Кластер. По-английски cluster – «пучок, гроздь», а также «группа, кучка, скопление, рой (пчел)». В химии кластерами называют соединения, в которых имеется остов из одного или нескольких атомов (часто это атомы металлов) и соединенных с ними неорганических или органических лигандов. Число атомов в кластере может быть очень велико. Например, в 1988 году был синтезирован палладиевый кластер Pd561(phen)60(OAc)180, где phen – стандартное обозначение 1,10‑фенантролина, Ас=СН3СО–.
Колориметр (от лат. color – «цвет») – прибор для измерения концентрации вещества по интенсивности его окраски в определенном (иногда довольно широком) спектральном диапазоне. В настоящее время колориметры в основном заменены спектрофотометрами (последние используют монохроматический свет и позволяют записывать спектр вещества в широком диапазоне длин волн). Колориметры не имеют ничего общего с калориметрами.
Колба, реторта, пробирка. Алхимики в своих экспериментах часто использовали реторту. Название этого сосуда происходит от лат. tortus – «извилина, изгиб», соответственно retortus – «изогнутый» (реторта имеет изогнутый отвод). Интересно, что в Португалии есть населенный пункт Реторта, который действительно имеет в плане изогнутую форму. Лабораторные стеклянные реторты в настоящее время практически не используются, а в промышленности применяют ретортные печи (например, для отгонки цинка при его восстановлении из руды). Слово «колба» пришло в русский язык из немецкого (Kolben). В немецком языке это слово обозначает и другие предметы с утолщением – кукурузный початок, булаву, палицу, а также толстый нос. Слово «пробирка» восходит к лат. proba – «проба, испытание». Того же корня слова «пробовать», «пробник», «проба» (на изделии).
Клатрат. На латыни clathri – «решетка» (восходит к греч. klethra). В химии так называются соединения, образованные путем включения молекул-гостей в пустоты кристаллической решетки различных соединений-хозяев. Известный пример – таблетки гидроперита, в которых молекулы Н2О2 включены в каналы кристаллической решетки мочевины. Термин предложил в 1948 году английский кристаллограф Герберт Маркус Пауэлл (1906–1991).
Коллоид, коллодий, клей, гель, агар-агар, желатин, золь, аэрозоль, аэросил, суспензия, эмульсия, коагуляция, синерезис, диализ, мембрана. 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. Английский химик Томас Грэм (Грэхем, 1805–1869), изучавший такие растворы, дал им название коллоидных, от греч. kolla – «клей» (kollodes – «клейкий») и eidos – «вид». Когда хозяйка вываривает свиные ножки для получения студня, она готовит коллоидный раствор желатина. Недаром основной белковый компонент хрящей, сухожилий, костей называется коллагеном (буквально – «рождающий клей»). Столярный клей – еще один пример коллоидного раствора. К коллоидным растворам относятся также молоко, маргарин и другие молочные продукты, тушь, различные краски и многое другое. Того же происхождения и слово «коллодий» – спиртово-эфирный раствор нитроцеллюлозы, дающий после высыхания тонкую пленку. Интересно, что по‑нидерландски klei – вовсе не «клей», а «глина», ведь она тоже клейкая. Отсюда и англ. clay – «глина». Учитывая, что по‑украински глей – это «клей», следует признать, что «клей» и «глина» – почти однокоренные слова; во всяком случае, они имеют одинаковое происхождение.
Многие металлы в сильно раздробленном (коллоидном) состоянии способны придавать окраску бесцветным веществам. Например, мелкодисперсный натрий в кристаллах хлорида натрия окрашивает их в синий цвет. Препарат золота кассиев пурпур назван по имени немецкого врача Андреаса Кассиуса-младшего (1645 – ок. 1700), хотя за четверть века до него коллоидное золото получил Иоганн Рудольф Глаубер (1604–1670). Кассиев пурпур окрашивает стекло в различные оттенки красного цвета, в зависимости от размера частиц. Это так называемое рубиновое стекло.
Некоторые вещества уже при малых концентрациях способны сделать из обычной воды густой гель. Фруктовое желе, мармелад, заливное к рыбе, кисель – все это гели, которые употребляют в пищу. Кстати, слова «желе» и «гель» – одного корня (вернее, происхождения). Гель получается, когда водный раствор содержит какой-нибудь загуститель – его называют гелеобразователем. Название происходит от лат. gelare – «мерзнуть, застывать»; по‑итальянски gelo – «мороз», gelato – «мороженое». Из пищевых гелеобразователей наиболее известны агар-агар (слово малайского происхождения) и желатин (тот же корень, что и в «геле»). Агар-агар получают из морских водорослей. Желатин содержится в различных животных остатках; много его в рыбьих костях, хрящах, копытах. Если к воде добавить всего 4–5 % желатина, получится коллоидная система – гель, который совершенно теряет текучесть. С увеличением содержания желатина раствор становится все более густым, а потом твердым (таковы плитки столярного клея с высоким содержанием гелеобразователя).
Газы с примесями твердых или жидких частиц также относят к коллоидными системам; их называют аэрозолями (от греч. aer – «воздух» и лат. solutio – «раствор»). Наиболее знакомый пример – смог, смесь дыма и тумана (от англ. smoke – «дым» и fog – «туман»). Более распространены жидкие золи, их образуют мелкие частицы нерастворимых веществ (серы, гидроксида железа и др.). В случае более крупных частиц образуются взвеси или суспензии (от лат. suspensio – «подвешивание»). А высокодисперсный аморфный кремнезем называется аэросилом – от лат. silex – «кремень».
Коллоидная система «жидкость – жидкость» называется эмульсией. Слово происходит от лат. emulgere – «доить»: одной из первых изученных эмульсий было молоко. При разрушении эмульсии, когда частицы дисперсной фазы слипаются, происходит их коагуляция (от лат. coagulatio – «свертывание, сгущение»). Самопроизвольное выделение жидкостей из студней и гелей с их расслаиванием называется синерезисом. По-гречески syn – «вместе», совместно, airein – «брать, схватывать» (в старых английских словарях в этом слове писали дифтонг: synæresis). Так что ничего «синего» в синерезисе нет.
Для очистки коллоидных растворов Грэм использовал полупроницаемую мембрану, которая пропускала маленькие молекулы и не пропускала большие (коллоидные) частицы. Грэм назвал этот процесс диализом, от греч dialysis – «отделение». Кстати, на латыни membrana означает «тонкая кожица».
Комплексы, лиганды, дентатность. Complexus на латыни – «связь, сочетание» (а также «любовь»). Поэтому что-либо «комплексное» состоит из нескольких связанных частей. Ligo – «вязать, связывать» (а также «запрягать»), отсюда не только «лиганд», но и «лига» (в политике и музыке), «лигатура» (часть сплава, а также некоторые «двойные» буквы в западноевропейских языках, например, Æ, æ или Œ, œ. По числу центров связывания лиганды делятся на моно-, би-, три-, тетрадентатные; эти названия происходят от лат. dens (род. падеж dentis) – «зуб». Отсюда и дантист – зубной врач, и сильнейший яд тетродотоксин, содержащийся в рыбах семейства Четырехзубые (Tetraodontidae), в числе которых известная рыба фугу.
Конверсия. В химии это слово часто используют в сочетании «степень конверсии», то есть степень превращения исходного вещества. Происходит оно от лат. conversio – «превращение, изменение». Здесь просматривается приставка con – «с» и глагол verso – «вращать, приводить в движение, изменять».
Конформация. Термин используется по отношению к разным формам, которые может принимать в пространстве данная молекула (конформационный анализ). Термин происходит от лат. conformis – «подобный, сходный». Это слово, в свою очередь, происходит от лат. префикса com – «вместе, совместно» и глагола formare – «образовывать». Впервые слово conformation употребил в 1835 году Эдгар По в своем мистическом рассказе «Береника» по отношению к форме зубов героини.
Концентрация. На латыни centrum – «центр, средоточие». Вместе с приставкой con получаем скопление, сосредоточение (сил, средств). В химии же слово «концентрация» приобрело специфическое значение – относительное содержание составной части в растворе.
Коэффициент. Этот часто встречающийся в разных науках термин происходит от лат. приставки со – «вместе, совместно» + efficiens – «производящий, составляющий причину чего-либо»; буквальное значение термина – «содействующий».
Криоскопия, эбуллиоскопия, осмос. Все эти методы раньше широко использовались для определения молекулярной массы веществ. По-гречески kryos – «холод, мороз». Отсюда криогенный – низкотемпературный; минерал криолит, похожий на лед; прибор криостат (греч. statos – «стоящий»); криотерапия – лечение холодом. Skopeo по‑гречески – «смотрю, наблюдаю». Ebullire – латинский термин, означает «выкипать»; эбуллиоскопия – метод, основанный на повышении температуры кипения растворов. Osmos по‑гречески – «толчок, давление». Впервые явление осмоса наблюдал в 1747 году французский физик Жан Антуан Нолле (1700–1770). Он наполнил сосуд спиртом, закрыл его плотно мембраной, сделанной из мочевого пузыря свиньи, и погрузил в чан с водой. Вода прошла внутрь сосуда со спиртом и создала в нем такое давление, что пузырь раздулся и лопнул. Намного позже, в 1854 году, Томас Грэм ввел в науку понятие осмотического давления.
Лакмус. Это слово знакомо не только химикам, оно употребляется и в быту («этот случай, как лакмусовая бумажка, показал сущность человека», «власть как лакмусовая бумажка» и т. д. и т. п.). Название лакмуса – природного индикатора пришло в русский язык из нидерландского (lakmoes). Английское название лакмуса litmus происходит от ст.‑норв. litmosi – «красильный лишайник». Кстати, по‑английски «лишайник» – lichen.
Лиофильность и лиофобность. Эти термины означают хорошее смачивание данной жидкостью поверхностей и отсутствие смачиваемости. Они происходят от греч. lyo – «растворять», phileo – «люблю» и phobos – «страх, боязнь».
Метатезис (от греч. metathesis – «перестановка») – реакция диспропорционирования, обмен заместителями при двойной связи между молекулами олефинов.
Моль, молекула. 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. Соответственно, molecula (с уменьшительным суффиксом -cul) – маленькая масса, как везикула – «маленький пузырь, пузырек» (например, липидная везикула – липосома), а корпускула – «маленькое тело» (так во времена Ломоносова называли молекулы). Впервые термин «молекула» использовал в 1811 году итальянский химик Амедео Авогадро (1776–1856).
Слово moles на латыни означает также дамбу, насыпь (вспомним слово «мол» – сооружение в гаванях для защиты судов от морских волн), сооруженную из больших камней. Тот же корень в лат. mola – «жернов» («громадный камень») и в глаголе molere – «молоть», который происходит от индоевропейского корня mel – «дробить». Отсюда и молот с молотком, и моляр – зуб, размалывающий твердую пищу, как жернов на мельнице, и мел (который легко крошится). Наконец, можно вспомнить даже вредную моль – насекомое, мельчащее, стирающее вещи в муку. (Однако если пара вредных насекомых залетит в литровую колбу с раствором, это вовсе не значит, что его концентрация равна 2 моль/л: просто химики в лаборатории забыли закрыть колбу пробкой, а также не применили против моли соответствующего реагента.)
Нейтрализация. Этот международный термин происходит от лат. uter – «кто‑то из двух, либо тот, либо другой». Соответственно, neuter – «ни один из обоих, ни тот ни другой, средний» (например, genus neutrum – средний род в грамматике). Когда кислота нейтрализует щелочь, в растворе не остается ни той ни другой.
Нефелометрия (от греч. nephele – «облако»). Метод количественного анализа, основанный на измерении интенсивности света, рассеянного взвешенными частицами.
Оксид, пероксид, супероксид, гидроксид, гидроксил, гидролиз, супра, гипер, гипо, магическая кислота. 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». Кстати, в книге Р. А. Лидина, В. А. Молочко, Л. Л. Андреевой и А. А. Цветкова «Основы номенклатуры неорганических веществ» сказано: «ОН– – гидроксид-ион. Анион ОН– называть гидроксильным ионом не рекомендуется. Название „гидроксил“ оставляют за нейтральной или положительно заряженный группой ОН вне зависимости от того, свободная она или же является заместителем». (Правда, катион ОН+ в химии – большая экзотика.)
Отметим также, что корень «гидр» встречается в десятках других русских слов (гидравлика, гидрометеостанция и т. д.), в том числе и во множестве химических терминов (гидрат, гидрид, ангидрид, ангидрит, гидратация и дегидратация, гидролиз, дигидрофосфат, гидразин, гидрофильный и гидрофобный, гидрохинон и др.). Ну а per на латыни значит «сверх», так что пероксид – «сверхоксид». Тот же префикс в словах «перманганат», «перхлорат», «пергидроль» и др.
Вообще префикс «пер» в названиях веществ может иметь двоякое значение. Так, в перманганатах и перхлоратах степени окисления марганца и хлора выше, чем в манганатах и хлоратах. В пероксокислотах (устаревшее название – надкислоты) имеется пероксидная группировка – О – О–, например, в пероксомоносерной кислоте H2SO5 (кислоте Каро). Но если пероксокислоты – это пероксидные соединения, то суперкислоты – нечто совсем другое. Так называются вещества (обычно смеси), обладающие свойствами чрезвычайно сильных кислот Льюиса, например безводная фторсульфоновая кислота HSO3F, смесь HF c SbF5 и др. Эквимолярную смесь HSO3F и SbF5 называют «магической кислотой». В среде суперкислот способны протонироваться даже алканы.
Об интересной истории этого названия рассказал в своей нобелевской лекции известный американский химик Джордж Ола (George Olah, Нобелевскую премию по химии он получил в 1994 году за развитие химии карбокатионов).
«Название „магическая кислота“ придумал И. Лукас, постдок из Германии, который работал в моей лаборатории в Кливленде в 60‑е годы. Мы отмечали в лаборатории наступающее Рождество, и к концу вечера Лукас бросил кусочек недогоревшей рождественской свечки в эту смесь. Свечка растворилась, а полученный раствор дал прекрасный ЯМР-спектр трет-бутильного катиона. Понятно, что проведенный Лукасом „эксперимент“ вызвал большой интерес. Сам он назвал кислоту „магической“, и это название так и закрепилось в нашей лаборатории. Впоследствии Нед Арнетт ввел его в научную литературу, и оно очень быстро распространилось. Когда мой бывший аспирант Свобода организовал небольшую компанию Cationics по производству некоторых ионных реагентов, эта кислота получила зарегистрированное фирменное название Magic Acid®».
Кроме префиксов «над», «пер» и «супер», в химии можно встретить также префикс «гипер». По-гречески hyper – «над, сверх». Соединения с ионом О2– называются гипероксидами (или супероксидами). В теории строения органических соединений есть термин «гиперконъюгация» (как и его синоним – «сверхсопряжение»). Значительно чаще (в основном в названиях неорганических соединений) встречается префикс «гипо» (гипосульфит, гипофосфат, гипохлорит). По-гречески hypo – «внизу, снизу, под»; в соответствующих соединениях образующий их элемент находится в низкой степени окисления: Na2N2O2 – гипонитрит натрия. В названиях органических соединений этот префикс встречается редко. В качестве примера можно привести производные пурина – ксантин и гипоксантин (во втором на один атом кислорода меньше). В спектроскопии можно встретить термины «гипо– и гиперхромный эффект», означающие смещение максимума полосы в сторону меньших или больших длин волн.
Из латыни пришло и модное сейчас словечко «супер» (лат. super – «вверху, сверху, сверх того, над»). Пероксид калия – это К2О2, а супероксид (синоним – надпероксид) – это КО2. Кстати, «супер» можно встретить и в других химических терминах: суперфосфат, супероксиддисмутаза, суперферрит, суперсенсибилизация и др. Близок по значению к «супер» префикс «супра» (лат. supra – «над, выше, больше, сверх»). Раньше он употреблялся редко, но в последнее время в химии появился новый раздел – супрамолекулярная (надмолекулярная) химия – междисциплинарная область науки, включающая химические, физические и биологические аспекты рассмотрения более сложных, чем молекулы, химических систем, связанных в единое целое.