Илья Леенсон - Язык химии. Этимология химических названий

• Название: Язык химии. Этимология химических названий
• Автор: Илья Леенсон
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2017
• ISBN: 978-5-17-095739-2

Поскольку химия лежит в основе всего сущего, мы так или иначе сталкиваемся с ней каждый день. Мы слушаем рекомендации врачей, читаем инструкции к лекарствам, участвуем в дискуссиях о пользе или вреде продуктов питания, подбираем себе средства косметического ухода и т. д. И чем лучше мы ориентируемся в химической терминологии, тем увереннее чувствуем себя в современном мире.

«Язык химии» – это справочник по этимологии химических названий, но справочник необычный. Им можно пользоваться как настоящим словарем, чтобы разобраться в происхождении и значении тех или иных терминов, в которых всегда так просто было запутаться. Но можно и читать его как увлекательное повествование об истории химии как науки и об «анатомии слов».

---

Щелочь. Слово того же происхождения, что и «щелок» – вытяжка или отвар из золы растений, едкая жидкость. Слово «щелок» известно с XVI века, его этимология неясна (вероятно, оно связано с нем. schölen – «полоскать»). Щелочами сейчас называют растворимые гидроксиды металлов и растворы аммиака; они разъедают кожу рук и потому кажутся мылкими.

Эксергия (эксэргия) – максимальная работа, которую может совершить термодинамическая система (от греч. ek, ех – приставка «из», означающая среди прочего высокую степень, и ergon – «дело, работа»).

Экстракция, экстракт. Эти термины происходят от лат. extraho – «извлекаю, вытягиваю, вытаскиваю»; extractum – «извлеченное». Они используются не только в химии, но и в медицине (спиртовой экстракт), а в переносном смысле – как извлечение, краткое изложение сути сочинения или документа.

Энергия. Слово греческого происхождения, от ergon – «работа, дело, деятельность». От этого корня – и внесистемная единица энергии эрг, и слова «энергичный», «эргономика» и т. п.

Электрон, электрод, электролиз, электролит, ион, катион, анион. Все эти термины взяты из греческого языка. Слово «электрон» ввел в научный обиход в 1891 году ирландский физик и математик Джордж Джонстон Стони (Стоней, 1826–1911) для обозначения «естественной единицы электричества». Так стали называть мельчайшие отрицательно заряженные частицы, из которых состоят катодные лучи. Elektron по‑гречески означает «янтарь»; с древности было известно, что куски этого вещества при натирании приобретают свойство притягивать легкие предметы – электризоваться.

Остальные термины придумал выдающийся английский физик Майкл Фарадей (1791–1867). Сам он греческого языка не знал и советовался с друзьями – доктором медицины Уитлоком Николлом и кембриджским профессором Робертом Уиллисом. Консультировал Фарадея и священник Уильям Уиуэлл из Тринити-колледжа в Кембридже. После переписки с ними Фарадей ввел новые термины, которые согласовывались с его теориями. Когда выводы электростатической машины или вольтова столба опускали в электропроводящий раствор, ток «входил» в раствор через одну поверхность металла или графита, а «выходил» через другую. По-гречески «путь, дорога» – odos. Добавив к этому слову «электро», Фарадей получил термин «электрод». Соответственно, катион и анион – заряженные ионы, движущиеся к электродам – катоду и аноду. Слово же «ион» произведено от греческого глагола ienai – «идти», а ion – «идущий». О том, как и почему он назвал положительный и отрицательный электроды, Фарадей рассказал на популярных лекциях по физике, которые он читал в 1833–1834 гг.: «Желая принять стандарт для направления тока, свободный от каких-либо теорий, я обратился к земному шару. Если предположить, что магнетизм Земли происходит от протекающего в ней кругового тока, то такой ток должен иметь постоянную направленность – с востока на запад, что легко запомнить, поскольку так же движется по небосводу солнце. Если токопроводящий раствор мы поместим так, что ток через него будет идти в том же направлении и параллельно току в Земле, то поверхность, через которую ток входит в раствор, назовем анодом (солнце всходит – поднимается вверх – на востоке, по‑гречески ana – „вверх“, odos – „путь“); поверхность, через которую ток выходит, назовем катодом (солнце заходит – опускается вниз – на западе, по‑гречески kata – „вниз“)». Напомним, что и во времена Фарадея, и сейчас условно принимается, что постоянный ток в электрических цепях течет от плюса к минусу.

Фарадей не использовал термины «электролиз» и «электролит», они появились позже. По-гречески lysis – «растворение, разложение», lytos – «разложенный». Во времена шведского физикохимика Сванте Аррениуса (1859–1927), который в 1887 году создал свою теорию электролитической диссоциации, ошибочно полагали, что ток, проходящий через раствор, вызывает разложение вещества на ионы.

Запомнить, какой заряд у разных ионов, помогает забавный стишок:

Для двух ребят подарков груз
ИОН взвалил себе на спину:
Для КАТИ ОН несет свой плюс,
Для АНИ ОН несет свой минус.

Электронные оболочки: k, l, m; s, p, d, f, g. Английский физик Чарльз Гловер Баркла (Barkla, 1877–1944) в работах, выполненных в 1906–1911 гг., обнаружил, что жесткие рентгеновские лучи, попадая на атомы разных элементов, порождают вторичные рентгеновские лучи. Их энергия характерна для данного вещества и не зависит от энергии первичного излучения (за это открытие Баркла в 1918 году был удостоен Нобелевской премии по физике). Эти вторичные, так называемые характеристические, лучи образуют линейчатый спектр, который распадается на серии, близкие по энергии. Вначале Баркла обнаружил только два типа лучей, которые отличались по проникающей способности, то есть по энергии. Он обозначил их буквами А и В, но потом решил заменить другими – К и L. Он считал, что впоследствии могут быть обнаружены как более, так и менее проникающие (то есть энергичные) лучи, поэтому оставил для них место в алфавите «по обе стороны». Буквы K и L действительно находятся близко к середине английского алфавита – но не в самой середине. Отсюда американский историк химии Уильям Дженсен сделал интересный вывод: не исключено, что буквы K и L Баркла просто взял из своей фамилии (кстати, до этого он тоже использовал первые две буквы фамилии А и В!). Но это так же невозможно доказать, как и то, что Лекок де Буабодран назвал галлий в свою честь, а М. С. Цвет увековечил свою фамилию в открытой им хроматографии.

В 1914 году немецкий физик Вальтер Коссель (1888–1956), используя боровскую модель атома, предположил, что – K– и L-серии соответствуют первому и второму энергетическим уровням. Впоследствии так и оказалось, так что расширять буквенные обозначения серий можно было только в одну сторону: так появились уровни K, L, M, N, O, P, Q, которые соответствуют чаще используемым главным квантовым числам от 1 до 7. Далее выяснилось, что этим энергетическим уровням соответствуют близкие по энергии подуровни, названия которых известны каждому школьнику: это s-, p-, d-, f-подуровни. Буквы эти придумали спектроскописты в соответствии с принятыми когда‑то характеристиками и обозначениями различных спектральных линий: резкая, отчетливая (sharp), главная (principal), диффузная, размытая (diffuse), основная (fundamental). Следующий g-подуровень (в алфавите g следует за f) начнет заполняться начиная с элемента № 121.

Элиминирование. Этот термин, применяемый в основном в органической химии (реакции элиминирования, то есть отщепления, удаления), происходит от лат. eliminare – «выносить за порог, изгонять».

Эмпирический. Эмпирическими называются уравнения или формулы (в том числе и формулы веществ), полученные не теоретически, а на основании опыта. Слово это происходит от греч. empeiria, которое как раз и значит «опыт».

Энтальпия и энтропия. Первый из этих физико-химических терминов произошел от греч. enthalpo – «нагреваю». Понятие «энтальпия вещества» очень близко к понятию «теплота образования вещества». Термин «энтропия» ввел в 1855 году Клаузиус, произведя его от греч. приставки en – «в, внутрь» и trope – «превращение» (а греч. tropos означает «направление, способ, характер»). Интересно, что существует медицинский термин «энтропион» (англ. entropion) – патологический заворот век внутрь.

e1, e2, e1cb, sn1, sn2. Эти сокращения механизмов органических реакций предложили английский химик Кристофер Ингольд (1893–1970) и его американский коллега Эдвард Хьюз (1906–1963). По-английски эти символы означают, соответственно, Elimination unimolecular, Elimination bimolecular (моно– и бимолекулярное элиминирование), Elimination unimolecular conjugate base (мономолекулярное элиминирование с образованием промежуточного сопряженного основания), Substitution Nucleophilic unimolecular, Substitution Nucleophilic bimolecular (моно– и бимолекулярное нуклеофильное замещение).

snr1, aromatic substitution nucleophilic radical (мономолекулярное радикально-нуклеофильное замещение в ароматических системах). Сокращение предложил в 1970 году американский химик Джозеф Ф. Баннет (Joseph F. Bunnett, 1921–2015).

R (газовая постоянная). Впервые это обозначение появилось в статье известного французского физика и инженера Бенуа Поля Эмиля Клапейрона (1799–1864). В 1820–1830 гг. он был профессором Петербургского института инженеров путей сообщения, с 1858‑го – академиком Парижской академии наук. В статье, опубликованной в 1834 году, он обратил внимание на то, что для данного газа выражение pV/(267 + t) постоянно, то есть pV = R(267 + t), где p – давление, V – объем единицы массы газа, t – температура в шкале Цельсия. В 1850 году немецкий физик Рудольф Юлиус Эммануэль Клаузиус (1822–1888), используя экспериментальные данные французского химика Анри Виктора Реньо (1810–1878), уточнил формулу, заменив 267 более точным значением 273. Наконец, ученик Клаузиуса, один из создателей химической термодинамики Август Хорстман (1842–1930) в 1873 году использовал в этом уравнении объем не единицы массы, а единицы количества вещества (то есть мольный объем). При этом в уравнении pV = RT постоянная R стала действительно универсальной газовой постоянной. Откуда же взялась эта буква? По мнению уже упоминавшегося Дженсена, поскольку у Клапейрона величина R означала (для данного газа) постоянное отношение pV/(267 + t), он, возможно, использовал первую букву слова ratio (лат. «отношение»), или raison (фр. «пропорция»), или rapport (фр. «связь, взаимоотношение, соотношение»). Однако эту гипотезу Дженсена невозможно подтвердить, поскольку сам Клапейрон на сей счет не оставил никаких указаний.