Zaskakujące i niecodzienne chemiczne ciekawostki o których nie powiedzą Ci w szkole

Chemia, jako fundamentalna dziedzina nauki, nieustannie dostarcza fascynujących odkryć i zaskakujących faktów. Od niezwykłych właściwości pierwiastków po zadziwiające reakcje chemiczne, ta dziedzina nauki odsłania przed nami tajemnice materii. Szczególnie interesujące są mniej znane właściwości pierwiastków i związków chemicznych, które znajdują zastosowanie w codziennym życiu, medycynie, technologii i przemyśle.

Zestaw ciekawostek z dziedziny chemii o których nie dowiesz się byle gdzie

• Srebro ma najlepszą przewodność elektryczną i cieplną z wszystkich pierwiastków.
• Pierwiastek o nazwie gal (l. atomowa 31) ma temperaturę topnienia tylko 29,8oC. A więc kawałek tego metalu położony na rękę stopiłby się. Co ciekawe, temperatura wrzenia galu wynosi 2300 oC. Ten szeroki zakres istnienia fazy ciekłej wykorzystano do produkcji termometrów mierzących wysokie temperatury.
• Bizmut – pierwiastek o liczbie atomowej 83 ma pewną osobliwą, rzadką właściwość. Podobnie jak woda zwiększa on swoją objętość podczas krzepnięcia.
• Indygo – barwnik nadający kolor dżinsom, był dawniej otrzymywany tylko z roślin z rodzaju Indigofera uprawianych w Indiach, Ameryce Środkowej i na południu Europy. Można go jednak też otrzymać z rośliny o nazwie urzet barwierski (Isatis tinctoria) rosnącej na południowym wschodzie Polski.
• Koniina – alkaloid występujący w szczwole plamistym to pierwszy alkaloid uzyskany syntetycznie. Dokonano tego w 1886 roku.
• Cyna – pierwiastek o liczbie atomowej 50 jest rekordzistą jeśli chodzi o liczbę trwałych izotopów. Ma ich aż 10. Wysoką liczbę trwałych izotopów mają też kadm : 8, tellur: 8, ksenon: 9. Można zauważyć, że te pierwiastki znajdują się w układzie okresowym w pobliżu cyny, a ich liczba atomowa również jest parzysta.
• Złoto jest najbardziej kowalnym i ciągliwym ze wszystkich metali. Można z niego ubijać blaszki o grubości 0,00001 cm, a 30 g złota można rozciągnąć w drut o długości 100 km.
• Pierwszym związkiem organicznym otrzymanym syntetycznie z substratów nieorganicznych jest mocznik. Dokonał tego w 1828 r. F. Wöhler, obalając tym samym wiarę w istnienie tajemniczej siły życiowej, zaklętej w organizmach żywych i mającej wyłączność na produkcję materii organicznej. Wöhler otrzymał mocznik (NH2CONH2) z cyjanianu amonu (NH4CNO).
• Indol to produkt rozkładu substancji białkowych (ściślej: powstaje z aminokwasu – tryptofanu). W dużych stężeniach ma nieprzyjemną woń fekaliów, ale bardzo rozcieńczony – ma zapach jaśminu.
• Nie zawsze węglowodór to substancja bezbarwna. Na przykład węglowodór o nazwie azulen ma intensywnie niebiesko-fioletową barwę. Jest on bardzo podobny (tylko brak reszt metylowych i etylowej) do chamazulenu – węglowodoru występującego w olejku krwawnika pospolitego i rumianku pospolitego.
• Największą gęstość ze wszystkich pierwiastków ma osm. Wynosi ona 22,6 g/cm3. Niewiele ustępuje mu sąsiadujący z nim w układzie okresowym iryd.
• Istnieje barwna odmiana tlenu. Nazywa się tlen singletowy i świeci pomarańczowo-różowym światłem. Tlen singletowy różni się od zwykłego tlenu atmosferycznego rozkładem elektronów na swych orbitalach.
• Fosfor jest powszechnie uważany za niemetal, ale jedna z jego odmian – fosfor czarny ma metaliczny połysk, przewodzi prąd i jest dobrym przewodnikiem ciepła.
• Czynnym związkiem afrodyzjaku muchy hiszpańskiej jest pochodna tetrahydrofuranu – kantarydyna. Wbrew nazwie, afrodyzjak ten otrzymywany jest z chrząszcza Lytta vesicatoria.
• Związek chemiczny o nazwie stewiozyd, pochodzący z paragwajskiej rośliny Stevia rebaudiana jest 300 razy słodszy od używanego powszechnie cukru – sacharozy. Sztuczny słodzik – sacharyna (imid kwasu orto -sulfobenzoesowego) jest ok. 550 razy słodsza od sacharozy.
• Żółty kolor siarki ma odbicie w jej nazwie. Jej nazwa pochodzi z sanskrytu (języka staroindyjskiego), w którym słowo „sira” oznacza „jasnożółty”.
• Pierwiastki metaliczne o nazwie tantal i niob są używane do wyrobu narzędzi chirurgicznych, stomatologicznych, sztucznych stawów i zastawek serca. Powodem jest ich słaba reaktywność chemiczna.
• Znany i ceniony kamień szlachetny – szmaragd to glinokrzemian berylu, który swą turkusową barwę zawdzięcza domieszce soli chromu.
• Urotropina – związek chemiczny o ciekawej strukturze znalazł zastosowanie jako stałe paliwko w turystyce (paląc się nie topi się), a także używany jest w lecznictwie do odkażania dróg moczowych.
• Związkiem najczęściej używanym jako stałe paliwko turystyczne jest spolimeryzowany liniowo aldehyd octowy – metacetaldehyd o wzorze (CH3CHO)n , gdzie n = 4,5,6.
• Postuluje się związek pomiędzy podwyższonym poziomem jonów glinu Al3+ w diecie, a zwiększoną zapadalnością na chorobę Alzheimera. Związek ten nie jest potwierdzony ponad wszelką wątpliwość, ale na wszelki wypadek lepiej nie nadużywać kwaśnych produktów z aluminiowych puszek. Dużo jonów glinu w roztworze zawiera również herbata.
• Czerwony kamień szlachetny – rubin to chemicznie tlenek glinu Al2O3 (korund), któremu barwę nadaje czerwony tlenek chromu na szóstym stopniu utlenienia.
• Pierwiastki metaliczne: kadm i gadolin mają ogromną zdolność do pochłaniania neutronów, więc wykorzystuje się je do produkcji prętów kontrolnych w reaktorach atomowych.
• Związek o nazwie oktanitrokuban (ONC) to najsilniejszy materiał wybuchowy świata (tzw. Super Bum). Jest o 30% silniejszy od materiałów uważanych dotąd za najsilniejsze. Ze względu na kosztowną syntezę, nie wejdzie do powszechnego użycia.
• Broń chemiczna po raz pierwszy użyta została w 1915 roku pod Langemark (Belgia). Niemcy użyli wtedy ciekłego chloru.
• Spośród pierwiastków ferromagnetykami są: żelazo, kobalt, nikiel, a także 4 pierwiastki ziem rzadkich: gadolin, terb, dysproz i holm. Ferromagnetyk to substancja, która wykazuje spontaniczne, stałe namagnesowanie pod nieobecność zewnętrznego pola magnetycznego.
• Nazwy trzech pierwiastków: erb, terb i iterb pochodzą od nazwy szwedzkiego miasta Ytterby.
• Najrzadziej występującym na Ziemi pierwiastkiem jest ren (liczba atomowa 75).
• Substancja rozpylona w tokijskim metrze w 1995 roku, odpowiedzialna za śmierć wielu ludzi, to sarin. Jest to bezbarwna, bezwonna ciecz, która przedostając się do organizmu przez skórę lub drogi oddechowe, powoduje drgawki i szybką śmierć.
• Główną toksyną muchomora czerwonego jest muskaryna. Powoduje ona bardzo silne pobudzenie układu przywspółczulnego. Dzieje się tak dlatego, że muskaryna ma bardzo podobną strukturę do acetylocholiny – neuroprzekaźnika charakterystycznego dla układu przywspółczulnego.
• Pierwiastki metaliczne: tytan i glin znalazły zastosowanie w przemyśle lotniczym, bo cechuje je wytrzymałość i mała gęstość (są lekkie).
• Wolfram – pierwiastek o liczbie atomowej 74 ma rekordową temperaturę topnienia: 34200C, co sprawia, że stosuje się go jako podstawowy składnik drutów żarzących w piecach elektrycznych i żarówkach.
• Silnie rozdrobniony nikiel ma niesłychaną zdolność do pochłaniania wodoru. Potrafi wchłonąć 17 razy większą objętość tego gazu niż wynosi jego własna. Dzięki tej zdolności jest stosowany jako katalizator przy chemicznym utwardzaniu (uwodornianiu) nienasyconych tłuszczów.
• Za uzależniające i halucynogenne działanie marihuany i haszyszu odpowiada tetrahydrokanabinol (THC).
• Pokrzywa parzy, bo w zbiornikach jej włosków parzących znajduje się kwas mrówkowy (HCOOH).
• Wartość platyny – pierwiastka odkrytego przez hiszpańskich konkwistadorów, była początkowo niedoceniana. Ma to odbicie w jej nazwie. W języku hiszpańskim „platina” oznacza małe srebro.
• Obecnie znane są 83 pierwiastki mające przynajmniej jeden trwały izotop. Należą do nich wszystkie pierwiastki o liczbach atomowych od 1 do 83 z wyjątkiem technetu (43) i prometu (61), a także tor i uran.
• Pierwiastki czyste to takie, które mają tylko jeden trwały izotop. Są nimi m.in. fluor, beryl, sód, glin, fosfor, mangan, kobalt, jod, cez, złoto i bizmut.
• Chinina to alkaloid otrzymywany z kory drzewa o nazwie chinowiec soczystoczerwony (Cinchona succirubra). Dawniej stosowana była do leczenia malarii, bo zabija bezpłciowe pokolenia zarazków tej choroby. Ma ponadto działanie przeciwzapalne, przeciwbólowe, wzmagające skurcze macicy i przeciwarytmiczne (prawoskrętny izomer – chinidyna). Chinina jest również składnikiem toników, którym nadaje gorzki smak.
• Zarówno kauczuk jak i gutaperka to materiały będące polimerami izoprenu. Różnica jest taka, że kauczuk zawiera reszty izoprenu spolimeryzowane w pozycji cis, a gutaperka – trans. Co ciekawe, nazwa „kauczuk” wywodzi się z języka Majów, w którym „kaa-o-czuk” znaczy tyle, co „płaczące drzewo”. Nazwa bierze się stąd, że kauczuk otrzymuje się z lateksu wyciekającego po nacięciu kory drzewa Hevea brasiliensis.
  
• Związek chemiczny o nazwie azotek boru (borazon) i wzorze chemicznym BN jest drugą pod względem twardości znaną substancją po diamencie. Właściwość ta sprawia, że azotek boru jest często wykorzystywany do wyrobu ostrzy narzędzi skrawających.
• Stop Wooda o składzie (bizmut, ołów, cyna, kadm w stosunku molowym 4:2:1:1) cechuje się bardzo niską temperaturą topnienia: około 650 C. Łyżeczka zrobiona z tego stopu, umieszczona w gorącej herbacie, rozpłynęłaby się w niej bezpowrotnie. Jest to pomysł na dobry kawał.
• Molibden występuje w organizmach żywych jako ważny mikroelement. U człowieka wchodzi w skład oksydaz: aldehydowej, hipoksantynowej, ksantynowej i siarczynowej. Jest też składnikiem ważnego bakteryjnego enzymu: nitrogenazy, który wiąże azot atmosferyczny i przeprowadza go w jony amonowe.
• Nikotyna – alkaloid syntetyzowany przez rośliny z rodzaju tytoń (Nicotiana), a więc i zawarty w papierosach, jest silną trucizną. Dawka śmiertelna dla człowieka wynosi 50-100 mg.
• U występującego w faunie polskiej chrząszcza o nazwie strzel łoskotnik (Brachynus crepitans) ewolucja wykształciła osobliwy sposób obrony. W razie zagrożenia ze strony drapieżnika wystrzeliwuje on wytwarzaną przez siebie mieszaninę nadtlenku wodoru i p-hydrochinonu z dodatkiem enzymów rozkładających nadtlenek wodoru (katalaza, peroksydaza). Atomowy tlen uwolniony przez enzymy z H2O2 atakuje p-hydrochinon i błyskawicznie utlenia go do p-chinonu. W reakcji wydziela się tyle energii, że mieszanina wybucha.

Niezwykłe właściwości pierwiastków

Świat pierwiastków chemicznych pełen jest fascynujących zjawisk. Srebro, będące najlepszym przewodnikiem elektrycznym i cieplnym, kontrastuje z galem, którego niska temperatura topnienia pozwala mu rozpływać się w dłoni. Szczególnie interesujący jest bizmut, wykazujący podobnie jak woda rzadką właściwość zwiększania objętości podczas krzepnięcia. Osm, najgęstszy ze wszystkich pierwiastków, oraz wolfram o rekordowej temperaturze topnienia, pokazują ekstremalne właściwości materii.

Zastosowania w medycynie i technologii

Współczesna medycyna i technologia w znaczącym stopniu opierają się na unikalnych właściwościach pierwiastków i związków chemicznych. Tantal i niob, dzięki swojej biokompatybilności, rewolucjonizują chirurgię i implantologię. Molibden, jako kluczowy mikroelement, pełni istotne funkcje w organizmach żywych. Tytan i glin znajdują zastosowanie w przemyśle lotniczym dzięki swojej wytrzymałości i lekkości.

Naturalne fenomeny chemiczne

Przyroda dostarcza fascynujących przykładów zastosowania chemii. Od mechanizmów obronnych chrząszcza strzel łoskotnik po właściwości lecznicze chininy z kory chinowca. Szczególnie interesujące są naturalne barwniki jak indygo czy związki odpowiedzialne za właściwości lecznicze i psychoaktywne roślin.

Podsumowanie

Świat chemii, choć często wydaje się skomplikowany i odległy od codziennego życia, jest pełen fascynujących zjawisk i odkryć, które mają bezpośredni wpływ na nasze życie. Od medycyny po technologię, od naturalnych procesów po syntetyczne materiały – chemia nieustannie zaskakuje nas nowymi możliwościami i zastosowaniami. Zrozumienie tych zjawisk nie tylko poszerza naszą wiedzę, ale także otwiera drzwi do innowacyjnych rozwiązań w różnych dziedzinach życia i nauki. Fascynujące właściwości pierwiastków i związków chemicznych przypominają nam, że świat materii wciąż kryje przed nami wiele tajemnic wartych odkrycia.