Химия

Кре́мний (лат. Silicium), Si, химический элемент IV группы короткой формы (14-й группы длинной формы) периодической системы; атомный номер 14, атомная масса 28,0855. Второй по распространённости в земной коре химический элемент. Является микроэлементом. Широко применяется в электронике.

Ка́льций (лат. Calcium), Ca, химический элемент II группы короткой формы (2-й группы длинной формы) периодической системы; относится к щёлочноземельным металлам; атомный номер 20; атомная масса 40,078. Биогенный элемент. Кальций и его соединения применяются при получении многих металлов, для очистки аргона от кислорода и азота, в электровакуумных приборах в качестве поглотителя газов, в качестве осушителя в химическом синтезе, при производстве цемента.

Ртуть (лат. Hydrargyrum), Hg, химический элемент II группы короткой формы (12-й группы длинной формы) периодической системы; атомный номер 80, атомная масса 200,59. Единственный металл, жидкий при нормальных условиях. Высокотоксична для любых форм жизни. Соединения ртути используют для чернения латуни, как компонент глазурей, в составе электролита в химических источниках тока, взрывчатых веществ (гремучая ртуть) и др.

Зо́лото (лат. Aurum), Аu, химический элемент I группы короткой формы (11-й группы длинной формы) периодической системы, относится к благородным металлам; атомный номер 79, атомная масса 196,96655. Золото и его сплавы используют для декоративных целей, изготовления ювелирных изделий, часов, монет, медалей, зубных протезов, в технике – для изготовления деталей химической аппаратуры, электрических контактов и проводов, изделий микроэлектроники, окрашивания стёкол, нанесения покрытий на металлической поверхности, в производстве припоев, катализаторов и др. Радиоактивный изотоп 198Au (период полураспада T½ 2,694 суток) используют для лечения опухолей в лучевой терапии. Золото – валютный металл (всеобщий эквивалент денег).

Серебро́ (лат. Argentum), Ag, химический элемент I группы короткой формы (11-й группы длинной формы) периодической системы, относится к благородным металлам; атомный номер 47, атомная масса 107,8682. Используется для изготовления кино- и фотоматериалов, сплавов, различных элементов электротехники, электроники, космической и оборонной техники, катализаторов и др.

Медь (лат. Cuprum), Cu, химический элемент I группы короткой формы (11-й группы длинной формы) периодической системы; атомный номер 29, атомная масса 63,546; относится к переходным металлам. Микроэлемент. Все соли меди токсичны. Медь и её сплавы применяются в электротехнике, изготовлении монет, украшений и др. Соли меди используются для приготовления красок, инсектофунгицидов, микроудобрений, катализаторов окислительных процессов, в медицине (антисептические и вяжущие средства).

Фо́сфор (лат. Phosphorus), P, химический элемент V группы короткой формы (15-й группы длинной формы) периодической системы, атомный номер 15, атомная масса 30,973762; относится к пниктогенам. Основную долю всего добываемого фосфора (90 %) используют для получения оксида и фосфорной кислоты, применяемой в производстве фосфорных удобрений и фосфатов, в том числе минеральных подкормок для животноводства.

О́лово (лат. Stannum), Sn, химический элемент IV группы короткой формы (14-й группы длинной формы) периодической системы; атомный номер 50, атомная масса 118,710. Олово и большинство его неорганических соединений малотоксичны. Органические соединения олова высокотоксичны. Олово – компонент сплавов, используется для нанесения покрытия на металлы, производства деталей измерительных приборов, теплообменников. Оксид SnO2 применяется для изготовления жаростойких эмалей и глазурей. Кристаллический SnS2 («сусальное золото») входит в состав красок, имитирующих позолоту, фторид олова – добавка во фторсодержащих зубных пастах.

Ли́бих Ю́стус фон (1803–1873), немецкий химик, член (с 1854) и президент (1859–1873) Баварской АН, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1830). Внёс вклад в развитие органической химии и элементного анализа. Один из основоположников агрохимии и биохимии.

Ле́бедев Серге́й Васи́льевич (1874–1934), российский химик, академик АН СССР (1932). Научные труды посвящены изучению процессов полимеризации, изомеризации и гидрогенизации ненасыщенных соединений. Исследовал (1908–1913) кинетику и механизм термической полимеризации дивинила, аллена и их гомологов. С 1932 г. по разработанной С. В. Лебедевым технологии в СССР впервые в мире начала создаваться промышленность синтетического каучука.

Ле Шателье́ Анри́ Луи́ (1850–1936), французский физикохимик, член Парижской АН (1907). Научные работы посвящены физической и прикладной химии. Выполнил исследования процессов воспламенения, горения и детонации рудничного газа (1881–1882, совместно с французским химиком Ф. Малларом). Предложил способ определения теплоёмкости газа при высоких температурах (совместно с Малларом). В 1884 г. сформулировал общий принцип динамического равновесия. Изучил процессы кристаллизации систем из двух металлов и из двух солей и доказал аналогию между сплавами и растворами.

Менделе́ев Дми́трий Ива́нович (1834–1907), российский химик, учёный-энциклопедист, педагог и общественный деятель; открыл один из фундаментальных законов природы – периодический закон химических элементов – и на его основе создал периодическую систему химических элементов. Научная деятельность Менделеева чрезвычайно обширна и многогранна. Среди его печатных трудов (более 500) – фундаментальные работы по общей, органической и физической химии, химической технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, сельскому хозяйству, по вопросам экономики, народного просвещения и многим др.

Лавуазье́ Антуа́н Лора́н де (1743–1794), французский химик, член (с 1772) и директор (в 1785) Парижской АН. Окончил коллеж Мазарини (1761) и юридический факультет Парижского университета (1764). Один из основоположников классической химии. В начале 1770-х гг. выполнил систематические экспериментальные работы по изучению процессов горения. Лавуазье ввёл в химию строгие количественные методы исследования. Сформулировал закон сохранения массы. С 1790 г. принимал участие в разработке рациональной системы мер и весов – метрической. Является одним из основоположников термохимии. В 1780 г. совместно с П.-С. Лапласом показал, что теплота разложения соединения равна теплоте его образования (закон Лавуазье – Лапласа), предложил термин «калориметр». Разработал систематику органических соединений, определив их как соединения кислорода с углеродными радикалами; заложил основы органического анализа.

Лега́сов Вале́рий Алексе́евич (1936–1988), российский химик-неорганик, академик АН СССР (1981), Герой РФ (1996, посмертно). Член правительственной комиссии по устранению последствий аварии на Чернобыльской АЭС.

Смо́лли Ри́чард (1943–2005), американский физик и химик. Основные работы в области лазерной спектроскопии. Открыл (1985, совместно с Х. Крото и Р. Кёрлом) новую аллотропную модификацию углерода – фуллерены, а также эндоэдральные металлофуллерены, содержащие атомы металла внутри фуллеренового остова.

Зельдо́вич Я́ков Бори́сович (1914–1987), российский физик-теоретик и астрофизик, академик АН СССР, трижды Герой Социалистического Труда. Основные научные труды по физической химии, теории элементарных частиц, ядерной физике, астрофизике. Выполнил фундаментальные работы по адсорбции и катализу; один из создателей теорий горения, детонации и основ внутренней баллистики ракетных пороховых двигателей. Исследовал структуру фронта ударной волны; осуществил расчёт цепной реакции деления ядер урана; указал на аналогию между электромагнитным и слабым взаимодействиями, предсказал явление мюонного катализа. Разработал теорию последних стадий эволюции звёзд и звёздных систем, теорию гравитационного коллапса, теорию процессов в расширяющейся горячей Вселенной.

Хими́ческие реа́кции, превращения одних химических веществ (реагентов) в другие, отличающиеся от исходных по химическому составу или строению (продукты реакции). При химических реакциях не изменяется общее число и природа атомов в реагирующей системе. При этом одни химические связи разрушаются и возникают другие. Поведение веществ в химических реакциях при заданных внешних условиях характеризует химические свойства веществ (реакционную способность).

Реа́кции нейтрализа́ции (франц. neutralisation, от лат. neuter – ни тот ни другой), взаимодействие молекул кислоты и основания, приводящее к образованию соли и молекулы растворителя (Иванцова М. Н. Основы строения и свойства неорганических и органических соединений различных классов. Екатеринбург, 2014). Наиболее часто применяемым растворителем является вода, и реакции нейтрализации можно рассматривать как взаимодействие между гидратированными ионами водорода и ионами гидроксила (т. е. как процесс, противоположный по направлению реакции диссоциации воды):

Графи́н, аллотропная модификация углерода, состоящая из атомов углерода, соединённых между собой sp- и sp2-связями, представляющая собой плоский слой толщиной в один атом. Возможность существования аллотропного соединения углерода было предсказано еще в 1968 г. А. Т. Балабаном, но до настоящего времени удалось синтезировать лишь небольшие молекулярные фрагменты графина в малых количествах. Получаемые образцы графина нестабильные, легко агрегируют и сворачиваются. Согласно расчётам методами молекулярной динамики и функционала плотности графин обладает шириной запрещённой зоны 0,44–2,23 эВ, подвижностью носителей порядка 104 см2/В∙с, модулем упругости 162 Н/м и коэффициентом Пуассона 0,429. Получение экспериментальных данных затруднено сложностью получения стабильных пленок графина. Данные свойства открывают возможности для использования графина в медицине, электронике, для накопления, хранения и преобразования энергии, в катализе, для производства суперконденсаторов, химических сенсоров, в качестве наполнителя в композиционных материалах и т.д.

Твёрдые липи́дные наночасти́цы, термодинамически неустойчивые структуры, дисперсные системы, состоящие из жидкой дисперсионной среды и твёрдой дисперсной фазы размером до 100 нм. Получили широкое распространение в качестве перспективных способов доставки лекарственных препаратов.

Наноструктури́рованные липи́дные носи́тели, наноразмерные носители лекарственных сердств, представляющие собой твёрдую липидную матрицу с добавлением жидких липидов и диспергированные в жидкой дисперсионной среде. Являются вторым поколением твёрдых липидных носителей после твёрдых липидных наночастиц.

Пове́рхностно-акти́вные вещества́ (ПАВ), химические соединения, адсорбирующиеся на поверхности раздела фаз (тел) и образующие на ней слой повышенной концентрации (адсорбционный слой). Поверхностно-активным может быть любое вещество, являющееся компонентом жидкой или газовой фазы и под действием межмолекулярных сил скапливающееся у межфазной поверхности. Крупный потребитель ПАВ – нефтегазовая промышленность, где эти вещества применяют при бурении скважин, заводнении продуктивных пластов, обессоливании и обезвоживании сырой нефти. В горно-рудной промышленности ПАВ применяют при флотационном обогащении полезных ископаемых, в машиностроении – при механической, гальванической, химической обработке металлических поверхностей. Современная текстильная промышленность немыслима без использования текстильно-вспомогательных веществ – смачивателей, эмульгаторов, замасливателей, гидрофобизаторов, антистатиков, мягчителей. ПАВ широко применяют как модифицирующие присадки к нефтепродуктам (смазочным маслам и топливам), ингибиторы коррозии металлов, пеногасители или стабилизаторы пен в различных технологических процессах. Выпуск многотоннажной продукции химической и целлюлозно-бумажной промышленности – полимерных дисперсий (латексов), лакокрасочных материалов, пластмасс, средств защиты растений, огнетушащих средств, бумаги и других – возможен благодаря использованию ПАВ.

Углеро́дная нанопе́на, аллотропная модификация углерода, состоящая из кластеров углерода, соединённых в слабо упорядоченную трёхмерную сетку. Единственная модификация углерода, обладающая ферромагнитными свойствами. Может использоваться для хранения водорода в топливных ячейках, в спинтронике и электронике, в медицине (магнитно-резонансная томография) и др.

Наноэму́льсии (нанодисперсия, наножидкость), термодинамически нестабильные дисперсные системы, средний размер капель которых составляет до 100 нм. Состоят из двух несмешивающихся жидкостей – водной и масляной фаз – и стабилизированы индивидуальными поверхностно-активными веществами (ПАВ) или их смесями (со-ПАВ). Для образования наноэмульсий необходимо поступление энергии в систему.

Нанокла́стер, ансамбль однородных или разнородных атомов или молекул, имеющий характерные размеры, находящиеся в промежутке между размерами отдельных молекул и размеров наночастиц, которые составляют порядка нескольких единиц нанометров (чаще всего 1–3 нм). Применяются в катализе – в качестве высокоэффективных катализаторов, в медицине – в качестве биомаркеров для визуализации внутренних структур тела человека, а также в устройстве химических фильтров, оптических сенсоров и др.

Липи́дные нанока́псулы (наноструктуры, наночастицы), сферические или сфероподобные частицы, основу которых составляют биоорганические вещества, нерастворимые в воде, и которые имеют средний размер, не превышающий 100 нм. Получили широкое распространение в медицине: для доставки активных веществ в организм человека, при создании вакцин, переносе генного материала, в качестве основы для ранозаживляющих фармацевтических композиций.