Элемент. Латинское слово elementum использовалось еще античными авторами (Цицерон, Овидий, Гораций); это слово означает «первичная материя, стихия, первоначало». Римские авторы употребляли также термин principium в смысле «составная часть, начало», что также близко понятию элемента.
Считается, что в XIII–XVII веках алхимики в своих поисках открыли пять новых элементов. Речь идет о фосфоре, мышьяке, сурьме, висмуте и цинке. Удивительное совпадение – четыре из пяти элементов находятся в одной группе. Если же учесть, что открытие цинка было, по сути, переоткрытием (металлический цинк выплавляли еще в Древней Индии и в Риме), то получается, что алхимики открывали исключительно элементы пятой группы!
Кадмий. Этот химический элемент был открыт в 1818 году немецким химиком и фармацевтом Фридрихом Штромейером (1776–1835) в карбонате цинка, из которого на фармацевтической фабрике получали медицинские препараты (и сейчас оксид цинка используется в различных присыпках, мазях и пастах как вяжущее антисептическое средство).
С местом добычи руд или минералов связаны названия многих элементов. Одна такая связка (медь – Кипр) была уже рассмотрена в связи с этимологией слова cuprum. Остановимся кратко на других элементах этой группы.
Самарий. В середине 40‑х годов XIX века начальник штаба Корпуса горных инженеров Василий Евграфович Самарский-Быховец (1803–1870) предоставил немецкому химику Генриху Розе (1795–1864) для исследования образцы черного уральского минерала, найденного в Ильменских горах.
Литий. В 1817 году ученик Берцелиуса шведский химик Юхан Август Арфведсон (1792–1841) обнаружил в одном из минералов новую «огнепостоянную щелочь до сих пор неизвестной природы». Его учитель предложил назвать ее литионом – от греч. lithos – «камень», так как эта щелочь, в отличие от уже известных натриевой и калиевой, впервые была обнаружена в «царстве» камней.
Современная все более узкая специализация наук в значительной степени коснулась и химии. Специалист-биохимик с трудом поймет своего коллегу, занимающегося синтезом сверхпроводящих керамик, – и наоборот. Лексика электрохимика очень сильно отличается от терминологии, используемой специалистом в области химии азотистых гетероциклов.
Квант. В латинско-русском словаре для слова quantum приводятся разные значения: во первых, «сколько, как много, насколько», а во вторых, «как мало». Надо полагать, что, когда Макс Планк выдвинул в 1900 году новую идею, предположив, что энергия, как и материя, состоит из отдельных мельчайших порций – квантов, он имел в виду именно второе значение этого слова.
Описывая в «Евгении Онегине» разнообразные таланты своего героя, А.С.Пушкин отмечает среди прочего его способность «потолковать о Ювенале, в конце письма поставить vale». В примечаниях к роману обычно дается перевод этого латинского слова: «Привет!» (дословно «Будь здоров!»).
Первый термин происходит от лат. inhibere – «сдерживать, останавливать». Ингибиторы, в отличие от катализаторов, замедляют или прекращают химические реакции. Слово же «катализатор» – греческого происхождения. Его значение в греческом языке (katalysis – «разрушение») кажется в данном случае весьма странным.
Карцеранды (от лат. carcer – «тюрьма, темница») – первые органические вещества с достаточно емкой внутренней полостью, совершенно изолированной от внешнего окружения. Название им дал американский химик Дональд Джеймс Крам (1919–2001), в чьей лаборатории эти вещества были синтезированы.
Все эти термины встречаются в коллоидной химии. Если выпаривать водные растворы некоторых веществ, то вместо кристаллов образуется аморфная масса, похожая на студень. Чаще всего такие свойства проявляют вещества органического происхождения, нередко их растворы обладают клеящими свойствами.
Латинский глагол specto означает «смотрю, созерцаю», а также «оцениваю» и «исследую» (отсюда, кстати, такие слова, как «инспектор», а также «спектакль», а по‑английски spectacles – «очки»). Английский термин spectrum может означать и «спектр», и «изображение, образ», а также «привидение, призрак».
На латыни moles – «тяжесть, глыба, громада». На двухцентовой итальянской монете изображен купол со шпилем Антонеллиевой громады (mole Antonelliana), до 2011 года самой высокой конструкции в Италии (167,5 м), символом Турина.
По-гречески oxys – «острый на вкус, жгучий, пряный». От этого корня произошли не только «оксиды», но и «оксалаты», «оксидазы», «оксидирование», «оксидиметрия», «оксиликвит», «уксус» и другие химические (и не только химические) термины. Придуманные на основе древних языков слова «гидроксид» и «гидроксил» содержат также греческий корень hydor – «вода».
При работе с водными растворами (а в неорганической химии именно такие растворы встречаются чаще всего) кислотность или щелочность среды выражают с помощью так называемого водородного показателя рН.
В химических (и не только химических) текстах часто встречаются различные префиксы и суффиксы. Начнем с префиксов, которыми обозначают кратные и дольные части основных единиц СИ. Всего таких единиц, как известно, семь: единица массы килограмм, единица длины метр, единица времени секунда, единица количества вещества моль, единица электрического тока ампер, единица термодинамической температуры кельвин и единица силы света кандела.
Сокращения приставок, принятых в 1991 году, даны просто по последней (z ) и предпоследней (y ) буквам латинского алфавита, а названия – по греческим буквами йота (I, ι) и дзета (Z, ξ). По-русски вместо «иотта» и «иокто» часто используются также префиксы «йотта» (сокращенно Й) и «йокто» (й).
В химии, как и в других естественных науках, используются различные единицы измерения физических величин, а также другие единицы. Многие из них названы в честь ученых. Вот некоторые из таких единиц.
Большинство названий неорганических соединений происходит от названий соответствующих элементов – на русском языке или на латыни (сульфат натрия, хлорид калия, силицид магния и т. д.). Исключение составляют соли аммония, получившие название от аммиака. С него и начнем.
За редкими исключениями все минералы принадлежат к неорганическому, как раньше говорили, царству. Рассмотрим некоторые из них. Все они являются веществами кристаллического строения. С этого термина и начнем.
Многие традиционные названия различных реактивов, реакций, сплавов содержат имена собственные, чаще всего – в органической химии; например, в справочнике К. В. Вацуро и Г. Л. Мищенко приведено описание 755 (!) именных реакций в органической химии. Но и среди неорганических соединений можно найти достаточно много «именных». Вот лишь некоторые.
Число синтезированных органических соединений растет буквально не по дням и даже не по часам, а по минутам, что демонстрирует сайт Американского химического общества. Ежеминутно в мире регистрируется более десятка новых соединений, в подавляющем большинстве – органических, и общее их число еще в 2015 году превысило 100 миллионов!
Другие названия соединений этого класса – алканы, парафины, алифатические углеводороды. Названия почти всех алканов взяты из греческого языка. Устаревший термин – алифатический происходит от греч. aleiphar – «масло, жир». Это название предложил немецкий химик А. В. Гофман. Жиры и жирные кислоты, содержащие цепочки углеродных атомов в молекулах, были известны и изучены раньше алканов.
Алкены и алкины имеют в названиях те же корни, что и алканы; например, этилен – от того же корня, что и «этан». Исключение представляет только ацетилен, название которого (его предложил в 1863 году Марселен Бертло) связано не с алканом, а с ацетатом, то есть происходит от лат. acetum – «уксус» (точнее, от радикала ацетила).
Большинство соединений этого ряда носят систематические названия (циклопропан, циклогексен, циклопентадиен, циклооктатетраен и т. п.). Префикс цикло происходит от греч. kyklos – «круг, кольцо, колесо»; отсюда и физическая установка циклотрон, и мифический «круглоглазый» великан циклоп, и атмосферное явление, а также аппарат для очистки газов циклон и математическая кривая циклоида…
Много сотен карбоновых кислот было выделено из природных источников. Поэтому они имеют обычно несистематические (тривиальные) названия. Эти кислоты могут содержать гидроксильные и оксо-группы, кратные связи, несколько карбоксильных групп.
Старое название карбоновых кислот – жирные кислоты, так как их остатки входят в виде сложных эфиров в состав жиров. Многие жирные кислоты еще до полного установления их строения имели тривиальные названия, и эти названия настолько прочно утвердились в литературе, что их практически невозможно исключить из употребления.
Дикарбоновая щавелевая кислота НООС – СООН содержится в щавеле и в кислице в виде кислой калиевой соли; ее производные называются оксалатами (от греч. oxys – «кислый»). При нарушениях обмена веществ в почках могут образоваться оксалатные камни в виде нерастворимого оксалата кальция.
В этом разделе рассмотрим сначала карбоновые кислоты, содержащие только двойные связи; среди них – биологически активные, в том числе так называемые незаменимые. А затем – более экзотические непредельные кислоты, содержащие тройные связи и циклы.
Простейшая гидроксикислота – гликолевая СН2ОН– СООН – была впервые получена из этиленгликоля, название обоих соединений происходит от греч. glykys – «сладкий». Лактон гликолевой кислоты называется гликолидом, и суффикс «олид» стал частью названия лактонов других алифатических кислот.
Тривиальные названия спиртов (как и систематические названия) обычно оканчиваются на «ол». Но есть и исключения, вызванные историческими причинами: глицерин, холестерин, сорбит… В английском языке для названий спиртов обычно исключений нет (glycerol, cholesterol, sorbitol).
Альдегиды – соединения, которые имеют альдегидную группу (–СНО) и образуются из спиртов при их окислении; реакция сопровождается отщеплением от молекулы спирта водорода. Отсюда и латинское название альдегидов – alcohol dehydrogenatum, то есть алкоголь, лишенный водорода; систематическое название всех альдегидов имеет суффикс «аль».
Когда были открыты первые вещества, обладающие свойствами витаминов (от лат. vita – «жизнь» + «амин»), предполагалось, что они относятся к классу аминов. В 1912 году польский биохимик Казимир Функ (1884–1967) назвал витаминами активные вещества, выделенные им из рисовых отрубей; сейчас эти вещества известны как тиамин (витамин B1, действительно содержащий аминогруппу) и никотиновая кислота (витамин B3, к аминам не относится).
Многоатомные альдегидоспирты (альдозы) и кетоноспирты (кетозы) относятся к моносахаридам. Само слово сахар древнеиндийского происхождения: кусочки сахара из сгущенного сока сахарного тростника там называли шаркарой. Этот корень через персидский (shakar), арабский (sukkar) и греческий (saccharon) проник и в другие европейские языки: укр. цукор, англ. sugar, фр. sucre, чешск. cukr, нем. Zucker, итал. zucchero, нидерл. suiker и т. д.