Как превратить аммиак и воду в золото

N+1Наука

Хризопея воды

Как превратить аммиак и воду в золото

Александр Дубов

Золото как концепция

С точки зрения современного химика или физика, трансмутация железа в золото — ядерная реакция, в результате которой из атома с 26 протонами в ядре образуется атом с 79 протонами (уж не важно, при каких условиях такая реакция возможна). С точки зрения египетского или средневекового алхимика, золото — это желтый ковкий материал с металлическим блеском.

Золото есть совершенное тело, порождаемое чистой, неподвижной, прозрачной красной Ртутью и чистой, неподвижной, красной, не горящей Серой, и оно ни в чем не имеет потребности. (Псевдо-)Роджер Бэкон, «Зеркало Алхимии», между XIII и XV веком

По-настоящему золотое золото, кроме того, проходит и другие тесты — например, плохо растворяется в кислоте. Но это не самое главное — в конце концов, алхимику нужно не золото, а философский камень, первоматерия. Искусственное золото настолько же далеко от золота, как и золото от философского камня, но намного ближе, чем изначальное вещество. Поэтому алхимики вполне гордились трансформацией железа, олова, свинца и меди в золотистый сплав — еще не венец Великого делания, но шаг в нужном направлении. Теперь дело за секретом трансмутации, изменения сущности вещей — а он уже позволит превращать что угодно во что угодно: грязь в золото, а болезнь в здоровье.

Про электрические свойства золота алхимики, конечно, не думали — это теперь мы пониманием, что металлический блеск и ковкость напрямую связаны с электронной структурой материала, а говоря «металл», в первую очередь имеем в виду кристалл, в котором электронный газ никак не привязан к решетке из атомных ядер. Так «желтое, ковкое и блестит» превращается в «проводит ток как металл».

У воды нет ни цвета, ни формы, ни металлического блеска. На пути к секрету всех тайных вещей (и золоту) каждый уважающий себя алхимик в первую очередь изгонял из запертого в тигеле вещества всякий намек на влагу, которая не благородна и суть «дым, чернота и смерть».

Знай, что Небо должно быть соединено с Землей через посредника — но Форма в средней природе [помещена] между небом и землей сопряженными, которая [форма] суть является нашей водой. Но вода во всем воздерживается от первенства, которое следует из этого камня; но второе суть золото и третье золото только в том, что более благородно, чем вода и испражнения. «Золотой трактат Гермеса Трисмегиста»

Суть воды

Вода — настолько не золото, насколько это вообще возможно. Нет кристаллической решетки, состоит из совсем других атомов. А кроме того, вода диэлектрик, и свободных электронов в ней нет вообще. Чтобы сделать из нее что-то близкое к золоту, придется увеличить количество проводящих электронов на много порядков — не просто чтобы они там появились, а чтобы еще и перешли в свободное состояние. Растворять в воде электроны — не самая простая задача, но можно попытаться превратить воду в металл, начав с более естественных для воды носителей заряда — протонов, катионов металлов и анионов.

Вопрос: Каков материал Хаоса?
Ответ: Это ничто иное, как влажный пар, так как среди всех веществ только создание воды завершается в нехарактерные сроки, и она одна подлинный предмет, подготовленный к получению формы. Барон де Чуди, «Пламенеющая Звезда, катехизис степени Подмастерья Устава Неизвестных Философов», ок. 1770 г.

Перед тем, как переходить непосредственно к превращениям, тщательно оценим начальное состояние вещества, с которым нам предстоит работать. Даже в чистой воде без примесей есть некоторое количество заряженных частиц. Из-за автопротолиза, во время которого одна молекула отбирает у соседней протон, в воде возникают заряженные частицы: первая молекула превращается в положительно заряженный ион H3O+, а ее соседка — в гидроксид-анион OH-. Но их в воде совсем немного, 10-7моль на литр. Это примерно 6 × 1016катионов. Благодаря механизму транспорта катионов водорода между молекулами у воды аномально высокая протонная проводимость — намного выше, чем была бы при обычной диффузии, — но от нужного нам состояния металла вода невообразимо далеко. В таком же объеме золота примерно 6 × 1025 электронов — это на девять порядков больше.

Попытка 0: солим воду

Хоть как-то приблизиться к нужному значению можно, насыпав в воду дополнительных носителей заряда. Разница в электроотрицательности между атомом водорода и кислорода в молекуле воды делает ее электрическим диполем. Это помогает воде хорошо растворять, образуя гидратные оболочки вокруг ионов, которые появляются в результате диссоциации. Ионы — заряженные частицы, поэтому двигаясь по воде они переносят заряд и превращают ее в электролит. Таким образом мы точно приближаем ее к металлическому состоянию, но насколько сильно?

Хорошо растворимые соли диссоциируют в воде практически полностью. Для разных солей величины будут отличаться, но оценить их порядок можно на примере хлорида натрия. Максимальная масса соли, которую можно растворить в литре воды при комнатной температуре, — 359 граммов, все лишнее останется лежать на дне сосуда. Это примерно 6 моль соли, то есть 3,6 × 1024 ионов одного знака. Это намного ближе к концентрации электронов в золоте (их там 6 × 1025).

Но ионы — это не электроны. Они не образуют единой среды, а скорость их перемещения определяется скоростью их диффузии в воде. Этого вполне хватает, чтобы на соленых растворах работали гальванические элементы, но в состояние, аналогичное электронному газу, ионы не переходят.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Болезни Империи. Как пытки рабов и зверства во время войн изменили медицину» «Болезни Империи. Как пытки рабов и зверства во время войн изменили медицину»

Почему во время Крымской войны большинство солдат погибало в госпиталях

N+1
Охрана существующих заповедников поможет хищным птицам лучше создания новых Охрана существующих заповедников поможет хищным птицам лучше создания новых

Чтобы сохранить исчезающие виды птиц, необходимо охранять заповедники

N+1
Как мозг формирует привычки и почему от них сложно избавиться Как мозг формирует привычки и почему от них сложно избавиться

Мозг и привычки: причем тут дофамин и ошибки в предсказаниях?

ТехИнсайдер

Рассказываем все об актерах культового сериала по порядку

Cosmopolitan
Ежи от болезней и средневековый фастфуд: странные пищевые привычки времен Средневековья Ежи от болезней и средневековый фастфуд: странные пищевые привычки времен Средневековья

Страдающие ежи и Средневековье: что ели люди в эпоху рыцарей?

ТехИнсайдер
Забастовка по закону: как подготовиться, чтобы не оштрафовали Забастовка по закону: как подготовиться, чтобы не оштрафовали

Как организовать забастовку и при этом не потерять работу

VC.RU
Вера Тихонова. Если бы не ты: потерять любимого мужа, помогать пережить потери другим Вера Тихонова. Если бы не ты: потерять любимого мужа, помогать пережить потери другим

Краснодарская журналистка находит слова для тех, кто потерял близких

Домашний Очаг

Истории людей, которые точно незабываемо провели вечер

Playboy
Делаем запасы Делаем запасы

Рейтинг самых полезных заголовок на зиму

Лиза
Нина Гребешкова: единственная муза короля комедии Леонида Гайдая Нина Гребешкова: единственная муза короля комедии Леонида Гайдая

Союз гения советской комедии Леонида Гайдая и актрисы Нины Гребешковой

Cosmopolitan
Как понять, что вы ведете себя с ребенком токсично Как понять, что вы ведете себя с ребенком токсично

Как понять, что мы, возможно, травмируем самых любимых на свете людей?

Psychologies
Что нужно знать о туберкулезе у детей и взрослых Что нужно знать о туберкулезе у детей и взрослых

Туберкулез остается убийцей номер один среди инфекционных заболеваний

Домашний Очаг
Реактивная доставка Реактивная доставка

Выпускники МГУ организовали сервис по экспресс-доставке химических реактивов

Forbes
Как перенести онлайн-друзей в реальную жизнь Как перенести онлайн-друзей в реальную жизнь

Как заводить друзей с помощью новых технологий

GQ
Почему нам пора вернуться к стилю 2000-х Почему нам пора вернуться к стилю 2000-х

Едва вы привыкли к моде на 1990-е, как на пороге уже маячит тренд на 2000-е

GQ
Майкл Фарадей: самоучка, первооткрыватель и гений саморазрушения Майкл Фарадей: самоучка, первооткрыватель и гений саморазрушения

Как трудоголизм и преданность делу погубили великого физика

Вокруг света
10 самых странных озер в мире 10 самых странных озер в мире

Озера-убийцы, озера-призраки, озера-кладбища — в нашей подборке

Популярная механика
Верь в себя как никто Верь в себя как никто

Артистка лейбла Black Star Анет Сай уверенными шагами идет к мечте

OK!
Генри Форд, король всея Америки Генри Форд, король всея Америки

Генри Форд и переворот в автомобильной промышленности

Вокруг света
Как распознать работодателя-мошенника Как распознать работодателя-мошенника

Как распознать недобросовестных работодателей и даже аферистов

Psychologies
Каким получился 6-й фестиваль экспериментального кино MIEFF Каким получился 6-й фестиваль экспериментального кино MIEFF

Как экспериментальное кино перестает быть унылым снобистским самоповтором

РБК
Какие продукты снижают кровяное давление: список, рекомендованный кардиологами Какие продукты снижают кровяное давление: список, рекомендованный кардиологами

Подборка полезных для сердца продуктов, которые стоит включить в рацион

Playboy
Что такое Daddy Issues применительно к мужчинам: как они влияют на жизнь и отношения с окружающими Что такое Daddy Issues применительно к мужчинам: как они влияют на жизнь и отношения с окружающими

Выяснили, что делать, если преследует отцовский комплекс

Playboy
Приятного аппетита, маглы! Рецепты из Приятного аппетита, маглы! Рецепты из

Рецепты Сливочного пива, зелья Феликс Фелицис и любимого чая Дамблдора

Esquire
Монстры на каникулах: каким получился сериал Монстры на каникулах: каким получился сериал

Мини-сериал «Белый лотос» про каникулы богачей в роскошном гавайском отеле

Esquire
9 признаков того, что вы готовы стать предпринимателем 9 признаков того, что вы готовы стать предпринимателем

9 качеств людей, которые могут спокойно открыть собственное дело

Inc.
Как держать мышцы в тонусе Как держать мышцы в тонусе

Мифы о легких весах и количестве повторений

Men’s Health
Эффект «бабочек» Эффект «бабочек»

Как за 10 лет с нуля создать инфраструктуру для борьбы с редким заболеванием

Forbes Woman
Генерал на поле битвы с мифами: как Глория Стайнем боролась за равноправие полов в США Генерал на поле битвы с мифами: как Глория Стайнем боролась за равноправие полов в США

«Самая известная феминистка в мире» — так называют журналистку Глорию Стайнем

Forbes
Численность популяции шотландских бобров-нелегалов достигла тысячи особей Численность популяции шотландских бобров-нелегалов достигла тысячи особей

Бобры заняли более 250 территорий на юге Шотландии

N+1
Открыть в приложении