Deník N

Elegantní práce českých vědců: Smrdutá zmrzlina ukazuje cestu ke kovové vodě

Pavel Jungwirth: „Naším snem je kovová voda.“ Foto ÚOCHB AV ČR
Pavel Jungwirth: „Naším snem je kovová voda.“ Foto ÚOCHB AV ČR

Dnes vychází v časopise Science studie týmu vedeného profesorem Pavlem Jungwirthem z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR (a odnedávna též předsedou Učené společnosti). Přináší zásadně nový pohled na vědeckou hádanku postupně luštěnou přes dvě stě let – chování roztoků alkalických kovů v amoniaku.

Během dvacátého století došli vědci k překvapivému závěru, totiž že tyto roztoky při dostatečně vysoké koncentraci alkalického kovu mají samy kovový charakter. To je velmi nezvyklé chování. Jeho vysvětlení se skládalo krůček po krůčku. Nynější studie přidává do mozaiky podstatný kus.

Sodík

K zábavnějším okamžikům školní chemie patřívala ukázka rituálního vhození kousku sodíku do vody. Dobrý učitel dokáže z tohoto prostého a nikdy neselhávajícího pokusu udělat velkou show. Efektní malý výbuch, k němuž dojde, jakmile se šupinka kovu dotkne hladiny, často vylepšený ještě o vyšlehnutí plamene, má sugestivní přitažlivost. Kdo ho jednou viděl, nezapomene.

A takový student si možná položí pár doplňujících otázek (nebo mu je šikovný učitel podstrčí). Co se to přesně děje? Kde se bere síla, která se tu zjevně uvolňuje? Když se pokus trochu pozmění, budou se dít podobné věci?

Sodík spolu s lithiem, draslíkem a třemi exotičtějšími prvky patří mezi tzv. alkalické kovy. Jak to u prvků sdílejících jeden sloupec periodické tabulky bývá, jsou si alkalické kovy navzájem velmi podobné, zejména ty první tři, které jsme vyjmenovali. Jsou lehčí než voda, takže na ní plavou. Mají vzhled lesklého stříbra, ale jsou tak měkké, že se dají pohodlně krájet nožem. Nic z toho ale normálně neuvidíte, protože jsou velice reaktivní, nevydrží v čistém stavu. V přírodě se vyskytují velice běžně, ale výhradně ve sloučeninách, jedním příkladem z mnoha je kuchyňská sůl neboli chlorid sodný, NaCl.

Proto také nějakou dobu trvalo, než byly tyto prvky v kovovém stavu ze sloučenin připraveny. Sodík a draslík v kovovém stavu jako první izoloval sir Humphry Davy v roce 1807, a to tehdy hypermoderní metodou – elektrolýzou. Když už ty kovy měl, bylo

Tento článek je exkluzivní obsah pro předplatitele Deníku N.

Věda

V tomto okamžiku nejčtenější