17 úžasných faktů z chemie, které vám vyrazí dech

Uhlíkový klastr ve tvaru fotbalového míče C60 je nazýván „nejkrásnější molekulou“, a pokud máte smysl pro symetrii, snadno pochopíte proč. Ale pokud vás někdy ve škole bavila chemie nebo jste v chemii skutečně pracovali, víte, že chemie přesahuje rámec „krásy“.

Stejně jako fyzice je chemii vlastní romantika, která pramení spíše z „pravdy“ než z klasických estetických vlastností. Doufejme, že tato stručná fakta a zajímavosti z chemie vzbudí nebo obnoví zájem o tento ušlechtilý vědní obor.

Úderem blesku vzniká ozón, odtud charakteristický zápach po bouřce

Ozon, trojitá molekula kyslíku, která funguje jako ochranná pokrývka stratosféry před ultrafialovým zářením, vzniká v přírodě působením blesku. Při úderu blesku se molekuly kyslíku v atmosféře štěpí na radikály, které se reformují v ozon. Zápach ozonu je velmi ostrý, často popisovaný jako podobný zápachu chlóru. Proto máte po bouřce pocit „čistého“ zápachu.

Jediné dva nestříbrné kovy jsou zlato a měď

Kov je prvek, který snadno tvoří kladné ionty (kationty) a má kovové vazby. Tyto prvky mají elektrony volně vázané na atomy a snadno je předávají. Proto jsou kovy skvělými elektrickými a tepelnými vodiči – elektrony totiž přenášejí energii.

Elektrony většiny kovů odrážejí barvy stejně, takže sluneční světlo se odráží jako bílé. Zlato a měď však náhodou pohlcují modré a fialové světlo a zanechávají žluté světlo. Zde stojí za zmínku, že měď je také jediným kovem, který je přirozeně antibakteriální.

Voda se při mrazu rozpíná, na rozdíl od jiných látek

Typicky, když je něco studené, zmenšuje se to. To proto, že teplota popisuje vibrace atomů – čím více vibrací, tím více místa zabírá, tedy rozpínání. Výjimkou je voda. I když při zmrznutí vibruje méně, led zabírá větší objem. To je způsobeno zvláštním tvarem molekuly vody.

Pokud si vzpomínáte na chemii 101, molekula vody vypadá jako Mickey Mouse, atom kyslíku sedí uprostřed (obličej) a dva atomy vodíku každý pod úhlem (Mickeyho uši). Vzhledem k tomu, jak se kyslík a vodík vážou, je molekula vody otevřená struktura s velkým prostorem. Když voda mrzne, uvolňuje energii, protože může vzniknout spousta extra silných vazeb. Zabírá však více místa. A tak se led při mrznutí rozpíná. Další zajímavostí, která stojí za zmínku, je, že horká voda mrzne rychleji než studená.

Sklo je vlastně kapalina, jen teče velmi, velmi pomalu

To je vlastně pravda, pane Mrázi.

Jelikož sklo není ani kapalné, ani pevné, vysvětlit ho je mnohem těžší, než by si někdo mohl myslet. Ve skle molekuly stále proudí, ale velmi malou rychlostí, takže je to sotva znatelné. Jako takové nestačí zařadit sklo mezi kapaliny, ale ani mezi pevné látky. Místo toho chemici klasifikují skla jako amorfní pevné látky – stav někde mezi těmito dvěma stavy hmoty. Existuje také věc zvaná kovové sklo – třída materiálů, které jsou třikrát pevnější než titan a mají modul pružnosti jako kost, a přitom jsou extrémně lehké

Každý atom vodíku ve vašem těle je pravděpodobně starý 13,5 miliardy let, protože vznikl při zrodu vesmíru

Na počátku, během singularity vesmíru, byl úplně prvním chemickým prvkem vodík. Všechny ostatní následovaly sloučením vodíku na helium, které se pak sloučilo na uhlík atd. Přibližně 73 % hmoty viditelného vesmíru je ve formě vodíku. Helium tvoří asi 25 % hmoty a vše ostatní představuje pouze 2 %. Podle hmotnosti tvoří vodík a helium dohromady méně než 1 % Země.

Supertekuté helium vzdoruje gravitaci a leze po stěnách

Při teplotě 2,17 K (velmi blízko absolutní nule), která se pro helium nazývá „lambda bod“, dochází k pozoruhodnému přechodu ve vlastnostech kapalného helia. Část kapaliny se stává „supratekutinou“, kapalinou s nulovou viskozitou, která se rychle pohybuje jakýmkoli pórem v aparatuře.

Pokud do sklenice s vodou nasypete hrst soli, hladina vody klesne

Když vstoupíte do vany, hladina vody podle Achimédova zákona okamžitě stoupne. Když však k objemu vody přidáte objem chloridu sodného (soli), celkový objem se ve skutečnosti sníží až o 2 %. Co se děje? Čisté snížení pozorovaného objemu je způsobeno molekulami rozpouštědla, které se v blízkosti rozpuštěných iontů stávají uspořádanějšími.

Diamant a grafit jsou oba zcela tvořeny uhlíkem a ničím jiným

Ačkoli jsou vyrobeny ze stejného materiálu, rozdíl mezi korunovačním klenotem a tužkovým olovem je dán formou. Konkrétně diamant a grafit jsou v prostoru uspořádány odlišně, což z nich činí alotropy uhlíku.

Nejvzácnějším přirozeně se vyskytujícím prvkem v zemské kůře je astatin

Astatin, pojmenovaný podle řeckého slova pro nestabilní (astatos), je přirozeně se vyskytující polokov, který vzniká rozpadem uranu a thoria. Ve své nejstabilnější formě má tento prvek poločas rozpadu pouze 8,1 hodiny. Zdá se, že celá zemská kůra obsahuje asi 28 g tohoto prvku. Pokud ho vědci budou někdy potřebovat použít, budou ho muset v podstatě vyrobit od nuly. Zatím se podařilo vyrobit pouze 0,00000005 gramů astatinu.

Tyto buckyballs se prodávají za 167 milionů dolarů za gram. Jediná dražší věc na světě je antihmota

Oxfordský startup nedávno prodal endohedrální fullereny za 167 milionů dolarů za gram. Podle společnosti Designer Carbon Materials – jediné firmy na světě, která tento exotický materiál vyrábí – prodala 200 mikrogramů čistých endohedrálních fullerenů za 33 400 dolarů.

DNA je zpomalovač hoření

DNA, známá také jako plán života, obsahuje všechny biologické instrukce, které činí každý druh jedinečným. Molekula života je také překvapivě odolná, je považována za přírodní zpomalovač a potlačovač hoření. Její nehořlavost je dána chemickou strukturou DNA – při zahřátí vzniká z páteře obsahující fosfáty kyselina fosforečná, která chemicky odstraňuje vodu a zanechává po sobě nehořlavý zbytek bohatý na uhlík. Ostatní báze, například dusík, reagují za vzniku amoniaku, který brání hoření. V budoucnu vědci plánují pokrýt látku DNA a vyrobit tak nehořlavé oblečení.

Jeden palec deště se rovná 10 palcům sněhu

Při teplotě kolem 30 stupňů F (0 stupňů C) by jeden palec tekutých srážek spadl jako 10 palců sněhu – za předpokladu, že všechny srážky jsou sněhové.

Pryžová pneumatika je technicky vzato jedna jediná obrovská polymerizovaná molekula

Některé molekuly mohou být velmi velké, ale většina je stále mikroskopická. Ne však vulkanizovaná pneumatika – ta je celá jedna, zatraceně velká molekula! V podstatě se celá vulkanizovaná pneumatika skládá z velkých polymerních řetězců, které byly vzájemně zesíťovány kovalentními vazbami.

Airbagy vašeho auta jsou naplněny solí azid sodný, která je velmi toxická

Když dojde ke kolizi, senzory auta spustí elektrický impuls, který ve zlomku sekundy dramaticky zvýší teplotu solí. Ty se pak rozkládají na neškodný plynný dusík, který rychle rozšiřuje airbag.

Proslulý chemik Glenn Seaborg byl jediným člověkem, který dokázal napsat svou adresu v chemických prvcích

Napsal by Sg, Lr, Bk, Cf, Am. To je Seaborgium (Sg), pojmenované podle samotného Seaborga; Lawrencium (Lr), pojmenované podle Lawrence Berkeley National Laboratory; Berkelium (Bk), pojmenované podle města Berkeley, kde sídlí Kalifornská univerzita v Berkeley; Californium (Cf), pojmenované podle státu Kalifornie; Americium (Am), pojmenované podle Ameriky.

Vzduch se stává kapalným při -190 °C

Obvykle se hmota vyskytuje v jednom ze čtyř stavů: pevném, kapalném, plynném a plazmovém. Vzduch, který všichni dýcháme, je plynný, ale jako každý druh hmoty může při působení určité teploty a tlaku měnit své skupenství. Vzduch je směs dusíku, kyslíku a dalších plynů. Plyn lze zkapalnit stlačením a ochlazením na extrémně nízké teploty – za normálního atmosférického tlaku musí být vzduch ochlazen na -200 °C a za vysokého tlaku (obvykle 200 atmosfér) na -141 °C, aby se změnil na kapalinu. Kapalný vzduch se komerčně využívá ke zmrazování jiných látek a zejména jako mezistupeň při výrobě dusíku, kyslíku a argonu a dalších inertních plynů.

Mars je červený kvůli oxidu železitému

Zatímco Země je někdy označována jako „modrý mramor“, protože je z větší části pokryta oceány a má hustou atmosféru, což jí dodává modrý vzhled, Mars je pokryt množstvím oxidu železa – jedná se o stejné sloučeniny, které dávají výraznou barvu krvi a rzi. Vzhledem k tomu není náhodou, že Mars, který se občas objevuje jako jasně červená „hvězda“, byl pojmenován po řeckém bohu války.

.