Однако при более высокой температуре золото, как и все другие металлы, испаряется. Если нагреть кусок золота до 1064 °С, он расплавится.
При этой температуре золото уже немного испаряется, хотя давление его пара ничтожно: даже при 12 50 °С оно достигает лишь 0,001 мм рт. ст., при 1755 °С становится равным 1 мм рт. ст., и только при 2880 °С жидкое золото закипает и переходит в пар (который имеет сине-зелёный цвет — как и тонкий слой золота на рюмке или прозрачном стакане на просвет). Цинк (его красивые кристаллы видны на оцинкованной жести) испаряется значительно легче: уже при 490 °С давление его паров достигает 1 мм рт. ст., а при 906 °С цинк кипит (давление паров 760 мм рт. ст., или 1 атм.). Вот почему печные трубы нельзя делать из оцинкованной жести.
Испаряется и тугоплавкий вольфрам с раскалённой нити электрической лампочки, его пары постепенно оседают на более холодном стекле.
На примере воды и сероводорода мы видели, как сильно влияет сцепление между молекулами на температуру, при которой происходит плавление и замерзание.
Сцепление между молекулами, конечно, зависит от того, из каких атомов молекула состоит и как сильно атомы разных молекул притягиваются друг к другу. Возьмём газ гелий, его молекулы состоят из отдельных атомов Не. Силы сцепления между этими маленькими «шариками» очень слабы, поэтому гелий переходит в жидкость только при -269 °С, что лишь на 4° выше абсолютного нуля.
Замерзать же гелий (при обычном давлении) вообще не желает и остаётся жидким при любой самой низкой температуре.
А вот другой интересный пример. Формула очень хорошо известного химикам вещества бензола записывается так: С6Н6 (читается «це-шесть-аш-шесть»).
Формула эта означает, что молекула бензола состоит из шести атомов углерода (знак С, от латинского Carboneum — «углерод») и шести атомов водорода (его обозначение Н нам уже знакомо по формуле воды).
Молекула бензола представляет собой правильный шестиугольник из атомов углерода, к каждому из которых присоединён атом водорода.
Таким молекулам удобно пристроиться друг над другом, при этом сила притяжения возникнет сразу между несколькими атомами соседних молекул. Результат: жидкий бензол замерзает уже при небольшом охлаждении, до +5,5 °С. А теперь вместо одного из атомов водорода «пристроим» к шестиугольнику группировку СН3 из четырёх атомов.
Получится молекула тоже хорошо известного вещества — толуола С6Н5СН3. Такая «торчащая вбок» группа уже не позволяет молекулам толуола удобно упаковываться в твёрдый кристалл.
Силы сцепления между молекулами резко снижаются, и вот результат: толуол замерзает лишь при температуре -95 °С! Замерзание и плавление, испарение и конденсация паров — всё это примеры физических процессов. При них вещества не изменяются или же их изменения обратимы, то есть такие изменения можно «повернуть вспять».
Например, и лёд, и пар легко снова превратить в жидкую воду.
Если брусок металла распилить на части, из них снова можно получить исходный брусок (например, сплавлением). К физическим изменениям относится и механическое перемещение тел в пространстве.
Правда, здесь не всё так просто. Если разбить стакан, то осколки в стакан уже не превратятся.
Но всё же они останутся тем же стеклом (и при большом желании кусочки этого стекла можно сплавить при высокой температуре вместе и снова сделать из них стакан).
Если разбить деревянный предмет, отдельные его куски тоже останутся деревом (правда, «сплавить» их обратно не получится — разве только склеить). Если же деревянный предмет сильно нагреть (без доступа воздуха), он почернеет и обуглится.
И каждый скажет, что уголь и дерево — это разные вещества и из угля дерево уже никак не сделать! Очень многие превращения веществ трудно, а зачастую и невозможно «обратить вспять».
Такие превращения тоже были известны с глубокой древности. Например, некоторые камни (сейчас их называют минералами), положенные в костёр, превращаются в металл.
Но никто не видел, чтобы происходило обратное превращение.
Бесцветный сок некоторых растений на воздухе превращается в прекрасную синюю краску индиго. Сладкий сок плодов при долгом стоянии превращается в кислый уксус или в опьяняющий напиток — вино.
Но обратного превращения уксуса или вина в сладкий напиток не происходит. Мягкая глина при обжиге становится твёрдой.
Значительно позже обнаружили, что смесь из безобидных по отдельности серы, угля и селитры при ударе или поджигании в замкнутом пространстве взрывается со страшным шумом.
Так был изобретён чёрный порох.
А вот более знакомый всем пример превращений. Горит костёр.
В него кладут полено — кусок спиленного дерева.
Из этого дерева можно выточить разные фигурки, сделать сиденье, другие вещи.
Но в костре полено окружается красными огоньками и превращается в пламя, потом — в чёрные угли, потом — в сероватый пепел.
От тяжёлого полена осталась лёгкая горсточка — дерево «исчезло» (правда, в ходе этого исчезновения оно давало нам тепло).
Десятки тысяч лет люди наблюдали за этим исчезновением, большинство равнодушно, очень немногие — удивляясь, куда же всё-таки подевалось дерево.
В течение многих тысяч лет люди проводили множество разнообразных манипуляций с веществами: выпекали хлеб, делали пиво и вино, добывали металлы, красили ткани.
При этом они убедились в том, что превращения одних веществ в другие происходят не только в природе — их можно провести искусственно.
Поначалу такие искусственные превращения люди научились делать в результате случайных наблюдений и открытий.
У них не было никаких идей относительно того, почему сладкий виноградный сок иногда превращается в кислый уксус, а иногда — в опьяняющий напиток.
Или почему некоторые «камни» нужно очень сильно нагреть с древесным углём, и тогда получится железо, из которого можно сделать разные орудия.
Просто когда-то случайно так вышло, и знание этого «рецепта» потом передавалось из поколения в поколение.