Борис Степин - Книга по химии для домашнего чтения

• Название: Книга по химии для домашнего чтения
• Автор: Борис Степин
• Издательство: Химия
• Жанр: Научпоп
• Год: 1994
• ISBN: 5-7245-0708-0

В виде небольших рассказов, заметок и ответов на вопросы приведены сведения из различных разделов химии и эпизоды из жизни ученых-химиков. Цель книги — дать читателю представление о химии как о необходимом звене, гармонично связывающем нас с природой, позволяющем создавать необходимые цивилизованному миру предметы и материалы.

Книга рассчитана на широкий круг читателей — преподавателей и студентов, школьников и пенсионеров, инженеров и домохозяек. Любознакльные найдут здесь интересные факты, а практичные читатели — полезные советы и рекомендации.

---

3.34. ЧТО ТАКОЕ «ТЕНАРОВА СИНЬ»?

Тенарова синь — двойной оксид алюминия и кобальта состава (CoAl2)O4 — тетраоксид диалюминия-кобальта. Не так давно тенарову синь считали алюминатом кобальта и записывали ее состав формулой Co(AlO2)2. Вещество это получило свое название по имени французского химика Тенара (см. 1.45), предложившего реакцию образования этого оксида для обнаружения алюминия в минералах. Если, например, оксид алюминия смочить несколькими каплями водного раствора нитрата кобальта Co(NO3)2 и затем прокалить, то появляется красивая синяя окраска:

2Co(NO3)2 + 2Аl2O3 = 2(СоАl2)O4 + 4NO2↑ + O2↑.

3.35. ГЛАУБЕРОВА СОЛЬ

В медицинских руководствах до сего времени встречаются такие названия: «горькая соль», «слабительная соль», «глауберова соль».

«Горькая», «слабительная» или «глауберова» соль — это одно и то же вещество, декагидрат сульфата натрия Na2SO4∙10H2O. Он встречается в природе в больших количествах в виде минерала мирабилита (см. 10.44). Особенно много мирабилита добывается в заливе Кара-Богаз-Гол на Каспийском море. Сульфат натрия был получен впервые Глаубером (см. 8.12) при действии серной кислоты H2SO4, которую он назвал «ацидум олеум витриоли», на хлорид натрия (см. 1.52 и 10.51):

2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2НСl.

Остаток твердого вещества после окончания реакции Глаубер растворил в воде и оставил для кристаллизации Na2SO4∙10H2O, а хлороводород НСl, выделившийся в результате прокаливания, при поглощении водой дал хлороводородную кислоту, которую, кстати, долгое время называли «дымящим соляным спиртом Глаубера» (см. 3.10). Позже ее стали называть соляной кислотой (см. 3.12).

3.36. «СЕНЬЕТОВА СОЛЬ»

В 1665 г. алхимик аптекарь Эли Сеньет (1632–1698) получил вещество, которое стали впоследствии называть «сеньетовой солью».

«Сеньетова», или «сегнетова», соль — это калиево-натриевая соль винной кислоты (см. 3.30). Она имеет состав KNaC4H4O6∙4Н2O и образует бесцветные большие кристаллы, легко растворимые в воде. Современное название этой соли — тетрагидрат тартрата натрия-калия.

«Сегнетова соль» была первым «сегнетоэлектриком»: если ее кристалл подвергнуть механическому сжатию или растяжению, то на его противоположных гранях появляются электрические заряды разных знаков (пьезоэлектрический эффект). Наоборот, при наложении на кристалл «сегнетовой соли» электрического поля происходит изменение его размеров. Такие кристаллы нашли широкое применение в микрофонах, телефонах, адаптерах, слуховых аппаратах, ультразвуковых локаторах.

3.37. «КРОВЯНЫЕ СОЛИ»

Как появились названия «турнбулева синь», «берлинская лазурь», «желтая» и «красная кровяная соль»?

«Желтая и красная кровяные соли» получили свое название от способа их производства. Соли получали из животных отбросов, в том числе и из крови, собираемой на бойнях (см. 1.15). Кристаллы «желтой кровяной соли» состава K4[Fe(CN)6]∙3Н2O имеют желтый цвет, а «красной кровяной соли» K3[Fe(CN)6] — красный. Современное название этих солей — гексацианоферрат(II) калия и гексацианоферрат(III) калия.

При взаимодействии гексацианоферрата(III) калия с сульфатом железа(II) выделяется синий осадок гексацианоферрата(III) железа(II)-калия:

K3[Fe(CN)6] + FeSO4 = KFe[Fe(CN)6]↓ + K2SO4.

Этот осадок получил название «турнбулевой сини». Дед Рамзая (см. 2.27) по фамилии Турнбуль в 1780–1790 гг. владел заводом, на котором производились вещества, применяемые для крашения тканей. Он впервые получил синюю краску — «турнбулеву синь», или, как тогда ее еще называли, «турнбульскую лазурь». Технология окраски тканей по методу Турнбуля заключалась в протравливании ткани раствором сульфата железа FeSO4 и затем в обработке ее раствором K3[Fe(CN)6].

О «берлинской лазури» следует прочитать разд. 1.16.

3.38. «ПРЕЦИПИТАТЫ»

Слышали ли вы что-нибудь о таких веществах, как «плавкий белый преципитат» и «неплавкий белый преципитат»?

Названия этих веществ произошли от латинского слова «преципитатум» — осадок. При пропускании аммиака NH3 через водный раствор, содержащий хлорид ртути HgCl2 и хлорид аммония NH4Cl, выпадает белый кристаллический осадок, плавящийся при нагревании без разложения. Этому осадку алхимики дали название «плавкий белый преципитат»:

HgCl2 + 2NH3 = [Hg(NH3)2] Cl2↓.

Современное название этого вещества — хлорид диамминртути(II).

Если же аммиак вводить в водный раствор хлорида ртути при отсутствии хлорида аммония, то выпадает белый кристаллический осадок, темнеющий на воздухе, который алхимики назвали «неплавкий белый преципитат»:

HgCl2 + 2NH3 = Hg(NH2)Cl↓ + NH4Cl.

Это вещество разлагается при нагревании, не плавясь, причем получаются при разложении хлорид ртути(I), аммиак и азот:

6Hg(NH2)Cl = 3Hg2Cl2 + 4NH3↑ + N2↑.

Современное название вещества с составом Hg(NH2)Cl — хлорид- амид ртути(II). Считают, что Hg(NH2)Cl ввел в медицину Парацельс (см. 2.6). Хлорид-амид ртути применяют и до сих пор как антисептическое и противовоспалительное средство при заболеваниях кожи — в виде мазей и присыпок.

Преципитатом еще называют фосфорное удобрение состава CaHPO4∙2Н2O — дигидрат гидроортофосфата кальция.

3.39. «АЛКАЛЬ»

Что за вещество скрывается под названиями «алкаль», «едкая щелочная соль», «каустик», «каустическая сода»?

Так называли в разные времена в России гидроксид натрия NaOH. До сих пор сохранилось старое название его — «едкий натр», предложенное еще в 1807 г. русским химиком Шерером (см. 3.10). В быту гидроксид натрия именуют каустической содой, хотя к соде Na2CO3 он никакого отношения не имеет: уж лучше его называть просто «каустиком» (от греческого слова «каустикос» — жгучий, едкий). Водный раствор гидроксида натрия кое-где продолжают называть «натровым щелоком» (см. 6.44–6.46).

Гидроксид натрия образует белые непрозрачные игольчатые кристаллы, хорошо растворимые в воде с большим выделением тепла. Его раствор обладает сильной щелочной реакцией из-за высокой концентрации гидроксид-ионов ОН-. Раствор и кристаллы NaOH очень опасны в обращении: при поступлении в пищевод человека всего 0,01–0,02 г наступает смерть в первые же часы или сутки. На коже он вызывает глубокие и долго не заживающие ожоги.

3.40. КАКАЯ РАЗНИЦА МЕЖДУ АНГИДРИДОМ, АНГИДРИТОМ И АНГИДРОНОМ?

Ангидрид — это старое название кислотного оксида, при взаимодействии которого с водой образуется кислота. Например, пентаоксид диазота («азотный ангидрид») при действии воды превращается в азотную кислоту:

N2O5 + H2O = 2HNO3.

Ангидриды карбоновых кислот рассматривают как продукты, образующиеся при отщеплении одной молекулы воды от двух молекул таких кислот. Например, уксусная кислота в такой реакции дает уксусный ангидрид:

2СН3СООН = (CH3CO)2O + H2O.

Ангидрит — это безводный сульфат кальция CaSO4 (см. 5.9). Ангидрон — перхлорат магния Mg(ClO4)2 — прекрасное водоотнимающее средство, используется для осушки газов.

3.41. ЧЕМ СХОДНЫ И ЧЕМ РАЗЛИЧАЮТСЯ СИЛАН И СЕЛАН?

Силан SiH4 и селан H2Sex — водородные соединения неметаллов кремния и селена. Этим и еще малой устойчивостью ограничивается их сходство.

Силан получается при взаимодействии силицидов металлов (например, силицида магния) с кислотой или водой:

Mg2Si + 4HCl = SiH4↑ + 2MgCl2, Mg2Si + 4Н2O = SiH4↑ + 2Mg(OH)2.

Газообразный силан при контакте с воздухом самовоспламеняется:

SiH4 + 2O2 = SiO2↓ + 2Н2O.

Селан H2Sex — это полиселенид водорода. Его молекула включает цепочку атомов селена:

Для получения H2Sex нагревают суспензию селена в концентрированном водном растворе Na2Se (селенида натрия):

Na2Se + (х—1)Se = Na2Sex

Из полученного раствора при обработке его охлажденной концентрированной хлороводородной кислотой HCl можно выделить жидкие селаны H2Se2, H2Se3, H2Se5.

3.42. МОЖЕТ ЛИ ЗОЛОТО БЫТЬ ЧЕРВОННЫМ?

Слово «червонный» родственно слову «червь», а червонный цвет — это красный, рубиновый, киноварный цвет, цвет бычьей крови. Кстати, краску киноварь на Руси называли «червонью» (см. 1.10; 1.13). А насекомое кошениль, из которого добывали темно-красную краску (пурпур), называли в России «червецом».