерская художника-графика. Кто же тут всё-таки живёт? И сколько здесь обитателей? – произнёс Химиша.

– Да один я, один, – раздался чей-то ворчливый голос. – Я – Углерод. Моё имя обозначает «рождающий уголь». Если мои атомы разложить по углам кубика и по центрам его граней, будет алмаз – самое твёрдое вещество. Если этот минерал огранить, получится самый ценный драгоценный камень – бриллиант. А если мои атомы расположить слоями, получится один из самых мягких минералов – графит. Графитовые карандаши рисуют, потому что один слой атомов легко отслаивается от другого, и вещество оставляет след на бумаге. А если мои атомы расположить хаотично, в беспорядке – будет уголь. Вот какой я разный! В виде угля я знаком людям с глубокой древности, служил им топливом. У меня и первооткрывателя-то нет. Уголь, сажу люди знали с тех пор, как начали жечь дерево, и даже раньше, потому что в дерево могла попасть молния, и оно становилось обугленным.

– Как интересно! – воскликнул Химиша.

– А ещё я – самый главный элемент для всего живого, – с гордостью произнёс Углерод. – Есть наука, которая изучает только мои соединения, – органическая химия.

– А что такое соединения? – спросил Пробиркин.

– Ну давай вспомним ещё раз. Главные понятия химии полезно повторять. Мои младшие братья – Водород и Гелий – уже рассказывали тебе о том, что элементы могут реагировать друг с другом, обмениваться электронами своих атомов. В результате получается новая частичка – молекула, состоящая из атомов уже не одного, а двух или нескольких элементов. Вещества, состоящие из таких сложных молекул, являются химическими соединениями. Так вот, мои соединения изучает отдельная наука – органическая химия, – ответил Углерод. – Термин «органическая» произошёл от слова «организм», потому что всё живое, любые организмы состоят из углеродсодержащих веществ. Представляешь, мне посвящена отдельная наука! Моих органических соединений – углеводородов – много, потому что мои атомы способны соединяться в цепочки разной длины и формы. Они могут быть прямыми, разветвлёнными, кольцевыми! Представь, что мои атомы – дети, которые взялись за руки и выстроились в прямую цепочку. А рядом другие такие же атомы сомкнулись в круг и водят хоровод. Ещё в одной цепочке атомов посередине есть ответвление: к ней присоединилась другая цепочка, покороче. Таких соединений и переплетений может быть сколько угодно, поэтому органических веществ не счесть.

– Я постараюсь запомнить все, что ты мне рассказал, – произнёс Химиша.

– В любом живом организме есть органические вещества, следовательно, и углерод. Послушай стихотворение об этом, – предложил Углерод.

Углерод

 
Он повсюду на Земле:
В нефти, газе и в угле.
А ещё без углерода
Вовсе нет живой природы.
 
 
Потому что существа
Состоят из вещества,
В нём приятель углерод
Обязательно живёт.
 

– Как бы удивились люди, жившие в глубокой древности, если бы узнали об этом! – воскликнул Химиша.

– Они бы ещё больше удивились, если бы узнали, что в процессе дыхания выдыхают воздух, содержащий моё соединение с Кислородом – Углекислый газ! – произнёс Углерод.

– Что это за газ такой? – спросил мальчик.

– Он образуется в процессе дыхания и ещё в процессе горения углеродсодержащего топлива: дров, керосина, природного газа… Углекислый газ, если его охладить, превращается в твёрдое белое вещество – «сухой лёд». Он используется для охлаждения мороженого, потому что бывает холоднее льда, получаемого из воды, – ответил Углерод.

– Как интересно… Обожаю мороженое, но про «сухой лёд» ничего не знал, – произнёс Химиша.

– Учись, учись, Пробиркин! Пройдёшь главные клеточки таблицы, узнаешь много нового. Отправляйся к моему соседу Азоту, он тоже расскажет тебе удивительные истории, – сказал Углерод.

Пробиркин и воздушный невидимка Азот

– Вот и дошёл я до седьмой клеточки. Что-то устал… Хочется прогуляться на свежем воздухе, – произнёс Химиша.

– Добрый день, уважаемый Пробиркин. Я – Азот! – сказал обитатель седьмой клеточки. – Пока ты у меня в гостях, о свежем воздухе можешь забыть! Воздух, конечно, мой дом родной, меня там больше трёх четвёртых, то есть намного больше половины. Я всегда нахожусь вокруг сухопутных животных, растений и людей в огромных количествах. Они словно купаются во мне, как в ванне. Как простое вещество я представляю собой газ без вкуса, цвета и запаха, поэтому-то меня никто не замечает…

– А я и не знал! Воздух и воздух, дышу им и люблю, когда он свежий, а оказывается, в нём есть ты, азот, – удивлённо произнёс Химиша, – И ты самый главный газ воздуха…

– Уважаемый Пробиркин, дышишь-то ты Кислородом. Он тоже входит в состав воздуха. Вот как попадёшь к нему, будет тебе легко дышать, – ответил Азот. – А я совсем не поддерживаю дыхания. Когда меня выделили из воздуха и поняли, что я не участвую в дыхании, меня назвали Азотом от греческого слова «азотос», означающего «безжизненный». Но учёные сильно ошиблись, дав мне имя «безжизненный». Это выяснилось позже, когда были изучены белки. Они содержатся в любом живом организме. Белков много, каждый из них выполняет в организме свою работу, но устроены все примерно одинаково. Тебе знаком белок куриного яйца. Белок – это цепочка из сложных веществ, называемых аминокислотами. Всего аминокислот двадцать. Белок можно сравнить с бусами, состоящими из бусин двадцати разных цветов. Аминокислоты и делают из них разные «узоры» – белки. В состав аминокислот обязательно вхожу я. На Земле не обнаружено живых организмов, не содержащих белок. Значит, я – Азот – один из главных элементов жизни!

– И тебя так и не переименовали? – спросил Химиша.

– Да, меня по-прежнему зовут Азотом, «безжизненным». Но я необидчивый и по характеру довольно спокойный, инертный, – ответил Азот. – В обычных условиях я даже напоминаю инертный газ, о котором тебе подробно рассказывал Гелий, и почти ни с кем не реагирую. Но всё-таки я не инертный, а почти инертный. Можно заставить меня связаться с Кислородом, для этого нужно нас как следует разогреть: повысить температуру до нескольких тысяч градусов! Такая реакция в воздухе происходит во время грозы, когда сверкают молнии. При этом образуются оксиды азота – мои соединения с Кислородом. Но при обычных условиях мы с Кислородом мирно сосуществуем и не устраиваем никаких реакций. Послушай стихотворение обо мне.

Азот

 
Вы растёте и живёте,
Словно плавая в азоте!
Знайте, в воздухе у нас
Это самый первый газ.
 
 
Всё живое – и цветы,
И деревья, и кусты,
Все животные не могут
Без аминокислоты!
 
 
А в составе тех кислот
Непременно есть азот!
 

– Спасибо за полезную информацию! – воскликнул Химиша.

– Ещё химики могут заставить меня реагировать с Водородом из первой клетки таблицы… И тогда получается моё соединение – Аммиак. Это газ с едким запахом, а его водный раствор – нашатырный спирт – бывает в домашней аптечке, – добавил Азот. – Можно провести опыт. Взять бронзовую или другую медьсодержащую монету и положить в стеклянную баночку. Если залить её нашатырным спиртом, уже через несколько минут раствор окрасится в синий цвет. Это Медь образовала сложное соединение со мной. Таким способом легко определить, есть ли в составе монеты медь. Но нужно держать пузырёк с нашатырным спиртом подальше от лица и сразу закрывать баночку крышкой, чтобы не вдыхать Аммиак. Этот опыт можно проводить только вместе со взрослыми. Послушай стихотворение об Аммиаке.

Аммиак

 
Спирт аптечный нашатырный
Был в реакции настырный.
И заставил даже медь
Он в растворе посинеть!
Объясню я опыт так:
В этом спирте – аммиак!
Щиплет-щиплет он слегка
Атом меди за бока!
Разъедает аммиак
Медный старенький пятак!
 

– Обязательно попробую провести этот опыт вместе с мамой или папой. У меня есть коллекция старых монеток, – сказал Химиша.

– А теперь пойди познакомься с Кислородом. Он мой сосед не только по таблице, мы вместе входим в состав воздуха, – напомнил Азот.