Wstęp V | |
Spis treści IX | |
1. Podstawy chemii | 1 |
Droga do atomu – Dlaczego materia nie jest kontinuum | 2 |
Podstruktura atomów – Podmuch niczego | 4 |
Funkcja falowa w atomie wodoru – Elektrony nie krążą, tylko drgają | 6 |
Model powłok elektronowych – Od reguły Pauliego do orbitali | 8 |
Układ okresowy – Porządek w zoo pierwiastków | 10 |
Stabilność jąder atomowych – Balansując na krawędzi | 12 |
Rozpady promieniotwórcze – Jądra atomowe szukają równowagi | 14 |
Równania reakcji chemicznych – Język chemii | 16 |
Wiązania chemiczne – Siła tkwi w elektronach | 18 |
Cząsteczka wodoru – Fale elektronowe wiążą atomy | 20 |
Czym jest entropia? – Pomost między mikro- a makroświatem | 22 |
Siła napędowa reakcji chemicznych – Entropia i energia Gibbsa | 24 |
Katalizatory – Czyli jak rozkręcić reakcję | 26 |
Kwasy i zasady – Wędrówka protonów | 28 |
pH i mol – Woda to nie tylko H2O | 30 |
Wzory strukturalne – Sposoby przedstawiania budowy cząsteczek | 32 |
Reguła oktetu – Przydatna, lecz nie żelazna | 34 |
Benzen – Pierścień łączący | 36 |
Szereg napięciowy metali – Metale szlachetne i nieszlachetne | 38 |
2. Od Wielkiego Wybuchu do pierwiastków | 41 |
Wielki Wybuch – Początek Wszechświata | 42 |
Materia w rozszerzającym się Wszechświecie – Atomy, ciemna materia i ciemna energia | 44 |
Synteza jądrowa helu – Wczesny Wszechświat jako reaktor fuzyjny | 46 |
Pierwsze atomy – … i najstarsze światło świata | 48 |
Powstanie pierwszych gwiazd i galaktyk – Początek pierwiastków ciężkich | 50 |
W reaktorze fuzyjnym gwiazd – Jak powstają pierwiastki ciężkie | 52 |
Supernowe – Czyli pierwiastki powstają przez eksplozję | 54 |
Łączenie się gwiazd neutronowych – Kuźnia pierwiastków podczas kosmicznej kolizji | 56 |
Częstość występowania pierwiastków chemicznych – …i z czego ona wynika | 58 |
Linie widmowe – Optyczny ślad pierwiastków | 60 |
Ośrodek międzygwiazdowy – Gaz i pył w kosmosie | 62 |
Obłoki molekularne – Pyłki kurzu jako kosmiczne minilaboratoria | 64 |
Biomolekuły – Śladami początków życia | 66 |
Woda w Układzie Słonecznym – Od lodu w kraterach Merkurego po lodowe księżyce | 68 |
Meteoryty – Niebiańskie żelazo i figury Widmanstättena | 70 |
3. Chemia Ziemi i innych planet | 73 |
Z czego składają się planety? – W drodze do minimum energetycznego | 74 |
Wnętrze Ziemi – Podróż do środka | 76 |
Pochodzenie minerałów – Krótka historia powstania | 78 |
Oliwin – Zielony minerał z głębi Ziemi | 80 |
Cyrkon – Kapsuły czasu z wczesnych lat Ziemi | 82 |
Kwarc – … i piaskowy krwiobieg | 84 |
Skaleń – Budulec powłoki ziemskiej | 86 |
Piroksen, amfibol i łyszczyki – Minerały między oliwinem a kwarcem | 88 |
Skały magmowe – Bazalt, granit i inne skały | 90 |
Skały metamorficzne – Kratony i najstarsze skały Ziemi | 92 |
Wietrzenie i minerały ilaste – Czego nie naruszy ząb czasu | 94 |
Siarczek żelaza(II) – Od Morza Wattowego po złoto głupców | 96 |
Woda morska i ewaporyty – Gdy wysychają morza i oceany | 98 |
Wapień i dolomit – Gdy rafy stają się górami | 100 |
Cykl węglanowo-krzemianowy – Gdzie na Ziemi znajduje się ditlenek węgla? | 102 |
Gazy cieplarniane – Ciepły koc Ziemi | 104 |
Zmienny węgiel – Grafit i diament – niepodobne do siebie bliźnięta | 106 |
Hydrat metanu – Płonący lód | 108 |
Ropa naftowa – Czarne złoto z głębin | 110 |
Węgiel – Dziedzictwo prehistorycznych lasów | 112 |
Lodowe królestwo Tytana – Tholiny i morza z metanu | 114 |
Siarkowy świat wulkaniczny księżyca Io – Kaldery, lawa i morza siarkowe | 116 |
Materia pod ciśnieniem – Procesy chemiczne w ograniczonych warunkach | 118 |
Uderzenia meteorytów – Poszukiwanie śladów w skale | 120 |
Masowe wymieranie na skalę globalną – Kiedy Ziemia stała się strefą śmierci | 122 |
Z izotopami na poszukiwanie pierwiastków – Co zdradzają nam 12C, 14C oraz 18O | 124 |
4. Powstanie życia | 127 |
Woda – Substancja wyjątkowa | 128 |
Powstanie życia – Od cząsteczek po organizmy | 130 |
Membrany – Jak powstaje zamknięty układ reakcji | 132 |
Czarne kominy – Źródła życia od praczasów do dzisiaj | 134 |
Wczesna Ziemia – Pierwsze ślady życia | 136 |
Świat RNA – Od makrocząsteczki do replikacji | 138 |
Chiralność – Gdy cząsteczki skręcają płaszczyznę polaryzacji światła | 140 |
Entropia a życie – Jak powstaje porządek w chaosie | 142 |
5. Biochemia | 145 |
Nanoświat komórek – W królestwie makrocząsteczek | 146 |
Syntaza ATP – Rotujący nośnik energii | 148 |
Glikoliza – Czyli jak powstaje energia z cukru | 150 |
Reakcja pomostowa – … i gigantyczny kompleks enzymowy | 152 |
Cykl kwasu cytrynowego – Centrum przemiany materii | 154 |
Łańcuch oddechowy – Reakcja piorunująca w małych kroczkach | 156 |
Fermentacja i oddychanie beztlenowe – Życie bez tlenu | 158 |
Fotosynteza – Czyli wykorzystać światło słoneczne | 160 |
Cykl Calvina – Akt drugi fotosyntezy | 162 |
Symulacja komórek – Organizmy jako modele komputerowe | 164 |
Rybosomy – Maszyny cząsteczkowe do produkcji białek | 166 |
Wici i rzęski – … i drzewo genealogiczne życia | 168 |
Białka motoryczne i szkielet komórkowy – Życie potrzebuje ruchu | 170 |
Cukier – Węglowodany są nie tylko słodkie | 172 |
Tłuszcze – Magazyny energii i budulce błon | 174 |
Potas – Jeden banan za dużo? | 176 |
Białka – Wszechstronne cząsteczki | 178 |
Trawienie – Od kwasu solnego przez enzymy po mikrobiom | 180 |
Alkaloidy – Trujący mechanizm obronny roślin | 182 |
Terpeny – Od rozpuszczalników do witaminy A | 184 |
Celuloza – Węglowodany jako budulec i surowiec odnawialny | 186 |
Żelazo w organizmie – Hemoglobina a transport tlenu | 188 |
Przekaźniki w układzie nerwowym – Chemiczny przekaz sygnałów | 190 |
Narkotyki w układzie nerwowym – Walka o receptory | 192 |
Wzrok – Włączanie cząsteczek za pomocą światła | 194 |
Trucizny w pożywieniu – Czyli co kiedyś (niechcący) zabijało ludzi | 196 |
Zielone substancje zapachowe – Komunikacja chemiczna wisi w powietrzu | 198 |
Bioluminescencja – Czyli co sprawia, że meduzy i robaczki świętojańskie się świecą | 200 |
Zegar biologiczny – Czyli jak cząsteczki nami sterują | 202 |
6. Chemia w historii ludzkości 205 | |
Ogień – Czyli karczowanie, ogrzewanie, suszenie, oświetlanie i gotowanie | 206 |
Proch czarny – I jego zastosowania pirotechniczne | 208 |
Porcelana – Białe złoto z Chin | 210 |
Cement – Od piasku i zaprawy po materiał budowlany Rzymian | 212 |
Beton – Nowoczesny materiał budowlany | 214 |
Metale naszych przodków – Jak człowiek lodu stworzył swój miedziany topór | 216 |
Fermentacja alkoholowa – Drożdże w warunkach beztlenowych | 218 |
Od alkoholu po ocet – Gdy wino staje się kwaśne | 220 |
Trucizny łowieckie – Żaby i rośliny jako dostawcy trucizn | 222 |
Garbowanie – Jak ze skóry zwierzęcej powstaje materiał skórzany | 224 |
Mydła – Czyli w czym Germanie przewyższali Rzymian | 226 |
Medycyna naturalna – Leki z lasów i dzikich zwierząt | 228 |
Naturalne farby i lakiery – Śródki ekspresji i rzemiosło | 230 |
Kolory kryształów – Minerały jako surowiec do pigmentów | 232 |
Kamień filozoficzny – Tajemnice alchemii | 234 |
7. Współczesna chemia 237 | |
Azot – Schwytany z powietrza, czyli metoda Habera i Boscha | 238 |
Nawóz – W walce z głodem milionów | 240 |
Bojowe środki chemiczne – Trujący gaz i neurotoksyny | 242 |
Kwasy – Spacer po kwaśnym świecie | 244 |
Materiały wybuchowe – Dynamit, trotyl, heksogen | 246 |
Rtęć, kadm i ołów – O korzyściach i szkodach związanych z metalami ciężkimi | 248 |
Metalurgia – Od górnictwa po właściwości na życzenie | 250 |
Ziemie rzadkie – …to też metale, tylko że cenne! | 252 |
Glin – Trudno dostępna waga lekka | 254 |
Metale z morza – Konkrecje manganowe i frezarki w głębiach oceanicznych | 256 |
Korozja – Gdy tlen postarza | 258 |
Miedź i złoto – Wydobycie i pozyskiwanie | 260 |
Krzem i jego tlenki – Różne oblicza uniwersalnego materiału | 262 |
Metan i eten – Alkany kopalne, alkeny i petrochemia | 264 |
Zeolity – Substancje katalizujące i zmiękczające wodę | 266 |
Metanol i etanol – Alkohole do paliw | 268 |
Barwniki – Wszystko tu tak pięknie mieni się kolorami | 270 |
Ozon – Na Ziemi niebezpieczny, ponad nią – niezbędny | 272 |
Samooczyszczające się powierzchnie – Jak łatwo pozbyć się wody i brudu | 274 |
Ciecze jonowe – Płynne sole | 276 |
Tworzywa sztuczne – Przez ciekawość i odrobinę szczęścia ku nowym materiałom | 278 |
Antybiotyki – Z bronią grzybów na odsiecz bakteriom | 280 |
Glifosat – Kontrowersyjny pestycyd | 282 |
Surfaktanty – Aktywne na powierzchniach | 284 |
Reakcja Maillarda – Chrupkość i aromat podczas smażenia | 286 |
Dodatki spożywcze – Substancje zagęszczające, konserwanty i nie tylko | 288 |
Kawa – Ekstrakt z prażonych ziaren | 290 |
Emulgatory – Żółtko jajka w sosach | 292 |
Fotoluminescencja – Fluorescencja, fosforescencja i chemiluminescencja | 294 |
8. Przyszłość chemii | 297 |
Fulereny – Nanopiłki nożne z węgla | 298 |
Nanorurki węglowe – Zwinięty węgiel | 300 |
Grafen – Cieniutkie warstwy węgla | 302 |
Kosmiczna winda – Windą do gwiazd | 304 |
Maszyny molekularne – Jak się je projektuje i buduje | 306 |
Narzędzia z ceramiki – Ostre jak nóż i twardsze od stali | 308 |
Mikroskopia fluorescencyjna – Za pomocą barwników świetlnych poza granice rozdzielczości | 310 |
Mikroskopia krioelektronowa – Szczegółowy wgląd w nanoświat organizmów | 312 |
Jedwab pajęczy – Przyroda wzorem dla bioprodukcji | 314 |
Aerożel – Nieorganiczna waga lekka | 316 |
CRISPR – narzędzie inżynierii genetycznej – Czy da się wyleczyć choroby poprzez modyfikacje genowe? | 318 |
Układ okresowy | 320 |
Autorzy zdjęć | 321 |
Indeks | 332 |
| |