§3. Чудо природы - кристаллыЕсли соленую воду вылить на блюдце и оставить на пару дней, пока она высохнет, а потом рассмотреть образовавшийся белый налет через лупу, мы обнаружим множество сверкающих кубиков правильной формы - кристаллов поваренной соли: При медленном испарении раствора сахара, медного купороса или алюмокалиевых квасцов в воде тоже получаются красивые кристаллы в виде правильных многогранников различной формы. Но кристаллы появляются не только из раствора, но из расплава. Что такое жидкая вода? Это расплавленный лёд, не так ли? Когда вода кристаллизуется, получаются кристаллы игольчатой формы. Если такие же иголочки льда образуются из капелек воды в морозном воздухе, они постепенно растут, покрываются все новыми узорами и наростами и наконец выпадают на землю из облаков в виде красивых пушистых снежинок сказочно красивой формы. Когда водяной пар охлаждается быстро, получается иней, который морозной зимой украшает деревья в саду, или просто морозные узоры на стекле, похожие на фантастические растения. Почему же у кристаллов такая правильная и красивая форма? Если из кристалла хлорида натрия сделать шар, а потом опустить в насыщенный раствор этой же соли, то уже через несколько дней мы обнаружим, что вместо шарика опять получился кристалл кубической формы. То же самое происходит и с любыми другими кристаллами: они способны к "самоогранке" и постепенно восстанавливают свою природную, самую устойчивую форму. Рассказывают, что способность кристаллов сохранять правильную форму в любых ситуациях была обнаружена случайно. Французский ученый, аббат Рене-Жюст Гаюи (1743-1826) однажды, будучи в гостях у своего знакомого, большого любителя камней и минералов, уронил на пол самый лучший кристалл из коллекции. Экспонат раскололся, но каждый из осколков повторял форму прежнего кристалла, только был поменьше. Наблюдательность аббата Гаюи помогла ему из обидного случая сделать замечательный вывод. Если разбивать кристалл на все меньшие и меньшие части, можно постепенно дойти и но "элементарной" ячейки, состоящей из отдельных атомов или ионов вещества, и эта ячейка будет состоять из отдельных атомов или молекул... На самом деле разбить кристалл "на атомы", конечно, обычными способами невозможно (разве что растворить его). Тем не менее ученые установили, что кристаллическая решетка, как гигантский многоэтажный сборный дом, состоит из совершенно одинаковых "клеточек". А от того, каковы эти клеточки, в каком порядке и насколько прочно они скреплены друг с другом, зависит все многообразие кристаллических форм, существующих в природе.
Да мало ли еще красот может быть в коллекции минералов! Как же удается природе вырастить такой каменный "сад"? В недрах Земли находится расплавленная смесь множества химических веществ - магма. В некоторых местах - трещинах и изгибах земной коры - магма постепенно остывает, и начинается кристаллизация минералов, каждый из которых имеет определенный состав. Если образование кристаллов идет в тесноте, они мешают друг другу и в результате срастаются в бесформенные каменные глыбы, где различить отдельные минералы можно только под микроскопом. А если рост кристаллов идет в больших пустотах, пещерах или трещинах, то получаются прекрасные правильные многогранники. Чтобы из расплавленной магмы выросли кристаллы минералов, требуется очень много времени - сотни и тысячи лет. Гораздо быстрее растут кристаллы из растворов, например, из соленой воды озер и морей. Когда стоит жаркое лето, вода испаряется, концентрация соли становится все выше. Наконец, раствор становится насыщенным. Теперь стоит ему чуть-чуть охладиться, как из него выпадут целые груды кристаллических солей. Именно так или почти так выглядит выделение поваренной соли из воды известнейших соляных озер России Эльтон и Баскунчак и глауберовой соли (мирабилита) из воды залива Кара-Богаз-Гол (в переводе с туркменского "Черная пасть") на Каспийском море. Озера и моря - настоящие природные лаборатории, где постоянно образуются новые порции кристаллических солей.
Задание 50. В мире кристаллов Итоговое задание. "Растворы и кристаллы"
|
Учебник Химическая азбукаКонспект ПрактикумТесты СправочникПриложения |
©2003 Copyright by alhimik.ru |