Какое первое химическое соединение сознательно получил человек?
Историки науки не могут ответить с полной определенностью.
Мы рискнем сделать собственное предположение.
Первым веществом, которое люди
приготовляли, заранее зная, что они хотят получить, было… соединение
двух металлов — меди и олова. Мы сознательно не употребили слово
«химическое». Потому что соединение меди и олова (а это самая
обыкновенная, всем известная бронза) необычное. Оно называется сплавом.
Древние люди научились сначала выплавлять металлы из их руд, а уже затем сплавлять друг с другом.
Так на заре цивилизации появились зерна
одной из отраслей будущей науки химии. Ее называют теперь металлохимия,
или химия металлов.
Строение соединений металлов с
неметаллами обычно определяется валентностью входящих в них элементов.
Скажем, в молекуле поваренной соли содержится положительно одновалентный
натрий и отрицательно одновалентный хлор. В молекуле аммиака NH3 отрицательно трехвалентный азот связан с тремя положительно одновалентными атомами водорода.
Химические соединения металлов друг с
другом (их называют интерметаллическими соединениями) законам
валентности обычно не подчиняются. Их состав не связан с валентностью
реагирующих элементов. Поэтому формулы интерметаллических соединений
выглядят довольно странно, например MgZn5, KCd7, NaZn12
и так далее. Одна и та же пара металлов часто может образовывать
несколько интерметаллических продуктов, скажем, натрий с оловом дают
девять таких удивительных образований.
Металлы могут взаимодействовать между
собой, как правило, в расплавленном состоянии. Но не всегда сплавляемые
металлы образуют друг с другом химические соединения. Иногда один металл
просто растворяется в другом. Образуется однородная смесь
неопределенного состава, ее не удается выразить четкой химической
формулой. Такую смесь именуют твердым раствором.
Сплавов огромное количество. И никто еще
не взял на себя труд хотя бы приблизительно подсчитать, сколько их уже
известно и сколько вообще может быть получено. Здесь снова «пахнет»
миллионами, как в мире органических соединений.
Известны сплавы, состоящие из доброго
десятка металлов, и каждая новая добавка по-своему влияет на свойства.
Известны сплавы из двух металлов — биметаллические, но в зависимости от
того, сколько какого компонента взято, свойства будут различными.
Одни металлы сплавляются очень легко и в
любой пропорции. Таковы бронза и латунь (сплав меди с цинком). Другие
ни при каких условиях не желают сплавляться, например медь с вольфрамом.
Ученые все же приготовили их сплав, но необычным путем, методом так
называемой порошковой металлургии: спеканием медного и вольфрамового
порошка под давлением.
Существуют сплавы жидкие при комнатной
температуре и сплавы исключительно жаростойкие, которые охотно берет на
вооружение космическая техника. Немало, наконец, таких сплавов, что не
разрушаются под действием даже самых сильных химических реагентов, и
сплавов, по твердости лишь немного уступающих алмазу…
|