веселящий газ история открытия
История одного изобретения: «веселящий газ»
Кошмары. Вопли. Звон колоколов. Сумасшествие больного после вырванного зуба. Так лечили дантисты пациентов до открытия «веселящего газа». Могла ли кому-то в голову прийти мысль, что лечить зубы у стоматолога — это весело? Пришел, сел в стоматологическое кресло и расслабляешься, да еще и хохотать от радости хочется. Вот какой отличный стоматолог. Не врач — сказка. Вместо боли — щекотка. Тебе зуб сверлят, а ты смеяться хочешь. Как же наши предки додумались обнаружить такое полезное свойство этого вещества?
Кто изобрел закись азота
В простонародье закись азота называют «веселящим газом». Веселья, как в цирке, когда люди со смеху за животы хватаются, — нет. Есть эффект успокоения. Газ изобрели, но использовать в медицине его начали не специально. Все вышло совершенно случайно и непреднамеренно.
Почти три столетия назад физик из Америки Джозеф Пристли сделал открытие. Он создал новый вид газа — закись азота. Вещество было тяжелее молекул воздуха, на вкус было сладковатым, с сильным запахом. На открытии нового вещества наука остановилась. Ни в одну отрасль газ не продвинулся. Остался как просто существующий новый вид вещества, никому ненужный.
Интереса к газу не было по той причине, что не знали всех его свойств. Ученый Деви, тоже из Америки, несколько раз испробовал на себе газ, вдыхая его. Каждый раз после эксперимента он становился веселым, ему было смешно от любых движения окружающих его людей. Также он отмечал чувство небольшого опьянения и повышения двигательной активности.
Первыми стали использовать закись азота бродячие артисты. Им нужна была веселая толпа, а газ мог им это обеспечить. Много смеющихся людей привлекали к их представлению других любопытных зевак, вследствие чего вокруг артистов собиралась внушительная толпа. Так как газ выпускали незаметно и распространялся он повсюду, им дышали не только зрители, но и артисты. Впоследствии закись азота стали называть среди простых граждан «веселящим газом».
Представление с «веселящим газом».
Однажды один из выступающих циркачей так резво прыгал на сцене, что упал и ушиб ногу. Травма со стороны казалась серьезной. Ее заметили все, кроме самого пострадавшего. Данный феномен удивил владельца цирка, но он промолчал, зато один из зрителей обратил на это особое внимание: стоматолог быстро сообразил, в чем дело, и решил использовать газ в медицине для обезболивания.
Как использовали «веселящий газ» раньше
Дантист Гораций Уэллс жил в XVIII веке. Он первым стал использовать «веселящий газ» на своих пациентах с целью притупления боли.
Два столетия назад лечение зубов сводилось к тому, что больной истошно кричал, а окружающие всё это слышали. Психика многих людей не выдерживала, они могли сойти с ума еще до того, как посетят врача.
При проведении процедуры голову пациента крепко держали, зачастую несколько человек, а сам доктор должен был иметь титаническую выдержку, так как процедура удаления зубов была не для тех, кто слаб духом.
Уэллс произвел несколько попыток убедить окружающих в том, что газ действительно обезболивает. При первом демонстративном лечении зуба дантист дал малую дозу больному, из-за чего тот находился в бессознательном состоянии меньше положенного времени. Газ подействовал и на свидетелей процедуры. Как результат: пациент очнулся и корчился от боли, а окружающие в это время безудержно хохотали.
Первая демонстрация «веселящего газа» на публике.
Второй эксперимент публичного характера также не увенчался успехом. В этот раз Гораций дал слишком большую дозу наркотического вещества, из-за чего его пациент едва не умер.
Дантист прекратил эксперименты и забросил идею ослабить боль пациентам при помощи закиси азота, но его дело продолжил другой врач, коллега Уэллса Мортон. Он успешно использовал газ и прослыл как первооткрыватель. Подобные действия бывшего напарника привели Уэллса в уныние. Он потребовал публично признать его первенство по идее использования закиси азота как анестетика, но Мортон это проигнорировал.
Как же Пристли додумался до такого невероятного открытия и где взял формулу закиси азота?
Ближайшие события
Джозеф Пристли, британский химик (в его времена модно было таких людей называть «натурфилософ»), открыл не только закись азота. Он еще и кислородом побаловаться успел, да так, что этот элемент накрепко вошел в таблицу Менделеева.
Однако раньше кислорода Джозеф все же выявил закись азота и уже с ее помощью создал много новых открытий в области химии и ботаники. Нагревая железные опилки, которые он смачивал закисью азота, Пристли получил «флогистинированный воздух» (нитрозный), а смачивал он этой закисью все подряд, так как не мог придумать ей предназначения в обществе, чтобы тому была польза. Тогда же, в 1775-х годах, ученый открыл монооксид азота.
Удаление зуба с использованием эфирного наркоза.
«Селитряный воздух», NO, считается по праву старшим братом закиси азота, N2O. Названий у «младшего брата» много: закись азота, «веселящий газ», оксид азота, или оксид диазота, гемиоксид.
Бесцветный газ имеет интересное свойство: при снижении температуры до –91 градуса превращается в «веселящий снег». Два градуса в плюс — и снег становится жидкой субстанцией.
Открытие «нового воздуха» произошло при изучении соленого озера Дон-Жуан в Антарктике. Концентрация соли в воздухе достигала 40 %. Соленый воздух вступал в реакцию с вулканическими породами, содержащими много железа, и, как следствие, образовывался «новый воздух». Его и взял на детальное изучение Джозеф Пристли.
В 1771 году был обнаружен «новый воздух» на соленом озере, а в 1772 году Джозеф Пристли его синтезировал и вывел формулу. У него ушел всего год на изучение нового газа, и целые десятки лет общество потратило на то, чтобы найти этому газу применение. Ученые тех времен не понимали свойств газа и также не имели представления, с какой целью его можно использовать.
Реферат: по химии «История одного вещества: веселящий газ»
| Название: по химии «История одного вещества: веселящий газ» Раздел: Остальные рефераты Тип: реферат Добавлен 11:46:10 27 октября 2011 Похожие работы Просмотров: 976 Комментариев: 13 Оценило: 1 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать |
ак же в музее Thackray приводится краткая история веселящего газа. Впервые закись азота синтезировал английский ученый и философ Джозеф Пристли в 1772 году, но его обезболивающие свойства открыл химик Хэмфри Дэви во время дальнейших опытов. Он же и назвал закись азота “веселящим газом”, потому что при вдыхании этого вещества не только исчезает боль, но и становится очень весело. Несмотря на потенциал веселящего газа, в медицине его начали применять не сразу, а лишь через 40 лет после опытов Дэви. Поначалу ученые собратья лишь отмахнулись от его открытия, зато веселящий газ сразу же стал гвоздем вечеринок. Такие мероприятия назывались ‘’ether frolics’’ (Эфирные посиделки) и были популярны не только в Англии, но и в США. Подышать веселящем газом за небольшую плату можно было и во время ярмарок и карнавалов – наверняка самое скучное представление сразу же казалось верхом остроумия. Выдающийся английский химик Хэмфри Дэви с помощью этого газа устраивал специальные сеансы. Вот как описывал действие закиси азота один из современников Дэви: «Одни джентльмены прыгали по столам и стульям, у других развязались языки, третьи обнаружили чрезвычайную склонность к потасовке». Молекула N2 O линейная, малополярная, ее строение описывается при помощи двух резонансных структур. Связь между атомами азота равна 0,113 нм, она сравнима с длиной тройкой связи. 
Бесцветный негорючий газ, тяжелее воздуха (относительная плотность 1,527), с характерным сладковатым запахом. Раствором в воде (0,6 объема N2 O в 1 объеме воды при 25 градусов). При 0 градусов и давлении 30 атм, а также при комнатной температуре и давлении 40 атм сгущается в бесцветную жидкость. Из 1 кг жидкой закиси азота образуется 500 л газа. Не воспламеняется, но поддерживает горение. Веселящий газ единственное не ядовитое вещество
из всех оксидов азота. При высоких температурах – сильный окислитель.
Смеси с водородом, аммиаком или окисью углерода и некоторыми другими горючими веществами при нагреве взрываются; с водой, растворами кислот и щелочей не реагирует, кислородом не окисляется. При нагреве до 500 градусов заметно, а при 900 градусов полностью разлагается на азот и кислород (см. приложение № 1).
Относится к несолеобразующим оксидам. Оксид азота (I) не взаимодействует с водой. В нормальных условиях N2 O химически инертен, при нагревании проявляет свойства окислителя:
2N 
+1 +2e – N2 0 ок-ль (в-ся)
2N +1 +2e – N2 0 ок-ль (в-ся)
При взаимодействии с сильным окислителями N2 O может проявлять свойства восстановителя:
5N2 O+8KMnO4 +7H2 SO4 =5Mn(NO3 )2 +3MnSO4 +4K2 SO4 +7H2 O
8 Mn +7 +5e – Mn +2 ок-ль (в-ся)
При нагревании выше 600 градусов N2 O разлагается со взрывом:
2N2 O=2N2 +O2
2 2N+2e – N2 ок-ль (в-ся)
2O-4e – O2 в-ль (ок-ся)
При поджигании смеси оксида азота (I) и аммиака происходит взрыв:
3N2 O+2NH3 =4N2 +3H2 O
3 2N +1 +2e – N2 0 ок-ль (в-ся)
Веселящий газ получается из аммиачной селитры (нитрата аммония) при разложении.
Надо поместить небольшое количество селитры в пробирку и закрыть пробкой с газовой трубкой. Аккуратно нагреваем до температуры не более 200 градусов Цельсия и прекращаем нагрев при проявлении газа из трубки. Газ поддерживает горение и имеет приятный запах, если поместить в банку с закисью азота горящую лучину, то она будет гореть интересным ярким пламенем. Не советуется долго вдыхать данный газ, поскольку он обладает сильным действием и используется в качестве наркоза в медицине. Симптомами действия газа является головокружение, потеря ориентации, слабость.
Более удобным способом является нагревание сульфаминовой кислоты с 73%-й азотной кислотой:
Биологи сделали интересное открытие – в пищеварительном тракте мотыля был обнаружен веселящий газ. Дело в том, что пищеварение этих насекомых устроено так, что практически постоянно, пусть и в небольших объемах производит оксид азота.
Этот факт привлек внимание ученых не только потому, что газ может влиять на нервную систему других животных, но и потому, что газ оказывает влияние на мировой климат.
Теперь ученым предстоит более детально изучить, как этот факт влияет на состояние водоема, где обитает мотыль. Кроме того предстоит выяснить может ли объем газа выделяемый мотылем по всему миру влиять на процесс глобального потепления.
Используется в основном как средство ингаляционного наркоза, в основном в сочетании с другими препаратами (из-за недостаточно сильного обезболивающего действия). В то же время это применения почти не бывает осложнений. Также иногда используется для улучшения технических характеристик двигателей внутреннего сгорания.
Закись азота иногда используется для улучшения технических характеристик двигателей внутреннего сгорания. В случае автомобильных применений вещество, содержащее закись азота, и горючее впрыскиваются во впускной (всасывающий) коллектор двигателя, что приводит к следующим результатам:
— снижает температуру всасываемого в двигатель воздуха, обеспечивая плотный поступающий заряд смеси.
— увеличивает содержание кислорода в поступающем заряде (воздух содержит лишь 22% кислорода по весу).
— повышает скорость (интенсивность) сгорания в цилиндрах двигателя.
На протяжении многих лет веселящий газ использовался в стоматологии как своеобразная замена анестезии – снимал у пациентов страх перед зубным врачом. В 2002 году на спецсредство обратили внимание в Пентагоне: был сделан заказ на опытную разработку боеприпасов, парализующих противника приступом смеха.
В пищевой промышленности соединение зарегистрировано в качестве пищевой добавки Е942, как пропелент и упаковочный газ.
Предпринимались попытки использования закиси азота в гоночных автомобилях в течение нескольких следующих десятилетий, но, поскольку это была закрытая отрасль исследований, не слишком много людей знало о ее существовании. Существуют и более специфические области применения закиси азота. Так, закись азота успешно используется для впрыскивания в двигатели гоночных автомобилей для увеличения их мощности, при подготовке аквалангистов к погружениям на значительную глубину, в атомноабсорбционной спектрофотометрии, в криохирургии, в некоторых других областях.
1) Обнаружение молекул забавного газа, либо диоксида азота в атмосфере Марса, может послужить еще одним предлогом для заявления ученых о вероятном существования жизни на Красноватой Планете.
Команда исследователей из Института Джорджии в Афинах во голове с Владимиром Самаркиным установила, что в антарктическом озере Дон Жуан вышеупомянутая химическая вязка находится в громадных количествах.
Ее основными производителями а природе являются мельчайшие организмы, но в предоставленном случае диоксид азота является продуктом химического взаимодействия минералов и соленой воды. С геологической точки зрения, озеро Дон Жуан сильно подсказывает марсианские водоемы. Таковым образом, процесс образования N2O может являться главным компонентом марсианского азотного цикла.
«Во время химической реакции выделяется водород, который является основным «топливом» для хемосинтеза микроорганизмов. Следовательно, ежели мы найдем на Марсе частички диоксида азота, то исследования по поиску микробной жизни на Красноватой Планете будут расширены в несколько раз», произнесла Джо Менди, сотрудник Самаркина.
2) Вашингтон, США, Август 31 (Новый Регион, Владимир Семенов) – Доктор Равишанкара и его коллеги из Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) (США) показали в своей работе, что закись азота, или необыкновенно веселящий газ (N2 0), разрушает озоновый слой даже с большей скоростью, чем фреоны. 
3) Глобальное потепление и, как следствие, оттаивание почвы в районах вечной мерзлоты приведет к тому, что в атмосфере резко увеличится количество закиси азота N2 O.
Закись азота N2 O – один из трех самых важных парниковых газов, появляющихся в результате человеческой деятельности, вместе с двуокисью углерода и метаном. Он входит в число газов, объем которых регулируется Киотским протоколом ООН. Активно вырабатывается этот вид газа в процессе сельского хозяйства, особенно из основанных на азоте удобрений. 
Парниковый эффект от веселящего газа в 300 раз больше, чем от углекислого, и новые знания помогут в исследовании проблемы глобального потепления.
Проанализировав литературу и разные источники, мы узнали много интересного об этом химическом веществе. Информация о том, что оксид азота был открыт в 1772 году, но его не сразу применяли, нас даже несколько поразило. Также мы узнали, где применяется оксид азота (I). Мы еще узнали химические свойства, с чем реагирует N2 O. Про веселящий газ мы узнали несколько интересных фактов, про то, что парниковый эффект больше от веселящего газа, чем от озона. Нам кажется, что в будущем веселящий газ будет использоваться в простых газировках, возможно в карамельках, потому что при попадании в организм человека появляется опьяняющий эффект.
1. Ахметов Н.С. Общая неорганическая химия, М., «Высшая школа» 1988 г., стр.333
2. Валендинская О.Р., МГУ, М.
3. Кузьменько Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии, М., 2001г.
4. Фадеев Г.Н. Пятая вертикаль, М., «Просвещение» 1985 г., стр.58,61
5. Интернет источники:
6. Могилевский.Б., Гемфри Деви, серия «Жизнь замечательных людей» 2.(Выпуск 112) Журнально-газетное объединение, М., 1937 г.
. В химию я пришёл через олимпиады. И уже в седьмом классе (у нас было десятилетнее образование) мы чертили структурно-валентные формулы разных простеньких веществ. Именно тогда, готовясь к олимпиадам, я с удивлением узнал, что в оксиде азота (I), знаменитом веселящем газе, о существовании которого я вообще узнал из песни Гребенщикова (помните – «из кухонных кранов бьёт веселящий газ»…) – в общем, там – азот не одновалентный, как нас учили в школе. Еще и волшебное слово «резонансная структура» появилось в лексиконе у нас, восьмиклассников, что заметно помогло нам впоследствии справиться с ароматическими соединениями.
Что же, давайте разберемся с этим интереснейшим соединением, которое совсем не так просто, как кажется из его брутто-формулы N2O.
Впервые человечество познакомил с нашим героем британский химик (впрочем, тогда было принято говорить «натурфилософ», первооткрыватель кислорода, Джозеф Пристли. В своей книге «Эксперименты и наблюдения за разными видами воздуха», вышедшей в 1775 году, он рассказал, как тремя годами ранее он получил «флогистинированный нитрозный воздух» нагреванием железных опилок, смоченных азотной кислотой. Кстати, тогда же он открыл и монооксид азота NO. Его
Пристли назвал «селитряным возухом». Впрочем, сейчас не о «старшем брате» нашего героя.
Книга Пристли и его приборы
Практического применения нашему герою довелось ждать чуть более двух десятков лет. В 1794 году вышла книга одного из изобретателей паровой машины Джеймса Уатта и реформатора медицины Томаса Беддоу «Соображения о медицинском использовании и производстве искусственных воздухов» (именно так, тогда воздухов было много – как мы помним, оксиды азота Пристли называл воздухами).
В этой книге было два важных момента. Во-первых, Уатт в ней предложил «машину» для производства N2O, а также ингаляционный прибор для медицинского использования газов. А во-вторых, Беддоу представил новую теорию о том, что туберкулёз и другие легочные заболевания могут быть излечены ингаляциями «искусственных воздухов». Не сработало, конечно, зато способ употребления был найден.
Прошло еще полвека, и Горацио Уэллс, американский стоматолог, провел первое в истории удаление зуба с анестезией веселящим газом. Впрочем, наркотический качества веселящего газа стали понятны еще в XVIII веке. С 1799 года и минимум до 1863 года источники отмечают новую забаву среди высшего света в Великобритании – «вечеринки веселящего газа», где салонная публика собиралась для того, чтобы надышаться закисью азота до явления короля Артура.
Удаление зуба с анестезией веселящим газом Горацио Уэллсом
Любителям автотюнинга наш герой тоже добавляет веселья. А точнее – бодрости двигателю их автомобиля. Впрыск N2O в цилиндры снижает температуру всасываемого в цилиндры воздуха, увеличивая плотность смеси и повышает скорость сгорания топлива. Кстати, любопытно, что и это применение оксида азота – не ново, первым в двигателях его использовал еще пионер ракетного дела Роберт Годдард, в прошлом году исполнилось ровно век со дня начала зажигательной карьеры веселящего газа.
Но вернёмся, в завершение нашей статьи, к олимпиаде и структурным формулам. Так как же выглядит на самом деле молекула оксида азота? Неужели кажущаяся логичной структурная формула N-O-N – неправильна?
Совершенно верно. Молекула N2O cовсем не такая, и дело даже не в кратности связей. Даже топологически она устроена иначе – два атома азота соединены друг с другом, и к одному из них присоединён атом кислорода.
