Юный техник 1979-11, страница 38

ся» между атомами и разрывать их связи, образуя новые соединения. В то время как, например, метан СН« устойчив к воде и гидроокиси натрия, его кремниевый «собрат» силан SiH₄ охотно вступает с ними в реакцию и распадается на другие соединения. Такой «кирпичик» не годится для фундамента жизни. Можно ли представить жизнь без воды и сколько-нибудь высокое ее развитие без кислорода!

У углерода есть еще огромное преимущество перед кремнием с точки зрения химии жизни — он может соединяться с другими атомами двойными связями, а кремний нет. Например, в молекуле углекислого газа углерод связан с каждым из атомов кислорода двойной связью О — С = = О. Свободных валентностей у него больше нет, все возможности к новым связям исчерпаны. Оттого-то в обычных условиях двуокись углерода представляет собой газ — совокупность свободных молекул, не связанных друг с другом. И это оказалось очень важным для жизни обстоятельством. В виде газа двуокись углерода легко усваивается растениями, а также легко растворяется в воде и в таком виде используется живыми организмами. Так происходит пополнение запаса углерода для строительства новых клеток.

Иначе обстоит дело с кремнием, его двуокисью SiOg. Соеди

няясь с кислородом, атом кремния использует всего две своих связи из четырех, да еще по одной свободной валентности остается у атомов кислорода —О—Si—О—. Вот этими «крючочками» свободных связей молекула Si02 сцепляется с окружающими ее молекулами и атомами, и прежде всего и охотней со своими «сестрами», одноименными молекулами двуокиси кремния. Так образуется гигантский полимер, своеобразная супермолекула кварца — исключительно плотного и твердого материала. А самое главное — чрезвычайно инертного! В химические реакции кварц вступает с очень немногими веществами и только в расплавленном состоянии при температуре 1550° CI Питаться таким кремниевым «блюдом» могут и в самом деле только фантастические «огневики».

Разумеется, природа хитрее на выдумку, чем самые изощренные фантасты, и, возможно, где-то во вселенной и могла бы существовать жизнь на основе кремния. Только не на Земле! И хотя в наше время ученые научились создавать органические полимеры на основе кремния, их синтез идет в исключительных условиях — при высоких температурах и давлениях. На нашей планете в период зарождения жизни они вряд ли могли существовать.

Потому-то и стал основой жизни углерод, а не кремний.

Заметки на полях

Известно, что самые лучшие проводники электричества — серебро и медь. Американский физик Ф. Фогель поставил под сомнение эту, казалось бы, незыблемую истину и задался целью получить материал с лучшей проводимостью. Ученый синтезировал соединение, в котором графитовые плоскости, образованные атомами углерода, чередуются с тонкими, толщиной в один атом слоями пента-фторида сурьмы. Электропроводность нового материала оказалась в 1,6 раза выше, чем у меди, а сам материал — значительно легче. А некоторые образцы превзошли проводимостью даже серебро.

36