Урок 3.
Что видел во сне Менделеев?

Аристотель (384-322 гг. до н.э.)

С глубокой древности человечество интересовали вопросы устройства мира. Философы древности пытались свести все многообразие мира к немногим первоэлементам, которые они называли стихиями. Многие века выдающиеся ученые разных стран развивали старые идеи, отвергали их и выдвигали новые и только в XX веке теория строения вещества стала более или менее законченной, хотя и сегодня остались нерешенные проблемы и  вопросы без ответов.

Первый значительный шаг в познании тайн материи сделал английский ученый Р. Бойль, который открыл существование двух классов веществ: химических элементов и химических соединений. 

Сегодня известно немного более ста химических элементов. Обычно их располагают в Периодической таблице элементов Д.И. Менделеева

Из химических элементов могут образовываться всевозможные химические соединения. А соединения, в свою очередь, можно разложить на составляющие их элементы.

Можно опытным путем доказать, что вода является сложным веществом. Разложение воды на составляющие ее элементы легко осуществимо с помощью электричества, поэтому такой процесс называют электролизом. (Окончание ...лиз образовано от греческого lysis - относящийся к растворению, разложению).

В U-образный сосуд с подкисленной для увеличения проводимости водой вводятся два электрода, катод К и анод А, подсоединенные к источнику тока. Думаю, вы помните, что анод - это положительно заряженный электрод, а катод - отрицательно заряженный. При этом на обоих электродах образуются пузырьки газа, которые поднимаются вверх.

Оказывается, что на катоде образуется в два раза больше газа по объему, чем на аноде, и что этот газ примерно в 14 раз легче воздуха и легко горит. Анодный газ немного тяжелее воздуха и хорошо поддерживает горение.

Выделяющийся на катоде газ назвали водородом (рождающий воду), а на аноде - кислородом (рождающий кислоту).

Данный опыт доказывает, что вода - сложное вещество. Водород и кислород на другие вещества разложить не удается. То есть, водород и кислород являются химическими элементами, а вода - химическим соединением. Сжигая водород в кислороде можно снова получить воду, т.е. то же соединение.

К химическим элементам относится также углерод, встречающийся в разных формах - сажа, уголь, графит, алмаз; сера, встречающаяся в чистом виде, самородное золото и другие вещества.

Если сжечь углерод в кислороде, то получится углекислый газ, или оксид углерода (IV) с химической формулой CO₂. При недостатке кислорода образуется угарный газ, или оксид углерода(II); его химическая формула - CO. То есть, угарный газ, как и углекислый газ состоит из тех же элементов, но в разных пропорциях.