Кроме аммиака известно ещё несколько соединений азота с водородом. Одно из них — гидразин N2H4 — представляет собой бесцветную жидкость с запахом аммиака (tпл=2 °С, tкип=114 °С). Молекула гидразина напоми­нает молекулу пероксида водорода, так как состоит из двух одинаковых фрагментов, соединённых одинарной связью элемент — элемент (в дан­ном случае N—N). Как и аммиак, гидразин является сильным восстанови­телем, а также проявляет свойства основания: известны соли гидразония, например [N2H5]+Cl-. В отличие от аммиака, гидразин легко сгорает на воз­духе с выделением большого количества тепла. На этом основано исполь­зование гидразина (а также его органических производных, в частности 1,1 -диметилгидразина — гептила (CH3)2N—NH2) в качестве ракетного топ­лива. Так, топливом для лунного модуля «Аполлон-11» служила смесь рав­ных масс N2O4 (окислитель) и 1,1-диметилгидразина (восстановитель).

Особые химические свойства аммиа­ка — донорные свойства — обусловле­ны наличием неподелённой электрон­ной пары. Эту пару частица-донор использует при образовании ковалентной связи с частицей, имеющей вакант­ную орбиталь (акцептором). Так, NH₃ легко вступает в реакцию с кислотами. Летучие кислоты (например, соляная или азотная), контактируя с аммиаком, дают густой белый дым, который состо­ит из мельчайших кристаллов аммоний­ной соли. Катион аммония NH₄⁺ обра­зуется  по донорно-акиепторному механизму при взаимодействии сво­бодной электронной пары молекулы аммиака с вакантной s-орбиталыо иона водорода.

Селитра — природные нитраты на­трия и калия — была известна в Китае в первые века новой эры; её исполь­зовали для приготовления пороха и проведения фейерверков. Позже она упоминается в трудах европейских ал­химиков (латинские названия — nitro или sal nitri). Нагревая селитру с же­лезным купоросом — гептагидратом сульфата железа(П), — алхимики по­лучали азотную кислоту, которая дли­тельное время называлась по-латыни aqua fortis («крепкая вода»; в русских текстах обычно встречается термин «крепкая водка»):

4KNO₃+2(FeSO₄•7Н₂О) ®^t°Fe₂O₃+2K₂SO₄+2HNO₃­+2NO₂­+13H₂O.

Чистую азотную кислоту впервые получил немецкий химик Иоганн Ру­дольф Глаубер действуя на селитру купоросным маслом (концентриро­ванной серной кислотой):

KNO₃+H₂SO₄ (конц)®^t° KHSO₄+HNO₃­.

Античная легенда рассказывает, что на заточённую в башне кра­савицу Данаю Зевс снизошёл в виде золотого дождя.

«Золотой дождь» можно при желании создать самому. Для это­го получим осадок иодида свинца, действуя на ацетат свинца (свинцовый сахар) иодидом калия: Pb(CH₃COO)₂+2KI=PbI₂¯+2СН₃СООК. Образовавшийся осадок жёлтого цвета внесём в стакан с нагретой до кипения дистиллированной водой, в кото­рую предварительно добавим несколько капель уксуса. Жёлтый осадок растворится с образованием бесцветного раствора. При постепенном охлаждении из этого раство­ра начнёт выделяться иодид свинца в ви­де блестящих золотистых чешуек — пой­дёт «золотой дождь». Растворимость иодида свинца сильно зависит от темпера­туры: при 0 °С она составляет 0,044 г в 100 г воды, а при 100 °С — 0,436 г.

В Древнем Риме расплавленным свинцом заливали места стыков каменных блоков и труб водопровода (недаром в английском языке слово plumber — означает «водопроводчик»). Есть предположение, что именно поэтому мно­гие историки отмечали частые отравления водой среди римлян.

Свинцовыми листами покрывали крыши зданий. Свинец шёл на изго­товление печатей. Известны сосуды, отлитые из свинца. Плиний Старший в «Естественной истории» описывает и другие области применения это­го металла: «В медицине свинец сам по себе применяется для стягивания рубцов, а привязанные в области чресел и почек пластинки из него сво­ей более холодной природой сдерживают вожделения... Нерон... накла­дывая на грудь такие пластинки, громко произносил мелодекламации, по­казав этот способ для усиления голоса».

Поиск решения какой-либо проблемы, когда нет подходящей теории и при­ходится перебирать подряд все варианты, учёные в шутку называют «ме­толом научного тыка». Есть у него и более благозвучное название — «скри­нинг» (от англ. screen — «просеивание»).

История науки знает немало забавных случаев использования «метода тыка». Вот что, например, произошло в Великобритании во времена коро­левы Виктории (1837—1901 гг.). Тогда многие ирландцы по традиции но­сили тёплые фланелевые ночные рубашки. Поскольку жилища отапливались открытыми каминами, это часто приводило к несчастным случаям: на че­ловеке, дремлющем у камина, вспыхивала ворсистая ткань. Положение бы­ло настолько серьёзным, что власти грозили запретить продажу фланели, если не найдётся способ сделать её огнеустойчивой.

Производители ткани обратились за помощью к учёным. Проблему ре­шил известный английский химик Уильям Генри Перкин-старший (1838— 1907), который прославился получением одного из первых синтетических красителей — мовеина. Он предложил обрабатывать фланель неядовитым раствором хлорида олова. Когда Перкина спросили, как ему удалось прий­ти к столь необычному решению, он улыбнулся и сказал: «Это очень про­сто. Вы знаете, что у меня большая, хорошо оборудованная лаборатория со множеством реактивов, которые стоят на полках в алфавитном поряд­ке. Я начал с „А" и нашёл то, что искал, когда дошёл до „S" (SnCl₂ по-анг­лийски — stannous chloride. — Прим. ред.)». Остаётся добавить, что если бы Перкин был немцем, ему пришлось бы перебрать все реактивы, так как по-немецки название хлорида олова (Zinnchlorid) начинается на последнюю букву алфавита.

Свинцовые самородки крайне редко встречается в природе. Однако в ви­де соединения с серой — свинцового блеска, или галенита, PbS — свинец был известен уже древним мастерам. Красивые, блестящие кристаллы это­го вещества, по-видимому, привлекли внимание людей. Если положить их в костёр, разведённый в неглубокой яме, на дно её вскоре стечёт распла­вленный металл, ведь температура плавления свинца невысока — 327 °С. Так его получали уже в III тысячелетии до н. э. Интересно, что и в наши дни в основе промышленного производ­ства свинца лежат те же химические реакции — прокаливание свинцового блеска на воздухе: 2PbS+3О₂=2PbО+2SO₂ и восстановление оксида свин­ца углеродом: PbО+С=Pb+СО. Толь­ко древесный уголь заменён гораздо более дешёвым коксом.

В Средние века считали, что сви­нец, символом которого была плане­та Сатурн, может превратиться в золото: ведь свинец очень тяжёлый металл. Происхождение латинского названия элемента Plumbum до сих пор вызы­вает споры среди исследователей.

Олово.

Олово наряду со свинцом, железом, золотом, ртутью, медью, серебром входит в число «семи металлов древ­ности». Оно известно человечеству по крайней мере с середины III тысяче­летия до н. э. Люди обнаружили, что добавка к меди 5—10% олова повы­шает её прочность и несколько сни­жает температуру плавления: чистая медь плавится при 1083 °С, а медь, со­держащая 10 % олова, — при 1005 °С. В природе олово встречается в ви­де минерала касситерита (от греч. «касситерос» — «олово») SnO₂, место­рождения которого довольно редки: в древности его добывали лишь в Испа­нии, на Кавказе и в Китае. Как свиде­тельствует гомеровский эпос, олово ценилось ещё во времена Троянской войны. Плиний Старший в «Естествен­ной истории» рассказывает, что «бе­лый свинец» (так он называет олово) «...рождается в Луситании и в Каллекии (римских провинциях на Пиренейском полуострове. — Прим. ред.), на поверхности земли, песчаной и чёр­ного цвета... Горняки промывают эти пески и то, что оседает, плавят в пе­чах...». При прокаливании смеси касси­терита с углём олово, благодаря низ­кой температуре плавления (232 °С), легко отделялось. Так получают его и в наши дни.

Германий относится к числу элемен­тов, которые сначала были предска­заны Д. И. Менделеевым и лишь затем открыты. Менделеев поместил эле­мент, названный им экасилицием, в подгруппу углерода.

В 1885 г. австрийский химик Карл Ауэр фон Вельсбах (1858—1929), изу­чая состав нового минерала серебра, обнаружил, что в нём содержится около 7% какого-то неизвестно­го элемента. Вскоре немецкому учё­ному Клеменсу Александру Винклеру (1838—1904) удалось выделить его в виде простого вещества. Он назвал элемент германием (Germanium) в честь своей родины.

Германий встречается в виде при­меси к полиметаллическим, никеле­вым, вольфрамовым рудам, а также в силикатах. В результате сложных и трудоёмких операций по обогаще­нию руды и её концентрированию германий выделяют в виде оксида GeO₂, который восстанавливают во­дородом при 600 °С до простого ве­щества: GeO₂+2Н₂=Ge+2Н₂О.

Обычное оконное стекло — это силикат состава Na₂O•СаО•6SiO₂. Стекло — аморфный материал, представляющий собой переохлаждённую жидкость. Иногда в стекле возникают области кристаллизации, что приводит к потере прочности. Получают стекло сплавлени­ем кварцевого песка SiO₂, известняка СаСО₃ и соды Na₂CO₃:

Na₂CO₃+CaCO₃+6SiO₂= Na₂O•СаО•6SiO₂+2СО₂­.

Процесс осуществляют в печах при температуре 1100—1600 °С, после че­го образовавшуюся стекломассу по­степенно охлаждают.

Окрашенные стёкла получают вве­дением в шихту (смесь исходных мате­риалов) различных оксидов: NiO прида­ёт стеклу разнообразную цветовую гамму — от фиолетовой до жёлтой и се­ро-коричневой, Сr₂О₃ сообщает ему травянисто-зелёную окраску, CuО или СоО — синюю, оксиды железа — от голубовато-зелёной (FeO) до красно-бу­рой (Fe₂O₃), Mn₂O₃ — фиолетовую или пурпурную, Cu₂O — красную, Sb₂O₃ —

жёлтую, U₃O₈ — желтовато-зелёную (урановое стекло), коллоидные раство­ры меди и золота — рубиново-красную («медный рубин» и «золотой рубин»). Молочное стекло образуется при вве­дении в шихту порошка полевого и пла­викового шпатов.

Если в крепкий раствор силиката натрия Na₂SiO₃ опус­тить кристаллы солей железа, меди, кобальта, никеля, марганца, кальция, алюминия, то через некоторое вре­мя в стакане вырастет... разноцветный «сад»! Можно за­метить, как от упавшего на дно стакана кристаллика соли отрывается пузырёк воздуха, который, поднимаясь к по­верхности, как бы вытягивает из кристалла тончайшую полую внутри трубку-мембрану, состоящую из плёнки кремниевой кислоты и гидроксида металла. «Сад» рас­тёт благодаря тому, что концентрация раствора Na₂SiO₃ внутри каждой такой трубки значительно ниже, чем за её пределами. Это своеобразный пример осмоса — само­произвольного перехода молекул растворителя через полупроницаемую мембрану. Быстрее всего «прораста­ют» соли трёхзарядных катионов — железа и алюминия:

2FeCl₃+2Na₂SiO₃+3H₂O=2Fe(OH)₃¯+3H₂SiO₃¯+6NaCl

Керамикой (от греч. keramos — «глина») называют изделия из глины, закреплён­ные обжигом. К видам керамики отно­сят гончарные изделия, терракоту, май­олику, фаянс, фарфор и каменную массу.

Майоликой называют тяжёлые, крупнопористые керамические изде­лия, покрытые непрозрачной эмалью. Благодаря обжигу при сравнительно невысокой температуре изделия из майолики сохраняют красивые яркие краски. Расцвет этой техники пришёл­ся на XV—XVII вв., позже её вытесни­ли фаянс и фарфор.

Фарфор — это керамические изде­лия, выполненные из смеси белой гли­ны с полевым шпатом и кварцем, под­вергнутые высокотемпературному обжигу и отличающиеся непористым строением. Сформованное изделие до­водят до начала спекания, что делает его влагонепроницаемым. С химиче­ской точки зрения фарфор представляет собой стекловидную алюмосиликатную массу с включениями кристал­лов муллита ЗAl₂О₃•2SiO₂ и зёрен кварца. Предметы из тонкого фарфо­ра просвечивают. Обычно их покрыва­ют сверху глазурью и подвергают по­вторному обжигу.