Основы Химии

СУМАСШЕДШИЕ РЕАКЦИИ

НЕРНСТА: «ЭФФЕКТ ДОМИНО» К концу XIX в. дружными усилиями физиков и химиков была разработа­на важнейшая глава физической химии — учение о…

Механизм цепного процесса подобен эффекту домино. Зарождение, рост и обрыв цепи.

Цепной механизм реакции полу­чил блестящее экспериментальное подтверждение. Известно, что если газ нагревать неравномерно, в нём образуются горячие… Если смесь нагрета несильно или интенсивность света невелика, реак­ция идёт… Теория цепей хорошо объясняла особенности протекания реакции водорода с хлором (и некоторых других сходных реакций).…

Горение водорода в хлоре.

Вальтер Нернст.

В 1918 г. немецкий физикохимик, лауреат Нобелевской премии Вальтер Нернст пред­ложил свой механизм этой ре­акции. Он предположил, что активными… (Неспаренный электрон часто обо­значают точкой.) Обрыв цепей про­исходит, когда активные атомы Н или С1 реагируют с…

Схема установки Ф. А. Панета.

СВОБОДНЫЕ РАДИКАЛЫ МОГУТ БЫТЬ СВОБОДНЫМИ!

Много лет химики под понятием «ради­калы» подразумевали части целой мо­лекулы или некоторые гипотетические промежуточные частицы. Любые по­пытки получить радикалы в свободном состоянии терпели неудачи. Поэтому мало кто верил, что они действительно могут быть «свободными». Традицию нарушил молодой американский учё­ный Мозес Гомберг — основатель хи­мии свободных радикалов. В 1900 г. он опубликовал статью с необычным для того времени названием «Трифенилметил, случай трёхвалентного углерода».

Пытаясь синтезировать гексафенилэтан (С₆Н₅)₃С—С(С₆Н₅)₃ Гомберг воздейст­вовал на трифенилхлорметан C(C₆H₅)₃Cl порошком серебра. Он хорошо знал, что в подобных реакциях атомы сереб­ра отрывают атомы хлора от молекул хлорированных углеводородов, а остав­шиеся «осколки» (радикалы) тут же рекомбинируют — соединяются между со­бой. Например, в случае хлорбутана получался октан: 2C₄H₉Cl+2Ag® С₈Н₁₈+2AgCl. Логично было пред­положить, что из трифенилхлорметана получится гексафенилэтан.

Гомберг провёл реакцию и выделил продукт, при анализе которого с удив­лением обнаружил кроме углерода и водорода также кислород. Очевидно, что источником его служил воздух, од­нако было неясно, как кислород ока­зался участником реакции. Учёный повторил опыт, тщательно оберегая ре­акционную смесь от воздуха. Результат получился не менее поразительный. Во-первых, раствор оказался не бес­цветным, а жёлтым; появление окраски свидетельствовало об образовании другого вещества. Во-вторых, выде­ленный в инертной атмосфере продукт по составу был таким же, как гексафенилэтан, а по свойствам разительно от­личался от него: даже при низкой температуре быстро реагировал с кисло­родом, бромом и иодом. Гексафенилэтан в такие реакции вступать никак не мог.

Гомберг выдвинул смелую гипоте­зу: в реакции образуется свободный радикал — трифенилметил (С₆Н₅)₃С. Неспаренный электрон делает его весьма активным по отношению к га­логенам и к кислороду. Поэтому на воздухе к радикалу присоединяется кислород.

Химик предположил также, что в инертной атмосфере реакция идёт не до конца и существует равновесие между радикалами и продуктом их сдваивания. На это указывало и изме­рение молекулярной массы продукта, которая оказалась больше, чем у трифенилметана, но меньше, чем у его димера — гексафенилэтана. Доводы учё­ного были признаны убедительными, и радикал трифенилметил получил назва­ние радикала Гомберга.

Кстати, необычным оказалось и окончание статьи Гомберга: «Работа будет продолжена, и я хотел бы заре­зервировать данную тему за собой». В изданной в 1999 г. «Книге рекордов в химии» такое заявление было назва­но «самой замечательной концовкой статьи по химии».

стекла образовался блестящий слой металла — свинцовое зеркало. После этого горелку передвинули в точку 2, продолжая слегка подогревать зерка­ло и в точке 1. Вскоре в точке 2 обра­зовалось новое свинцовое зеркало, но одновременно прежнее, в точке 1, исчезло. При этом в ловушке появил­ся тетраметилсвинец. Время исчезно­вения зеркала было прямо пропор­ционально количеству содержащегося в нём свинца и обратно пропорцио­нально скорости исчезновения зерка­ла в точке 1. Аналогичные результаты были получены с зеркалами из висму­та, цинка и сурьмы при использова­нии соответственно триметилвисмута (CH₃)₃Bi, диметилцинка (CH₃)₂Zn или триметилсурьмы (CH₃)₃Sb. Висму­товое зеркало в точке 1 исчезало и в

том случае, когда в точке 2 получали свинцовое зеркало, и наоборот. Если точка 2 оказывалась слишком далеко от точки 1, то металлическое зеркало там оставалось нетронутым; однако можно было добиться его исчезнове­ния, увеличив скорость потока газа че­рез трубку.

Этот замечательный опыт нагляд­но показал, что при распаде тетраметилсвинца действительно образуют­ся свободные метильные радикалы: (СН₃)₄Рb ® 4С^•Н₃+Рb. В токе инерт­ного азота они могут «жить» некото­рое время, а исчезают либо за счёт рекомбинации, превращаясь в этан: 2С^•Н₃®С₂Н_б, либо реагируя с метал­лическим зеркалом: 4С^•Н₃+Рb®(CH₃)₄Pb; 2C^•H₃+Zn ®(CH₃)₂Zn и т. д. Зная скорость газового потока

«КАПРИЗЫ» ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИИ

В один из дней 1967 г. в Большой химической аудитории хими­ческого факультета МГУ имени Ломоносова яблоку негде было упасть. Ещё бы: выступал знаменитый академик, единственный отечественный лауреат Нобелевской премии по химии Николай Николаевич Семёнов. Он много рассказывал о цепных реакциях, изучению которых посвятил лучшие годы жизни. Вспоминая пионеров химической кинетики, в частности своего заочного учи­теля — нидерландского химика Якоба Вант-Гоффа (ему Семёнов посвятил в 1934 г. книгу Цепные реакции»), Николай Николае­вич сказал:

«Вант-Гофф сетовал на „возмущающие" действия, или „капри­зы", химических превращений, мешавшие ему извлечь простые за­коны кинетики из хода большого числа реакций, часто даже невоспроизводимых. В физике, как известно, „капризов" практически нет, в то время как биология полна ими. Химия занимает проме­жуточное положение: иногда реакция течёт нормально, а иногда — сплошные „капризы". Такое положение, пожалуй, хуже всего для учёного. Мы думаем, что цепная теория — это теория „капризов" химического превращения. Она раскрывает причины появления и устанавливает закономерности, управляющие этими „возмущающими" действиями. Цепная теория пока, к сожалению, лишь отчасти избавляет учёных от тяжёлых переживаний, вызываемых вне­запными, казалось бы, бессмысленными на­рушениями нормального хода реакции. Вскрытие причин таких „капризов" даёт мощное средство управления ходом и на­правлением химических процессов...».

Николай Николаевич Семёнов.

и время исчезновения зеркала при разных расстояниях между точками 1 и 2, можно оценить время жизни метильныхрадикалов в свободном состоянии. По данным эксперимента­торов, концентрация метильных ра­дикалов в токе инертного газа при давлении 3•10^-3 атм (300 Па) снижа­лась в два раза примерно за 0,006 с. После доказательства существова­ния свободных радикалов были изу­чены разнообразные реакции с их участием. Многие радикальные реак­ции оказались цепными, их меха­низм в общих чертах был сходен с наблюдаемым у реакции водорода с хлором. По цепному механизму протекают реакции расщепления при высоких температурах (пиролиз) уг­леводородов, например этана: С₂Н₆®С₂Н₄+Н₂. Подобные процессы имеют большое значение при про­мышленной переработке утлеводородов нефти. Цепными оказались реак­ции окисления органических веществ кислородом, реакции присоединения к непредельным углеводородам гало­генов (хлора и брома), бромоводорода и других соединений, реакции по­лимеризации, ряд других процессов.

ЦЕПИ СЕМЁНОВА — ХИНШЕЛВУДА: «ЭФФЕКТ СПЛЕТЕН»

В конце 1924 г. заведующий лабо­раторией электронной химии Ле­нинградского физико-технического института Николай Николаевич Семё­нов (1896—1986) поручил недавней выпускнице университета Зинаиде Вальта исследовать, как зависит от ус­ловий проведения реакции интенсив­ность свечения при окислении бело­го фосфора. Как вспоминал Семёнов, тема эта была далека от его научных интересов. Знал бы молодой физик, чем обернётся его тогдашнее распо­ряжение!

В первых же опытах 3. Вальта и её непосредственный руководитель, впо­следствии академик, Юлий Борисович Харитон (1904—1996) столкнулись с неожиданным явлением. Оказалось, что, когда кислорода мало, реакция окисления 4Р+5О₂=2Р₂О₅ вообще не идёт. Но стоило давлению кислоро­да превысить некоторое критическое значение, как начиналось интенсив­ное окисление фосфора с испуска­нием света. Как раньше считалось, скорость реакции должна плавно воз­растать с увеличением концентрации реагентов. Здесь же — резкий переход от полного отсутствия реакции к очень быстрому процессу при ни­чтожном изменении давления кисло­рода. Обнаружился и ещё один, совсем уж странный факт: при давлении ни­же критического, т. е. в отсутствие ре­акции, достаточно было ввести в сосуд аргон, чтобы произошла яркая вспыш­ка. Получалось, что инертный газ, не способный ни к каким химическим реакциям, делал кислород реакционноспособным! Тогда это казалось на­стоящим чудом...

Позже выяснилось, что кислород может полностью терять свою актив­ность не только при снижении, но и при повышении давления выше неко­торого критического значения. Этот второй (верхний) предел давления кислорода необычайно сильно зави­сел от примесей различных веществ. Некоторые из таких примесей делали «пассивный» кислород весьма актив­ным, вызывающим горение фосфора. Такое поведение противоречило всем существовавшим тогда представлени­ям о механизмах и скоростях химиче­ских реакций.

Результаты этих «странных» экс­периментов были опубликованы в немецком «Физическом журнале». Последствия оказались весьма неуте­шительны: работа подверглась острой критике со стороны знаменитого Боденштейна, который к тому времени считался главой мировой химиче­ской кинетики. В том же журнале он написал, что все результаты по окис­лению фосфора являются не откры­тием, а иллюзией и указал даже на её причину — неправильную конструк­цию установки, в которой проводи­лись опыты.

Возражения были серьёзные. Ле­нинградским исследователям при­шлось переделывать установку. Одна­ко в итоге их ждал полный успех! Удалось не только воспроизвести прежние результаты, но и получить новые, не менее «еретические». На­пример, такой: критическое давление кислорода сильно зависит от разме­ров реакционного сосуда.

Семёнов почувствовал, что стоит на пороге открытия. Реакция явно была цепной, наподобие реакции во­дорода с хлором. Однако механизм цепной реакции Боденштейна — Нернста, основанный на «принци­пе домино», никогда не приводил (и не мог приводить) к критическим явлениям. Здесь было что-то иное. Поставили новые эксперименты с другими реакциями. Одновременно в этом направлении начал работать в Оксфорде Сирил Хиншелвуд.

В обеих лабораториях критиче­ские явления удалось обнаружить в реакциях горения водорода и ряда

других веществ. Как оказалось, в стек­лянных термостойких сосудах при температурах 500—600 °С реакция во­дорода с кислородом не идёт вовсе, пока давление не достигнет 400— 520 Па (3~4 мм рт. ст.). Когда оно превышает этот нижний предел, вне­запно начинается быстрая реакция, сопровождающаяся свечением. При температурах ниже 400 °С воспламе­нение смеси не наблюдается ни при каких давлениях. Однако достаточно добавить к ней инертный газ, и про­исходит вспышка!

Все эти новые явления Семёнов и Хиншелвуд объяснили одинаково — предположением о разветвляющихся цепях. Если в реакции водорода с хло­ром на каждой стадии продолжения цепи одна активная частица расходу­ется и одна — появляется (неразветвлённая цепь), то при взаимодействии водорода с кислородом в результате трёх последовательных реакций про­должения цепи:

H+O₂®OH+O O+H₂®OH+H

OH+H₂ ®H₂O+H

Нижний и верхний пределы по давлению кислорода для реакции воспламенения фосфора.

Полуостров воспламенения для смеси водорода и кислорода.

Два типа лавин по Семёнову. вместо одного атома водорода возни­кают три свободных радикала (два атома… Оба учёных дали объяснение и необычным характеристикам разветвлённо-цепных реакций. При низ­ких давлениях большинство…

ПРЕВРАЩЕНИЯ АТОМНЫХ ЯДЕР

Вильгельм Конрад Рентген.

В конце XIX столетия учёные нахо­дились под впечатлением обнару­женных в 1895 г. немецким физиком Вильгельмом Конрадом Рентгеном невидимых лучей,… Французский физик Антуан Анри Беккерель (1852—1908) решил выяс­нить, не могут… Однажды учёный, как обычно, приготовил образцы, однако день

Доказательство открытия радиоактивности. Клише с автографом А. А. Беккереля. 1896 г.

«Луч» по-латыни — radius, и пото­му самопроизвольное испускание атомами излучения получило назва­ние радиоактивности. Новым явлением заинтересова­лись многие учёные. Среди них бы­ли работавшие во… 1934), которая, кстати, и ввела термин «радиоактивность». Они решили выде­лить источник излучения из урановой руды.…

Пьер и Мария Кюри в лаборатории. 1896 г.

*Радионуклид — нуклид, ядра которого радио­активны.

**Радиоактивный эле­мент — химический элемент, все нуклиды которого радиоактивны.

Источник излучения

Компоненты радиоактивного

Излучения.

ВИДЫ РАДИОАКТИВНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ Было установлено, что a-лучи пред­ставляют собой ядра гелия 42Не. В результате… Изучение b-лучей показало, что это поток электронов. В ядрах неко­торых нуклидов нейтрон способен превращаться в…

Схема деления ядра.

Скорость радиоактивного распада обычно характеризуют периодом по­лураспада Т_1/2. За это время число ядер уменьшается в два раза. Зная пе­риод полураспада, можно рассчи­тать, сколько радионуклида останет­ся через определённое время. Если радиоактивных атомов мало, подоб­ные расчёты неосуществимы — мож­но говорить только о вероятности их распада за определённое время. Для каждого радионуклида значение Т_1/2 постоянно.

Если радионуклид распадается быстро, то он называется короткоживущим. Значения Т_1/2 для таких ра­дионуклидов могут составлять 10^-10— 10^-12 с и меньше. Например, для сверхлёгкого изотопа кислорода ¹²О Т_1/2 = 10^-21 с. Для долгоживущих, мед­ленно распадающихся ядер значе­ния Т_1/2 иногда достигают многих миллиардов лет. Для природных ра­дионуклидов ²³⁸U,⁴⁰К и ²³²Th Т_1/2 рав­ны соответственно 4,47•10⁹, 1,28•10⁹ и 1,405•10¹⁰ лет. В этом случае мож­но полностью пренебречь убылью атомов и за 100, и за 1000 лет. Рекорд­но длительным периодом полураспа­да обладает радионуклид ¹¹³Сd — 9•10¹⁵лет!

Сравнительно короткоживущие радионуклиды франция, радия, акти­ния, протактиния и других элементов образуются с постоянной скоростью при радиоактивном распаде долгоживущих природных изотопов: урана-238, урана-235 и тория-232.

Зная значение T_1/2 радионуклида, можно найти его активность а — чис­ло ядер, распадающихся за 1 с в об­разце, который содержит N атомов радионуклида: а = (0,693/T_1/2)•N. Еди­ницей активности в СИ служит беккерель (Бк), соответствующий одно­му распаду в секунду. Активность, равная 1 Бк, очень маленькая. Доста­точно сказать, что активность тела че­ловека составляет примерно 100 Бк. Поэтому часто используют произ­водные единицы: килобеккерель (1кБк=1000 Бк); мегабеккерель (1МБк=1000000 Бк) и др.

Активность нашего тела связана в основном с наличием калия (природ­ный калий включает 0,012% радио-

нуклида ⁴⁰К). Кроме того, в живых ор­ганизмах содержатся микроколичест­ва урана, радия, углерода ¹⁴С (его иногда называют радиоуглеродом), трития ³Н, некоторых других радио­активных элементов, постоянно при­сутствующих в окружающей среде.

КАК ПОЛУЧАЮТ

ИСКУССТВЕННЫЕ

РАДИОНУКЛИДЫ

Для получения радионуклидов ис­пользуют ядерные реакции. От химической ядерная реакция отличается тем, что в ходе её изменяются ядра, и, следо­вательно, одни атомы пре­вращаются в другие. В та­ких реакциях участвуют ядра-мишени атомов раз­личных элементов, а сна­рядами (бомбардирую­щими частицами) чаще всего служат нейтроны, протоны, дейтроны (ядра атомов тяжёлого водоро­да — дейтерия ²₁H), a-частицы, а иногда также g-кванты с большой энергией или ядра других атомов (более лёгких, чем ядра атомов-мишеней).

Первую ядерную реакцию осуще­ствил в 1919 г. Эрнест Резерфорд. Он облучал a-частицами атомы азота.

Эрнест Резерфорд.

ИСТОЧНИКИ НЕЙТРОНОВ В реакциях ядерного синтеза источником нейтронов может служить неболь­шая… Наиболее мощный источник нейтронов — ядерный реактор. Поток ней­тронов в каналах ядерного реактора достигает 1013—1014…

Схема устройства циклотрона.

Ускоряемая электрическим

И магнитным полем частица движется

Позднее было доказано, что в этом опыте образовались две новые час­тицы — ядро кислорода-17 и про­тон: 147N+42Не ®178О+11Н. Энергия, связанная с ядерными реакциями, неизмеримо больше, чем энергия любой химической реакции. При протекании ядерной реакции суммарные значения заряда и массо­вых чисел…

Шаровые модели молекул.

По определению, простое вещество — это форма существования химическо­го элемента в свободном состоянии. Но это определение нередко вызыва­ет споры… каждый из них содержит атомы толь­ко одного элемента — водорода. Множество форм существования и у кислорода: две разновидности газо­образного (они различаются электрон­ным строением…

Символы элементов и химических соединений, предложенные Дж. Дальтоном.

Водород,

Азот,

Углерод,

Кислород,

Фосфор,

Сера,

Магнезия,

Известь,

Натр,

Кали,

Стронциан,

Барит,

Железо,

Цинк,

Медь,

Свинец,

Серебро,

Платина,

Золото,

Ртуть,

Вода,

Аммиак,

Селитряный газ,

Маслородный газ,

Оксид углерода,

Оксид азота,

Селитряная кислота,

Угольная кислота,

Метан,

Надселитряная кислота,

Серная кислота,

Сернистый водород,

Спирт,

Селитроватая кислота,

Уксусная кислота,

Нитрат аммония,

Сахар.

Некоторые вещества, которые учёный относил к числу простых (например, магнезия, известь), на самом деле образованы атомами нескольких элементов. В то время считали, что вода состоит из одного атома водорода и одного атома кислорода, а аммиак —

Из одного атома водорода и одного атома азота.

ществлённой в 1858—1860 гг. италь­янским химиком Станислао Канниццаро. Он впервые чётко разграничил понятия «атом» и «молекула», опреде­лил и… АТОМНЫЕ МАССЫ: ГИПОТЕЗА ПРАУТА В 1815 г. английский химик и врач Уильям Праут (1785—1850) опубли­ковал статью «О связи между удель­ным весом тел в…

Одной из первых была предложена водородная шкала атомных масс. Атомные массы всех элементов рассчитывались по отношению к атомной массе водорода.

Это была очень интересная и про­грессивная идея. Из неё следовало, как писал Праут, что водород — это та самая «первоматерия» древнегре­ческих… Однако после первого восхище­ния смелой гипотезой энтузиазм большинства…

Многие выдающиеся ученые XIX в. не верили в существование атомов. Даже такие светила химии, как Бертло, Оствальд, Девилль, отрицали идею атомарного строения вещества.

отношения масс атомов Н и О повли­яло бы только на атомную массу во­дорода. В результате была принята так называемая кислородная шкала:

ТАК РАБОТАЛ СТАС

Пользуясь новой шкалой атомных масс, Стас провёл ряд очень точных определений. Сливая растворы тщательно очищенных AgNO₃ и NaCl, он отделял и взвешивал осадок AgCl. Проведя десять опытов, учёный уста­новил, что ровно 100 г серебра реагируют с 54,2078 г NaCl. Далее из хло­ра и серебра он синтезировал AgCl. По данным семи независимых опы­тов, из 100 г серебра получается 132,8445 г AgCl. Отсюда легко рассчитать, что 32,8445 г хлора соединяется со 100 г серебра и с 21,3633 г натрия. Затем Стас показал, что из 100 г хлората серебра в результате его разложения (2AgClO₃=2AgCl+3О₂) получается 74,9205 г AgCl, и, следовательно, 25,0795 г кислорода. Принимая массу атома кислорода равной 16,000, он нашёл относительные атомные массы серебра (107,94), хлора (35,45) и натрия (23,05), очень близкие к современным значениям. Эта работа Стаса позволила Менделееву говорить о том, что гипотеза Праута не выдерживает экспериментальной проверки.

масса атома кислорода считалась равной 16,0000 (точно), а единицей измерения стала 1/16 этой массы. Относительные атомные массы всех элементов увеличились примерно на 0,8 %. С конца XIX в. кислородной еди­ницей пользовались уже все химики. А точность определения атомных масс продолжала повышаться, так что в таблицу элементов всё вре­мя приходилось вносить поправки. В установлении атомных масс мно­гих химических элементов велика заслуга американского химика Теодо­ра Уильяма Ричардса (1868—1928). С помощью приборов собственной конструкции он определил массы 25 химических элементов и испра­вил ошибки, допущенные ранее другими химиками. В 1914 г. Ричардс измерил атомную массу свинца, выделенного из раз­ных минералов, содержащих уран и торий. Оказалось, что их значения несколько отли­чаются. Так было доказано существование разновидно­стей (изотопов) свинца; в природе они являются ко­нечными продуктами радио­активного распада урана, то­рия и актиния. В том же году Ричардс, первым из амери­канских химиков, получил Но­белевскую премию «за точные определения атомных весов ряда химических элементов».

ОТ КИСЛОРОДНОЙ ЕДИНИЦЫ К УГЛЕРОДНОЙ

Казалось, химикам и впредь остава­лось лишь уточнять значения атом­ных масс по кислородной шкале. Однако с открытием изотопов — сначала для радиоактивных элемен­тов, а затем и для стабильных, гипо­теза Праута получила новую жизнь. Действительно, отсутствие «простых кратных отношений», на которые указывал Менделеев, легко можно было объяснить тем, что элементы состоят из нескольких изотопов, т. е. сортов атомов с одинаковым зарядом ядра Z, но с разным числом нейтро­нов. Атомные же массы отдельных изотопов в самом деле очень близки к целым числам. Близки, но всё же не целые.

Чтобы говорить о состоятельности гипотезы Праута после открытия изо­топов, необходимо было иметь как можно более точные значения атом­ных масс. И тут-то выяснилось — столь удобная кислородная шкала далека от совершенства. Ведь химики, измеряя, подобно Стасу, соотноше­ния между массами вступающих в ре­акцию элементов, всегда имели дело с природной смесью изотопов. Не со­ставлял исключения и кислород: в природе он представлен смесью трёх нуклидов: ¹⁶О, ¹⁷О и ¹⁸О. Первый нуклид преобладает — его 99,759%, второго — всего 0,037%, третьего — 0,204%. Для использования кис­лородной единицы это было бы не страшно, будь соотношение изото­пов в природном кислороде строго постоянным. Но оно, хотя и в слабой степени, колеблется, так что кисло­родная единица «плавала»; её значе­ние относительно массы атома ¹⁶О могло меняться в 1,000268—1,000279 раза. Для практических расчётов, на­пример при химическом анализе, та­кие ничтожные колебания не имели значения. Однако многих учёных не удовлетворяла сама постановка вопроса: как можно точно измерять относительные атомные массы, если единица измерения не вполне посто­янна? Поэтому наряду с «химиче-

Теодор Уильямс Ричардс.

Если сравнить относительные атом­ные массы элементов Аr в таблице Менделеева, можно обнаружить неко­торые, на первый взгляд, «странности». Одна из… Оказывается, точность, с которой определяется относительная атомная масса… Вторая «странность» заключается вот в чём. Относительные атомные массы, рассчитанные по «физической кислородной шкале»…

При диссоциации кислот происходит разрыв связи О—Н, а при диссоциации оснований — отделение ОН-группы.

Н3РО4) и бескислородные (соляная кислота НСl, сероводородная кис­лота H2S). Основания, или гидроксиды (ста­рые русские их названия — гидро­окиси, гидраты… Гидроксиды щелочных и щёлочно­земельных металлов, хорошо раство­римые в воде, называются щелочами. Щёлочи — твёрдые…

Соединения

С амфотерными

Свойствами обладают

Своеобразной

Химической

ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ Гилролизом соли называется реакция её взаимодействия с водой. В за­висимости… 1. Соль образована сильной кислотой и сильным основанием (NaCl, Ba(NO3)2). Такие соли гидролизу не подвержены. Раствор…

Марка, выпушенная в Швеции в честь открытия явления электролитической диссоциации.

КРИСТАЛЛОГИДРАТЫ Некоторые ионы настолько прочно удерживают гидратную воду, что кристаллизуются…

При переходе от кислой среды к щелочной окраска лакмуса меняется с красной на синюю.

Готовили лакмус из специальных ви­дов лишайников. Измельчённые лишай­ники увлажняли, а затем добавляли в эту смесь золу и соду. Приготовленную… Похожее на орсейль красящее веще­ство было выделено в XVII в. из гелио­тропа —… Знаменитый физик и химик XVII в. Роберт Бойль писал о гелиотропе: «Пло­ды этого растения дают сок, который при…

Метиловый оранжевый в щелочной среде.

В XIX в. на смену лакмусу пришли более прочные и дешёвые синтетиче­ские красители, поэтому использование лакмуса ограничивается лишь грубым…

При увеличении рН до 8—8,5 окраска фенолфталеина изменяется с бесцветной на малиновую.

В наши дни известны несколько сот кислотно-основных индикаторов, ис­кусственно синтезированных начиная с середины XIX в. С некоторыми из них можно… Однако наиболее часто в лабора­торной практике используется универ­сальный…

Окраска универсального индикатора при различных значениях рН.

Интересно сравнить кислотность (щё­лочность) растворов различных кис­лот, оснований и солей. Значение рН зависит от концентрации. Поэтому в таблице… Ещё большей кислотности мож­но добиться, добавив в магическую кислоту серный ангидрид SO3. Все эти смеси являются…

СОЕДИНЕНИЯ В КВАДРАТНЫХ СКОБКАХ. КОМПЛЕКСЫ

В начале XVIII в. красильный мастер Дисбах в Берлине приобрёл у торгов­ца необычный поташ (карбонат ка­лия), растворы которого с солями железа… При взаимодействии жёлтой кровя­ной соли с солями железа(III) и обра­зуется… При окислении K4[Fe(CN)6] хло­ром получается ещё одна «кровяная соль» — красная K3[Fe(CN)6], или гексацианоферрат(III)…

Альфред Вернер.

Образование тетрахлорокупрата натрия Na₂[CuCl₄] при добавлении поваренной соли к раствору медного купороса.

Строение гидратных оболочек ионов в водных растворах.

Например, соль Пейроне, по Вернеру, имеет цис-строение (одинаковые лиганды — соседи), а соль Рейзе — транс-строение (соседствуют раз­ные лиганды). … Второе наиболее распространён­ное координационное число — 6: лиганды… В дальнейшем Вернер продолжал совершенствовать свою теорию. Так, он признал, что между главной и по­бочной…